焊接工艺范文

时间:2023-03-21 09:05:09

焊接工艺

焊接工艺范文第1篇

关键词:钛管焊接 气体保护罩装置 焊接工艺 参数

中图分类号:TG457 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(b)-0083-02

2012年我公司在土耳其BIGA项目施工中,其中涉及到镍基、钛基两种有色金属管道材质,该文主要讲述钛管的焊接技术以及工艺要求。

材质为(ASME-B861 Ti2)钛管,规格Φ57*5~Φ325*5共计10个规格尺寸。Ti2为工业纯钛,强度为σb 450~600 MPa,其具有良好的塑性、韧性和抗腐蚀性,尤其具有很好的低温性能,所以钛基材料广泛用于化工、电力项目中。在管道预制安装项目前我们制作了各种焊接试验,采用不同气体保护参数进行试验,最终获得了最佳保护效果的焊接工艺,并对钛管材料的焊接进行了焊接工艺评定,编制了详尽的焊接工艺卡,从而保证了焊接质量。

1 钛管的焊接工艺

1.1 焊接性分析

钛及其合金具有很强的化学活泼性,当温度超过400 ℃时即开始与氧、氮、氢及碳发生反应,高于600 ℃时反应剧烈。而氧、氮、氢及碳含量的增加会导致钛及其合金焊缝金属的脆化,所以TA2钛管焊接时的气体保护是关键问题,同时控制焊缝及热影响区的温度,避免因过热产生粗大晶粒、过热组织,导致金属的机械性能降低。

1.2 焊接易出现的焊接缺陷

(1)气孔问题。焊接钛及其合金时,经过焊缝RT后经常会发现在熔合线附近产生聚集型气孔。气孔主要为氢气孔;由于氢在钛中的溶解度随温度的升高而降低,焊接时熔合线附近的温度高,会引起氢脱溶而出。如果焊接区周围气氛中的氢分压高,则熔融金属中的氢不容易析出,于是便聚集形成氢气孔。

(2)裂纹问题。焊接钛基材料时由于材质的硫、磷杂质含量很少,所以很少会出现热裂纹;但是焊接钛材时很有可能出现冷裂纹且具有延迟现象。主要是由于钛的导热性较差,热量散失慢,容易出现焊缝晶粒粗大;当气体杂质含量较高时,焊接接头的塑性降低,特别是当焊缝中溶解较多的氢时会形成氢脆。

1.3 气体保护

钛材焊接时由于对气体的纯度要求较高,所以我们选用 99.999%高纯度氩气;氩气所要保护的范围为熔池、热影响区域以及两侧熔合线以外各10 mm区域的母材。为此需要制定特殊的气体保护装置;管道内部使用氩气室装置进行保护。

1.4 焊前准备

1.4.1 坡口加工

钛管切割后,采用氧化铝砂轮机打磨出坡口,如图1所示,加工坡口不允许使母材产生过热变色。

1.4.2 坡口及焊丝清理

(1)坡口及其两侧各50 mm以内的内外表面进行清理,清理程序如下:光机打磨砂纸轮抛光丙酮清洗。清洗后不能直接进行焊接作业,待坡口端面晾干后方可以作业。如果放置时间超过2小时,须重新清理一遍或者采用自粘胶带及塑料布对坡口予以保护。

(2)操作人员在焊接过程中必须戴洁净的手套。

1.5 焊接材料的选用

依据母材的分组故选择匹配性较好的ERTi-2,规格为Φ2.0/2.4化学成分如表1所示。

1.6 主要的焊接参数

(1)氩气的流量大小直接影响在焊接过程焊缝的保护效果,根据验证的结果得出能够满足要求的气体流量参数。

(2) 焊接电流大小直接影响在焊接过程中的热输入量,所以根据验证的结果得出能够满足要求的焊接参数,如表2所示。

2 焊缝质量评定

焊接完成后主要通过焊缝外观表面颜色判断焊缝质量的好坏,焊缝表面的颜色主要与氩气保护、破口清洁度等有直接关系;具体根据表面颜色判定焊缝质量好坏如表3所示。

如果在焊接过程中焊缝表面出现蓝色或是青紫色应立即停止焊接,查找原因及时改进焊接措施;如果焊缝表面出现暗灰色应立即停止焊接进行返修,将暗灰色部分全部铲除,重新焊接。

3 结语

综上所述,在钛管焊接过程中,需要从焊接可能产生的问题即气孔问题、焊接裂纹问题以及气体保护问题等,对焊接的流程进行严格把控,做好焊接前的准备工作,保证坡口加工过程中的温度正常,确定坡口与焊丝的清理工作的有效完成,焊接材料选用的过程中,也需要严格按照具体要求参数执行。另外,从焊接结果来看,外观观察上所有的焊缝表面色为银白色时,其焊接工艺最佳。结合焊接流程而言,为了保证TA2钛管在焊接时的气体有效保护、控制焊缝和热影响区温度,尽可能避免因为温度过热产生较大的晶粒、过热组织等,需要在施工中注重各个环节流程,从焊接选材、材料清理、焊接过程中的温度选择、焊接各方面参数的设定角度入手,不断进行工作总结,以便钛管焊接工艺水平的有效提高。

参考文献

[1] 王静,赵睿.钛管TIG焊接工艺探讨[J].石油化工设备技术,2010(1):48-51,72.

[2] 王中年,强栓榜,贾月华,等.钛管的焊接[J].焊接技术,2011(3):49-50.

焊接工艺范文第2篇

[关键词]低温焊接;焊接工艺

中图分类号:U445.583 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0020-01

一、低温焊接的含义

低温焊接,从其字面意思上理解就是指在低温的环境下对金属进行焊接,但是时常被人误解为在不加热不融化的情况下进行金属的焊接,但是实际上这种理解内容是无法实现的。低温焊接指的就是在低温环境下进行的一种高难度的焊接技术,目前尚处于较为初期的发展阶段。

二、低温焊接容易出现的问题过程中

(1)焊缝过宽或者过窄

焊缝过宽或者过窄在低温焊接的过程是十分常见的现象。造成这种现象出现的原因本文认为有以下两个。其一是在低温的条件下,不仅对于焊接技术具有一定的影响,过低的温度对于人体机能的影响也是不可忽视的。低温条件下人体的灵敏度会降低,由此就容易造成焊缝控制不当的情况。其二是温度条件对于金属焊接物性能的影响。金属在融化和重新凝结的过程中都具有体积的收缩现象,低温的焊接环境不仅会对焊接后金属的融合速度造成影响,还会对金属的收缩程度造成影响,由此而使得再较高温度环境下能够恰好融合的焊缝在低温的条件下出现控制不当的现象。

(2)焊接材料裂缝或脆断

焊接材料的裂缝或者脆断是在低温焊接的过程中最常出现的两种问题。造成这一现象的原因仍旧是与金属物质的收缩有着密不可分的关系。在低温的环境下,金属处于低温的状态,而焊接过程需要对焊l加以融化,就必须利用加热融化的原理。这就造成了将加热的焊条直接作业于低温的焊接材料上,继而又从焊接时的骤热突然过渡到自然环境的骤冷,使得焊接材料剧烈收缩从而出现裂纹及脆断现象。

(3)出现夹渣、未熔透等现象

夹渣和未熔透的现象不是低温焊接过程中较为常见或者说较为具有代表性的问题。但是本文认为,在低温的环境下,虽然金属物的熔点并不会随着温度的变化而产生相应的变化。但是,在焊接过程中对于焊条所进行的加热却与温度具有一定的联系。如果处于低温的环境,在进行焊接的时候采用与正常温度下一样的电流进行加热焊接,显然是容易导致焊条的融化不完全。从而造成夹渣、未熔透的现象。

三、解决低温焊接过程中常见问题的措施

(1)焊前预热工艺

上文提到,造成焊接材料出此案裂缝或者说是脆断的情况的主要原因就是在于焊接环境的温度与焊接过程中对焊接材料所施加的温度的差别太大从而导致焊接材料具有剧烈的热胀冷缩现象,严重地影响了金属结构的严密性和稳定性,使得焊接结果无法满足响应的工艺需求。针对这一问题本文认为,可以采用焊前预热的工艺减小焊接过程与焊接前后的焊接材料的温差,从而使得焊接材料在焊接过程中收缩均匀。而进行焊前预热的方法本文认为可以利用火焰对其进行较为均匀的升温,提高焊接材料焊接前与焊接过程中的温度稳定性,从而使其达到整个过程中金属结构的稳定。

(2)层间温度控制工艺

在金属焊接的工艺当中,很多焊接目的都是不可以一气呵成的。因此,在进行金属焊接的过程中除了应当对金属进行一定程度的预热之外,还应当严格把控各个焊接点及焊接层次之间的温度关系。这个温度从工艺方面来说,最好是控制在120摄氏度至150摄氏度之间。并且,要想保障各个层次之间较为紧密的切合,在进行焊接的过程中就应当时刻关注焊接点与焊接母材之间的温度关系。严格地来说,焊接的层间温度应当与焊接材料的预热温度接近。前者的最低温度不可低于后者的整体温度,只有这样才能实现焊接层次之间的紧密结合。

(3)焊后加热工艺

在进行焊接工艺之后对焊接材料进行二次加热,这一举措的意义在于减少焊接材料裂缝及脆断情况的发生。具体的说,包括两个方面的作用,首先第一个方面就是在进行焊接之后对焊接材料进行二次加热有利于使得焊缝当中的扩散氢进行充分的扩散,从而减少焊接材料冷裂缝的出现。第二个方面是与前文提到的焊前预热的作用相类似,是为了使得在金属焊接之后的冷却过程中不会因为气温的骤降而产生裂纹。因此焊后加热的作用也是十分显著的。

(4)焊后保温工艺

焊后保温工艺是指在进行焊后加热过程之后,对焊接材料采取包裹等形式进行保温的措施。这一点与焊接前后的加热具有一样的作用,就是可以减少焊接材料出现裂缝以及减少焊接材料的脆断情况。焊后保温可以有效地对焊接后的金属材料的散热进行有效的控制,从而防止骤冷骤热对焊接工艺的效果产生影响。

(5)焊接防风工艺

前文提及,低温的环境容易对焊机对焊条产生的加热效果产生较大的干扰作用。从而使得在焊接过程中出现夹渣、未熔透等现象的出现,影响焊接质量。本文对这一现象进行分析得出在低温的环境下,大风往往是造成加热效果不理想的主要原因。因此在进行焊接的过程中,应当注重对风的防范。大风往往会降低焊条表面的温度,从而使得焊接过程出现偏差。选取防风的场所或者是利用挡风设备在大风的低温环境下进行挡风不仅可以使得环境温度具有一定程度的提升,而且可以起到更好的温度保持效果。

总结:

总的来说,低温焊接工艺时一项具有高度的技术性的工艺。其在实施的过程钟所需要注意的远不止本文论及的内容。因此本文只期通过简要的论述对这一工艺的推广和优化起到参考作用。

参考文献:

[1] 王朝. 低温条件下钢箱梁焊接工艺试验研究[J]. 铁道工程学报,2015,(11):68-72.

[2] 钱锋,张朝,钱焕. 天津博物馆工程多工况低温焊接工艺应用及焊接质量控制[J]. 焊接技术,2012,(07):69-72.

[3] 李国华,金键,牙马忠,张成才. Q345qE钢板低温焊接工艺试验研究[J]. 建筑技术,2012,(05):390-393.

[4] 郭振华. 钢结构低温焊接工艺[J]. 科技创新导报,2012,(08):87.

[5] 马鸣,张亚奇,李春光. 低温钢制压力容器焊接工艺综述[J]. 机械制造文摘(焊接分册),2011,(06):28-32.

[6] 刘志义. X80钢半自动焊及低温焊接施工工艺研究[D].中国石油大学,2011.

[7] 王晶,董俊慧. 焊接工艺对16MnR钢接头组织和低温性能的影响[J]. 热加工工艺,2009,(11):8-11.

[8] 姚宗湘,许先果,朱成华,罗怡. 低温压力容器焊接工艺设计专家系统[J]. 电焊机,2005,(04):44-46.

焊接工艺范文第3篇

关键词:钢质压力管道;焊接质量控制;焊接过程控制;焊接质量检验

中图分类号:TK226+.2文献标识码:A

一、管道材料和焊接材料进场检验、保管措施

管材和焊材直接决定了管道焊接质量,各生产厂家的生产技术水平、产品质量参差不齐,材料进场前的运输、保管等环节也会使材料的质量受到影响。做好管材和焊材进场检验是管道焊接过程质量控制的首要环节。材料检验的内容主要有以下几方面:

(一)对材料质量证明文件进行检查

(二)材料外观质量检验

(三)实测实量检验

(四)对管材、管件的材料性能和化学成分抽样复检

(五)焊材的保管、烘干和发放

二、管道焊接过程控制措施

焊接过程控制主要从焊接施工工艺、焊工资格和能力、焊接操作过程三方面入手。

(一)焊接施工工艺控制

1、制定焊接施工工艺

焊条、焊丝及焊剂的选用,应根据焊接接头两侧母材的化学成分、力学性能、焊接接头的抗裂性、焊前预热、焊后热处理使用条件及施工条件等因素确定,具体选择时应参照焊接工艺评定查找目录。

2、对焊接工艺进行评定

施工前作好焊接工艺评定工作,焊接工艺评定覆盖率达到100%。如本单位没有适合管道材质和焊接要求的焊接工艺评定,应委托有评定资格的单位进行评定。每种管道焊接施工前,必须有相适应的焊接工艺评定,经评定合格的焊接工艺才可作为工程焊接施工的依据。焊接工艺评定必须符合有关焊接规范、标准的规定,应根据管材的化学成分、力学性能、焊接性能、母材的厚度等进行分类,然后确定相应的焊接施工工艺,再选择相应的母材、焊材进行焊接,并对焊接接头进行外观检查、射线照相检验、力学性能试验,以及金相组织、抗腐蚀、硬度等方面的检验、试验和评定。

3、焊接工艺卡管理

对于工程中各类焊接管道,均应根据焊接工艺评定编制焊接工艺卡,可将焊接工艺卡张贴于施工现场适当位置,以供焊工参照。焊工应根据焊接工艺卡施焊,将焊接工艺卡作为焊工、管工实际焊接作业的指导和依据。

(二)焊工的资格和能力核查

1、焊工合格证书的考试合格项目

凡是从事压力管道焊接的焊工、必须按照现行《锅炉压力容器焊工考试规则》、《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定进行考试,考试合格后,方可从事相应的焊接施工。参加施焊前,要对其进行培训并且通过焊工入场考试,取得《现场焊接操作证》方可进行焊接作业。焊工具有了合格证书,并不代表可以焊接所有的管道,只有“考试合格项目”适用范围以内的管道,该焊工才能进行焊接操作。

例如:某焊工的资格证书中考试合格项目代号为:GTAW-Ⅰ-5G-4/90-02,表示该焊工考试合格的项目为:壁厚为4mm、外径为90 mm的20#钢管对接焊缝水平固定试件,背面不加衬垫,焊接方法为手工钨极氩弧焊。根据《锅炉压力窗口压力管道焊工考试与管理规则》第十八条第(二)款的规定,该焊工可以进行焊接操作的项目为:壁厚≤8mm,且外径≥76 mm的20#钢管对接焊缝,手工钨极氩弧焊。在此范围以外的管道及不同的焊接方法,必须另行考试合格后才能进行焊接操作。

2、焊工合格证检验、审批的有效期限

焊接施工属于实际操作工种,若焊工长期未进行实际操作,焊接能力则会下降,影响焊接产品的质量。焊工合格证必须经定期检验有效,才允许焊工继续作业。

(三)管道焊接操作过程控制

主要是对管道切割下料、管口和坡口加工、管口清理、组对、点焊和正式焊接的电流、电压、焊接环境等方面进行检查。检查手段基本以巡检为主。

1、制作样板引路工程

现场钢制管道焊接工作的特点是量大面广,在开始大面积操作前要做出示范样板,统一操作要求,明确质量目标。

2、管道切割下料检查

主要控制管口平面与管道轴线的垂直度,另外注意不锈钢、合金钢管道的切割工器具不得与碳钢类材料混用,防止造成渗碳锈蚀。

3、坡口加工的控制

主要应控制坡口角度、坡口的形式和细部尺寸等。管道对焊接头的坡口形式主要有Ⅰ型、V型、U型、X型、双V型等,见下图:

4、管道组对控制

主要根据焊接工艺卡的要求检查管口组对的间隙、平直度、错边量等,防止焊缝出现未焊透、焊瘤过大、焊缝宽度不合格等质量问题。

5、焊接设备和工器具检查

用于焊接工程使用的焊接设备、器具及检验设备应齐全,性能稳定可靠且运转良好。按期进行维护与保养,保证在用设备、机具处于完好状态,及时填写设备运转记录。打磨不锈钢的钢丝刷用不锈钢丝制成,砂轮片用不锈钢专用砂轮片。 焊接设备主要应满足以下条件:有合适的引弧电压、良好的调节电流的功能和足够的功率;电压能迅速适应电弧长度的变动、从短路到开路的变化时间短,以保证焊接过程稳定;短路电流不应太大,应装有在周检(校)期内合格的电流、电压表、压力表。设备管理员应定期检查,及时发现设备上存在的问题并解决以保证焊接工作的正常开展。在检查结束之后,应贴上标识,显示设备运行状况、使用时间等内容。

6、焊接施工环境检查

焊接施工现场应给焊工创造一个良好工作环境,在焊接过程中尽可能的不使焊工受到外界不利因素的干扰和影响,以保证焊接过程正常进行。主要是针对预制场地及施工现场的湿度、风速、清洁状况等焊接环境进行检查,若不符合焊接工艺的要求时,应停止焊接施工或采取保证措施再施焊。现场施焊时,应采取可靠的措施(如搭设临时防风棚、防雨棚、采暖等)保证施工现场的环境要求。

7、对焊接操作进行巡检

施焊前,对参加施焊的焊工及有关人员进行详细的技术交底;焊工在施焊过程中,加强焊接工艺纪律检查,必须严格执行焊接工艺。主要检查焊工焊接时各项技术参数是否严格按焊接工艺卡执行。主要核查实际焊接操作的电压、电流、焊接速度、焊条摆动、点固焊和打底焊方法、焊道层数及各层的焊接方法、清根、层间清理等,并对使用的焊条或焊丝的型号、规格和烘干、保温、防潮、防污染等情况进行巡查。

8、惰性气体保护措施检查

惰性气体保护焊主要检查焊缝是否按焊接工艺要求采取了充气保护措施,并检查惰性气体的纯度是否满足焊接工艺的要求。

对于设计或规范未要求进行射线无损探伤的不锈钢、合金钢管道,更要重视打底焊防氧化的保护措施(内壁充氩气或使用药芯焊丝),保证焊缝根部的焊接质量。

9、焊前预热和焊后热处理控制

焊前预热和焊后热处理必须制定相应的热处理技术措施,主要应根据钢材的化学成分、厚度、焊接形式、焊接方法、焊接材料及环境温度等因素,明确加热的方式(如感应加热,火焰、电阻炉、红外线辐射加热等)、温度、范围和加热速度,以及焊后维持恒温的时间和冷却降温的速度。在热处理过程中对其进行检查并记录。

10、对某些特殊介质的管道焊接应有针对性的控制措施

不同项目的工艺介质各不相同,有的管道介质比较特殊,焊接质量对介质的产品质量会产生影响。因此,焊接过程控制还应根据管道介质的特性制定相应的措施。

例如:某化工项目的PTA是粉状固态物质,切片是颗粒状固体,两者均采用脉冲气相输送方式,输送时容易出现堵塞,切片容易因磨损出现过多的粉尘,影响产品的质量等级,脉冲式气相输送使管道有较大的振动等。因此,管道焊接质量控制首先要保证焊缝的强度,咬边、未焊透、未融合、裂纹等缺陷必须严格控制。如管道对焊时,应控制内壁的光滑度、焊瘤和错边量;套环焊或翻边法兰连接时,还应控制管口加工组对间隙、错边量等。

11、焊缝标识检查

管道焊缝施焊完成并检查后,应及时在焊缝附近做焊缝标识并记录。焊缝标识的主要内容有焊口编号、焊接日期、焊工代号、固定焊口标记,以及管段编号和管材标识等。各项标识应与焊接技术资料相符,不能有错漏。

三、焊接质量检验控制措施

管道焊接质量检验通常分三步进行:首先是焊缝表面质量检验,然后是焊缝内部质量无损探伤检验,最后是管道系统压力试验。本文只对前两步检验手段进行论述。

(一)焊接质量检验结果的认定

焊接表面质量和内部质量检验结果,必须达到设计和施工验收规范要求的等级,才能认定为合格。

焊缝缺陷判定及质量等级评定应符合GB50236-2011及JB/T4730-2005的有关规定。

(二)焊缝表面质量检验控制措施

1、采用目测和焊接检测尺实测的方式检验外观质量

主要检查焊缝表面的裂纹、气孔、夹渣、咬边、未焊透、焊瘤、根部收缩、余高、焊缝外观成形、角焊缝厚度、角焊缝焊脚对称情况等。除有特殊要求的焊缝外,焊工焊完后及时除去药皮、飞溅及防飞溅涂料,并将焊缝表面及周围清理干净,不锈钢焊缝清理时使用不锈钢钢刷,清理后对焊缝外观质量进行自检,自检合格后在焊缝两侧100mm内作焊工代号标记,需要热处理的焊口在焊缝两侧200mm内做焊工代号标示,并做好焊接记录。焊口标示如下:

2、焊接接头表面的质量应符合的要求

(1)焊接接头外观应成型良好,宽度以每边盖过坡口边缘1~2mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计规定,外型应平缓过渡;

(2)不允许有裂纹、未熔合、未焊透、表面气孔、夹渣、飞溅、擦伤、角焊缝不足等缺陷;

(3)焊接接头咬边深度不大于0.5mm,连续咬边长度不大于100mm,且焊缝两侧咬边长度不大于该焊缝全长的10%,合金钢及不锈钢管线不得有咬边;

(4)焊接接头表面不得低于管道表面,焊缝余高为1.5~2mm为宜;100%射线检测的焊口,内口余高≤0.1b+1,且≤2,其余的焊口,内口余高≤0.1b+2,且≤3;

(5)管道焊接接头错边量不应大于壁厚的10%,且不大于0.5mm;其它级别的管道焊接接头错边量不应大于壁厚的10%,且不大于1mm。

(三)焊缝内部质量无损探伤检验控制措施

无损探伤检验方法

焊缝内部质量无损探伤检验方法主要有射线透照检测和超声检测。射线透照检测比较直观并能保留检验记录,是最常用的检测方法。

(四)硬度测定

硬度试验方法有布氏(HB)硬度测定、洛氏(HR)硬度测定、维氏(HV)硬度测定3种。对有热处理要求的压力管道焊缝,应测量焊缝及热影响区的硬度值是否符合设计要求中有关项的标准规定。如设计无明确规定,碳钢焊缝和热影响区的碳钢不宜大于母材硬度的120%,检验数量不应少于热处理焊口总数的10%,且不少于1处,每处3点。热处理后的焊缝硬度值超过规定值时,应重新进行热处理,并须重作硬度测定。

(五)压力试验

压力管道安装完毕,在外观检查、热处理和无损检测合格后方可进行压力试验。压力试验的目的是检查压力管道系统及连接部位的工程质量,保证其强度和严密性。

四、结束语

压力管道施工焊接控制压力管道安装质量保证体系的重要环节,焊接质量的控制是预防产生不合格产品的全面控制,是十分复杂、涉及多方面的工作。因此,压力管道安装企业的全体施工人员(包括管理人员)都必须严格执行设计要求、国家标准和行业标准规范,不得有丝毫的松懈,在安装过程中认真把好质量关,才能确保压力管道的安全运行。

参考文献:(保留。何旭要是2版正好的话 你帮我把这些字删了 哈哈)

[1] 田金柱.压力管道施工焊接质量控制[J].管道技术与设备,1998.

[2] 刘康勇,李东军.管道建设与焊接质量控制措施[J].管道技术与设备,2003.

[3] 王晋生,郑春刚,陈丽中.压力管道工程焊接技术与质量控制[J]. 管道技术与设备,2004.

[4] GB50235-2010.工业金属管道工程施工及验收规范.

[5] SH3501-2011.石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范.

[6] GB50236-2011.现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范.

[7] JB4708-2007.钢制压力容器焊接工艺评定.

[8] JB/T4730-2005.承压设备无损检测.

[9] JB/T4709-2007 《钢制压力容器焊接规程》。

焊接工艺范文第4篇

关键词:焊接工艺;探索;实践

前言

机械制造的发展与进步,与焊接工艺的改进与升级是分不开的。基于传统焊接工艺,根据机械制造的具体需要,以保证产品质量为前提,进行焊接新工艺的开发与升级。当前的机械制造生产当中,新型焊接工艺得以开发和利用,极大的提升了机械制造产品的质量。随着机械制造业的发展,焊接工艺正在深入的探索和实践当中。

1焊接工艺的应用

1.1主要的焊接工艺

焊接工艺在多个领域行业都有着广泛的应用,主要应用于机械制造领域当中。根据实际的应用需要,焊接工艺的类型也在不断的扩展,其功能也越发的完善。当前,气体保护焊、压力焊、手工电弧焊以及钎焊是应用是最为普遍的几种焊接工艺类型。气体保护焊接是利用二氧化碳、氩气等作为保护气体,由喷嘴喷出,以达到隔开空气的效果,进而将保护部位与焊接部位焊接在一起;压力焊接是在施加一定压力的基础上进行焊接操作,摩擦焊接以及电阻焊接都是压力焊接的主要形式,也是最常见的压力焊接形式,在机械制造当中得以有效的应用;作为日常生产生活当中普遍应用的焊接方式,手工电弧焊以链条焊接的方式来加固机械零部件,操作起来简单便捷;在钎焊过程中,需要事先进行高温加热处理。一般进行钎焊的机械部件,焊接的材料的熔点要高于钎料的熔点,这就需要对于钎焊过程中的温度予以有效把握,能够保持在钎料和焊接材料熔点的中间值。钎料熔化后能够有效润湿焊接材料,有效完成焊接流程[1]。

1.2保证高质量的焊接效果

焊接工艺的有效应用,除了保证先进的焊接技术之外,还需要保证焊接的质量,并予以有效的控制。在焊接的过程中,对于关键点予以有效把握,控制好焊接的“度”,以达到良好的焊接效果。在进行焊接操作的过程中,必须严格按照规范和标准进行操作。焊接是焊料经过加热、熔化、再结晶的过程,将相关材料紧密结合在一起。在焊接过程中,焊料熔化后的温度很高,如果操作不规范,很容易发生危险。进行焊接操作的过程中,要具有安全和质量意识,设备调试、工件和焊料准备等工作必须落实到位,做到精确细致,明确操作流程,进行规范化操作,以保证焊接的安全性,焊接的质量也自然得到保证。焊接材料的质量以及焊接设备的性能也是十分关键的,焊接的环境、工艺选择都要一一明确。根据焊接的具体要求和产品的特点,保证高质量的焊接效果[2]。

2焊接工艺的发展与探索

随着机械制造业的发展。对于机械制造产品的质量提出了更高的要求。焊接在传统焊接工艺技术的基础上,有效的改进和升级,充分满足当前机械制造的要求,焊接工艺的功能更加完善,焊接质量也显著得以提升。许多焊接新工艺得以开发和利用,比如反变形焊接工艺、低温焊接工艺以及振动时效。

2.1反变形

反变形工艺主要针对机械焊接当中经常面临的情况,也就是变形。钢铁结构的材料在进行焊接的过程中,受到高温的影响,会发生一定程度的变形,在很大程度上影响着焊接的质量。反变形工艺的应用,则妥善解决了焊接变形的问题。在焊接之前,通过对焊接结构施加反向的变形,然后在焊接过程中,变形力与反变形了力相互抵消,最终趋近与零,能够有效保证焊接的质量,有效解决了变形的影响。该过程中,需要对板厚、热源等条件进行综合考虑,寻找焊接结构的弹性变形规律,科学、合理的应用反变形焊接工艺,以达到良好的焊接效果。

2.2低温焊接

低温焊接是为了改善由于失效事故以及缺口效应而导致钢结构脆断的情况,保证在环境温度变化的情况下,对焊接的质量不会造成影响。做好预热和后热的准备工作,对焊缝金属的相关性能予以调整,提升其强韧性。对于焊接区的冷却速度予以控制,参考焊接结构的物理化学性质以及冷却条件,保证预热区域的受热均匀,采取紧急保温缓冷,做好焊后处理工作,避免焊接处出现裂缝。

2.3振动时效

振动时效焊接工艺通过外力振动,进而在工件当中产生一定的周期性作用力,并予以有效的叠加。当周期性作用力逐渐产生粘性力变化时,能够有效控制工件的变形,进而保证焊接的质量。降低共振频率、选择合适的振型和激振频率,都是提升振动时效焊接工艺质量的有效途径[3]。

3结论

在机械制造业当中,焊接工艺的技术水平起到关键性的作用。为了提升机械焊接的工艺技术水平,保证机械焊接的安全可靠,需要在实践当中不断进行探索,进而开发焊接工艺新技术,在很大程度上推动了机械制造业的发展进步,提升产品质量,以更好的服务于社会生产生活当中。

参考文献:

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[2]唐闯.论析机械焊接工艺探索与实践[J].化工管理,2015,18:166.

[3]姜朝辉,李跃文,张瑞雪.机械焊接工艺探索与实践[J].黑龙江科技信息,2012,02:83.

焊接工艺范文第5篇

【关键词】铝合金,MIG,工艺

序言

由于铝合金具有比重和弹性模量小、耐腐蚀、可焊接、易加工、无磁性和低温性能好等特点,铝合金在现代工业中得到广泛的应用。防锈铝合金5083 (LF4)属于Al-Mg系列铝合金,具有良好的抗腐蚀性,广泛应用在需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的产品中,如汽车、飞机、船舶、天然气管道等。5083铝合金焊接时容易出现气孔等缺陷,影响焊接产品的使用性能。因而,研究5083铝合金焊接的焊接工艺能为生产提供依据,从而提高焊接产品质量。

1、5083铝合金焊接性分析

5083铝合金化学成分及力学性能见表1、2。

5083铝合金焊接性分析如下:

1)5083铝合金属于AL-Mg系列合金,根据5083铝合金的化学成分(表1)分析可知:5083铝合金含Mg和Mn元素较高,其抗脆性、抗蚀性、可焊性较好。由于Mn元素的含量较多,可以提高铝合金的力学性能,又不使合金抗腐蚀下降,同时提高了5083铝合金的焊接性。同时加入Mn元素能使含Mg元素相分布均匀,提高强度、抗蚀性。

2)由于铝合金的化学活泼性很强,表面易形成氧化膜,且多属于难熔物质。焊接时易产生夹渣等缺陷。

3)铝合金热导率大(约为钢的4倍),加之其热导率较大,焊接时容易造成未熔合现象。

4)由于铝合金的热膨胀系数约为钢的2倍,相反其弹性模量却只有钢的1/3,焊件易产生较大的热应力,导致变形及裂纹。

5)气孔是焊接5083铝合金过程中常见的缺陷。而氢是铝合金焊接时产生气孔的主要原因。焊接时,氢的来源有两个方面:一是弧柱气氛中的水分;二是焊丝及母材表面氧化膜吸附的水分。为此,焊接铝镁合金时,焊前必须仔细清除坡口附近的氧化膜,保持焊丝及母材干燥。

2. 5083铝合金焊接工艺分析

根据以上分析制定如下焊接工艺:

1)焊接方法

目前,国内铝合金所用焊接方法主要有MIG焊及TIG焊。由于MIG焊采用惰性气体Ar或He作为保护气,保护效果好,几乎所有的金属材料都可以焊接,因此应用范围广。MIG焊采用焊丝作电极,与TIG焊相比,可采用大的电流密度焊接,母材熔深大,焊接铝及其合金时生产效率高,故广泛应用于现代化企业的铝合金焊接。本文选用MIG焊方法进行焊接实验分析。

2)焊接材料

铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外,按具体要求应使对接接头的抗拉强度、塑性达到规定要求,焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。因而焊丝的选用主要按照下列原则:

a)铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近;

b)铝合金焊丝中的 耐蚀元素(镁、锰、硅等)的含量一般不低于母材;

c)异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝;

d)不要求耐蚀性的高强度铝合金(热处理强化铝合金)可采用异种成分的焊丝,(注意强度可能低于母材)。

根据以上原则及铝合金化学成分力学性能,选用5183焊丝作为MIG 的焊丝。焊丝具体化学成分见表3。

3)焊前清理

焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污,清除质量直接影响焊接工艺与接头质量,如焊缝气孔产生的倾向和力学性能等。常采用化学清洗和机械清理两种方法。

4)焊接工艺参数

本文采用6mm板厚5083铝合金对接焊,焊接接头形式如图1所示

5)焊接气孔的防止措施

焊接5083铝合金过程中常见的缺陷是气孔。气孔主要是由氢引起的.而氢的来源很多,主要有电弧气氛中的氢,铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。因而在焊接5083铝合金时,焊前必须仔细地清除坡口附近的氧化膜,保持焊丝及母材干燥,从而减少氢的来源,达到防止气孔的目的。

3. 结论

由于5083铝合金在焊接过程中容易出现气孔的焊接缺陷,制定了合理的焊接工艺包括、焊接材料、工艺参数、焊前清理等。结果表明,合理的焊接工艺参数可以有效控制焊缝焊接气孔的产生。

参考文献

[1] 张连生.金属材料焊接 [M].北京:机械工业出版社,2009.

[2] 邓洪军.金属学与热处理 [M].北京:机械工业出版社,2009.

[3] 张梦欣. 焊接工艺学 [M].北京:机械工业出版社,1992.

焊接工艺范文第6篇

关键词:机械焊接;焊接工艺;质量控制

机械制造业的崛起带动了机械焊接工艺的发展。随着时代的不断发展,对机械焊接工艺也提出了更高的要求,必须紧随时代的潮流,不断进行着机械焊接技术的革新与改进。机械焊接工艺不仅影响着制造业的发展,它作为整个机械焊接技术工程的重要一部分,焊接工艺的质量和水平直接决定了整个机械设备的运行,关系着后期机械设备的使用寿命及其质量。但是目前我国的焊接工艺技术仍然存在着很多问题,所以必须探索出新的机械焊接工艺技术。

1机械焊接工艺技术的概述

我国在最近几年里,各行各业都在迅猛地发展着,其中很多行业的发展都离不开机械焊接工艺技术的应用。比如石化行业、机械制作行业、航天航空以及造船等行业都在生产制造的过程中都离不开机械焊接工艺技术,机械焊接工艺技术在其生产等过程中起着十分重要的作用。但是机械焊接的工艺技术有很多种类,而且机械焊接的技术又特别复杂。各行各业在制造生产的过程中选择哪种机械焊接工艺是非常值得思考的问题。只有科学选择最为合适的机械焊接工艺,才能确保制造的顺利,同时减少繁琐的工艺步骤。企业选取了合适的机械焊接工艺技术之后,也要严格控制机械焊接工艺的质量。

1.1机械焊接工艺的分类

我国的机械焊接工艺有很多种,根据其机械焊接工艺的特点可以将其划分为压力焊接、手工电弧焊、气体保护焊和钎焊几大类。压力焊接是指需要施加一定的电压值再进行机械焊接。从压力焊接的主要内容看出,包括扩张焊接、电阻焊接、摩擦焊接等多方面的内容,其中应用最多的是电阻焊接;手工电弧焊,实际上就是指借助人为进行焊条的焊接操作,手工电弧焊也可以叫做手弧焊,这也是通常的电焊技术;气体保护焊是指依靠氮气和氢气的混合气体来进行气体保护焊接,而焊接保护的渠道主要在于喷嘴的作用,通过喷嘴释放压力气体,从而实现对周围空气的隔离,通过该物理方式实现对电弧、焊接处的保护,并助力完成焊接工作。气体保护焊也可以称为气保焊;钎焊则是借助于焊件和钎料的热处理,使其高温度介于钎料熔点和母材熔点之间,利用液态钎料对母材进行湿润,从而使接头中的间隙得到充实,促进焊接工作的开展。

1.2机械焊接工艺的质量控制

机械焊接工艺质量控制,实际上就是对机械焊接工作进行质量把关,加强质量控制,尤其是针对机械焊接接头,更是需要做好质量控制。因为机械焊接接头会在加热之后融合,变为晶体。但是在实际过程当中,这个工作非常复杂,且耗费时间较长。就机械焊接接头的影响来看,其影响因素较多,为了能够保证机械焊接接头质量控制工作的完成,就必须重视对这些影响因素的控制与分析,从而在最大程度上做好机械焊接工艺质量控制工作。影响焊接接头质量的因子涉及到方方面面。如果能够对这些因子进行有效控制和处理,则整个机械焊接工艺的质量则能达到理想。鉴于此,文章针对机械焊接工艺质量控制提出以下几条建议:1)从焊接工作人员入手,就其职业素养、职业技能展开培训和教育工作,严格要求焊接工作人员的焊接工作质量以及工作职业道德。对焊工做好职业道德教育工作以及职业技能的培训工作,鼓励焊工积极进行自我技术水平的提升。焊工在焊接准备阶段做好一切准备工作,在焊接阶段做好焊接工作,在焊接完后做好检查工作,不错过每一个疏落。2)从焊接设备入手,严格把关焊接设备的性能水平和质量水平,重点关注市场上各类焊接设备的性能指标,这样可以保障设备的安全性以及后期使用的寿命问题。3)从焊接材料入手,包括材料的选择、材料的采购、材料的保存、材料的领用等,做好质量控制。4)就焊接技术的特点而言,其具有显著的复杂性和多样性,因而在具体的焊接工作当中,焊接工作人员必须要做好焊接工艺的选择。5)产品环境就是材料的仓储环境、产品的生产环境等,要求保证材料、产品的生产保存环境是合理的。

2机械焊接工艺技术新的探索发展情况

因为很多行业都需要采用机械焊接工艺,所以需要跟上时代,抓住机遇,积极研发和应用新的机械焊接工艺,努力实现机械焊接工艺的智能化、自动化发展,提高机械焊接工艺的应用水平和应用效率。目前我国的机械焊接工艺技术正在朝着自动化的趋势前进。因此需要重点把关焊接工作的安全问题,尽力排除安全隐患,保证焊接工作的安全与可靠。就目前的研究情况而言,已经投入研究或者得出成果的工艺技术有机械焊接反变形工艺技术、低温机械焊接工艺技术以及机械焊接振动时效的工艺。

2.1利用低温进行机械焊接工艺技术

实践证明,如果在低温作业的过程中开展焊接工作,极有可能会导致焊条断裂。如果没有实现对温度的熟练掌握,容易引发钢结构焊接安全事故。这就需要引起相关人员的关注,探究在低温条件下的焊接工艺,发现是否做好焊机的预热准备工作,这将决定焊接工艺质量的好坏,因此焊机的预热准备工作十分重要。分析得出焊接钢结构失效的原因,是因为低温将会引起脆断现象,特别是内部结构不完整时焊条就会出现显著的脆断反应。但是若温度没有超过临界转变温度,那么经过远远低于σs的作用就会形成无屈服断裂。一般只要在机械工程实践的过程中遵循以下原则,就可以控制机械焊接工艺的质量。首先尽可能缩减焊接残余应力;其次,调控结构拘束度还选择电加热;最后,采取可行的焊后处理和严格控制线能量。

2.2利用机械焊接反变形工艺技术

从钢结构来看,在焊接活动开展中经常会遇到刚变形的问题,它是很难完全规避的风险。就焊接变形的内容而言,主要有纵向变形及横向变形、弯曲变形、波浪边形、角变形等。当前阶段,对于焊接变形的问题,常用的方法是焊接前的反变形工作、焊接工艺的控制以及矫正工艺的应用,通过这些措施避免变形问题。经过研究和实验,找到一个适用于结构残余角变形控制的方法,及在焊接前实施弹性的反向变形。利用热弹塑性有限元对其焊接工序进行实际模拟,与此同时,还要模拟各种板厚大小与热源的结构,这样就可以得到弹性反变形的基本规律。文章发现这样的反变形规律,如果工作人员在焊接前给工程结构一定的弹性变形,实施焊接操作以后,角变形几乎为零,可以忽略变形。

2.3机械焊接振动时效工艺技术

通常情况下,利用用外力振动促使工件的内部产生周期性作用力,将作用力机芯合成进而促使其产生粘性力变化。就此来对内部变形进行预防。

3结束语

随着科研力度的不断加大以及科研资源的不断投入,机械焊接工艺将会在更多行业和部门得到应用,同时也会陆陆续续研究出更多新型的机械焊接工艺。它不仅能够改善工程机构,还能提高设备的安全性和可靠性,除此之外,人们也会研究出更先进的自动化机械焊接工艺技术。

作者:林建波 单位:通辽职业中等专业学校

参考文献:

[1]陈怡,张亚奇,李春光.核电用奥氏体不锈钢机械焊焊接工艺研究[J].锅炉制造,2017(2):42-45.

[2]陈晓伟,戴汉政,陈增江,等.起重机械焊接工艺评定相关标准对比分析与应用[J].起重运输机械,2015(12):6-11.

[3]张卫卫.全铝散热器封头自动焊焊接工艺及机械结构研究[D].西安石油大学,2011.

焊接工艺范文第7篇

关键词:异种金属焊接;异种钢;焊接性能;焊接工艺;热处理条件 文献标识码:A

中图分类号:TG142 文章编号:1009-2374(2016)25-0083-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.25.040

随着工业科学技术的发展和工程领域的扩大,在生产和使用中原有设备或其性能已经无法完全满足人们发展的需求,因此对各类工程构件、机械构件或材料本身提出了更高的性能要求。例如在航天航空中要求一些构件材料要同时具备耐高温、高比强度、高比刚度、抗疲劳、耐腐蚀和长寿命等性能。而在常见易得的材料中很少有能满足其要求的,对于能满足要求的材料的来源也是少的可怜,同时价格昂贵,使得不可能在工程中广泛应用。工业科技的进步犹如社会的进步,是人们发展的必然趋势。对此,人们在不断的创新中,对多种材料进行组合运用,其异种钢焊接正是其中一种。异种钢焊接使金属材料的性能得到更充分的发挥,同时减少昂贵材料的使用,使其生产成本得到显著的降低,从而得到不错的经济效益。在这巨大的利益下,使得异种钢焊接在近年有着突飞猛进的发展。本文将对异种钢焊接的焊接性能、焊接工艺等的选择方面进行简单的综述。

1 异种金属焊接性能

一般来说金属焊接性包含工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性为得到良好的焊接接头的能力;使用焊接性为得到的焊接接头满足使用要求的能力,一般由相关实验和生产事件进行检验。

焊接性一般受其母材的物理化学性质、化学成分、焊接材料的选择、焊接工艺、结构设计、使用条件等多方面的影响。常见物理性质影响有以下四点:(1)熔点的不同造成热处理困难,母材熔化不能同步,如果熔点相差太悬殊,可能出现不能焊的情况;(2)电磁性的不同导致电弧焊时电弧燃烧不稳定;(3)线性膨胀系数不同容易造成焊接应力集中或裂纹产生;(4)热导率和比热容的不同使熔池的形成不能同步,由于使传热的速度不一样而导致热应力增大。

一般分析金属焊接性的方法有:直接法(做实验);间接法(碳当量法、焊接低温裂纹敏感指数、利用CCT图分析、利用材料的物理或化学性能分析、利用合金相图分析等)。

对于金属材料焊接性分析不管是对于同种金属焊接,还是对于异种金属焊接,都是必不可少的,焊接性是焊接工艺选择的一个重要依据。焊接性能分析是焊接试验中的首要步骤,其地位可想而知。如在碳当量Ceq计算时,焊接性则在金属材料的淬硬性及碳当量的大小上体现出来,随着金属材料的淬硬性增大焊接性下降,在参考文献中介绍到一般情况下,碳当量小于0.4%时,金属材料的淬硬性不大焊接性好,而且在一般的焊接工艺条件下可以不用预热;碳当量在0.4%~0.6%时,金属材料就比较容易淬硬,焊接性就较差了,需要焊前预热减小冷裂倾向;碳当量大于0.6%时,金属材料的淬硬性和冷裂性都非常大,焊接性能差,则焊接时必须采用严格的工艺措施来保证其焊接质量;如果当碳当量达到一定程度时一般就会不采用焊接工艺或者采用特殊的焊接

工艺。

2 异种金属焊接工艺研究

2.1 焊接方法的选择

焊接方法的种类比较多,其焊机的种类更是多不胜数。每种焊接方法都可以对多种材料进行焊接,同时一种材料也可以用多种焊接方法焊接,这使得在焊接中焊接方法的选择方案多样化。在一种焊接试验中,不同的焊接方法对应着不同的焊接工艺或焊接缺陷,使得用不同的焊接方法焊接得到的焊接接头可能有着不同组织和性能,因此焊接方法的选择应该满足使用焊接性和工艺焊接性(使用要求和母材焊接性质),同时也要考虑产品的特点以及施工地点的环境影响、焊接效率和经济性等方面。薛根奇等在其30CrNi3与Q235B异种钢焊接工艺研究中介绍到异种钢焊接中焊接方法一般按照焊接性能差的母材选择并同时制定其他焊接工艺(如热处理工艺、工艺参数等)。刘继光在锅炉异种钢焊接实验指出焊接方法在很多大程度上影响着焊缝的韧性,由于母材厚4mm,焊后要有较好的塑韧性,选择了氩弧焊焊接方法(这种焊接方法焊接的焊缝有良好的塑性和韧性)。同时通过合理的工艺,得到了性能良好的焊接接头。不同的焊接方法堆焊使得到的熔合比不一样,Q345B与S31603异种钢焊接时所选择的焊接方法应使熔合比小稀释率低。其碱性焊条电弧焊的熔合比范围为20%~30%;酸性焊条电弧焊为15%~25%;熔化极气体保护焊为20%~30%;埋弧焊为30%~60%;钨极氩弧焊为10%~100%。

2.2 焊接材料的选择

在异种金属焊接中可以通过借助舍夫勒(Schaeffler)状态图中材的化学成分、焊接材料的化学成分和熔合比(母材金属在焊缝金属中算占的比值)之间的关系来估算和预设焊缝金属的化学成分和组织,以提高实验的效率和成功率,同时也可为后续分析提供依据,同样也可以通过焊接材料、母材和实验假设的或要求的焊缝组织(根据性能要求和相关信息可以预估和假设其对应性能较好的组织状态)来预算熔合比的范围,通过预算的熔合比范围是否可行,以初步判断所选焊材的可行性,同时为工艺参数、焊接方法、坡口形式等提供选择和设计依据。由此可见,异种金属焊接中焊接材料的选择在很大程度上决定着焊接接头的质量和性能的好坏,其重要性可谓不言而喻。

当然焊材的选择也因实际情况而异。韩炜在研究低碳钢与不锈钢焊接性中指出,焊材的选择应综合考虑以下方面要求:(1)在焊接接头满足工艺要求的情况下,在强硬与塑性中优先考虑塑性好的焊材;(2)焊材的选择应该使焊缝的性能至少不低于一种母材的性能;(3)焊材的选用应该满足异种金属的焊接性;(4)尽量选择便宜、易得的焊材,以降低生产成本提高其经济效益。其焊接材料的选择方案有低匹配、中匹配、高匹配和完全不同于母材的金属匹配4种。对于珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接一般情况,选用Ni-Cr奥氏体钢做焊材(高匹配)。同时在采用钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面的焊接方法对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和20珠光体钢进行焊接研究中,通过舍夫勒图初步选用成分相当的H1Cr25Ni13焊丝和A307焊条为焊材,并同时得出熔合比应控制在0.3以下。实验结果表明,焊接工艺符合技术要求,通过高匹配焊材和熔合比的控制得到了具有较好抗裂性和抗腐蚀性的A+F(γ+5%δ)双相组织。

黄本生等采用手工焊条电弧焊分别以A132+A022、A132、A042为堆焊材料及以A022为填充材料在相同的工艺条件下对Q235钢与316L钢进行不同焊材匹配的焊接实验,结果表明堆焊材料为A042(Cr、Ni含量高)时,可以得到组织和性能优异的焊接接头,表现为以A042为堆焊材料时,堆焊金属与母材Q235的结合能力、焊缝组织、抗拉强度以及热影响区和焊缝区的综合冲击韧性都优于其他两组。

2.3 工艺参数的选择

对于焊接的工艺参数,在现在的很多实验类文献中都很少具体说明它的选择过程和缘由。这并不代表着工艺参数的选择不重要。合理的选择焊接工艺参数,都是焊接接头质量保证的重要环节,同时合理工艺参数也能有效提高焊接效率。

焊接的工艺参数包括很多方面,其中大多数都为物理量,如电源、电流、电压、极性的选择、焊接速度、保护气体和焊条直径等。这些参数分别对焊接的一些方面有着影响,同时相互之间也有一定的影响。如使用低氢焊条的时候,必须使用直流反接的焊接方法,不然焊接是电弧燃烧会不稳定。在参考文献中分析了一些常用的工艺参数变化对焊接的影响,指出焊接电流增大,会使输入热增大,从而使焊接熔池变大,增大热影响区的范围;电压增大,会使电弧变长,电弧变长,焊接中易发生飞溅;焊接速度对焊接效率有影响,同时也影响着熔池的大小。这些影响在焊接过程中都是应该考虑的

问题。

对于异种金属焊接中工艺参数的选择,我们可以从许多文献中看出,工艺参数的选择主要是综合地考虑母材的焊接性能,同时根据大量的实验对比得出的,而在今天我们也可以站在前人的肩上(手册、文献)。

3 结语

由于异种金属焊接中母材的成分、金相组织和物理化学性质的不同,因此异种金属焊接在焊接中更容易产生缺陷,使得异种金属焊接的工艺设计对同种钢焊接而言更为复杂。对于异种钢焊接而言,工艺确定的主要依据是异种金属的焊接性能和产品的使用要求;确定合理工艺不仅改善焊后的组织和性能,而且能减少或避免焊接缺陷产生。其工艺之间有着相互影响和制约的性质,在工艺选择时必须加以注意。

参考文献

[1] 黄本生,黄龙鹏,李慧.异种金属焊接研究现状及发

展趋势[J].材料导报,2011,25(12).

[2] 宋庭丰,蒋小松,莫德锋,等.不锈钢和钛合金异种

金属焊接研究进展[J].材料导报,2015,29(6).

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[J].水利电力机械,1998,(3).

[4] 顾福明,罗晓明,等.T92/HR3C异种钢焊接接头性

能研究[J].金属加工热加工,2011,(6).

[5] 柳越,胡林,王娟.SA33-P91与P22异种钢焊接工艺

研究[J].石油与化工设备,2011,14(4).

[6] 孙伟,王桂龙,方宏秋,等.石油化工装置施工焊接

材料的选择[J].现代焊接,2007,12(60).

焊接工艺范文第8篇

关键词:重型轨道;U71Mn;焊接工艺;热处理

1.前言

金瓯化肥厂散装库内安装的耙料机共有两条轨道,其长度为365m,轨距为48m,直线度偏差为10mm,同跨两平行轨道标高相对差小于5mm,施工难点是两侧轨道的跨距、直线度、全长标高等安装要求高。采用标准长度为12m的重型钢轨,为保证耙料机安全运行,采用焊接方式连接,两侧共60个接头。本工程轨道接头全部采用手工电弧焊方法焊接,焊后将焊缝磨平,使整排轨道最终成为一个整体,可有效减少行进过程中的冲击和振动,提高耙料机的使用寿命和运行的安全性。

以QU100型号钢轨为例,材质为U71Mn钢,其基本尺寸见表1:

表1 QU100型钢轨尺寸

型号 截面尺寸(mm)

轨高 顶宽 顶下宽 底宽 腰厚

QU100 150 100 108 150 38

由于U71Mn钢为高碳中锰钢,含碳量很高,其可焊性很差,焊接难度较大。如果在焊接过程中未控制好各种焊接参数,未实施有效的热处理,则很容易在焊口处出现裂纹。根据钢轨生产厂家提供的焊接方案,结合现场文件编制焊接预规程,并进行一系列的焊接工艺试验,最终可成功避免焊接裂纹的产生及控制焊接挠曲变形,完成轨道的整体焊接工作。

2.U71Mn钢焊接性分析

依据钢轨生产厂商提供的质量证明书,重型钢轨型号为QU100、材质为U71Mn,其主要化学成分见表2:

表2 U71Mn钢的主要化学成分

材质 主要化学成分%

C Si Mn S P

U71Mn 0.71 0.28 1.22 0.008 0.012

该材质力学性能为:抗拉强度σb≥885Mpa,屈服强度σs≥450Mpa,伸长率A=11%。

从表2中C、Mn元素含量可知U71Mn钢为高碳中锰钢。Mn元素含量高,钢的强度和冲击韧性也高。中锰钢较耐磨,含碳量偏高,强度及硬度也高,韧性差,焊接冷却时容易得到马氏体组织。

根据碳当量(Ceq)法计算U71Mn钢的碳当量为:Ceq=C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Mo/4+V/14+Ni/40=0.93%

一般碳当量Ceq为0.4%-0.5%时,钢即不具备良好的可焊性。U71Mn钢的碳当量高达0.93%,淬硬倾向大,在焊接过程易产生马氏体组织,很容易形成冷裂纹。焊材中S、P等杂质控制不当易在未填满的弧坑处产生热裂纹。每根轨道长度达12m,焊接过程中产生的挠曲变形引起的内应力会影响焊缝的受力状态,长期受力可能导致疲劳裂纹。

通过上述分析可知,U71Mn钢的可焊性能较差,在工艺试验和现场实践时必须采用合理的焊接工艺和热处理方案来改善钢的焊接性,获得质量符合要求的焊接接头,以保证轨道的使用性能。

3.首次焊接工艺试验

进行U71Mn钢焊接工艺试验时,采用两个12m长的钢轨进行,以保证焊接接头与现场有一致的拘束条件,同时也方便测量焊接过程中的变形情况。

依据钢轨生产厂商提供的焊接方案,结合现场使用的焊接工艺评定文件,编制出轨道焊接的预规程,按照预规程进行工艺试验,以验证该工艺在现场施工的可行性。该焊接工艺要点如下:

(1)焊条选型:AWS E11015-G,φ4.0

U71Mn属于低合金钢,可根据强度匹配原则选取焊接材料。此处的焊缝对钢轨主要起连接作用,可按低强匹配原则来选焊材,本工艺试验选取AWS A5.5 E11015-G φ4.0mm焊条。该焊条化学成分见表3:

表3 E11015-G主要化学成分

焊条 化学成分%

Mn Si P S Ni Cr Mo

E11015-G ≥1.0 ≥0.8 ≤0.03 ≤0.03 ≥0.5 ≥0.3 ≥0.2

该焊条力学性能为:抗拉强度σb≥760Mpa,屈服强度σs≥670Mpa,伸长率A≥15%,常温冲击值为60J。

(2)焊接前将轨道焊接区两侧至少20mm处打磨出金属光泽。对轨道端面进行液体渗透检测,以确保端面无裂纹。轨道组对型式为I型坡口,用于组对的两轨道端面间隙为15-18mm。底部使用钢垫板(材质Q235,厚度为10mm)作为永久垫板,焊完后保留在接头底部。

考虑焊接变形因素,采用反变形方法来抵消焊接过程中轨道的变形。焊接前用附加垫板把轨道接头处垫起一定的高度以保证在焊完后轨道平直。轨道组对示意图见图1。

图1 轨道组对示意图 图2 铜垫板模具

(3)焊接前对轨道组对接头进行预热,预热采用普通的气焊喷嘴围绕接头附近反复进行加热,应尽可能使钢轨全截面加热均匀,预热温度为300-350℃,预热范围为焊缝中心线两侧各200mm,使用红外线测温仪测量预热温度。电极接法为直流反接法,焊接方法为手工电弧焊。焊条使用前按说明书的要求烘干、保温,烘干温度为350℃-400℃,保温时间为1小时。(4)第一阶段的焊接,在轨道端面的一侧用直径φ4.0的焊条焊接首条焊缝,焊接电流为130A左右,然后在另一侧焊第二条焊缝,来回往复焊接,采用对称的焊接方式来焊接轨道底部。(5)第二阶段的焊接,在轨道接头两侧面先装上铜垫板模具,见图2,用自制夹具轧牢,并调整垫板与轨道的间隙到4-6mm。用直径φ4.0的焊条在第一阶段基础上施焊,焊接电流调整为140A左右。焊接时在中间引弧并不断在接头中运条,使一些焊渣从轨道和垫板之间的间隙流出,使焊缝表面光滑无缺口。(6)第三阶段焊接前,保持第二阶段焊接时轨道接头两侧面的铜垫板,在上层基础上进行堆焊,焊接电流为150A左右。完成整个接头处的焊接后,堆焊高度高于轨道面2mm左右。

每完成一道焊缝,必须把焊渣清除干净后才能继续施焊。焊接过程中要严格控制层间温度,与预热温度的范围相同。每一接头尽量一次性焊接完成,不能断断续续。如被迫中断较长时间,再次焊接前要用火焰重新对接头部分预热。(7)轨道焊接及修补完工后,立即用火焰把焊缝接头及附近区域(焊缝中心线两侧各150mm左右)加热至550-600℃进行焊后消除应力热处理,使用红外线测温仪测量接头温度。达到规定的温度后继续用火焰维持温度,时间为20分钟,然后用保温棉包裹进行保温,使温度缓慢冷却。(8)轨道接头冷却到室温后,对轨道接头的顶面及两侧面的焊缝进行打磨,一般要求焊缝不允许低于母材表面,轨道接头处高低差应小于1mm,且平滑过渡。

4.缺陷分析及技术措施

按照预规程进行轨道焊接工艺试验后,对轨道外观尺寸进行测量,组对钢轨顶面收缩5-6mm,可适当增大组对间隙;轴向偏差1-2mm,符合要求;接头有点向下弯曲,应重新调整附加垫板抽出时机。

对焊缝表面做液体渗透检测,在轨腰中部两侧焊缝熔合线处发现了竖向微裂纹,对裂纹处进行打磨,左侧打磨5mm深时消除,右侧打磨4mm深时消除,可判断为非贯穿性裂纹。

经分析,产生裂纹的原因如下:

(1)轨道焊缝的I型结构决定了其接头拘束应力较大,不均匀的加热和冷却使焊接过程中产生的热应力及焊接接头组织转变叠加在接头上,容易导致裂纹。(2)室温下U71Mn钢焊缝组织为高碳马氏体。高碳片状马氏体具有高强度、高硬度的特点,其组织中存在大量显微裂纹,因而在应力、扩散氢等作用下极易形成冷裂纹。(3)焊前预热温度偏低,焊后采用火焰加热方式进行消除应力热处理方式不当。母材和焊缝热膨胀系数不同,温度梯度较大容易导致熔合线处开裂。

针对以上产生裂纹的原因,经研究讨论后,制定以下措施:

(1)采取合理的组对方式,调整反变形的角度;采用正确的焊接顺序,不准刚性固定、强行组对,以改善接头的应力状况。(2)提高预热温度至350-400℃,提高焊后消除应力热处理温度至620-650℃。改变热处理方式,采用热处理设备提供恒定温度进行热处理,保温时间延长至30分钟,缓冷以利于焊缝中氢的扩散,改善接头应力状况。(3)严格控制焊条的烘焙、保温,减少氢含量。(4)滞后抽出底部附加垫板时机,待第二阶段完全焊完时再抽出底部铜垫板,以保证接头的变形符合要求。

5.二次焊接工艺试验

通过对首次焊接工艺试验的分析和总结,重新制定轨道焊接工艺预规程,并进行第二次焊接工艺试验。此次试验与首次试验相比有以下不同:

(1)焊前预热温度提高至350-400℃,在焊接接头附近的轨道上缠绕保温棉用以保持预热温度。加热过程中使用红外线测温仪控制升温速度≤200℃/h,减小温度梯度。(2)按照首次焊接工艺试验的步骤对轨道接头施焊,提高层间温度至350-400℃。每焊完一层都要用红外线测温仪温度接头及附近区域的温度,如低于要求值,则在焊接下一层前用火焰加热接头区域,以保证层间温度符合要求。(3)改变轨腰两侧铜垫板的形状,制作多对铜垫板。第二阶段焊接时,使用小弧度的铜垫板,以保证焊条在轨道间隙内回摆。焊接到中间位置时,更换大弧度的铜垫板,以适应新高度的焊接。逐层清渣,仔细检查无缺陷后方可进行下一层的焊接,确保焊缝表面光滑无缺口。(4)完成第二阶段的焊接后取掉底部的附加垫板,继续焊接第三阶段直至完成。由于焊接变形,刚好在全部焊完后轨道变得平直。(5)轨道焊接及修补完工后,立即用热处理设备对焊缝及附近区域实施消除应力热处理,测量并记录热处理的温度,然后用保温棉包裹加热区域。温度达到620-650℃时保温30分钟,升温和降温速率控制在≤200℃/h。

轨道接头冷却到室温后,对轨道接头的顶面及两侧面的焊缝进行打磨。第二次轨道焊接工艺试验完成后,测量轨道外观尺寸,均符合要求值。对试验接头进行液体渗透检测,未发现裂纹。48小时后对该接头进行超声波检测,未发现内部存在裂纹,至此可以确定轨道U71Mn钢的焊接工艺试验取得了成功,得到了合格的焊接接头。

6.轨道焊接工艺应用

在完成轨道U71Mn钢的焊接工艺试验后,把该工艺应用到了金瓯化肥厂包装储运系统中耙料机轨道的安装施工中,顺利地完成了两侧共60个轨道接头的焊接工作。经液体渗透检测,未发现裂纹及其他表面缺陷,合格率达100%。

7.结束语

焊接工艺范文第9篇

【关键词】焊接工艺 高强钢 压力钢管 母材

金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性,主要是指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度,包括两方面内容:结合性能(在一定的焊接工艺条件下,一定的金属形成焊接缺陷的敏感性)和使用性能(在一定的焊接工艺条件下,一定金属的焊接接头对使用要求的适应性)。影响材料焊接性的好坏主要决定于材料的化学成分,并与结构的复杂性、刚性、焊接法、采用的焊接材料、焊接工艺条件及结构的使用条件有密切的关系。具体说,焊接就是由材料、人员、焊接工艺、配套热处理工艺、质检及焊补等构成的一门系统科学。

1、高强钢自身因素分析

材料因素包括焊件本身和使用的焊接材料,在焊接时都参与熔池或半熔化区内的冶金过程,直接影响焊接质量。母材或焊接材料选用不当时,会造成焊接金属化学成分不合格,机械性能和其他使用性能降低,还会出现气孔,裂纹等缺陷,使结合性能变差。因而正确选用焊件和焊接材料是保证焊接性良好的重要基础,必须十分重视。

高强钢焊接性通常出现两方面的问题:一是焊接引起的各种焊接缺陷,主要是各类裂纹问题。高强钢焊接产生的裂纹一般是焊接热裂纹和焊接延迟性冷裂纹。二是焊接时材料性能的变化,主要是热、影响区及焊缝组织发生变化。

2、气孔

原因分析:

1.焊条或焊丝受潮,特别是低氢型焊条受潮极易产生气孔,低氢型焊条前端引弧剂脱落;

2.断弧时焊丝离开熔池过快,熔池缺少气体保护,出现弧坑气孔;

3.重新起弧时,未进行有效的打磨处理和在断弧前的焊道处起弧焊接;

4.现场风力较大,防风措施不到位;

5.焊口有污物、结露或有潮气;

6.焊条偏弧或电弧过长;

7.焊接手法不够熟练。

防治措施:

1.焊条或焊丝应保持干燥,低氢型焊条按要求烘干,限量领取和保温桶存放,当日用不完的焊条需重新烘干,低氢型焊条必须保证引弧剂完好,装卸时轻拿轻放避免引弧剂脱落和药皮受损;

2.断弧时,焊条应在断弧处作短暂停留或作回焊运条,以控制不良气体的进入;

3.重新起弧时,对弧坑有缺陷部位采用砂轮打磨处理,打磨到原断弧处,在断弧前的焊道处起弧焊接,且能够完全覆盖断弧时焊道部位;

4.防风措施要到位,低氢型焊条对风极其敏感,更要严格防风,采用超短弧焊接,无防风措施不能焊接作业,经验证明二级风以下同样可能出气孔;

5.管口必须保持清洁干燥,不得有铁锈、油污、杂质等;

6.焊条偏弧时,应断弧更换焊条和打磨处理;

7.焊工的焊接手法不熟练应加强针对性练习,尽快掌握控制缺陷的能力。

3、裂纹

原因分析:

1.施工方法不当,管子处于受力状态,或长距离悬空,在焊接收弧点(或应力集中处)容易出现应力裂纹;

2.焊接方法不当,局部反复焊接打磨导致母材晶体组织改变,硬度(脆性)增加,塑性下降;

3.在根焊过程中,过早撤离对口器,熔池中铁水未来得及完全凝固,在焊接收弧处易产生裂纹;

4.错边量大造成焊缝中心线偏移,形成中心裂纹;

5.焊道有杂质,内对口器震动焊渣掉在焊道上,焊接时进入熔池,夹渣降低了焊缝强度,容易出现根部裂纹;

6.管材结露或焊材受潮未烘干,焊缝中扩散氢含量偏高;

防治措施:

1.组对焊接时,杜绝管线产生强制扭力,采用降低焊接应力的各种措施,严格控制焊接过程中焊口受外力影响;

2. 收弧时将弧坑填,满根焊结束后才能起吊;

3.局部不得反复施焊和打磨,杜绝工艺要求以外的打磨和焊接;

4. 尽量减小错边量,防止焊缝中心线裂纹;

5. 管材结露需加热除湿,焊材受潮必须烘干,减少焊缝熔池中的扩散氢含量。低氢焊条应严格按规定要求进行烘干,装入保温筒,随用随取,超出规定时间不允许继续使用;

6.经常清理内对口器端部胀块,清除焊渣尘垢,防止掉进焊缝进入熔池而产生缺陷,(出现翻浆,铁水熔合不好)降低了焊道强度,可用焊条端部(无药皮处)砸扁煨弯,伸进仰脸处焊口内侧划掉焊渣杂质,可避免和减少仰脸处根焊道缺陷。

4、焊接工艺要点

首先以厂家提供的焊接工艺指导书结合现场的实际情况分析拟订工艺评定的焊接工艺,再通过实验验证各项机械性能无误后编制正式焊接的工艺。

高强钢的焊接要点:

高强钢板焊接采用预热措施,预热宽度以焊缝中心线两侧各3倍板厚,且不小于100mm。须预热的焊缝在背缝清根前也须预热。预热温度测定宽度为焊缝两侧各3倍板厚范围,且不小于100mm,距焊缝中心线各50mm处对称测量,每条焊缝测量点不应少于3对。

焊接层间温度<220℃,焊接线能量控制在20-35KJ/CM。

对参加高强钢焊接的施工人员和施工管理人员进行技术交底 ,以了解高强钢的焊接特点、控制项目及控制方法。焊工按水利部要求进行培训并考核合格,持操作证书和等级证书的合格焊工上岗。

焊接注意事项:

(1)焊工要严格按照高强钢的焊接工艺评定实验指导书进行施焊。

(2)焊接检查员在施焊过程中,必须严格监测和控制预热温度、层间温度和焊接线能量,并对每条焊缝的实际施焊规范技术参数进行监控。

(3)焊接时不能在母材上引弧,应在坡口内或引弧板上引弧。

(4)工卡具的去除严禁用锤击法,应用碳弧气刨或气割在离管壁2mm以上外切除,严禁损伤母材,然后用砂轮打磨平整,并进行渗漏探伤和磁粉探伤。由于特殊原因中途停焊时,应立即进行后热保温,再次焊接时应全部进行预热后方可按原焊缝的质量要求进行焊接。

5、焊后消氢处理与热处理

消氢处理:焊后应立即进行消氢处理,温度为250—300℃,保温1h,如果焊后能及时进行热处理,可省去后热工艺,同样能达到消氢的目的。

热处理:焊后热处理能消除焊接残余应力,改善焊缝组织和力学性能,并能降低接头的含氢量,是防止延迟裂纹的主要措施之一。热处理工艺为:自由升温到300℃后,以150~180℃/h的温升速度升到740±10℃,保温50min后,以150~200℃的速度降温,降至300℃后,自由降温。热处理方法为电加热法,加热宽度为坡口两侧100mm,保温层宽度为600mm,保温层厚度为100mm。

6、焊缝质量检验

焊缝焊后,首先进行外观检查。外观检查合格后方可进行内部质量检查,内部质量无损检查在焊缝焊完后48h后进行。

如果出现了问题就要进行修补,修补时注意以下几点:

在焊缝内部超标缺陷、表面裂纹修补前,应分析其产生原因,制定切实可行的修补方案。

局部焊缝修补时预热应在修补处四周150mm范围内进行,预热温度控制在80-100℃。

焊缝缺陷修补施焊与原焊缝相同,焊接修补后要后热,后热温度与原焊缝相同。

7、结论

焊接工艺范文第10篇

关键词:车身焊接;设计;技术

中图分类号:S611文献标识码: A

引言

在汽车工业中,汽车车身是一个复杂的结构体。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中广泛应用的制造方式。焊接是车身制造过程中的一个关键环节,起着承上启下的特殊作用。

一、车身焊接工艺设计的前提条件

1、产品的数学模型(简称数模)。在汽车制造行业中,一般情况下用UG.Catia.ProE等三维软件均能打开数模,并在其中获取数据或进行深入的工作。在工艺设计过程中,将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模,从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图(包括轴测图),以及可以输出剖面图。

2、全套产品图纸。

3、样车、样件(包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件)。

4、产品零部件明细表(包括各部件的名称、编号,冲压件的名称、编号、数量,标准件的规格、数量)。

工艺设计时,业主必须提供上述1、2、3中至少1项,4项可以从前3项中分析出来,正常状态下4项早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供2项,那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。

二、车身焊接主要工艺

1、点焊

一辆汽车车身具有四五千个焊点,可以说车身的大多数是由点焊结构件组成的,因此点焊是车身制造中应用最常见的焊接工艺。其原理是通过在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件。在两焊件被压紧于两柱形电极之间通上强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心,然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。其主要工艺有以下几部分组成。

(1)焊前清理。即将车身的焊接表面的污物清除干净,譬如漆膜、锈迹等,让焊接电流保持通畅;

(2)掌握焊接表面间的间隙。在焊接之前,应当把焊件的表面进行整平,为防止焊接中出现电流导通不畅现象,焊接件与焊接件表面之间严禁出现间隙。在焊接过程中,如果发现焊点面积变小,可用夹钳将焊件牢牢地夹紧,预防间隙出现。

(3)把握焊点间距离。各个焊缝的强度由焊点间距和边缘距离(焊点到板外缘的距离)决定的,焊点间距的大小要控制在不致形成支路电流的范围内;

(4)四是掌握点焊顺序。点焊时,不要只在一个方向上连续点焊,这种方法的焊接强度较低。如果电极头过热变色,应停下来冷却。

2、缝焊

缝焊类似于持续不断的点焊工艺,是由许多彼此互相重叠的焊点组成的。所不同的是点焊使用的是柱状电极,而缝焊用的是滚盘状电极,这种电极可以旋转。由于缝焊所需要的分流电流较大,因此,在焊接时,要加大其电流,根据体数值视材料厚度和点距,通常比点焊增打五分之一至五分之三之间。缝焊焊点间距根据材质而定,如果车身是低碳钢,其间距为(2.8~3.2)t,如果车身为铝合金材质,其间距为(2.0~2.4)t。t为两焊件中较薄焊件的厚度,单位为mm。

对于非气密性接头,焊点间距可在很宽的范围内变化,甚至可以使各相邻焊点相互分离,成为缝点焊。缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择,通常可参考已有的推荐数据初步确定后再通过工艺试验加以修正。

3、凸焊工艺

在焊接汽车车身时通常会使用到凸焊工艺,凸焊一般被应用于焊接低碳钢型汽车冲压件或车身。为了避免凸焊质量受到影响,在焊接汽车车身时应注意以下事项。

(1)凸焊的焊接时间主要由三种因素决定,即薄板厚度、凸点刚度及焊接电流。在焊接施工时应将板件凸焊厚度控制在0.5mm~4mm之间,并在同一接头处焊接多个熔核,以提高焊接质量。如车身薄板厚度<0.5mm,则凸焊机的电极嵌块应为钨材料或铜-钨烧结材料,以便使平板一侧散热量得以减少,从而确保不同薄板间实现热平衡。此外,还应在车身薄板上焊接凸焊螺母及凸焊螺栓,以便于在拧紧螺栓或螺母的情况下就可以进行车身装配工作。

(2)利用凸焊机将螺母及螺栓焊接好之后,应检查上一级车身零部件与车身整体是否匹配,同时利用定位销对螺母焊接位置进行定位。

(3)为了顺利进行凸焊,在焊接汽车车身时应确保螺母板底孔孔径与凸焊螺母大小相适应,就一般情况而言,底板孔径与螺母公称直径的差值应为1mm左右。此外。应确保螺栓的公称直径比钣金底孔的孔径小0.5mm左右,以保证凸焊螺栓能够发挥良好的定位作用。

4二氧化碳气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是以CO2气体为保护气体,通过焊丝与工件间产生一定的电弧,电弧产生高温后熔化金属部件进行的焊接工艺,在焊接中通常使用光焊丝作为填充金属。

(1)相比于其它类型的车身焊接工艺,CO2气体保护焊有其自身的优势,主要表现在焊接效率高,成本低,焊接质量能够得到保障。同时CO2气体保护焊对铁锈有很小的敏感性。可以实现焊接过程机械化与自动化。因此,CO2气体保护焊应用相对广泛;

(2)二氧化碳气体保护焊的规范参数相对较多,CO2流量、所用焊丝型号与尺寸、电弧电压的大小、焊接的电流与速度,直流回路电感等等。选择这些参数要在保障焊接质量的基础上,尽可能地提升焊接效率。

5、激光焊接

激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接,这种焊接工艺通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。用激光可以焊接一些要求强度高、变形小,用传统方法无法焊接的特种材料的汽车零部件。激光焊接时不与车身的焊接部位接触,以激光器输出并经光源聚焦的高能量密度的激光作为热源,对车身焊接部位进行熔化焊接。

激光焊接有很多优势,由于不存在连接间隙或者极小,车身被焊接部位在焊接过程中,几乎不变形,同时,激光焊接的焊接深度与宽度比相对较高,譬如焊接的缝宽为1mm时,焊接的深度可达5mm,所以焊接质量很高。

6、CMT冷金属过渡焊

由于焊接时输入热量高,薄板容易变形、焊穿等原因,电弧焊在车身焊接的应用比较少,只有点焊工艺无法实施的部位才会考虑使用。通常应用的电弧焊方式是熔化极气体保护焊:CO2气体保护焊、MAG焊、MIG焊;这三种焊接方式所使用的焊接设备相同,焊丝和保护气体有所区别。由于焊缝不美观,涉及车身外观的部位几乎不会考虑熔化极气体保护焊。为了使熔化极气体保护焊更好地适用在车身薄板连接工艺上,目前国外有焊接设备厂家开发了一种新的熔化极气体保护焊方式“CMT――cold metal transfer冷金属过渡”。冷金属过渡是设备厂家的说法,更准确的定义应该是低能量的金属过渡,这种焊接方式是短路过渡,输入热量比通常的MAG焊和MIG焊的短路过渡要低。其独特之处是:特殊的送丝机构能够和焊接过程的熔滴过渡情况相结合,当熔滴长大后,焊丝可以回抽使熔滴脱落,并通过控制短路电流,避免产生飞溅,从而实现无飞溅的焊接。

结束语

总之,车身焊接工艺可对汽车整体的质量产生极大的影响,所以应注意在完善焊接工艺设计的基础上对车身焊接方法进行优化。此外,由于汽车车身焊接工艺的设计受到多种因素的影响,如投资限制、精度要求、工艺水平及用户观念等,所以在选择与设计焊接工艺时也应全面考虑多种因素,以保证车身焊接质量与设计要求相符。

参考文献

[1]胥磊.如何有效控制车身焊接质量[J].科技资讯,2011,(30).

[2]宫金宝,高成勇,李文刚.筒状及管状金属焊接汽车零部件涂装工艺的探讨[J].汽车工艺与材料,2013,(01).

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