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文檔簡介

1、焊接質(zhì)量與焊條選擇、母材成分、焊接方法及施焊環(huán)境關(guān)系的研討.引言 焊接技術(shù)是一門重要的金屬加工技術(shù),它貫穿著生活中的各個方面,從航天航空設(shè)備到汽車零配件、從石油石化到橋梁建造,甚至于家用各種電氣設(shè)備都能看到它的身影。我們公司主要消費壓力容器產(chǎn)品中的加壓過濾機、反吹風(fēng)包系列,各種壓力容器中的小件,以及冶金、燒結(jié)設(shè)備。經(jīng)過多年的努力,我們公司可以獨立設(shè)計并制造出D級類壓力容器,并且深受客戶的好評與信任。要高效保質(zhì)的完成加壓類產(chǎn)品,焊接質(zhì)量是關(guān)鍵,多年的閱歷與總結(jié),以及這些年的探求與收獲,我們發(fā)現(xiàn)了影響焊接質(zhì)量的諸多要素。本課題針對于影響焊接質(zhì)量的要素進展了分析與研討,并最終得出結(jié)論。.1.焊條的選

2、擇與焊接質(zhì)量之間的關(guān)系 焊條由藥皮和焊芯組成,長度大約在250-450mm,直徑有2、2.5、3.2、4等多種如圖1所示。 圖1 .1.1藥皮的作用1改善焊接工藝性能易于引弧和再引弧,穩(wěn)弧性好,減少飛濺,使焊縫成形美觀;2機械維護作用氣維護和渣維護;3冶金處置作用去除有害雜質(zhì)如O.H.S.P等,添加有益元素 ;4改善焊接工藝性能改動藥皮熔點,構(gòu)成套筒維護熔滴過渡 ;.1.2焊芯是用公用鋼絲制成,它是焊條的中心部件具有以下作用 1傳導(dǎo)焊接電流使其產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)化為熱能。2焊芯本身將熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合構(gòu)成焊縫。. 焊芯中含有多種合金元素,包括碳、錳、硅、鉻、鎳、硫、磷等,各種元素

3、對焊接質(zhì)量產(chǎn)生很大的作用,其作用如下表 元素名稱 對焊接質(zhì)量的影響 碳作為脫氧劑,生成二氧化碳、一氧化碳氣體,減少空氣中氧氣、氮氣對熔池的不良作用,減少焊縫金屬中氧和氮的含量。當(dāng)焊芯中含碳量高時會引起較大的飛濺和氣孔,降低焊縫的塑性。碳的含量應(yīng)不大于0.1% 錳 作為合金劑和脫氧劑,可以減少焊縫的熱裂紋傾向,還可以提高焊縫的力學(xué)性能。碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯的含錳量為0.3%0.5% 特殊用途的焊芯含錳量在1.7%2.1% 硅 作為合金劑和脫氧劑,可以提高焊縫強度、彈性、抗酸性,還可以與氧形成二氧化硅。但是過多的硅會造成焊縫的塑性和韌性降低,還會增加飛濺,因此應(yīng)將硅的含量控制在0.2%以下 鉻 能提高鋼

4、的硬度、耐磨性、耐腐蝕性,但對于低碳鋼來說,鉻會使焊縫中夾渣、降低熔渣的流動性,鉻的含量應(yīng)控制在0.2%以下 鎳 鎳對于低碳鋼來說是一種雜質(zhì),含量要小于0.3% 但對于低溫沖擊值要求較高時,應(yīng)適當(dāng)?shù)募尤腈囋亍?硫 有害雜質(zhì),能使焊縫的金屬力學(xué)性能降低,增大焊縫的熱裂紋傾向。硫的含量應(yīng)不大于0.04% 當(dāng)焊重要結(jié)構(gòu)時應(yīng)保證其含量不大于0.03% 磷 有害雜質(zhì),能降低焊縫的力學(xué)性能,使焊縫出現(xiàn)冷脆現(xiàn)象,造成低溫沖擊韌性下降,因此磷的含量應(yīng)不大于0.04% 當(dāng)焊重要結(jié)構(gòu)時應(yīng)保證其含量不大于0.03% .1.3焊條型號的意義如下 :例如:.1.4焊條的選用原那么:總原那么:盡能夠使接頭的運用性能與母

5、材堅持一致1根據(jù)母材的物理、機械性能和化學(xué)成分2根據(jù)母材任務(wù)條件和運用要求 3根據(jù)焊接構(gòu)造的特點 4根據(jù)焊接現(xiàn)場設(shè)備條件 5根據(jù)勞動條件和消費效益 . 針對于我公司的產(chǎn)品,普通鋼板Q235B之間的焊接用J422焊條,錳板Q345R之間的焊接用J507的焊條,奧氏體不銹鋼Ocr18Ni19之間的焊接用不銹鋼焊條A102或A302。奧氏體不銹鋼Ocr18Ni19與Q235B之間的焊接用A102,奧氏體不銹鋼Ocr18Ni19與Q345R之間的焊接用性能稍高一點的A302焊條,Q235B與Q345R之間的焊接用J422的焊條施焊。在焊接蒸壓釜、加壓倉體時低合金鋼之間用J507焊條施焊,碳素鋼之間用J

6、427施焊,低合結(jié)鋼與碳素鋼之間的焊接用J427焊條。只需這樣才干保證焊接區(qū)域的運用性能與板材的運用性能接近于等強匹配。常用焊條的型號牌號如下表:. 國標(biāo) 部標(biāo) 型號(按化學(xué)成份分類) 牌號(按用途分類) 國家標(biāo)準(zhǔn)號 名稱 代號類型 名稱 代號 字母 漢字 GB5117-1985 碳鋼焊條 E 一 結(jié)構(gòu)鋼焊條 J 結(jié) GB5118-1985 低合金鋼焊條 E一 結(jié)構(gòu)鋼焊條 J結(jié) 二鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條 R熱三低溫剛焊條 W溫GB983-1985 不銹鋼焊條 E 四 不銹鋼焊條 G 鉻A 奧.2.母材成分對焊接質(zhì)量的影響2.1焊接接頭 對于壓力容器而言,焊接接頭的力學(xué)性能是根本性能,同時焊接接頭也

7、是焊接構(gòu)造中的薄弱環(huán)節(jié),焊接接頭存在著組織和性能的不均勻性,還往往存在著一些焊接缺陷,存在著較高的拉伸剩余應(yīng)力。提高焊接接頭的質(zhì)量可以從以下途徑著手:1正確選配焊接資料。2采用合理的焊接工藝方法控制熔合比、調(diào)理焊接熱循環(huán)特征、運用合理的操作方法和坡口設(shè)計輔以預(yù)熱層間保溫及緩冷后熱措施。3焊后熱處置方法可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。.2.2母材成分 在焊接過程中母材的成分也尤為重要,根據(jù)母材成分來選擇適宜的焊材。高性能母材與低性能母材焊接時,焊材性能應(yīng)與低性能母材相近或等強。 焊縫金屬與母材力學(xué)性能匹配應(yīng)該一致思索強度匹配、塑性匹配和韌性匹配。對于強度型低合金鋼按等強原那么選用焊接資料,焊接接頭可具有足

8、夠的韌性貯藏,而適當(dāng)?shù)摹俺瑥娨泊_實有利于提高接頭的抗脆段性能。用強度為700-800mpa的高強度鋼材作為母材,選擇不同強度級別焊條焊接后進展落錘實驗和深缺口寬板拉伸實驗結(jié)果闡明:焊縫金屬過分超強或過分低強,均易促使脆性斷裂,接近等強的接頭最為理想,焊縫低強在工藝上還可降低預(yù)熱溫度,減少冷裂紋和敏感性。.母材中的缺陷1非金屬雜質(zhì):鋼中的金屬O、S、N、Si、P等相互作用,構(gòu)成不具有金屬及其合金性質(zhì)的化合物,如:MnS、FeS、復(fù)合硅酸鹽等,這些物質(zhì)機械的混雜在鋼中,稱為非金屬夾雜物。這些夾雜物在鋼內(nèi)是非正常組織,破壞了金屬基體的延續(xù)性,降低了金屬的強度、韌性和塑性、抗疲勞和抗應(yīng)力腐蝕才干,能夠

9、呵斥鍛造和冷加工開裂、淬火裂紋、焊縫層狀撕裂等。對資料性能的影響程度除與夾雜物的種類有關(guān)外,還與其大小、外形、數(shù)量及分布親密相關(guān)。2化學(xué)成分不合格:除主要合金元素外,微量元素含量也是衡量化學(xué)成分能否滿足要求的重要根據(jù),這也是導(dǎo)致失效的常見緣由之一。.3組織構(gòu)造:壓力容器用鋼對金屬的組織、晶粒度都有一定的要求,由于這直接影響到資料的力學(xué)性能、組織和化學(xué)穩(wěn)定性。而資料的扎制工藝、熱處置形狀和合金成分決議了其組織構(gòu)造。4成分和組織偏析;由于再冷卻過程中鋼錠的內(nèi)外冷卻速度不同,呵斥雜質(zhì)在鋼芯和頂部偏聚,某些組織優(yōu)先析出。因此,扎制的鋼板化學(xué)成分和金相組織存在不均勻景象,特別是厚鋼板芯部的雜質(zhì)含量通常較

10、其他區(qū)域高。這一景象往往是呵斥低合金鋼在濕硫化氫環(huán)境中,鋼板芯部產(chǎn)生密集HIC氫致開裂的主要緣由。5裂紋:資料內(nèi)部夾雜物在扎制過程中能夠呵斥夾雜物周圍的母材開裂,某些雜質(zhì)也能夠?qū)е沦Y料在熱處置過程中產(chǎn)生再熱裂紋。.6氫脆:當(dāng)鋼中的分散氫質(zhì)量濃度超越310-6,鋼內(nèi)存在較大應(yīng)力時相變應(yīng)力,可使鋼錠或鍛軋的鋼材外表構(gòu)成發(fā)紋、白點,導(dǎo)致鋼材韌性下降。7外表缺陷:資料外表的機械損傷、折疊和腐蝕缺陷,他們往往成為某些失效的裂紋源。8成型加工缺陷9熱處置缺陷:主要指氧化和脫碳。淬火裂紋、過熱和過燒、回火脆。. 我公司消費的大型壓力容器用的多是Q345R的錳板,蒸壓釜、高壓0.6Mpa的加壓倉體是用厚度為1

11、6mm的錳板、低壓0.5Mpa的加壓倉體是用厚度為14mm的錳板,消費的反吹風(fēng)包用的是8mm厚度的Q235B普通鋼板,消費的直徑2.8米長度10米的混料筒是用厚度為20mm的Q235B的鋼板,加壓槽體是用奧氏體不銹鋼板材。針對以上板材進展如下分析:.1Q235B是碳素構(gòu)造鋼,抗拉強度為235Mpa,其化學(xué)成分如下表: 元素 化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù) 碳 0.090.15% 錳 0.250.55% 硅 0.3% 硫 0.045% 磷 0.045% .2 Q345R是普通低合金鋼,抗拉強度為510640Mpa,其屈服強度為265345Mpa,是a級的壓力容器公用鋼板,具有良好的綜合力學(xué)性能,其所含的硫、磷

12、元素略低于Q345且抗拉強度、延伸率比Q345高,可以保證更好的沖擊韌性。其所含化學(xué)元素如下表: 元素 化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù) 碳 0.55% 硅 1.21.6% 錳 0.2% 硫 0.015% 磷 0.025%.2.3常用母材的焊接Q345R板材的焊接: 普通特點:資料中比低碳鋼添加了少量的Mn,是低合金鋼中可焊性比較好的鋼,但是由于含有一定量的合金元素,淬硬傾向比低碳鋼大。在低溫或大剛度、大厚度焊接時能夠出現(xiàn)淬硬組織或裂紋。焊接資料:按照等強原那么,運用E50型焊條,壓力容器焊接中普通采用低氫型堿性焊條,如E5015,E5016。埋弧自動焊時焊絲有H08A,H08MnA和H10Mn2等。.工藝要

13、點:1溫度較低或焊件厚大時需求預(yù)熱;2裝配點焊應(yīng)在5以上進展氣溫低于時應(yīng)預(yù)熱;3當(dāng)與低碳鋼焊接時,如構(gòu)造為受壓元件,焊材與工藝按低碳鋼,如不是受壓元件其焊材和工藝可按16MnR思索。.奧氏體不銹鋼Ocr18Ni19普通特點:具有較好的焊接性,焊接時普通不需采用特殊工藝措施,但選擇工藝方法不當(dāng),容易出現(xiàn)晶間腐蝕和熱裂紋。焊接資料:可采用A002和A120、A132型焊條。埋弧自動焊時焊絲有H0Cr18Ni9Ti等 .工藝要點:1防止晶間腐蝕:使焊縫構(gòu)成雙相組織,控制含碳量,添加穩(wěn)定元素如Ti、Nb,進展焊后處置,采用適宜焊接工藝參數(shù);2防止熱裂紋:在焊縫中參與鐵素體元素,構(gòu)成雙相組織;減少含碳量

14、嚴(yán)厲控制規(guī)范,減小熔合比。.實例1: 我公司于2021年底為遼寧海城某企業(yè)消費的直徑2.8m長度10m的混料筒,其板材是普通鋼板Q235板厚20mm,我公司職工用J422焊條施焊,完工后在海城運轉(zhuǎn)了一段時間后,在混料筒筋板的熱影響區(qū)的板材與焊縫出現(xiàn)裂紋如圖2所示。經(jīng)專家檢測處置后得出結(jié)論:板材是錳板,不是普通鋼板,由于他們企業(yè)所用的混料筒下方的滾輪是本人消費的,滾輪與混料筒之間并沒有橡膠等起緩沖作用的物質(zhì),這就呵斥了在接觸面之處遭到的壓力非常大,再加上擺放之處不是程度,混料筒運轉(zhuǎn)起來受力不均,于是呵斥了熱影響區(qū)之中的板材與焊縫出現(xiàn)裂紋,.實例1: 圖2.另外錳板的性能應(yīng)高于普通鋼板的性能,但在

15、施焊過程中,由于板材的標(biāo)志錯誤,工人們運用的焊材并沒有選用J506的焊材施焊而是用J422焊條施焊,這就使焊接時焊材性能比母材性能“過低也影響到了混料筒整體的質(zhì)量問題。由于在焊接過程中焊縫兩側(cè)遭到高溫作用的影響,其板內(nèi)金屬晶粒的排布會發(fā)生變化,致使原來資料的力學(xué)性能有所降低,所以裂紋出如今熱影響區(qū)附近。在了解到詳細問題的根源之處,我公司派員工前去針對上述種種問題一一處置,從處置完成后到目前為止這臺混料筒在運轉(zhuǎn)期間沒有類似景象的再次發(fā)生。. 這個實例也反映出了根據(jù)母材的資料來進展焊材的選用是非常關(guān)鍵的,它影響到設(shè)備以后的運轉(zhuǎn)情況,甚至于可影響到設(shè)備的壽命,會影響代企業(yè)的經(jīng)濟效益。實例2:酒精蒸壓

16、釜爆炸事件 江蘇省蘇州市某廠采用乙醇氧化法成產(chǎn)醋酸和醋酸酐。1993年,該廠所用的一臺酒精蒸壓釜發(fā)生爆炸事故,呵斥1人死亡,2人受重傷。 該廠蒸壓釜的構(gòu)造為立式一類換熱熔器,由上、中、下3段構(gòu)成,3段之間由法蘭銜接。上端是酒精液、酒精蒸汽、熱空氣的混合區(qū);中間是列管加熱段;下端是酒精液及緊縮空氣入口段。. 經(jīng)過有關(guān)專家檢查、化驗、分析得出如下結(jié)論:1釜體材質(zhì)要素:本產(chǎn)品采用00Cr17Ni14Mo2不銹鋼和a022焊條制造,該資料具有良好的焊接性能和抗晶間腐蝕才干。由于應(yīng)力腐蝕機理不同于晶間腐蝕,因此,抗晶間腐蝕才干強的不銹鋼不一定有較高的抗應(yīng)力腐蝕才干。實際和實際證明,應(yīng)力腐蝕的敏感性主要取

17、決于應(yīng)力大小和方向,同時還與腐蝕介質(zhì)種類、濃度和溫度有關(guān)。奧氏體不銹鋼對應(yīng)力腐蝕的敏感性最大。即使在其中添加鉬、鈮或鈦的穩(wěn)定碳化物元素,也不能完全防止應(yīng)力腐蝕。因此,本蒸壓釜制造用資料雖為超低碳型并加了近2%鉬的奧氏體不銹鋼,也未能防止應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。2溫度要素:據(jù)有關(guān)資料闡明,奧氏體不銹鋼在50攝氏度以上的含氯介質(zhì)中極易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。而本釜的任務(wù)溫度80攝氏度以上,此溫度正是極易發(fā)生應(yīng)力腐蝕的危險溫度范圍。.3焊接工藝要素:眾所周知,焊接工藝不當(dāng),必然導(dǎo)致極大的焊接應(yīng)力。從本釜下端的焊縫看,其焊縫寬度、余高、焊波等與碳鋼焊縫類似,且焊縫邊緣有咬邊,這足以證明其焊縫焊接規(guī)范大。普通以為不銹鋼的

18、焊接規(guī)范比碳鋼小20%以上。施焊時,應(yīng)采用小電流、快焊速、快冷卻及窄焊道的規(guī)范。金相檢驗也證明,下段釜體焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大。粗晶粒勢必呵斥大的焊接應(yīng)力,從而增大了應(yīng)力腐蝕開裂的傾向。因此,焊接工藝不當(dāng)是造本錢釜產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕并快速失效的最主要緣由。. 經(jīng)對蒸壓釜爆炸現(xiàn)場調(diào)查,釜內(nèi)外外表、焊縫、斷口宏觀檢查,釜下端材質(zhì)理化分析、實驗、斷口處腐蝕產(chǎn)物EDS分析、斷口及焊縫金相實驗,證明其裂紋形貌、斷口電子金相形貌都具有應(yīng)力腐蝕特征;主裂紋方向與釜主應(yīng)力方向垂直;并在任務(wù)介質(zhì)中有氯離子存在,因此,可以確認,本釜的失效為典型的應(yīng)力腐蝕破壞。其產(chǎn)生緣由如下:1蒸壓釜任務(wù)介質(zhì)不純,其中含有較高.的氯離子

19、,構(gòu)成了應(yīng)力腐蝕的特定介質(zhì)條件。2蒸壓釜下端在制造時焊接工藝不當(dāng)。不規(guī)范的焊接使焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大,并產(chǎn)生極大的焊接應(yīng)力。3蒸壓釜任務(wù)溫度正處在最易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的危險溫度區(qū)。從本實例中得出如下閱歷教訓(xùn):1消費中應(yīng)嚴(yán)厲控制母材原料純度,防止易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的特定介質(zhì)導(dǎo)入。2在不銹鋼容器制造時,一定要采用正確的焊接工藝規(guī)范,盡能夠降低焊接應(yīng)力,必要時還要進展熱處置。.3.焊接方法對焊接質(zhì)量的影響3.1常用焊接方法特點及運用見下表 焊接方法適宜板厚 焊縫位置熱影響區(qū)及焊接變形經(jīng)濟生產(chǎn)批量生產(chǎn)率 手工焊 3.020全較小單件小批較低埋弧焊4.060全小成批大量高二氧化碳保護焊 0.825全小成批大量

20、較高. 由表中可以看出,二氧化碳維護焊的適用范圍包含了手工焊的范圍,并且前者各項特點均好于手工焊,因此,在我們公司在消費各種加壓類小件時曾經(jīng)逐漸用二氧化碳維護焊取代了手工焊。 普通在焊接壓力容器筒身時,板材的縱縫環(huán)縫是采用埋弧焊,各種管材與筒身相接時時采用二氧化碳氣保焊。以下引見兩種消費中常用的焊接方法:.3.2二氧化碳氣體維護焊二氧化碳焊絲如圖3所示。 圖3. 二氧化碳焊絲直徑的的選擇應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、焊接位置及消費進度要求綜合思索,可按下表進展選擇。 二氧化碳氣體維護焊焊絲直徑選用表mm 母材厚度 4 4 焊絲直徑 0.51.2 1.01.6 .二氧化碳氣體維護焊的焊接電流和焊接電壓應(yīng)根據(jù)

21、焊件厚度、破口方式、焊絲直徑及所需的熔滴過渡方式選擇。二氧化碳氣體維護焊焊接電流及焊接電壓:焊絲直徑 0.8、1.0 1.2 1.6 典型工藝參數(shù) 電弧電壓(V) 18 19 20 焊接電流(A) 100110 120130 140180 生產(chǎn)上所用工藝參數(shù) 電弧電壓(V) 1824 1826 2028 焊接電流(A) 80180 120260 160310 .焊絲伸出長度普通取焊絲直徑的8倍,且不超越15mm。二氧化碳維護焊如以下圖4所示: 圖4.二氧化碳氣保焊的優(yōu)點如下:1二氧化碳氣保焊穿透才干強,焊接電流密度大且變形小,消費效率比焊條電弧焊高1-3倍。2二氧化碳氣體廉價,焊前對工件的清理

22、可以從簡,其焊接本錢只需焊條電弧焊的40%-50%。3焊縫抗繡才干強,含氫量低,冷裂紋傾向小。.用二氧化碳氣保焊焊加壓大法蘭如圖5所示。 圖5.二氧化碳氣保焊也有其本身的局限性:1二氧化碳氣保焊焊接過程中金屬飛濺較多,特別是當(dāng)工藝參數(shù)調(diào)理不匹配時尤為嚴(yán)重。如圖6所示 圖6圖中顆粒為飛濺物2不能焊接易氧化的金屬資料,并且其抗風(fēng)才干差,野外作業(yè)或露天作業(yè)時需求有防風(fēng)措施。.3.3埋弧焊 埋弧焊又稱熔劑層下自動電弧焊,它是一種電弧在顆粒狀焊劑層下熄滅的自動電弧焊接方法,是目前僅次于焊條電弧焊的運用最廣泛的一種焊接方法。如圖7所示。 為了保證焊縫成形美觀,在提高焊接電流的同時要提高電弧電壓,使它們堅持

23、適宜的比例,以獲得適宜的焊縫成形。焊接電流與相應(yīng)的電弧電壓見下表。.焊接電流(A) 600700 700850 8501000 10001200 電弧電壓(V) 3638 3840 4042 4244 焊絲直徑主要影響焊縫厚度。當(dāng)焊接電流一定時,減小焊絲直徑,電流密度添加,電弧吹力增大,使焊縫厚度增大,成形系數(shù)減小。故運用同樣大小的電流時,直徑小的焊絲可以得到較大的焊縫厚度。不同直徑焊絲適用的焊接電流范圍如下表:.焊絲直徑(mm) 2 3 4 5焊接電流(A) 200400 350600 500800 7001000 焊絲越粗,允許采用的焊接電流也越大,消費效率就越高。目前焊接中厚板采用直徑4

24、mm的焊絲較為普遍。 焊絲伸出長度加大時,焊絲受電流電阻熱的預(yù)熱作用加強,焊絲的熔化速度加快,結(jié)果使焊縫厚度變淺,余高增大;伸出長度太短時,容易燒壞導(dǎo)電嘴。碳鋼焊絲的伸出長度見下表:.碳鋼焊絲的伸出長度焊絲直徑 2 3 4 5焊絲直徑 1520 2535 2535 3040 .圖7. 用埋弧焊進展焊接其優(yōu)點如下:埋弧焊焊縫、焊劑如圖8所示。 圖8.1埋弧焊消費效率高,埋弧焊所用的焊接電流大,相應(yīng)電流密度也大,加上焊劑和熔渣的隔熱作用,電弧的熔透才干和焊絲的熔敷速度都大大提高,以板厚8-10mm的鋼板對接為例,單絲埋弧焊焊接速凍可達30-50m/h,假設(shè)采用雙絲和多絲焊速度還可以再提高一倍以上,

25、而焊條手工焊速度那么不超越6-8m/h,同時由于埋弧焊熱效率高熔池深大,單絲埋弧焊不開破口一次熔深可達20mm。.2埋弧焊焊接質(zhì)量好,由于熔渣的維護,熔化金屬不與空氣接觸,焊縫金屬中含氮量低,而且熔池金屬凝固較慢,液體金屬和熔化焊劑間的治金反響充分,減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋的能夠性,焊劑可以向焊縫過渡一些合金元素調(diào)整化學(xué)成分,提高力學(xué)性能,自動焊時焊接工藝參數(shù)經(jīng)過自動調(diào)理堅持穩(wěn)定,對焊工操作技術(shù)要求不高,焊縫成型好、成分穩(wěn)定、力學(xué)性能好、焊縫質(zhì)量高。.3埋弧焊勞動條件好,埋弧焊弧光不外露,沒有弧光輻射,機械化的焊接方法減輕了手工操作強度。如圖9所示。 圖9埋弧焊進展中.埋弧焊也存在一定的局限

26、性:1埋弧焊采用顆粒狀焊劑進展維護,普通只適用于平焊和角焊位置的焊接,其他位置的焊接那么需采用特殊安裝來保證焊劑覆蓋焊縫區(qū)。2焊接時不能直接察看電弧與破口的相對位置,需求采用焊縫自動跟蹤安裝來保證焊炬對準(zhǔn)焊縫不焊偏。3埋弧焊運用電流較大、電弧的電流強度較高,當(dāng)電流小于100A時電弧穩(wěn)定性較差,因此不適宜焊厚度較小的薄件。. 此外焊接質(zhì)量遭到焊接設(shè)備、焊材工藝流程、操作技術(shù)程度的限制。我公司員工在焊接反吹風(fēng)包時,其環(huán)縫是采用單面焊雙面成型的方法,由于反吹風(fēng)包是壓力容器,一旦焊縫有嚴(yán)重缺陷質(zhì)量不合格,焊件的焊補非常困難,而且其在消費過程中受各種交變載荷及壓力的作用使焊縫的缺陷產(chǎn)生應(yīng)力集中,加之焊縫

27、的有效運用面積減小,減弱了焊接接頭的強度,輕那么使產(chǎn)品的運用壽命遭到影響,重那么導(dǎo)致焊縫斷裂產(chǎn)品破壞釀成嚴(yán)重事故。另外單面焊雙面成型焊接層數(shù)的選擇對焊接質(zhì)量也有一定的影響,每層厚度過大對焊縫的塑性有不利影響,且焊接過程中熔渣易倒流,產(chǎn)生夾渣和未熔合等缺陷,但每層厚度也不宜過小,以免呵斥焊縫兩側(cè)熔合不良。. 我公司消費的某些風(fēng)包在經(jīng)過無損檢測x射線檢測后會檢測出氣孔、裂紋等景象如圖10所示,有時也會發(fā)現(xiàn)焊接接頭根部未熔合的景象如圖11所示。分析其緣由能夠是焊接電流偏小、焊速過快、坡口尺寸不合格產(chǎn)生的未熔合和未焊透景象,而氣孔與裂紋能夠是人為要素呵斥的。 .圖10左圖中黑色斑點為氣孔,右圖中黑色細

28、線為裂紋 . 圖11圖中光亮區(qū)根部斑點為未熔合.4.焊縫外形與焊縫質(zhì)量的關(guān)系 焊縫的外形即指焊件熔化區(qū)橫截面的外形,它可用焊縫有效厚度s、焊縫寬度c和余高h三個參數(shù)來描畫。合理的焊縫外形要求s、c和h之間有適當(dāng)?shù)谋壤?,消費中常用焊接成型系數(shù)=c/s和余高系數(shù)=c/h來表征焊縫成形的特點。 焊縫厚度是焊縫質(zhì)量優(yōu)劣的主要目的,焊縫寬度和余高那么應(yīng)與焊縫厚度有合理的比例。. 焊縫成形系數(shù)小,表示焊縫深而窄,既可減少焊縫寬度方向的無效加熱范圍,又可提高熱效率和減少熱影響區(qū),因此從熱利用的角度來看是非常有利的。假想象得到焊縫成形系數(shù)小的焊縫就必需有熱量集中的熱源,獲得較高的能量密度。但假設(shè)過小,焊縫截面

29、過窄,那么不利于氣體從熔池中逸出,容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔,且使結(jié)晶條件惡化,增大產(chǎn)生夾渣和裂紋的傾向。因此,實踐焊接時,在保證焊透或到達足夠焊縫厚度的前提下焊縫成形系數(shù)大小應(yīng)根據(jù)焊縫產(chǎn)生裂紋和氣孔的敏感性來確定。比如,埋弧焊時普通要求焊縫成形系數(shù)1.25;而堆焊時,在保證堆焊成分的前提下可使焊縫成形系數(shù)=10。. 除了對焊縫成形系數(shù)有要求外,理想的焊縫成形其外表應(yīng)該是與焊件平齊的,即余高h為零。由于有余高,焊縫和母材銜接處不能平滑過渡,焊接接頭承載時在突起處就有應(yīng)力集中,降低了焊接構(gòu)造的承載才干。但是理想的無余高又無凹陷的焊縫是不能夠在焊后直接獲得的,因此為了維護焊縫的強度,對普通焊縫允許具有適

30、當(dāng)?shù)挠喔撸ǔG闆r下,對接接頭允許h=03mm或=48。對于特別重要的接受動載負荷的構(gòu)造,在不允許存在余高時,可先焊出帶有余高的焊縫,然后用人工磨平。角接接頭從接受動載的角度來看,也不希望有余高,最好有呈微凹的平滑過渡的外形。所以對于重要的角接構(gòu)件,也應(yīng)焊出余高后再打磨成凹形。. 表征焊縫截面外形的另一個重要參數(shù)就是焊縫的熔合比。焊縫金屬的化學(xué)成分一方面與冶金反響時從焊絲和焊劑中過渡的合金含量有關(guān),另一方面也與母材本身的熔化量有關(guān),即與焊縫的熔合比有關(guān)。所謂熔合比,既是指單道焊時,在焊縫橫截面上母材熔化部分所占的面積與焊縫全部面積之比Y=Am/(Am+AH)。熔合比越大,那么焊縫的化學(xué)成分越接

31、近于母材本身的化學(xué)成分。焊件的坡口方式、焊接工藝參數(shù)都會影響焊縫的熔合比。所以在電弧焊工藝中,特別是焊接中碳鋼、合金鋼和有色金屬時,調(diào)整焊縫的熔合比經(jīng)常是控制焊縫化學(xué)成分、防止焊接缺陷和提高焊縫力學(xué)性能的.5.焊接工藝參數(shù)對焊縫質(zhì)量的影響 焊接工藝參數(shù)對焊縫成型也有較大的影響,焊接工藝參數(shù)包括焊接參數(shù)和工藝因數(shù)等。焊接工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量影響很大,他決議焊縫輸入的能量,是影響焊縫成型的主要工藝參數(shù),對焊縫厚度、寬度、余高有影響。現(xiàn)引見如下:1焊接電流主要影響焊縫厚度,其他條件一定時,隨著電流增大,電弧力和電弧對焊件的熱輸入量及焊絲的熔化量增大,焊縫的厚度和余高添加,而焊縫的寬度幾乎不變,焊縫成型系數(shù)減小。.2電弧電壓主要影響焊縫寬度,其他條件一定時,隨著電弧電壓的增大焊縫寬度顯著添加,而焊縫厚度和余高略有減小,不同的焊接方法對焊縫成型系數(shù)有本身的特定要求,因此為了得到適宜的焊縫成型,普通在改動焊接電流時對電弧電壓也應(yīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。3焊接速度的快慢主要影響母材的熱輸入量,其他條件一定時,提高焊接速度,單位長度焊絲的熱輸入量及焊絲金屬的熔敷量均減小,增大焊接速度是提高焊接消費率的主要途徑之一,但為了保證一定的焊接尺寸,必需在提高焊接速度的

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