不銹鋼焊接工藝
0 概述
不銹鋼常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金屬極氣體保護(hù)焊(MIG/MAG)和鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)。申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。
焊前準(zhǔn)備:
(1)4mm以下的厚度不用開(kāi)破口,直接焊接,單面一次焊透。
(2)4到6 mm厚度對(duì)接焊縫可采用不開(kāi)破口接頭雙面焊。
(3)6 mm以上,一般開(kāi)V或U,X形坡口。
其次:對(duì)焊件,填充焊絲進(jìn)行除油和去氧化皮。以保證焊接質(zhì)量。
焊接參數(shù):包括焊接電流,鎢極直徑,弧長(zhǎng),電弧電壓,焊接速度,保護(hù)氣流,噴嘴直徑等。
(1)焊接電流是決定焊縫成形的關(guān)鍵因素。通常根據(jù)焊件材料,厚度,及坡口形狀來(lái)決定的。
(2)焊極直徑根據(jù)焊接電流大小決定,電流越大,直徑也越大。
(3)焊弧和電弧電壓,弧長(zhǎng)范圍約0.5到3mm,對(duì)應(yīng)的電弧電壓為8~10V。
(4)焊速:選擇時(shí)要考慮到電流大小,焊件材料敏感度,焊接位置及操作方式等因素決定。
1 手工焊(MMA):
手工焊是一種非常普遍的、易于使用的焊接方法。電弧的長(zhǎng)度靠人的手進(jìn)行調(diào)節(jié),它決定于電焊條和工件之間縫隙的大小。同時(shí),當(dāng)作為電弧載體時(shí),電焊條也是焊縫填充材料。
這種焊接方法很簡(jiǎn)單,可以用來(lái)焊接幾乎所有材料。對(duì)于室外使用,它有很好的適應(yīng)性,即使在水下使用也沒(méi)問(wèn)題。在電極焊中,電弧長(zhǎng)度決定于人的手:當(dāng)你改變電極與工件的縫隙時(shí),你也改變了電弧的長(zhǎng)度.在大多數(shù)情況下,焊接采用直流電,電極既作為電弧載體,同時(shí)也作為焊縫填充材料。電極由合金或非合金金屬芯絲和焊條藥皮組成,這層藥皮保護(hù)焊縫不受空氣的侵害,同時(shí)穩(wěn)定電弧,它還引起渣層的形成,保護(hù)焊縫使它成型。電焊條既可以是鈦型焊條,也可以是堿性的,這決定于藥皮的厚度和成分。鈦型焊條易于焊接,焊縫扁平美觀,且焊渣易于去除。如果焊條貯存時(shí)間長(zhǎng),必須重新烘烤,因?yàn)閬?lái)自空氣的潮氣會(huì)很快在焊條中積聚。
不銹鋼藥芯焊絲焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng):
(1)采用平特性焊接電源,直流焊接時(shí)采用反極性。使用一般的CO2焊機(jī)就可以施焊,但送絲輪的壓力請(qǐng)稍調(diào)松。
(2)保護(hù)氣體一般為二氧化碳?xì)怏w,氣體流量以20~25L/min較適宜。
(3)焊嘴與工件間的距離以15~25mm為宜。
(4)干伸長(zhǎng)度:一般的焊接電流為250A以下時(shí)約15mm,250A以上時(shí)約20~25mm較為合適。
2 MIG/MAG焊接:
這是一種自動(dòng)氣體保護(hù)電弧焊接方法。在這種方法中,電弧在保護(hù)氣體屏蔽下在電流載體金屬絲和工件之間穩(wěn)定發(fā)熱,機(jī)器送入的金屬絲作為焊條,在自身電弧下融化。由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的優(yōu)點(diǎn),至今她仍然是世界上的焊接方法,適用于鋼、非合金鋼、低合金鋼和高合金為基的材料。這使得它成為理想的生產(chǎn)和修復(fù)的焊接方法。當(dāng)焊接鋼時(shí),MAG可以滿(mǎn)足只有0.6mm厚的薄規(guī)格鋼板的要求。這里使用的保護(hù)氣體是活性氣體,如二氧化碳或混合氣體。
不銹鋼MIG焊要點(diǎn)及注意事項(xiàng):
(1)采用平特性焊接電源,直流時(shí)采用反極性(焊絲接正極)。
(2)一般采用純氬氣(純度為99.99%)或Ar+2%O2,流量以20~25L/min為宜。
(3)電弧長(zhǎng)度:不銹鋼的MIG焊接,一般都在噴射過(guò)渡的條件下來(lái)施焊,電壓要調(diào)整到弧長(zhǎng)在4~6mm的程度。
(4)防風(fēng):MIG焊接容易受到風(fēng)的影響,有時(shí)微風(fēng)而產(chǎn)生氣孔,所以風(fēng)速在0.5m/sec以上的地方,都應(yīng)當(dāng)采取防風(fēng)措施。
(5)防潮:室外焊接時(shí),必須保護(hù)工件不受潮,以保持氣體的保護(hù)效果。
3 TIG焊接:
電弧在難熔的鎢電焊絲和工件之間產(chǎn)生,一般使用的保護(hù)氣體是純氬氣,送入的焊絲不帶電,既可以手送,也可以機(jī)械送,還有一些特定用途則不需要送入焊絲。被焊接的材料決定了是采用直流電還是交流電:采用直流電時(shí),鎢電焊絲設(shè)定為負(fù)極,因?yàn)樗泻苌畹暮竿改芰?,?duì)于不同種類(lèi)的鋼是很合適的,但對(duì)焊縫熔池沒(méi)有任何“清潔作用"。
TIG焊接法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以焊接大材料范圍廣,包括厚度在0.6mm及其以上的工件,材質(zhì)包括合金鋼、鋁、鎂、銅及其合金、灰口鑄鐵、普通干、各種青銅、鎳、銀、鈦和鉛。主要的應(yīng)用領(lǐng)域是焊接薄的和中等厚度的工件,在較厚的截面上作為焊根焊道使用。
不銹鋼TIG焊要點(diǎn)及注意事項(xiàng):
(1)采用垂直外特性的電源,直流時(shí)采用正極性(焊絲接負(fù)極)。
(2)一般適合于6mm以下薄板的焊接,具有焊縫成型美觀,焊接變形量小的特點(diǎn)。
(3)保護(hù)氣體為氬氣,純度為99.99%。當(dāng)焊接電流為50~150A時(shí),氬氣流量為8~10L/min,當(dāng)電流為150~250A時(shí),氬氣流量為12~15L/min。
(4)鎢極從氣體噴嘴突出的長(zhǎng)度,以4~5mm為佳,在角焊等遮蔽性差的地方是2~3mm,在開(kāi)槽深的地方是5~6mm,噴嘴至工作的距離一般不超過(guò)15mm。
(5)為防止焊接氣孔之出現(xiàn),焊接部位如有鐵銹、油污等務(wù)必清理干凈。
(6)焊接電弧長(zhǎng)度,焊接普通鋼時(shí),以2~4mm為佳,而焊接不銹鋼時(shí),以1~3mm為佳,過(guò)長(zhǎng)則保護(hù)效果不好。
(7)對(duì)接打底時(shí),為防止底層焊道的背面被氧化,背面也需要實(shí)施氣體保護(hù)。
(8)為使氬氣很好地保護(hù)焊接熔池,和便于施焊操作,鎢極中心線(xiàn)與焊接處工件一般應(yīng)保持80~85°角,填充焊絲與工件表面夾角應(yīng)盡可能地小,一般為10°左右。
(9)防風(fēng)與換氣。有風(fēng)的地方,務(wù)請(qǐng)采取擋網(wǎng)的措施,而在室內(nèi)則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膿Q氣措施。
試述MAG焊不銹鋼的焊接特點(diǎn)。
MAG焊不銹鋼一般采用直流電源和反極性連接。保護(hù)氣體不采用純氬,因?yàn)檫@將引起電弧不穩(wěn)和焊縫成形不好。通常選用弱氧化性氣體保護(hù),如Ar (1%~5%)O2或Ar(5%~10%)CO2。焊接厚板時(shí)還可以采用Ar (30%~50%)He的惰性氣體混合物。
采用氧化性混合氣體作為保護(hù)氣體有如下特點(diǎn):
1)加入少量氧化性氣體,能夠降低液體金屬表面張力,從而能降低射流過(guò)渡臨界電流,提高熔滴過(guò)渡穩(wěn)定性。
2)穩(wěn)定陰極斑點(diǎn),由于在熔池上不斷生成新的陰極斑點(diǎn),所以電弧不飄擺,主要落在熔池上,提高了電弧的穩(wěn)定性。
3)由于電弧穩(wěn)定和提高了熔池金屬的流動(dòng)性,從而改善了焊縫成形,表面美觀。
常見(jiàn)焊接缺陷類(lèi)型產(chǎn)生原因與防止措施
1)焊縫尺寸不符合要求
角焊縫的K值不等—一般發(fā)生在角平焊,也稱(chēng)偏下。偏下或焊縫沒(méi)有圓滑過(guò)渡會(huì)引起應(yīng)力集中,容易產(chǎn)生焊接裂紋。焊條角度問(wèn)題,應(yīng)該考慮鐵水瘦重力影響問(wèn)題。許多教授在編寫(xiě)教材注重理論性而忽略實(shí)用性。焊條角度適當(dāng)上抬,48/42度合適。另外,在K值要求較大時(shí),盡量采用斜圓圈型運(yùn)條方法。
焊縫寬窄不一致:一是運(yùn)條速度不均勻,忽快忽慢所致;二是坡口寬度不均勻,焊接時(shí)沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整。三是在熔池邊緣停留時(shí)間不均勻。所以焊接時(shí)焊接速度均勻、考慮坡口寬度、熔池邊緣停留時(shí)間合適。
焊縫高低不一致:與焊接速度不均勻有關(guān)外,與弧長(zhǎng)變化有關(guān)。所以采用均勻的焊接速度、保持一定的弧長(zhǎng),是防止焊縫高低不一致的有效措施。
弧坑:息弧時(shí)過(guò)快。與焊接電流過(guò)大、收弧方法不當(dāng)有關(guān)。平焊縫可以采用多種收弧方法,例如回焊法、畫(huà)圈法、反復(fù)息弧法。立對(duì)接、立角焊采用反復(fù)息弧法,減小焊接電流法。
焊縫尺寸不符合要求,在凸起時(shí)應(yīng)力集中,產(chǎn)生裂紋;在焊縫尺寸不足時(shí),降低承載能力;所以在焊接前盡量預(yù)防,在焊接中盡量防止,在焊接以后及時(shí)修補(bǔ),保證焊縫尺寸符合施工圖紙要求。
2)夾渣
夾渣是非金屬化合物在焊接熔池冷卻沒(méi)有及時(shí)上浮而被封閉在焊縫內(nèi),所以與清渣不夠、打底層、填充層的成型太差、焊條角度沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整而及時(shí)對(duì)準(zhǔn)坡口兩個(gè)死角,焊接速度過(guò)快、焊接電流過(guò)小、非正規(guī)的運(yùn)條方法,沒(méi)有分清鐵水與熔渣,保持熔池的凈化氛圍。平對(duì)接采用合適推渣動(dòng)作,分清鐵水與熔池,焊條角度特別重要。
容易產(chǎn)生夾渣的部位是:平對(duì)接各層、填充層與打底層結(jié)合部的兩個(gè)死角,橫對(duì)接打底層、填充層的上部的夾角,仰對(duì)接的坡口邊緣。實(shí)際就是焊縫成型沒(méi)有實(shí)現(xiàn)略凹、或平,而特別容易形成過(guò)凸的成型所致。
夾渣降低焊縫有效截面使用性能,容易產(chǎn)生裂紋等其他缺陷,影響焊縫的致密性。
3)未焊透與未熔合
未焊透一般產(chǎn)生在坡口根部,與埋弧焊偏絲、焊接電流過(guò)小、焊接速度快、坡口角度過(guò)小、反面清根不*。未熔合一般產(chǎn)生在坡口邊緣,與電弧在坡口邊緣停留時(shí)間短、清渣不夠、焊接電流過(guò)小、焊接速度過(guò)快有關(guān)。未焊透在X光底片上呈現(xiàn)一道黑直線(xiàn),未熔合表現(xiàn)為斷續(xù)的黑直線(xiàn)。
未焊透與未熔合都是不能允許的焊接缺陷,降低結(jié)構(gòu)力學(xué)性能,特別是在沖擊載荷、動(dòng)載荷作用下會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)斷裂。
4)咬邊與漏邊
如果焊接電弧在坡口邊緣停留時(shí)間過(guò)少而沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行鐵水的補(bǔ)充,留下的缺口就是咬邊。所以焊接電弧一定在坡口邊緣多做停留,焊接電流適當(dāng)減少、焊條角度隨焊條擺動(dòng)而正確調(diào)整,讓焊接電弧軸線(xiàn)始終對(duì)準(zhǔn)坡口兩邊的夾角,特別是蓋面層非常重要。
如果焊接電弧沒(méi)有到達(dá)坡口邊緣,焊縫容易產(chǎn)生不是咬邊而是漏邊。所以防止漏邊產(chǎn)生重要的是焊接電弧一定過(guò)坡口邊1-2mm,稍作停留,防止咬邊產(chǎn)生。
5)氣孔的種類(lèi)、產(chǎn)生原因與防止措施
定義:氣孔是焊接熔池凝固時(shí)沒(méi)有及時(shí)析出而殘留在焊縫中形成的空穴。
類(lèi)型:一般容易產(chǎn)生氫氣孔、氮?dú)饪住o氣孔。單個(gè)氣孔、密集氣孔、鏈狀氣孔、縮孔等類(lèi)型
氣孔的判別:H氣孔一般產(chǎn)生在焊縫表面,斷面為旋渦狀,表面為喇叭型,CO氣孔沿結(jié)晶方向分布。N氣孔分布焊縫表面,蜂窩狀出現(xiàn)。
原因與防止措施:焊條種類(lèi)不同,產(chǎn)生氣孔傾向不同,堿性焊條容易產(chǎn)生氣孔,特別是對(duì)油、銹、水敏感,焊條要進(jìn)行烘干,保溫2小時(shí),一次領(lǐng)用量不超過(guò)4小時(shí),采用保溫桶。焊縫與坡口要求打磨干凈,短弧焊接,引弧與息弧特別注意避免氣孔產(chǎn)生。
焊接方法不同注意氣孔產(chǎn)生類(lèi)型不同。CO2焊經(jīng)常產(chǎn)生的N CO H 氣孔,但是容易產(chǎn)生的是N氣孔。氣焊容易產(chǎn)生CO氣孔。與氣體流量、氣體純度、電弧電壓、焊接速度等有關(guān)。埋弧焊容易產(chǎn)生氣孔與焊接速度有關(guān)。
縮孔是息弧時(shí)產(chǎn)生的一種特殊氣孔,與收弧速度過(guò)快熔池失去保護(hù)形成。特別是海上平臺(tái)焊接用焊條容易產(chǎn)生。采用清理坡口與焊縫、焊接電流合適、短弧、采用反復(fù)息弧法,而且采用較快的頻率才能防止。
6)裂紋
焊接裂紋是焊縫中不能允許的焊接缺陷。可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋與層狀撕裂等。
熱裂紋與冷裂紋的不同之處:產(chǎn)生的時(shí)間與部位不同:熱裂紋一般產(chǎn)生在焊接過(guò)程中,焊道上,冷裂紋一般產(chǎn)生在焊接以后,乃至數(shù)年,焊道到母材延伸。形成形狀與顏色不同:熱裂紋一般是沿晶間開(kāi)裂呈鋸齒形,有氧化色彩;冷裂紋是沿晶間與晶內(nèi)開(kāi)裂,呈曲折形狀,沒(méi)有氧化色彩,呈現(xiàn)金屬光澤。
裂紋產(chǎn)生與金屬種類(lèi)有關(guān):一般低碳鋼不容易產(chǎn)生裂紋,包括熱裂紋與冷裂紋。低合金高強(qiáng)度鋼容易產(chǎn)生冷裂紋,對(duì)熱裂紋敏感性小。不銹鋼恰恰相反,特別容易產(chǎn)生熱裂紋,而對(duì)冷裂紋敏感性小。
裂紋產(chǎn)生與金屬焊接性有關(guān)。金屬焊接性越好,越不容易產(chǎn)生裂紋。焊接性越差,容易產(chǎn)生裂紋。例如鑄鐵、銅合金。
防止方法:針對(duì)不同的金屬焊接采用不同的焊接方法、工藝措施。例如焊接Q345采用合適焊接線(xiàn)能量、預(yù)熱、保持層間溫度、焊后熱處理等措施防止冷裂紋產(chǎn)生;而在焊接不銹鋼時(shí),則采用限制焊接電流等焊接工藝規(guī)范,采用小擺動(dòng)、控制層間溫度,采用退火焊道布置、敲擊、防止弧坑裂紋與結(jié)晶裂紋。
一般來(lái)說(shuō)防止熱裂紋的措施是:采用含硫量≤0.030% 含碳量≤0.15% 含錳量≤2.5%的、加入TI LV 的變質(zhì)劑、形成雙相組織的焊絲與焊條;嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù),選擇合適的焊縫成型系數(shù),合理的焊接順序與方向,采用小電流與多層多道焊等工藝措施,采用預(yù)熱與緩冷等減少焊接應(yīng)力的方法。
防止冷裂紋的措施是:選用低氫型焊條、防止焊條受潮、清理焊接坡口的雜質(zhì),減少氫的來(lái)源;采用預(yù)熱、控制層間溫度、后熱、焊后熱處理、合理的裝焊順序和焊接方向。改善焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。
防止再熱裂紋措施:選用低強(qiáng)度高塑性焊條、適當(dāng)提高線(xiàn)能量、采用較高預(yù)熱溫度、合理選擇消除應(yīng)力處理溫度,避免600度敏感溫度,減少咬邊等焊接缺陷。
焊接成本包括焊接設(shè)備的折舊、維修等費(fèi)用。由于該費(fèi)用很少,故未予考慮。
各種焊接數(shù)據(jù)的計(jì)算公式為:
焊材消耗量=需要金屬量÷綜合熔敷效率
焊材費(fèi)用=焊材消耗量×焊材單價(jià)
燃弧時(shí)間=需要金屬量÷熔敷速度
氣體費(fèi)用=氣體流量×燃弧時(shí)間×氣體單價(jià)
總作業(yè)時(shí)間=燃弧時(shí)間+其它時(shí)間
工資費(fèi)用=總作業(yè)時(shí)間×工資單價(jià)
電力費(fèi)用=(焊接電流×電弧電壓×燃弧時(shí)間×單價(jià))÷60000
焊接成本=焊材費(fèi)用+氣體費(fèi)用+工資費(fèi)用+電力費(fèi)用
五、碳鋼及普通低合金鋼的焊接
1.什么是碳素鋼?常用的有哪幾種?
答:碳素鋼也叫碳鋼。常用焊接的有低碳鋼(含C≤0.25%)和中碳鋼
(含C=0.25%--0.60%);碳素結(jié)構(gòu)鋼(08、10、15、20、25、30、35、40、45)
2.為什么叫普通低合金鋼?它們是如何分類(lèi)的?
答:在普通低合金鋼中,除碳以外,還含有少量其他元素,如:錳、硅
、釩、鉬、鈦、鋁、鈮、銅、硼、磷、稀土等,性能發(fā)生變化,得到比一般碳鋼更優(yōu)
良的性能,如:高強(qiáng)度鋼、耐蝕鋼、低溫鋼、耐熱鋼等。
3.什么是金屬材料的機(jī)械性能?
答:強(qiáng)度、硬度、朔性、韌性、耐疲勞和蠕變性能等。
4.什么是鋼材的工藝性能?
答:鋼材承受各種冷熱加工的能力,如:可切削性、可鍛性、可鑄性和可焊接性等。
5.什么是金屬的焊接性?
答:在一定的焊接工藝條件下獲得焊接接頭的難易程度。包括兩方面的內(nèi)容:
一是接合性能,又稱(chēng)工藝可焊性;二是使用性能,又稱(chēng)使用可焊性。
6.為什么ER50-6實(shí)心焊絲使用十分普遍?它適合哪些鋼材?
答:ER50-6實(shí)心焊絲(如:唐山神鋼MG-51T)適合的鋼材有:
<1>普通碳素結(jié)構(gòu)鋼:Q215 Q235 Q255 Q275
<2>碳素結(jié)構(gòu)鋼: 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn
25Mn 30Mn 35Mn
<3>碳素鑄鋼:ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H
<4>壓力容器用碳素鋼 : 20R
<5>鍋爐用碳素鋼: 20g
<6>橋梁用碳素結(jié)構(gòu)鋼: 16q
<7>核壓力容器用碳素鋼: 20HR
<8>汽車(chē)制造用碳素結(jié)構(gòu)鋼 : 08Al 1l
<9>普通低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼:Q295 (09MnV、09MnNb、09Mn2)
Q345 (14MnNb、16Mn、16MnRE)Q390 (15MnV、15MnTi、16MnNb)
Q420 (15MnVN、14MnVTiRE)
<10>船體用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
AH32 DH32 EH32 AH36
<11>壓力容器用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
16MnR 15MnVR 15MnVNR
<12>鍋爐用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
16Mng 19Mng 22Mng
<13>橋梁用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
16Mnq(16MnCuq)15MnVq 15MnVNq
<14>石油天然氣管道用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
S290 S315 S360 S380 S415
7.為什么低合金高強(qiáng)鋼會(huì)出現(xiàn)裂紋?有哪些影響因素?
答:隨含碳量和合金元素的增加,產(chǎn)生冷裂紋的敏感性增加。產(chǎn)生冷裂紋的三要素是:
<1>焊接接頭中產(chǎn)生淬硬的馬氏體組織<2>焊接接頭中擴(kuò)散氫〔H〕含量高
<3>焊接接頭中有較高的殘余應(yīng)力 8.為什么防止冷裂紋要采取工藝措施?
答:防止冷裂紋要采取的工藝措施有:
<1> 建立低氫的焊接環(huán)境
<2>制定合理的焊接工藝和焊接順序
a、焊接方法的選擇b、焊接熱輸入量的選定c、焊接順序的制定
<3> 焊前進(jìn)行預(yù)熱和控制層間溫度(100--150℃)
<4>焊后立即進(jìn)行消氫處理(300--400℃*2h)
<5>焊后消應(yīng)熱處理(600--650℃*2h)
9.為什么CO2在戶(hù)外作業(yè)要采取防風(fēng)措施?
答:CO2氣體保護(hù)焊在戶(hù)外作業(yè)時(shí),當(dāng)風(fēng)力≤2級(jí)
(風(fēng)速:1.6—3.3 米/秒),
能夠正常焊接。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到3級(jí)(風(fēng)速:3.4—5.4 米/秒),
要采用大氣體流量計(jì),
氣體出口壓力:0.4—0.5 MPa,流量:60—70 L/min;也能夠
正常焊接,不出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷。如果在上風(fēng)口設(shè)置擋風(fēng)板,焊接質(zhì)量更有保證。
六、不銹鋼的焊接
1.什么是不銹鋼和不銹耐酸鋼?
答:金屬材料中主加元素“鉻"含量(還需加入鎳、鉬等其它元素)
能使鋼處于鈍化狀態(tài)、具有不銹特性的鋼。耐酸鋼則是指在酸、堿、鹽
等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。
2.什么叫奧氏體不銹鋼 ?常用的牌號(hào)有哪些?
答:奧氏體不銹鋼應(yīng)用廣泛,品種也多。如:
<1>18—8系列: 0Cr19Ni9 (304) 0Cr18Ni8(308)
<2>18—12系列:00Cr18Ni12Mo2Ti (316L)
<3>25—13系列: 0Cr25Ni13(309)<4>25—20系列:0Cr25Ni20 等等
3.為什么說(shuō)焊接不銹鋼有一定的工藝難度?
答:主要工藝難度是:<1> 不銹鋼材料熱敏感性較強(qiáng),在 450--850℃溫區(qū)
內(nèi)停留時(shí)間稍長(zhǎng),焊縫及熱影響區(qū)耐腐蝕性能?chē)?yán)重下降。<2> 容易發(fā)生熱裂紋。
<3>保護(hù)不良,高溫氧化嚴(yán)重。<4>線(xiàn)膨脹系數(shù)大,產(chǎn)生較大的焊接變形。
4.為什么焊接奧氏體不銹鋼要采取有效的工藝措施?
答:一般工藝措施有:<1>要依據(jù)母材的化學(xué)成分,嚴(yán)格選擇焊接材料。
<2>小電流.,快速焊接;小線(xiàn)能量, 減少熱輸入。
<3>細(xì)直徑焊絲、焊條,不擺動(dòng),多層多道焊。
<4>焊縫及熱影響區(qū)強(qiáng)制冷卻,減少450--850℃停留時(shí)間。
<5>TIG焊縫背面氬氣保護(hù)。<6>與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫后焊接。
<7>焊縫及熱影響區(qū)鈍化處理。
5.為什么奧氏體不銹鋼和碳鋼、低合金鋼焊接(異種鋼焊接)
要選用25—13系列的焊絲及焊條?
答:焊接奧氏體不銹鋼和碳鋼、低合金鋼相連的異種鋼焊接接頭,
焊縫熔敷金屬必須采用25—13系列的焊絲(309、309L)及焊條
(奧312、奧307等)。如采用其它不銹鋼焊材,在碳鋼、低合金鋼
一側(cè)熔合線(xiàn)上產(chǎn)生馬氏體組織,會(huì)產(chǎn)生冷裂紋。
6.為什么實(shí)心不銹鋼焊絲要用98%Ar+2%O2的保護(hù)氣體?
答:實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊接時(shí),如果采用純氬氣體保護(hù),熔池表面張力大,
焊縫成型不良,呈“駝背"焊縫形狀。加1—2%的氧氣,降低熔池表面張力,
焊縫成型平整美觀。
7.為什么實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊縫表面發(fā)黑?
答:實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊接速度較快(30—60cm/min),保護(hù)氣體噴嘴已經(jīng)
運(yùn)行到前端熔池區(qū),焊縫還在紅熱高溫狀態(tài),被空氣氧化,表面生成氧化物,
焊縫發(fā)黑。用酸洗鈍化方法能夠去除黑皮,恢復(fù)不銹鋼原始表面顏色。
8.為什么實(shí)心不銹鋼焊絲要用帶脈沖的電源才能實(shí)現(xiàn)射流過(guò)渡,無(wú)飛濺焊接?
答:實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊接時(shí),φ1.2焊絲,當(dāng)電流I≥260—280A,才能實(shí)現(xiàn)射
流過(guò)渡;小于此值熔滴為短路過(guò)渡,飛濺較大,一般不能使用。只有使用帶脈沖
的MIG電源,脈沖電流大于300A,才能實(shí)現(xiàn)80—260A焊接電流下的脈沖射滴過(guò)渡,
無(wú)飛濺焊接。
9.為什么藥芯不銹鋼焊絲用CO2氣體保護(hù)?不用帶脈沖的電源?
答:目前常用的藥芯不銹鋼焊絲(如308、309等),焊絲內(nèi)的焊藥配方是按CO2氣
體保護(hù)下產(chǎn)生焊接化學(xué)冶金反應(yīng)而研制的,所以不能用于MAG或MIG焊接;不能用
帶脈沖的弧焊電源。七、鋁及鋁合金的焊接
1.為什么叫純鋁?它們是如何分類(lèi)的?
答:工業(yè)純鋁:含鋁量≥99.00% 。國(guó)產(chǎn)牌號(hào): L1、L2、L3、L4、L5 。
型號(hào): 1060、1035、1100、1200、1370等 國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào):HS301
2.為什么叫鋁合金?它們是如何分類(lèi)的?
答:在鋁材中加入鎂、硅、錳、銅、鋅等合金元素,形成不同的組織和性能,
形成不同系列的鋁合金材料,如:
<1>鋁銅合金 ( LY19 2014 2219 2024 )
<2>鋁錳合金 ( LF21 3003 3005 3105 )
國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào):HS321
<3>鋁硅合金 ( LT1 4A11 4043 4047 )
國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào):HS311
<4>鋁鎂合金 ( LF2--LF16 5005 5052 5182 5356 )
國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào): HS331
<5>鋁鎂硅合金 ( LD2 LD31 6061 6063 6070 )
<6>鋁銅鎂鋅合金 ( 7005 7050 7075 7475 )
<7>鋁銅鎂鋰合金 ( 8090 )等
3.為什么MIG焊鋁要用亞射流過(guò)渡?
答:亞射流過(guò)渡—在射流過(guò)渡的電弧成分中調(diào)試出3—5%的短路過(guò)渡成分,
保證電弧長(zhǎng)度較短,電弧不漂移,氣體保護(hù)和陰極霧化效果好,產(chǎn)生氣孔的
傾向小,焊縫內(nèi)在質(zhì)量高。
4.為什么MIG焊鋁的工藝難題較多?
答:MIG焊鋁的工藝難題主要有:
<1>鋁及鋁合金的熔點(diǎn)低(純鋁 660℃),表面生成高熔點(diǎn)氧化膜
( AL2O3 2050℃),容易造成焊接不熔合。
<2>低熔點(diǎn)共晶物和焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生焊接熱裂紋。
<3> 母材、焊材氧化膜吸附水分,焊縫容易產(chǎn)生氣孔。
<4>鋁的導(dǎo)熱性是鋼的3倍,焊縫熔池的溫度場(chǎng)變化大,控制焊縫
成型的難度較大。
<5> 焊接變形較大。
5.為什么MIG焊鋁要用Φ1.2/Φ1.6焊絲?
答:MIG焊鋁時(shí),因焊絲的熔化速度很快,送絲速度高;鋁焊絲剛性小,
比較軟,推絲送進(jìn)時(shí),細(xì)焊絲容易堆絲打彎,影響正常焊接。所以一般使用
Φ1.2/Φ1.6鋁焊絲。
6.什么叫清潔寬度?
答:TIG交流和MIG直流反接焊鋁時(shí),負(fù)電極(母材)表面上集中
發(fā)射電子的光亮微小區(qū)域—“陰極霧化區(qū)",此區(qū)域?yàn)榍鍧崒挾?,清理鋁表
面氧化膜。
八、銅及銅合金的焊接
1.為什么叫純銅(紫銅)?
答:含銅量≥99.9%的銅材叫純銅(紫銅)牌號(hào):C10200、C11000、C12000、
C12200等焊絲牌號(hào): HS201
2.為什么叫銅合金?它們是如何分類(lèi)的?
答:在銅材中加入鋅(黃銅)、鎳(白銅)、硅(硅青銅)、鋁(鋁青銅)、
錫(錫青銅)、磷(磷青銅)等稱(chēng)為銅合金。分類(lèi)如下:
<1>磷青銅 (C50500) 焊絲: HS202<2>硅青銅 (C65100)
焊絲: HS211<3> 鋁青銅 (C61300) 焊絲: HS214
<4> 黃銅 (C21000) 焊絲: HS221<5>白銅 (C70600)
3.為什么MIG焊接純銅(紫銅)焊前要預(yù)熱400--600℃?
答: 銅的高熱導(dǎo)率(比鋼大 7 ~11 倍),使母材與填充金屬難于
熔合,產(chǎn)生焊不上及未熔合的現(xiàn)象。焊前需預(yù)熱 400~600°C 使工件獲
得足夠的熱量,保證焊縫的良好成型,實(shí)現(xiàn)正常焊接。
4.為什么純銅焊接容易出現(xiàn)熱裂紋?
答:硫、磷、錫、鋅等低熔點(diǎn)共晶體使銅及銅合金具有明顯的熱脆性,
焊接接頭容易產(chǎn)生熱裂紋。并且焊縫出氣孔的傾向比鋼嚴(yán)重的多。
5.什么叫MIG釬焊?
答:采用低熔點(diǎn)的銅基焊絲釬料(如:硅青銅、鋁青銅等),在純氬
氣保護(hù)下的熔化極氣體保護(hù)焊—叫MIG釬焊。具有焊絲熔化速度快,電弧穩(wěn)定性好,
熔深淺,焊速快等工藝特點(diǎn)??刂坪附訜彷斎肓康停覆牟蝗刍?;焊絲迅速熔化
并滲透于焊縫間隙中,形成釬焊接頭。焊縫強(qiáng)度高,工件熱影響區(qū)很小,焊后薄板
不變形。適合于焊接板厚δ=0.8~2 mm的車(chē)身薄板對(duì)接接頭、搭接接頭及點(diǎn)焊焊縫,
廣泛應(yīng)用汽車(chē)車(chē)體和鍍層鋼板的焊接。
九、焊接缺陷
1.什么叫焊接缺陷?
答:焊接過(guò)程中產(chǎn)生的不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷。
2.為什么熔化焊焊縫會(huì)產(chǎn)生缺陷?
答:由于人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素的影響,焊縫內(nèi)外部會(huì)產(chǎn)生的缺陷有:
焊縫尺寸不符合要求、弧坑、燒穿、咬邊、焊瘤、嚴(yán)重飛濺、
夾渣、氣孔、裂紋等。
3.什么叫氣孔?
答:在焊接過(guò)程中,熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來(lái)得及逸出,
而在焊縫金屬中(內(nèi)部或表面)所形成的孔穴。
4.什么叫裂紋?
答:在焊接應(yīng)力以及其他致脆因素共同作用下,產(chǎn)生在焊縫金屬
及熱影響區(qū)(內(nèi)部或表面)所形成的縫隙稱(chēng)為裂紋。
a)熱裂紋—焊后高溫時(shí)立即產(chǎn)生的裂紋。
b)冷裂紋—焊后在金屬冷卻至室溫時(shí)產(chǎn)生的裂紋;或焊后幾小時(shí)、
幾天后產(chǎn)生的裂紋稱(chēng)為延遲裂紋。
5.什么叫咬邊?
答:由于焊接參數(shù)選擇不正確,或者操作方法不正確沿著焊趾
(熔合線(xiàn)上)的
母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷—叫咬邊,會(huì)造成局部應(yīng)力集中。
6.什么叫未焊透?
答:焊接時(shí),接頭根部未*熔透的現(xiàn)象。
7.什么叫未熔合?
答:熔焊時(shí),焊道與母材之間或焊道與焊道之間,未能*熔化
結(jié)合的部分。
8.為什么要控制焊縫中的含氫量?
答:氫、氧、氮三種有害氣體會(huì)對(duì)焊接接頭產(chǎn)生很大危害;
尤其是“氫",
會(huì)產(chǎn)生氫氣孔、氫白點(diǎn)、氫脆、氫致裂紋(延遲裂紋)等危害。
9.什么叫焊接飛濺?
答:熔焊過(guò)程中,熔化的金屬顆粒和熔渣向周?chē)w散的現(xiàn)象。
10.什么叫焊瘤?
答:在焊接過(guò)程中,熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上
所形成的金屬瘤。
11.什么叫夾渣?
答:焊渣殘留于焊縫中的現(xiàn)象。
12.什么叫弧坑?如何防止?
答:焊接收弧時(shí),焊道尾部形成低于焊縫高度的凹陷坑—叫弧坑。
弧坑內(nèi)一般
存在低熔點(diǎn)共晶物、夾雜物、火口裂紋等缺陷。
采用收弧電流(小于焊接電流60%)停留在弧坑一定時(shí)間,用焊絲
填滿(mǎn)弧坑,
能夠防止產(chǎn)生弧坑缺陷。
13.什么叫無(wú)損探傷?它有哪些內(nèi)容?
答:不損壞被檢查材料或成品的性能和完整性而檢測(cè)其缺陷的方法。
主要有:Χ射線(xiàn)探傷 (RT)
超聲探傷 (UT)
磁粉探傷 (MT)
滲透探傷 (PT)等本文相關(guān)的論文有:中國(guó)閥門(mén)產(chǎn)值遞增