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分享极薄钢板的焊接工艺知识

 
     
发布时间:2018-04-18 来源:沈阳宝龙娱乐创新焊接设备有限公司
 

板材的焊接工艺

    在焊接结构中,板材组成的结构占有整个焊接结构的60%以上,尤其是随着时代的进步,也随着造船、车辆、石油、化工以及焊接在军事设施上的应用、薄板、厚板以及复合钢板的应用比例不断增加,然而薄板、厚板及复合钢板在焊接中会产生一些难题,这里主要针对板材焊接中的难点问题来介绍其焊接方法和焊接工艺。

下面来说说极薄钢板的焊接:

   极薄钢板是一般指板厚在1.6mm以下的钢板,这类钢板的应用随着航空航天、微电子工业、铁道车辆、汽车、家庭电气制品及建筑轻型结构的发展越来越多,因此,极薄板焊接中存在的问题及解决方法引起人们极大的关注。

这种工艺所存在的问题:

    大量的实践证明,薄板电弧焊实的主要问题有两个:一是烧穿、二是焊接变形。

1、烧穿:

    烧穿是薄板电弧焊时的主要问题之一,其产生与熔池受力密切相关,根据平焊时熔池烧穿前瞬间的受力情况,熔池主要承受以下几种力:

    熔融金属的重力,这种重力决定于熔池金属的多少和熔融金属高温支持强度的高低。

    电弧吹力,这种吹力主要由焊接电流大小决定,也受焊接电弧的高低影响。

    熔池金属表面张力,熔池金属表面张力与金属种类有关,例如,氩弧焊薄板时,熔池金属受到气体的保护,不易氧化,在加上保护气流的冷却作用降低了熔池表面温度,都将使熔池金属的表面张力提高。

    固液体金属的附着力和液体金属的内聚力,固液体金属的附着力和液体金属的内聚力都是保持熔池的内里,但它们相对较小,对烧穿的影响可忽略不计。

    由此可见,重力和电弧吹力是促使熔池下塌或使之烧穿的力,而表面张力则是阻止熔池下塌或烧穿的力,如果熔融金属的重力、电弧吹力、熔池金属表面张力三者的合力大于熔池金属的强度、液体金属就会被拉断而出现烧穿,为了使薄件焊缝不致被烧穿,应提高熔池的表面张力,降低低它力的作用,即减少由于热量积累而造成熔池金属量的增大,尽量减少焊接电流的热输入。

2、焊接变形:

    薄板焊接的另一主要问题是焊接变形,焊接过程是一个局部加热和冷却的过程,在焊接热作用下,材料受到不均匀的加热和冷却,会产生不均匀的应力状态,造成不同程度的应力及变形,而薄板由于其自身拘束度小,焊接时变形大,其中以波浪形最为严重,且很难矫正,特别是对铝、镁、不锈钢等一些热胀系数较大的材料,变形尤为严重。

3、防止烧穿和控制焊接变形的方法:

    防止过烧氧化、烧穿、并获得美观的焊缝是焊接薄板结构首先要解决的问题,解决薄板焊烧穿与变形的技术措施如下:

    严格控制焊接热输入与焊接参数,为了有效的控制热输入,首先要正确选择焊接方法,各种焊接方法对焊缝及热影响区的金属组织及力学性能影响程度不同,因此,也会不同程度的影响产品的使用性能,例如,焊条电弧焊焊接的工件厚度一般在1.5mm以上,厚度在1.0mm以下的薄板,不宜采用焊条电弧焊,能较好的控制热输入的焊接方法主要有电子束焊、激光焊、等离子弧焊、微束等粒子弧焊和TIG焊等,其次要正确选择焊接电流并保持其相对稳定性,合适的焊接电流可以减少和控制焊接时的热输入量,热输入小、氧化、烧穿及焊接应力与变形就小。

    保证电弧稳定燃烧,焊接时间要采取各种措施方式电弧飘移,要根据熔池形成情况,控制电弧的高低及电弧燃烧的稳定性。

    采用钢性固定措施防变形,工装夹具必须在焊缝两侧均匀夹紧,同时也要保证板边公差、间隙等限制在允许的范围内。

    上述措施的核心是热输入的控制问题,即若要减少并避免焊件的变形、过热及烧穿、最应注意的是严格控制焊接热输入,在完成焊缝焊接的前提下,尽量减少焊缝的热输入,从而减少焊接热影响区,减小焊接变形及其对接头造成不良的影响。

    另外,材料焊接性的许多方面也要求控制焊接热输入,如某些奥氏体不锈钢焊接时,焊缝有热裂纹,近缝区有产生液化裂纹的倾向,解决这些问题都需要采用小的焊接热输入。

 

 

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