2-9橫焊-結(jié)晶解析

§2-9橫焊

一、焊前的準(zhǔn)備鋼板Q235兩塊厚度12mm坡口60°鈍邊0.5間隙2.5~3.0反變形4°焊條J422Φ3.2反接電流100~120A層間溫度低于100度二、焊前清理為了防止焊接過程中出現(xiàn)氣孔，必須重視對(duì)焊件的清理工作，焊前清理坡口面及近破口上、下兩側(cè)則20mm范圍內(nèi)的油、氧化物、鐵銹等污物，打磨干凈至露出金屬光澤為宜。三、焊件裝配裝配間隙始端為3.5mm，終端為4.0mm.錯(cuò)邊兩邊≤0.5mm.定位焊縫長(zhǎng)度應(yīng)小于10mm，且在背面點(diǎn)固完畢后在正面應(yīng)加強(qiáng)點(diǎn)固終端，為防止焊接過程中變形。點(diǎn)固時(shí)應(yīng)先點(diǎn)始焊端，再點(diǎn)終端。

四、定位焊定位焊是在焊接過程中是很重要的，并且一定要牢固，始端可以少焊些，終端應(yīng)該多焊些（反轉(zhuǎn)焊件在終端再次加固）以免在焊接過程中收縮，造成未焊端坡口間隙變窄而影響焊接質(zhì)量，定位焊必須要牢固，焊點(diǎn)長(zhǎng)度為10mm。確定焊接工藝參數(shù)焊接層數(shù)運(yùn)條方法焊條直徑/mm焊接電流/A打底層焊斷弧焊接3.2105~110填充層斜圓、直線運(yùn)條和鋸齒形運(yùn)條

4.0110~120蓋面層直線運(yùn)條或直線往復(fù)運(yùn)條3.2130~140六、焊接的操作方法

1、打底層的焊接在定位點(diǎn)上引弧，引燃后電弧向左外露于焊件外，一部分熔渣向外流時(shí)壓低電弧向前傾斜焊條向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)焊條大幅度向前傾，與焊接方向夾角可能只有20°，以防止電弧偏吹而產(chǎn)生夾渣，至間隙處時(shí)向里頂，大部分電弧穿過間隙，稍停后輕上下擺動(dòng)電弧，使熔池與上下坡口熔合后向后滅弧，同時(shí)有一個(gè)向后拔渣的動(dòng)作，防止熔渣過多聚集在熔孔處。此時(shí)焊件的溫度還較低，易產(chǎn)生縮孔，而且熔渣凝固也快，熔渣凝固后再引弧則易產(chǎn)生夾渣，所以第二點(diǎn)引弧要快，第一點(diǎn)滅弧后立即引第二點(diǎn)，大部分電弧穿過間隙，焊條稍多向里頂，稍停后稍用力上下擺動(dòng)電弧，使熔池與上直坡口熔合。相同的方法焊完前幾公分后，電弧向前偏吹的程度逐漸減弱，焊條和前傾斜程度也減小。當(dāng)電弧向前偏吹不明顯時(shí)，焊條與焊接方向的夾角約為80~85°，與下方度板的夾角同樣為70~80°，引弧位置于熔孔的左上方，稍停后垂直向下運(yùn)動(dòng)，稍用力碰下坡口并停留后向后滅弧。上下擺動(dòng)幅度不要過大，即焊條在間隙根部運(yùn)動(dòng)，過寬成型不良甚至夾渣。引弧時(shí)間為熔池亮點(diǎn)將要消失時(shí)。一部分焊條對(duì)準(zhǔn)間隙，一部分焊條對(duì)準(zhǔn)熔孔，大部分電弧位于熔池上，焊接時(shí)熔渣一小部分在背面，大部分在前面。熔池金屬稍露。收弧采用加點(diǎn)收弧。2、填充層的焊接電流120A，電弧運(yùn)動(dòng)方法斜圓圈。在坡口內(nèi)引弧，將電弧拉到起焊處下坡口熔合線處并使一部分電弧外露于焊件，待熔渣向外流時(shí)向焊接方向傾斜焊條并向前運(yùn)動(dòng)，在此處并沒有預(yù)熱，只是有一個(gè)停留，也起到預(yù)熱的作用。如果拉長(zhǎng)電弧進(jìn)行預(yù)熱，由于焊件兩端磁場(chǎng)的作用會(huì)導(dǎo)致電弧嚴(yán)重偏吹，不僅起不到預(yù)熱的作用反而會(huì)影響正常焊接。焊條大幅度向前傾約3至5mm，然后壓低電弧向上向右運(yùn)動(dòng)到起焊處上方熔合線處并稍作停留，待上方充分熔合并填滿后再壓低電弧以45°向下運(yùn)動(dòng)(向下運(yùn)動(dòng)時(shí)不可過快)，至下熔合線后焊條再沿下熔合線向前運(yùn)動(dòng)幾毫米，不停留，然后快速向上運(yùn)動(dòng)，隨焊接的進(jìn)行，電弧偏吹程度減小，焊條向前傾斜的程度也漸減小。當(dāng)焊接至最后方時(shí)電弧會(huì)向左側(cè)偏吹，同樣焊條應(yīng)向左傾。4、蓋面層的焊接最下方一道焊接時(shí)焊條稍向下傾，低電弧直線法，焊條與焊接方向的夾角要隨熔渣的流動(dòng)而改變。始終使熔渣緊跟電弧，熔渣不可下淌,以獲得與下坡口過渡圓滑的焊道。中間的每一道與前一道的邊沿重疊。最上方一道的預(yù)留位置不要大，要稍小一些，這樣最上方一道可以壓低電弧快焊，熔池體積小，成型易控制，不咬邊。由于焊接速度快熱量輸入少又能起到回火焊道的作用?？傊趯?shí)踐中大多焊工在橫焊的多道焊時(shí)采用帶渣焊，這有個(gè)好處：快且平滑，不咬邊。但有個(gè)前提：大電流熱焊。這樣會(huì)使焊道長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)，導(dǎo)致晶粒粗大，機(jī)械性能降低，所以采用清渣焊為好。

焊縫金屬從高溫的液體狀態(tài)冷卻至常溫的固體狀態(tài)經(jīng)歷了兩次結(jié)晶過程：

1.從液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟囊淮谓Y(jié)晶

2.在固相焊縫金屬中出現(xiàn)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的二次結(jié)晶一、焊縫金屬的一次結(jié)晶1.定義

焊縫金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的凝固過程稱為焊縫金屬的一次結(jié)晶。一、焊縫金屬的一次結(jié)晶

1.定義2.基本過程

1）生核

2）長(zhǎng)大二、焊縫結(jié)晶過程中的偏析

1.偏析的定義

焊縫金屬中化學(xué)成分分布不均勻的現(xiàn)象稱為偏析二、焊縫結(jié)晶過程中的偏析2.偏析的產(chǎn)生主要產(chǎn)生在一次結(jié)晶時(shí)二、焊縫結(jié)晶過程中的偏析3.偏析的影響

1）偏析的化學(xué)成分分布不均導(dǎo)致性能改變

2）產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾雜物等焊接缺陷二、焊縫結(jié)晶過程中的偏析3.偏析的分類

1）顯微偏析熔池一次結(jié)晶時(shí)，最先結(jié)晶的結(jié)晶中心金屬最純，后結(jié)晶部分含其它合金元素和雜質(zhì)略高，最后結(jié)晶部分，即結(jié)晶的外端和前緣所含其它合金元素和雜質(zhì)最高。在一個(gè)柱狀晶粒內(nèi)部和晶粒之間的化學(xué)成分分布不均勻現(xiàn)象稱為顯微偏析。

二、焊縫結(jié)晶過程中的偏析3.偏析的分類

1）顯微偏析

2）區(qū)域偏析熔池一次結(jié)晶時(shí)，由于柱狀晶體的不斷長(zhǎng)大和推移，會(huì)把雜質(zhì)“趕”向熔池中心，使熔池中心的雜質(zhì)含量比其它部位多，這種現(xiàn)象稱為區(qū)域偏析。焊縫的斷面形狀對(duì)區(qū)域偏析的分布影響很大。窄而深的焊縫，各柱狀晶的交界在其焊縫的中心，因此焊縫中心聚集有較多的雜質(zhì)，見圖1a。這種焊縫在其中心部位極易產(chǎn)生熱裂紋。寬而淺的焊縫，雜質(zhì)則聚集在焊縫的上部，見圖1b，這種焊縫具有較高的抗熱裂能力

二、焊縫結(jié)晶過程中的偏析3.偏析的分類

1）顯微偏析

2）區(qū)域偏析

3）層狀偏析熔池在一次結(jié)晶的過程中，要不斷地放出結(jié)晶潛熱，當(dāng)結(jié)晶潛熱達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，熔池的結(jié)晶就出現(xiàn)暫時(shí)的停頓。以后隨著熔池的散熱，結(jié)晶又重新開始，形成周期性的結(jié)晶，伴隨著出現(xiàn)結(jié)晶前沿液體金屬中雜質(zhì)濃度的周期變動(dòng)，產(chǎn)生周期性的偏析稱為層狀偏析。層狀偏析集中了一些有害元素，因此缺陷往往出現(xiàn)在層狀偏析中。由層狀偏析所造成的氣孔（如下圖）。

三、焊縫金屬的二次結(jié)晶1.定義

一次結(jié)晶結(jié)束后,熔池就轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的焊縫。高溫的焊縫金屬冷卻到室溫時(shí),要經(jīng)過一系列的組織相變過程,這種相變過程稱為焊縫金屬的二次結(jié)晶。

三、焊縫金屬的二次結(jié)晶

1.定義

2.低碳鋼焊縫二次結(jié)晶組織性能低碳鋼焊縫金屬二次結(jié)晶結(jié)束時(shí),其組織為鐵素體加珠光體。低碳鋼在材料極緩慢的冷卻條件下獲得的,實(shí)際上焊縫金屬二次結(jié)晶時(shí)的冷卻速度相當(dāng)快,因此組織中的珠光體含量會(huì)增加,冷卻速度越高,珠光體含量也越多,焊縫的硬度和強(qiáng)度也隨之增加,塑性和韌性則隨之降低。1.夾雜物：四、焊縫中的夾雜物