SS薄板焊接工藝[1]

1、青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）課題：不銹鋼薄板鎢極氬弧焊焊接工藝 專業(yè)年級：焊接技術(shù)及自動化專業(yè)201001班學(xué)生學(xué)號： 11131001004 學(xué)生姓名： 吳生平 指導(dǎo)老師： 鄒建英 二零一二年五月目 錄前言31.tig的特性及原理32、不銹鋼薄板的焊接工藝性分析32.1 、焊接熔池受力狀況42.2工件的焊接變形42.3不銹鋼薄板在焊接時的注意事項43. 不銹鋼薄板的鎢極氬弧焊技術(shù)53.1、tig焊接的工藝技術(shù)53.2焊接54.結(jié)論6參考文獻7致 謝8不銹鋼薄板鎢極氬弧焊焊接工藝摘要：鎢極氬弧焊在不銹鋼薄板焊接中的應(yīng)用越來越廣泛，掌握實操中的技術(shù)問題是關(guān)鍵所在。本文重點介紹了鎢極氬弧焊

2、的焊接工藝要領(lǐng)和應(yīng)用技術(shù)情況。關(guān)鍵詞：tig焊 燒穿 變形 工藝 前言隨著工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，薄板的焊接技術(shù)在國防、航空、化工、電子等部門的應(yīng)用越來越普遍，超薄板的焊接也越來越多，如：廣告、裝璜、標(biāo)志性建筑及日常生活等方面常采用大量超薄不銹鋼材料（常用0cr18ni9ti），tig焊接可焊金屬多，適應(yīng)能力強，鎢極電弧穩(wěn)定，不會產(chǎn)生飛濺，焊縫成形美觀，常用于不銹鋼焊接及難熔的活潑金屬，所以選用tig焊接不銹鋼可獲得高質(zhì)量焊縫，進一步掌握好薄板焊接中的工藝要領(lǐng)十分必要，具有重要意義。1.tig的特性及原理tig焊具有熱輸入低、熱量集中、熱影響區(qū)小、焊接變形小、焊縫各點的熱輸入均勻，能較好地控

3、制線能量；保護氣流具有冷卻作用，可降低熔池表面溫度，提高熔池表面張力；便于操作，容易觀察熔池狀態(tài)，焊縫致密性及力學(xué)性能好，表面成形美觀等優(yōu)點。目前tig焊廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其是在不銹鋼薄板的焊接中應(yīng)用更為廣泛。tig焊是在惰性氣體保護下，利用鎢極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲，形成焊縫的焊接方法，焊接時保護氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成保護層隔絕空氣，保護電極和焊接熔池以鄰近熱影響區(qū)，以形成優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，在焊接不銹鋼時可采用氬氫混合氣作保護氣體。2、不銹鋼薄板的焊接工藝性分析 焊接1mm以下不銹鋼薄板，由于其自身拘束度小，導(dǎo)熱系數(shù)小（約為普低鋼的1/3），但線膨脹系數(shù)

4、較大，當(dāng)焊接時溫度變化較快，則產(chǎn)生的熱應(yīng)力比正常溫度下時存在的應(yīng)力大得多，很容易出現(xiàn)常見的焊接燒穿和焊接變形（大多為波浪變形）等缺陷。 如何防止出現(xiàn)上述缺陷，并獲得外形美觀的焊縫，是以下重點要討論的問題。2.1 、焊接熔池受力狀況 以平對接焊為例，熔池金屬的受力情況如下圖示。熔池主要受到的作用力有：電弧的總作用力p；熔池金屬的重力q；熔池金屬表面張力f。當(dāng)熔池金屬體積質(zhì)量和熔寬一定時，熔池深度取決于電弧力p 的大小，而熔深和電弧力又與焊接電流密切相關(guān)，熔寬則由電弧電壓決定。隨著熔池金屬的體積增大，表面張力f也隨著增大，造成表面張力不能平衡電弧作用力p和熔池金屬的重力q，此時熔池金屬會下淌，造成

5、熔池?zé)?。由此可見，電弧總作用力p和熔池金屬的重力q是使熔池?zé)┑牧?，而表面張力f是阻止熔池下塌或燒穿的力。為使薄板焊接不致于燒穿，則必須想辦法提高金屬熔池的表面張力f，而要提高表面張力f，就必須控制熔池的熱輸入，即熱輸入量。 2.2工件的焊接變形 不銹鋼薄板拘束度較小，在焊接過程中受到局部的加熱、冷卻作用，形成了不均勻的加熱、冷卻狀態(tài)，這時焊件會產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力和應(yīng)變，焊縫的縱向縮短對薄板邊緣的壓力超過一定數(shù)值時，即會產(chǎn)生較嚴(yán)重的波浪式變形，影響工件的外形美觀。 2.3不銹鋼薄板在焊接時的注意事項 （1）嚴(yán)格控制焊接接頭上的熱輸入量，選擇合適的焊接方法和工藝參數(shù)（主要有焊接電流、電弧電壓、焊

6、接速度）。 （2）裝配尺寸力求精確，接口間隙盡量小。間隙稍大容易燒穿，或形成較大的焊瘤。 （3）必須采用精裝夾具，要求夾緊力平衡均勻。即焊接不銹鋼薄板時關(guān)鍵要注意的問題是：嚴(yán)格控制焊接接頭上的熱輸入量，力求在能完成焊接的前提下盡量減小熱量輸入，從而減小熱影響區(qū)，避免上述缺陷的出現(xiàn)。3. 不銹鋼薄板的鎢極氬弧焊3.1、tig焊接的工藝（1）焊機及電源極性的選用焊接1mm以下的不銹鋼薄板可作如下選用：厚度0.5mm時，選用nsa4300型焊機；厚度0.5mm時可在焊接回路中接入脈沖焊直流弧焊電源改裝tig焊可分直流和交流脈沖兩種。直流脈沖tig焊主要用于焊接鋼、軟鋼、耐熱鋼等；交流脈沖tig焊主要

7、用于焊接鋁、鎂、銅及其合金等輕金屬。交、直流兩種脈沖都采用陡降特性電源。tig焊焊接不銹鋼薄板通常采用直流正接法。（2） 主要技術(shù)參數(shù)。 用tig焊焊接不銹鋼薄板時的工藝參數(shù)見下表1。表1 tig焊接不銹鋼薄板工藝參數(shù)板厚(mm)鎢極直徑(mm)電流(a)電壓(mm)焊絲(mm)鎢極伸長(mm)氬氣流量(l/min)噴嘴(mm)0.3110-1510-151.23-46-8120.6120-2515-201.23-46-8120.81.640-5020-251.63-46-8121.02.050-6025-301.63-46-812(3） 引弧、定位焊引弧形式有非接觸式和接觸式的短路引弧兩種：

8、前者電極不與工件接觸，既適于直流也適于交流；后者僅適于直流焊接。采用短路方法引弧時，不應(yīng)在焊件上直接起弧，因易產(chǎn)生夾鎢或和工件粘接，電弧也不可能立即穩(wěn)定，電弧容易擊穿母材，所以應(yīng)采用引弧板裝置，在引弧點旁放一塊紫銅板，先在其上引弧，待鎢極頭加熱至一定溫度后再移至待焊部位。在實際生產(chǎn)中，tig 焊常用引弧器引弧，在高頻電流或高壓脈沖電流的作用下，使氬氣電離而引然電弧。定位焊時，焊絲應(yīng)比正常焊時采用的焊絲細(xì)，因點焊時溫度低、冷卻快，電弧停留時間較長，故容易燒穿。進行點固定位焊時，應(yīng)把焊絲放在點焊部位，電弧產(chǎn)生穩(wěn)定后再移到焊絲處，待焊絲熔化并與兩側(cè)母材熔合后再迅速停弧。 3.2焊接 在一般情況下，用

9、普通tig焊進行薄板焊接時，通常電流均取小值，當(dāng)電流20a時，易產(chǎn)生電弧漂移，陰極斑點溫度很高，會使焊接區(qū)域產(chǎn)生發(fā)熱燒損和發(fā)射電子條件變差，致使陰極斑點不斷跳動，很難維持正常焊接。而采用脈沖tig焊后，峰值電流可使電弧穩(wěn)定，指向性好，易使母材熔化成形，并循環(huán)交替，確保焊接過程的順利進行；同時能得到性能良好、外形美觀、熔池互相搭接良好的焊縫。 （1）正常焊接時可采用1.6焊絲，先在定位點起弧，待焊點熔化并與工件兩側(cè)熔合后再送入焊絲，焊絲始終跟隨熔池，焊槍的噴嘴與焊件表面構(gòu)成80o角左右，焊絲與焊件表面夾角為10o左右為宜，在不妨礙視線下，盡量采用短弧焊接以增強氬氣保護效果，同時應(yīng)注意觀察熔池的大

10、小，焊速應(yīng)先稍慢后快，焊槍通常不擺動；焊速和焊絲應(yīng)根據(jù)具體情況密切配合，盡量減少接頭；焊縫長度一次性不宜焊接過長，否則會因過熱而形成塌陷甚至燒穿，此時就算補焊完整，cr、ni等元素大量燒損，對材料耐蝕性非常不利。 若中途停頓后再繼續(xù)施焊時，要用電弧把原熔池的焊道重新熔化，形成新的熔池后再加焊絲并與前焊道重疊3-5mm。在重疊處要少加焊絲，使接頭處圓滑過渡，氬氣純度應(yīng)在99.6%以上、流量應(yīng)保持在6-8lmin，流量過大時，保護層會產(chǎn)生不規(guī)則流動，易使空氣卷入，反而降低保護效果，所以氣體流量也要選擇合適。不銹鋼的焊縫顏色與保護效果見表2。表2不銹鋼的焊縫顏色與保護效果焊縫顏色銀白、金黃色藍色紅灰

11、色灰色黑色保護效果最好良好尚可不良最壞 （2）焊接結(jié)束時，如果收弧方法不正確，在收弧時易產(chǎn)生弧坑、裂紋、氣孔以及燒穿等缺陷，因此，最好采用引出板，焊后將引出板切除掉。如沒有引出板或沒有電流自動衰減裝置的焊機時，收弧時要多向熔池送絲，填滿弧坑，然后緩慢收弧。 （3）焊后變形是精密焊件的一個重要指標(biāo)，其變形程度與所選的工藝參數(shù)、夾具、散熱裝置有很大關(guān)系。因此，條件許可必須采用精確的工裝夾具，保證焊縫兩側(cè)受力均勻，避免焊縫形成開裂、變形；同時盡量減小熱量輸入，減少焊接熱影響區(qū)，必要時可采取跳躍式焊接和遠(yuǎn)距離降溫法等方式。 焊后可用耐高溫塑料錘（或木錘）進行現(xiàn)場適當(dāng)?shù)那脫?，以達到變形最小，焊縫外形更美

12、觀的目的。4.結(jié)論 綜上所述，tig焊熱量集中、熱影響區(qū)小、變形小，最適宜焊接不銹鋼薄板材料，焊接時如能選用合適的工藝、設(shè)備，便可得到外形美觀、高質(zhì)量的焊縫。 近年來，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，促進了tig焊接技術(shù)的不斷提升，逆變式脈沖tig焊電源等新型電源的應(yīng)用又促進了脈沖tig焊工藝的進步，隨著高頻脈沖tig焊焊接技術(shù)的不斷改進，焊接更高質(zhì)量、更高效率的不銹鋼薄板將是今后的發(fā)展方向。參考文獻1 王艷霞. 電氣焊工作手冊m. 化學(xué)工業(yè)出版社.2008.052 高忠民.實用電焊技術(shù)m.金盾出版社.20033 趙巖.焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與實例m.化學(xué)工業(yè)出版社.2008.074 邢曉林.焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)m.化

13、學(xué)工業(yè)出版社.2009.025 張彥華.焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用m.化學(xué)工業(yè)出版社.2009.05 致 謝三年的大學(xué)生活在這個美麗的季節(jié)即將畫上一個句號，而我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征途的開始，三年的求學(xué)生涯在師長和親友的支持下走得辛苦卻收獲滿囊，在論文即將完成之際心里的感激之情使我心情久久不能平靜。從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!在論文寫作過程中，得到了鄒老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇

14、到項目的最終完成，鄒老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，鄒老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩鄒老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向鄒老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝我所在院校的領(lǐng)導(dǎo)，我在學(xué)習(xí)之余來做我的畢業(yè)設(shè)計感謝他們的諒解，感謝他們在老師不在身邊時我論文無法繼續(xù)時所給的幫助。最后我還要感謝我的母校青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院。 蚃蝕膀節(jié)蒆羈腿蒞螞襖羋蕆蒅螀芇膇蝕蚆芆艿蒃羅芅蒁蚈羈芅薃薁袇芄芃螇螃袀蒞蕿蠆衿蒈螅羇袈膇薈袃羈芀螃蝿羇莂薆蚅羆薄荿肄羅芄蚄羀羄

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