時間:2023-05-30 09:25:42
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇焊接工藝,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:焊接工藝;探索;實踐
前言
機械制造的發展與進步,與焊接工藝的改進與升級是分不開的。基于傳統焊接工藝,根據機械制造的具體需要,以保證產品質量為前提,進行焊接新工藝的開發與升級。當前的機械制造生產當中,新型焊接工藝得以開發和利用,極大的提升了機械制造產品的質量。隨著機械制造業的發展,焊接工藝正在深入的探索和實踐當中。
1焊接工藝的應用
1.1主要的焊接工藝
焊接工藝在多個領域行業都有著廣泛的應用,主要應用于機械制造領域當中。根據實際的應用需要,焊接工藝的類型也在不斷的擴展,其功能也越發的完善。當前,氣體保護焊、壓力焊、手工電弧焊以及釬焊是應用是最為普遍的幾種焊接工藝類型。氣體保護焊接是利用二氧化碳、氬氣等作為保護氣體,由噴嘴噴出,以達到隔開空氣的效果,進而將保護部位與焊接部位焊接在一起;壓力焊接是在施加一定壓力的基礎上進行焊接操作,摩擦焊接以及電阻焊接都是壓力焊接的主要形式,也是最常見的壓力焊接形式,在機械制造當中得以有效的應用;作為日常生產生活當中普遍應用的焊接方式,手工電弧焊以鏈條焊接的方式來加固機械零部件,操作起來簡單便捷;在釬焊過程中,需要事先進行高溫加熱處理。一般進行釬焊的機械部件,焊接的材料的熔點要高于釬料的熔點,這就需要對于釬焊過程中的溫度予以有效把握,能夠保持在釬料和焊接材料熔點的中間值。釬料熔化后能夠有效潤濕焊接材料,有效完成焊接流程[1]。
1.2保證高質量的焊接效果
焊接工藝的有效應用,除了保證先進的焊接技術之外,還需要保證焊接的質量,并予以有效的控制。在焊接的過程中,對于關鍵點予以有效把握,控制好焊接的“度”,以達到良好的焊接效果。在進行焊接操作的過程中,必須嚴格按照規范和標準進行操作。焊接是焊料經過加熱、熔化、再結晶的過程,將相關材料緊密結合在一起。在焊接過程中,焊料熔化后的溫度很高,如果操作不規范,很容易發生危險。進行焊接操作的過程中,要具有安全和質量意識,設備調試、工件和焊料準備等工作必須落實到位,做到精確細致,明確操作流程,進行規范化操作,以保證焊接的安全性,焊接的質量也自然得到保證。焊接材料的質量以及焊接設備的性能也是十分關鍵的,焊接的環境、工藝選擇都要一一明確。根據焊接的具體要求和產品的特點,保證高質量的焊接效果[2]。
2焊接工藝的發展與探索
隨著機械制造業的發展。對于機械制造產品的質量提出了更高的要求。焊接在傳統焊接工藝技術的基礎上,有效的改進和升級,充分滿足當前機械制造的要求,焊接工藝的功能更加完善,焊接質量也顯著得以提升。許多焊接新工藝得以開發和利用,比如反變形焊接工藝、低溫焊接工藝以及振動時效。
2.1反變形
反變形工藝主要針對機械焊接當中經常面臨的情況,也就是變形。鋼鐵結構的材料在進行焊接的過程中,受到高溫的影響,會發生一定程度的變形,在很大程度上影響著焊接的質量。反變形工藝的應用,則妥善解決了焊接變形的問題。在焊接之前,通過對焊接結構施加反向的變形,然后在焊接過程中,變形力與反變形了力相互抵消,最終趨近與零,能夠有效保證焊接的質量,有效解決了變形的影響。該過程中,需要對板厚、熱源等條件進行綜合考慮,尋找焊接結構的彈性變形規律,科學、合理的應用反變形焊接工藝,以達到良好的焊接效果。
2.2低溫焊接
低溫焊接是為了改善由于失效事故以及缺口效應而導致鋼結構脆斷的情況,保證在環境溫度變化的情況下,對焊接的質量不會造成影響。做好預熱和后熱的準備工作,對焊縫金屬的相關性能予以調整,提升其強韌性。對于焊接區的冷卻速度予以控制,參考焊接結構的物理化學性質以及冷卻條件,保證預熱區域的受熱均勻,采取緊急保溫緩冷,做好焊后處理工作,避免焊接處出現裂縫。
2.3振動時效
振動時效焊接工藝通過外力振動,進而在工件當中產生一定的周期性作用力,并予以有效的疊加。當周期性作用力逐漸產生粘性力變化時,能夠有效控制工件的變形,進而保證焊接的質量。降低共振頻率、選擇合適的振型和激振頻率,都是提升振動時效焊接工藝質量的有效途徑[3]。
3結論
在機械制造業當中,焊接工藝的技術水平起到關鍵性的作用。為了提升機械焊接的工藝技術水平,保證機械焊接的安全可靠,需要在實踐當中不斷進行探索,進而開發焊接工藝新技術,在很大程度上推動了機械制造業的發展進步,提升產品質量,以更好的服務于社會生產生活當中。
參考文獻:
[1]譚鑫.機械焊接工藝探索與實踐[J].科技資訊,2015,03:99.
[2]唐闖.論析機械焊接工藝探索與實踐[J].化工管理,2015,18:166.
【關鍵詞】鋁合金,MIG,工藝
序言
由于鋁合金具有比重和彈性模量小、耐腐蝕、可焊接、易加工、無磁性和低溫性能好等特點,鋁合金在現代工業中得到廣泛的應用。防銹鋁合金5083 (LF4)屬于Al-Mg系列鋁合金,具有良好的抗腐蝕性,廣泛應用在需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的產品中,如汽車、飛機、船舶、天然氣管道等。5083鋁合金焊接時容易出現氣孔等缺陷,影響焊接產品的使用性能。因而,研究5083鋁合金焊接的焊接工藝能為生產提供依據,從而提高焊接產品質量。
1、5083鋁合金焊接性分析
5083鋁合金化學成分及力學性能見表1、2。
5083鋁合金焊接性分析如下:
1)5083鋁合金屬于AL-Mg系列合金,根據5083鋁合金的化學成分(表1)分析可知:5083鋁合金含Mg和Mn元素較高,其抗脆性、抗蝕性、可焊性較好。由于Mn元素的含量較多,可以提高鋁合金的力學性能,又不使合金抗腐蝕下降,同時提高了5083鋁合金的焊接性。同時加入Mn元素能使含Mg元素相分布均勻,提高強度、抗蝕性。
2)由于鋁合金的化學活潑性很強,表面易形成氧化膜,且多屬于難熔物質。焊接時易產生夾渣等缺陷。
3)鋁合金熱導率大(約為鋼的4倍),加之其熱導率較大,焊接時容易造成未熔合現象。
4)由于鋁合金的熱膨脹系數約為鋼的2倍,相反其彈性模量卻只有鋼的1/3,焊件易產生較大的熱應力,導致變形及裂紋。
5)氣孔是焊接5083鋁合金過程中常見的缺陷。而氫是鋁合金焊接時產生氣孔的主要原因。焊接時,氫的來源有兩個方面:一是弧柱氣氛中的水分;二是焊絲及母材表面氧化膜吸附的水分。為此,焊接鋁鎂合金時,焊前必須仔細清除坡口附近的氧化膜,保持焊絲及母材干燥。
2. 5083鋁合金焊接工藝分析
根據以上分析制定如下焊接工藝:
1)焊接方法
目前,國內鋁合金所用焊接方法主要有MIG焊及TIG焊。由于MIG焊采用惰性氣體Ar或He作為保護氣,保護效果好,幾乎所有的金屬材料都可以焊接,因此應用范圍廣。MIG焊采用焊絲作電極,與TIG焊相比,可采用大的電流密度焊接,母材熔深大,焊接鋁及其合金時生產效率高,故廣泛應用于現代化企業的鋁合金焊接。本文選用MIG焊方法進行焊接實驗分析。
2)焊接材料
鋁合金焊絲的選用除考慮良好的焊接工藝性能外,按具體要求應使對接接頭的抗拉強度、塑性達到規定要求,焊接接頭的耐蝕性還應達到或接近母材的水平。因而焊絲的選用主要按照下列原則:
a)鋁合金焊絲的化學成分一般與母材相應或相近;
b)鋁合金焊絲中的 耐蝕元素(鎂、錳、硅等)的含量一般不低于母材;
c)異種鋁材焊接時應按耐蝕較高、強度高的母材選擇焊絲;
d)不要求耐蝕性的高強度鋁合金(熱處理強化鋁合金)可采用異種成分的焊絲,(注意強度可能低于母材)。
根據以上原則及鋁合金化學成分力學性能,選用5183焊絲作為MIG 的焊絲。焊絲具體化學成分見表3。
3)焊前清理
焊前應嚴格清除工件焊口及焊絲表面的氧化膜和油污,清除質量直接影響焊接工藝與接頭質量,如焊縫氣孔產生的傾向和力學性能等。常采用化學清洗和機械清理兩種方法。
4)焊接工藝參數
本文采用6mm板厚5083鋁合金對接焊,焊接接頭形式如圖1所示
5)焊接氣孔的防止措施
焊接5083鋁合金過程中常見的缺陷是氣孔。氣孔主要是由氫引起的.而氫的來源很多,主要有電弧氣氛中的氫,鋁板、焊絲表面吸附空氣中的水分等。因而在焊接5083鋁合金時,焊前必須仔細地清除坡口附近的氧化膜,保持焊絲及母材干燥,從而減少氫的來源,達到防止氣孔的目的。
3. 結論
由于5083鋁合金在焊接過程中容易出現氣孔的焊接缺陷,制定了合理的焊接工藝包括、焊接材料、工藝參數、焊前清理等。結果表明,合理的焊接工藝參數可以有效控制焊縫焊接氣孔的產生。
參考文獻
[1] 張連生.金屬材料焊接 [M].北京:機械工業出版社,2009.
[2] 鄧洪軍.金屬學與熱處理 [M].北京:機械工業出版社,2009.
[關鍵詞]傳統焊接;水下焊接
中圖分類號:T856 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)43-0266-01
隨著現代工業的發展,對結構和材料的要求越來越高,如造船和海洋工程要求解決大面積拼板、大型立體框架結構自動焊及各種低合金高強鋼的焊接問題;石油化學工業要求解決各種耐低溫及耐各種腐蝕性介質壓力容器的焊接問題;航空航天工業中要求解決鋁、鈦等輕合金結構的焊接問題;重型機械工業中要求解決大截面構件的拼接問題;電子及精密儀表制造工業要求解決微精密焊件的焊接問題。因此,優質、高效、節能的現代焊接技術正逐步取代能耗大、效率低和工作環境差的傳統焊條電弧焊焊接工藝,焊接技術結構性的轉變必將對裝備制造業技術水平與生產能力的提升發揮更加重要的作用。
1.傳統焊接工藝簡介
傳統上焊接更多地被認為是一種技藝而不是技術性很強的制造方法。很多傳統焊接方法嚴重依賴于操作人員的熟練程度,還有很多傳統焊接方法相對生產成本較高而且工藝重復性很差。但事實上,雖然焊接過程可能是一個多物理場耦合的復雜過程,國際上仍然開展了大量的高水平研究,人們對焊接過程中的很多基本物理現象有了更深入的了解,這些研究為焊接工藝技術的飛速發展提供了科學基礎。金屬焊接方法有40種以上,主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
(1)熔焊熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻后形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。例如在鋼材焊接時,在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進入熔池,冷卻后獲得優質焊縫。
(2)壓焊是在低于被焊金屬熔點的溫度下,不添加填充金屬,施加一定的壓力,使接頭產生必要的塑性變形,實現焊接的方法。各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損,和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛生條件。同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優質接頭。
(3)釬焊釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料,將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度,利用液態釬料潤濕工件,填充接口間隙并與工件實現原子間的相互擴散,從而實現焊接的方法。焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用,而發生組織和性能變化,這一區域被稱為熱影響區。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區可能產生過熱、脆化、淬硬或軟化現象,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調整焊接條件,焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質量。
2.新型焊接工藝――水下焊接
水下焊接由于水的存在,使焊接過程變得更加復雜,并且會出現各種各樣陸地焊接所未遇到的問題。由于水對光線的吸收、反射及折射作用,使光線在水中傳播的距離顯著縮短,水下電弧的能見度非常低,加上電弧周圍產生的氣泡影響,嚴重妨礙了潛水焊工技術的正常發揮。另外,水的熱傳導系數較高,約為空氣的20倍左右。在濕法焊接時,往往易出現高硬度的淬硬組織。因此,水下焊縫含氫量一般都較高,容易引起氫脆或諸如白點及冷裂紋等缺陷。
水下焊接有干法、濕法和局部干法三種。
(1)干法焊接
干法焊接是指把包括焊接部位在內的一個較大范圍內的水人為地排開,使潛水焊工能在一個干的氣相環境中進行焊接的方法,即焊工在水下一個大型干式氣室中焊接。這種方法多用于深水,需要預熱或焊后熱處理的材料,或質量要求很高的結構的焊接。與濕法和局部干法焊接相比,干法焊接安全性最好,但使用局限性很大,應用不普遍。
(2)濕法焊接
濕法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人為地將焊接區周圍的水排開的水下焊接方法。電弧在水下燃燒與埋弧焊相似,是在氣泡中燃燒的。焊條燃燒時焊條上的涂料形成套筒使氣泡穩定存在,因而使電弧穩定,如圖8-1所示。要使焊條在水下穩定燃燒,必須在焊條芯上涂一層一定厚度的涂藥,并用石蠟或其他防水物質浸漬的方法,使焊條具有防水性。氣泡由氫、氧、水蒸氣和由焊條藥皮燃燒產生的氣泡;渾濁的煙霧生的其他氧化物。為克服水的冷卻和壓力作用造成的引弧及穩弧困難,其引弧電壓要高于大氣中的引弧電壓,其電流較大氣中焊接電流大15%~20%。水下濕法焊接與干法和局部干法焊接相比,應用最多,但安全性最差。由于水具有導電性,因此防觸電成為濕法焊接的主要安全問題之一。
(3)局部干法焊接
局部干法焊接是用氣體把正在焊接的局部區域的水人為地排開,形成一個較小的氣相區,使電弧在其中穩定燃燒的焊接法。由于它降低了水的有害影響,使焊接接頭質量比濕法焊接得到明顯改善。與干法焊接相比,無需大型昂貴的排水氣室,適應性明顯增大。它綜合了濕法和干法兩者的優點,是一種較先進的水下焊接方法,也是當前水下焊接研究的重點與方向。
3.未來發展趨勢
未來水下焊接技術主要朝著智能化和自動化方面發展。自動化體現在軌道焊接系統和水下焊接機器人系統,焊接過程自動監控,焊接質量好,節省工時,而且減輕潛水員的工作強度是目前的發展方向。自動化的應用時遙控焊接,可以突破潛水焊工所能達到的水深限制。目前較為成熟的是軌道焊接系統。它采用模塊結構,維護簡單。但軌道焊接受安裝和維護的限制,水深不超過600 m。最近快速發展的水下焊接機器人系統具有更大的靈活性,在高壓干法焊接下,可進行GTWA、GMAW 及FCAW 焊接,在水深1100 m 仍能得到滿意的焊接質量。水下爬壁焊接機器人系統在激光裝置的引導下可更加靈活地實現焊縫和缺陷的檢測與控制,并有利于焊接質量的提高。由于水深的影響,送絲系統是水下焊接的一個難點,一種新型高可靠性的水下翻轉和送絲反饋系統已經得到應用。
4.總結
未來的焊接工藝,一方面要研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料,以進一步提高焊接質量和安全可靠性,如改進現有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運用電子技術和控制技術,改善電弧的工藝性能,研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。另一方面要提高焊接機械化和自動化水平,如焊機實現程序控制、數字控制;研制從準備工序、焊接到質量監控全部過程自動化的專用焊機;在自動焊接生產線上,推廣、擴大數控的焊接機械手和焊接機器人,可以提高焊接生產水平,改善焊接衛生安全條件。
1.1焊接變形原因
焊接的熱過程是導致殘余應力和塑性應變的根源。在焊接過程中,焊接熱過程對焊接質量和焊接效率的影響,主要來自以下幾個方面的深層次原因:(1)在焊接件上,熔池的形狀和尺寸直接影響焊接質量,而熔池大小與尺寸作用到焊接件上的熱量分布和大小息息相關;(2)焊接的熱過程包含加熱和冷卻兩個過程,這兩個過程中的加熱和冷卻參數會直接影響熔池的相變過程,對金屬的凝固產生重要的影響,對熱影響區的金屬組織產生一定的破壞;(3)焊接中的熱過程直接決定熱量的輸入過程和熱量的傳遞效率,這直接導致焊接的母材的熔化速度;(4)焊接的熱過程如果不均勻,會對金屬構件各部分產生不同的熱響應,導致出現不同的應力,產生應力形變。從以上理論探討,我們可知在金屬構件焊接過程中出現變形,主要是由于焊接熱源是處于局部加熱,使得鋁合金構件上的熱量分布存在差異,在構件與母材之間的焊縫區域附近熱量吸收的較多,引起周圍鋁合金材料和母材都出現一定程度的受熱膨脹,而遠離焊縫區域的鋁合金材料和母材材料由于吸收到的熱量相對較少,發生的體積膨脹相對較小甚至不發生體積膨脹,使得焊縫區域的體積膨脹過程受到一定的抑制,導致焊接過程中,焊接構件和母材之間出現瞬間的熱變形,但是當鋁合金構件在焊接過程中產生的內應力超過了自身材料的彈性極限后,會出現一定的塑性應變,當焊接過程結束之后,焊接件又逐步冷卻而產生殘余變形。
1.2焊接變形分類
從機械領域考慮整個焊接過程,可以將焊接過程中出現的變形分為瞬間變形和殘余變形。其中,焊接過程瞬間熱變形分為三種,依次是面內位移、面外位移和相變組織形變。焊后殘余變形分為面內變形和面外變形兩大類,面內變形又分為焊縫縱向收縮、焊縫橫向收縮、回轉變形;面外變形又分為角變形、彎曲變形、扭曲變形。
1.3鋁合金的焊接性能分析
熟悉化學原理的人都清楚,各種鋁合金的化學成分并不一致,導致不同鋁合金的物理性能和化學性能存在一定的差異,但是,由相關研究試驗并結合以上的焊接熱理論和焊接應力應變理論分析可知,鋁合金的焊接性能主要與鋁合金中的含鋁量和含鎂量有關。隨著含鎂量的增高,鋁合金強度增高,焊接性能改善;但是,當含鎂量超過7%的極限值之后,鋁合金容易出現應力集中,降低焊接性能。但是,鋁合金與其他金屬相比,由于在空氣中或者是進行焊接時,比較容易與氧反應被氧化,生產的氧化鋁薄膜由于熔點高,在焊接時會阻礙焊接過程;焊接過程中,在接頭內容以出現一些焊接缺陷,因此,在焊接前需要進行表面處理后盡快進行焊接。此外,由于鋁合金的其他物理化學性能如熱導率、比熱等比鋼大,在焊接時容易造成較多的焊接熱量的流失,因此,在焊接時需要采用高度集中的熱源進行焊接,才能有效提升焊接質量,降低應力形變的出現。
1.4鋁合金構件焊接變形控制措施
從上述對鋁合金構件焊接性能和焊接熱過程的分析,對于鋁合金構件在焊接過程中出現的瞬間變形和焊接結束后出現的殘余變形,需要采取一定的控制措施,減少變形甚至是消除變形,促進鋁合金構件在裝備整體結構中發揮應用的作用。在鋁合金構件設計階段結合整體裝備,做好其結構設計并采取優質的焊接技術,能夠顯著減小焊接變形量。為此,我們可以從兩個階段進行鋁合金焊接變形量的控制。一個階段是設計階段,另一個是制造階段。在設計階段,主要遵循如下幾個原則即可實現在設計過程做好對鋁合金焊接變形的有效控制:首先是要對焊接的工藝進行有效的設計與選擇,一般在這個過程中,遵循的原則就是盡量選擇那些實踐反饋效果好應用成熟的焊接工藝;其次,對于焊接過程中,鋁合金構件和主體裝備結構之間焊接縫隙的尺寸、形狀、布局以及位置都應進行有效的設計,盡量通過好的焊縫設計鋁合金構件在主體結構上的位置,控制好焊縫的布局和位置,然后減少焊縫的數量,選擇最優的焊縫尺寸,實現對焊接結束之后可能出現的殘余形變;最后,在設計過程中,需要做好一系列的仿真實驗和小比例模型的模擬實驗,在實驗檢驗的基礎之上,確定最終的設計方案,以便正確指導鋁合金的焊接,減小甚至防止鋁合金構件的焊接變形。在制造階段對鋁合金構件焊接變形的控制,主要是指焊接準備過程、焊接過程和焊接結束之后的過程中進行控制。首先,在焊接準備過程中,需要對焊接工藝設計到的參數進行詳細的熟記,并對相關的理論知識做到熟記于心。另外,在焊接準備過程中,需要預先對焊接構件進行一定的拉伸然后再采取剛性固定措施進行組裝拼接,做好這些準備工作是控制變形的前提;其次,在焊接過程中,除了要嚴格按照設計的焊接工藝進行焊接之外,還應按照優秀的焊接工藝實現對瞬時變形的控制,例如,采取那些能量密度高的熱源,對焊接過程中的焊接受熱面積進行技術控制;最后,在焊接結束之后,應加強對鋁合金構件焊接水平的檢測,一旦發現存在著殘余變形,及時采取加熱矯正或者是利用機械外力作用進行矯正,達到對變形量的減小。
2鋁合金構件焊接工藝優化
對于鋁合金構件在焊接過程中出現的焊接變形,可采取多種手段進行。如在結構設計階段,可通過相關的應力形變實驗,分析應力出現的大小,結合設計的允許值,調節焊縫的尺寸,盡量降低焊縫的數量,對焊接后出現的殘余變形進行控制;在焊接過程中,采取一定的反變形或者是剛性固定組裝的方法在焊前進行預防;焊接結束之后,為了減小已經出現的殘余變形,可以采取加熱矯正或者是利用機械外力進行矯正的方法。當然,最為有效的方法還是在相關變形研究理論的基礎之上,結合焊接試驗,對焊接工藝進行一定的優化,結合實際的鋁合金構件進行參數的設定,科學控制鋁合金構件的焊接應力變形,最終生產出符合設計要求的產品。對于鋁合金構件的焊接,在焊接過程中,焊絲直徑、成分和表面質量關系到焊縫金屬及熱影響區的力學性能,尤其是焊接變形。因此,選取合理的焊絲直徑,選擇表面質量上等和化學成分達標的焊絲就是優化焊接工藝的主要步驟之一。在通常的情況下,為了保證焊接的質量,主要選擇焊絲直徑大的焊絲。不過,由于焊絲直徑選擇太大,對于薄板鋁合金構件的焊接并不利。因此,在現有實踐的基礎之上,對于焊絲直徑的選擇一般是隨著鋁合金構件厚度的增加而逐步增加。此外,在進行平焊時,焊絲直徑應相對選大一點;立焊或橫仰焊時,則選擇較小直徑的焊絲。焊接電源作為焊接過程中的主要能量來源,為了使焊接質量達標,在選擇電源種類與極性時,需要選取那些既能夠滿足焊接工藝需求,又能夠符合用戶物質、經濟和技術等條件的電源。
一般,由于直流電源的電弧具有較好的穩定性、焊接質量優和飛濺少等特點,在鋁合金構件的焊接時是作為首選的。選擇直流反接電源進行焊接,能夠借助焊件金屬為負極的電弧產生的陰極霧化效果,對鋁合金構件表面致密的氧化鋁薄膜產生快速熔化,而且在焊接過程中,能夠避免產生大量的焊渣和污染性氣體,不僅方便了焊工對反應熔池的觀察,及時調整焊接的速度和角度,而且還能對焊工的職業健康危害程度有所下降。例如,在焊接6毫米的鋁合金薄板構件時,一般主要采用直流反接電源進行焊接。對焊接工藝進行優化,目的就是為了使鋁合金構件焊接的質量和焊接形變在允許的范圍之內。由以上對鋁合金焊接熱過程和變形理論的分析和探討之后,我們發現選擇適宜的焊接電流,是優化焊接的重要考慮方向。在焊接過程中,焊接電流是指流經焊接回路的電流,這個電流的大小對焊接生產效率和焊接質量有著直接的影響。一般為了提高焊接生產效率,在質量保證前提下,選擇盡可能大的焊接電流,以達到提高焊接效率的目的。不過,由于電流過大,引起熱量輸入過大和較大的電弧力存在而導致的焊縫熔深和余高增大,而且還會使熱影響區的晶粒變得粗大,出現應力集中區,使接頭的強度和承載能力下降。同時,由于電流鍋小,電弧燃燒不充分不穩定,容易形成氣孔和夾渣等焊接缺陷,使得焊接接頭的沖擊韌性降低,不利于焊接質量的提升,因此,在焊接電流選擇上,還是需要通過實踐選取適宜的電流。由于電弧長短對焊接質量也有顯著影響,而電弧電壓決定電弧長短,因此,在焊接時,依據焊接試驗,需要控制好電弧電壓,產生適宜長度的電弧長度進行焊接。例如,對于6mm厚度的鋁合金板材進行焊接時,焊接電流定義為170A,焊接電弧電壓為25V,通過實驗論證,焊接接頭強度可以達到良好的效果。由焊接熱過程分析得到,在鋁合金構件焊接過程中,為了實現對焊接變形量的控制與減小,一般應采用能量密度高的焊接熱源,同時,對焊接速度進行優化,保證焊接速度既不會過快也不會過慢。例如,從相關實踐表明,對于6mm厚度的鋁合金板材進行焊接時,焊接電流定義為170A,焊接電弧電壓為25V,通過此實驗論證,焊接接頭強度可以達到良好的效果。
3總結
【關鍵詞】 工業純鎳 工藝評定 焊接質量
工業純鎳在某些介質中具有優異的耐腐蝕性能,是耐熱濃堿溶液的最好材料,對中性的微酸性溶液以及有機溶劑的抗腐蝕性也非常強。它有較高的強度和塑性,尤其在冷、熱狀態下均有良好的加工性能。因此,石化行業酸堿裝置中經常用此材料來達到抗腐蝕效果。
我公司于2011年8月制造一臺反應器。殼體材料為工業純鎳(N6),設計溫度280℃,介質為氯化氫/氯氟乙烷,焊縫對接接頭要求100%RT檢測,Ⅱ級合格。(如表1)
1 純鎳的焊接性能分析
工業純鎳的純度一般在99%以上,雜志的質量分數不超過1%。主要組織為奧氏體,面心立方晶格,與奧氏體不銹鋼接近。相對密度與銅接近,為8.9g/ml。純鎳熔點低于鈦和低碳鋼,熱導率比碳鋼低,電阻率大。純鎳焊縫凝固時不發生相變,時常形成粗大的樹枝狀奧氏體結晶。低熔點雜質S、P、Pb等元素在晶界形成低熔點共晶體,導致產生熱裂紋。純鎳固液相溫度區間小,流動性低,液態時易溶解H2、O2、CO2等氣體,在結晶時這些氣體來不及逸出會形成氣孔。再者,由于電阻率大,熱導率低,焊接過程中易過熱,導致焊縫晶粒迅速長大,嚴重影響焊接接頭的機械性能和耐蝕性能。
2 焊接工藝評定
焊接工藝評定按照JB/T4756-2006《鎳及鎳合金制壓力容器》,JB/T4745-2002《鈦制焊接容器》附錄B執行。
2.1 焊接材料及試件制備
工藝評定采用手工鎢極氬弧焊(TIG)焊接方法,母材為工業純鎳(N6),焊絲為ф2.4mm的ERNi-1材料,試件尺寸為400mm×300mm×6mm。由于純鎳焊接與低合金鋼相比有低熔透性特點,但不能采用大線能量來增加熔透性,坡口形式應選擇較大的坡口角度,角度為75°,鈍邊1mm,間隙2mm。(如表2)
2.2 擬定焊接工藝參數
針對純鎳導熱率低,容易過熱,焊縫晶粒易長大的特點,應嚴格控制焊接工藝參數,尤其是線能量的控制。實踐證明單獨靠減少焊接電流的方法不是最有效的,因為液態鎳流動性差,熔深淺,實際電流不宜太小。在保證焊縫熔合情況下可采用提高焊速來控制熱輸入量,并嚴格控制層間溫度。根據以上要求,擬定的焊接工藝參數見表3。
2.3 試驗結果
試件完成后,室溫放置24h后進行焊縫表面檢測,RT無損檢測,微觀金相檢測。檢查結果發現焊縫區有氣孔,底片沒有發現裂紋。
3 試驗結果分析
從試驗結果可以看出,由于焊絲中S、P雜質含量非常低,在焊接過程中造成低熔共晶的數量很少,所以沒有出現熱裂紋,線能量控制在10kJ/cm以內,以及在焊絲中的Al、Ti細化晶粒的合金元素,也沒有出現晶粒粗大現象。
3.1 氣孔產生原因及防止
3.1.1 產生原因
焊材、母材、坡口等的清潔度對形成焊接氣孔有很大的影響。焊件、焊絲表面的水分、油污、有機物、氧化物都有氫、氧、碳等元素,在焊接快速冷卻凝固結晶的條件下,氣相來不及析出便在焊縫金屬中形成氣孔。H2、O2、CO2在液態純鎳中溶解度較大,但在冷卻凝固時,溶解度大幅減少。而且,鎳在高溫下會與氧反應形成NiO,冷卻過程中又與溶于金屬中的氫反應生成水蒸汽,與溶于金屬中的碳反應生成一氧化碳,在結晶時這些氣體往往來不及逸出而會形成氣孔。純鎳材料焊接中氣孔類型主要有H2、CO、H2O蒸汽氣孔,純鎳氧化性焊接氣氛易于導致氣孔產生。
3.1.2 預防措施
要避免產生氣孔,焊前必須在焊接坡口及其兩側25mm寬度的金屬表面上修磨去除氧化色,并用丙酮或乙醇等溶劑清洗去除油脂、水分及有機物等污物。焊接中采用高純度的焊接材料,添加足夠的脫氧劑,保護好焊接熔池,使熔池金屬全面脫氧。在TIG焊焊絲中要有足量的合金成分來防止氣孔的產生。
3.2 工藝措施調整
通過以上分析,焊縫氣孔應該是焊接過程中焊速和焊接手法不當造成,所以對焊接試件重新施焊,并從以下幾個方面做出調整。
(1)適當降低焊速,焊速調至15-20cm/min;
(2)施焊操作時,焊炬不擺動,采用短弧施焊,弧長控制在1.0- 1.5mm之間,每焊一段接頭,可回焊一小段,以利氣體排出;
(3)斷弧后,要等焊接熔池完全冷卻后才能切斷氬氣保護。
3.3 評定試件結果
工藝評定試件完成后,焊縫100%RT檢測,未再發現氣孔缺陷,機械性能(見表4)也達到標準要求,通過以上工藝參數在產品施焊后,產品質量完全達到圖紙工藝要求。
4 結語
純鎳焊接時要正確的選擇與母材匹配的焊接材料,并嚴格按照材料特性圍繞產生熱裂紋、減少氣孔和防止晶粒粗大方面制定合理的焊接工藝參數。焊接材料及工藝參數選擇非常重要,工業純鎳的焊接工藝研究為我公司今后同類設備的制造積累了寶貴經驗。
參考文獻:
[1]JB/T4756-2006鎳及鎳合金制壓力容器.國家發改委[S].
[2]JB/T4745-2002鈦制焊接容器.國家經貿委[S].
舉例:
1、鋼筋焊接工藝試驗是為了確定焊接工藝而進行的檢驗。
2、無論采用何種焊接工藝的方法,均需要采用與生產相同的條件,進行焊接試驗。
3、在鋼筋工程焊接開工前,參與工程施焊的焊工必須進行現場條件下的焊接工藝試驗,經試驗合格后,方準于焊接生產。
4、鋼筋焊接工藝試驗能夠更好的鋼筋的焊接性能,選擇最佳的焊接參數,以及掌握擔負生產的焊工的技術水平。
5、試驗能夠確定鋼筋的閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊的各項參數,確保鋼筋的焊接質量。
(來源:文章屋網 )
根據《規范》要求實施焊接工藝評定存在以下問題,需要焊接技術人員予以解決:1)如何確定一個工程所需要的WPS數量;2)根據工程所需要的WPS,做多少個焊接工藝評定;3)根據評定結果如何根據規范規定編制WPS。對上述問題的解決就是一項工程焊接工藝評定的策劃和實施,是工程施工前重要的技術準備工作之一,也是當前鋼結構工程施工和管理過程中的薄弱環節。為便于理解和實施,本文以某高層建筑鋼結構中的箱型柱(圖1)為例,按照《規范》要求介紹焊接該柱所需要的WPS數量以及需要支撐的焊接工藝評定。根據《規范》對焊接工藝評定的要求,圖2給出了WPS策劃和實施焊接工藝評定的流程。
1.1WPS數量的確定
WPS的數量與施工單位所承接的鋼結構工程的設計節點形式,鋼材類型、規格,采用的焊接方法、焊接位置、坡口形式,所選用的焊材等有關,這些因素是確定所需WPS數量的依據。對一項工程而言,確定WPS的數量是焊接工藝評定策劃和實踐中的關鍵和難點。為了確定工程焊接所需要的WPS數量,首先將構件按類型進行分類,例如柱、梁、支撐等;其次是收集與構件焊接相關的信息,包括材料等級和厚度范圍、接頭形式、焊接類型等;最后根據焊接基準圖、焊接施工現場的條件以及選用的焊接方法、焊接位置、坡口形式來確定所需的WPS。具體的實施步驟如下:1)構件分類;2)根據合同技術規范以及設計部門提供的材料清單明確母材的類別、等級和厚度;3)根據焊接基準圖和結構設計圖識別出接頭種類和焊縫類別;4)根據施工單位的設備能力以及工程結構特點確定使用的焊接方法和位置;5)根據焊縫類別和焊接方法,確定焊接接頭的細節(坡口形式);6)根據選用的焊接方法以及對應的母材類別和質量等級選擇合適的焊接材料;7)綜合上述信息,確定所需的WPS。以圖1所示的箱型柱為例,根據上述步驟2)、步驟3)可將與焊接相關的信息收集后以表的形式羅列出來(見表1“工程狀況”一列),再根據步驟3)—步驟6)策劃出該柱焊接所需的WPS數量(見表1“擬采用的焊接工藝”一列)。值得注意的是,在該階段最重要的是防止所需WPS的遺漏。另外,對于定位焊以及焊縫返工等,也應編制相應的WPS,必要時實施相應的焊接工藝評定。
1.2焊接工藝評定數量的確定(圖2)根據表1(工程狀況見圖1)中所需要的WPS和工程采用的焊接規范(本例采用GB50661),首先確定以下3個事項:1)對于施工單位已經評定過并且在有效期內的WPS,如果適用于本工程可以直接使用;2)是否有免除評定的WPS,如果有,可以直接編制“免除評定的WPS”;3)根據已有的PQR,在《規范》允許的覆蓋范圍內編制適合本工程焊接節點的WPS。如果以上3項均不能滿足,則需要對WPS進行評定。另外,同一焊接工藝評定可支持不同的焊接工藝規程(規范允許范圍內),要熟悉規范中涉及的變量要求才能達到以最少PQR數量支持最多的WPS,所以確定焊接工藝評定要從工程整體的焊接要素考慮,盡量避免僅為某一個單獨焊接節點進行評定。根據《規范》要求,以下方面應是確定焊接工藝評定的主要因素。1)母材:同級別的母材,質量等級高的可以替代質量等級低的。本例中箱型柱母材為Q345-B/D,所以焊接工藝評定試板應全部選用Q345-D。2)母材厚度:對于焊接試板厚度的選擇,應充分利用《規范》給定的覆蓋規則,盡可能寬地覆蓋,為今后其他工程的WPS提供支撐。如本例中的對接焊縫,盡管擬采用實芯焊絲氣保焊(GMAW)和埋弧焊(SAW)組合,但就母材厚度要求,二者均應覆蓋25~80mm。限于《規范》規定,選擇1塊試板厚度不能覆蓋,所以必須選擇2塊試板。表1中選擇了20mm和50mm兩個厚度,這樣覆蓋的范圍就擴大為3~100mm,在以后的工程中只要滿足其他相關要素的要求,在此范圍內的材料厚度,就可以利用該PQR的支撐而直接編制WPS。3)焊接位置:橫焊(H)可代替平焊(F),立焊(V)不能代替其他位置,也不能被其他位置代替。本例中GMAW為F、H、V三個位置,SAW為F,絲極電渣焊(ESW)為V,根據焊接位置覆蓋原則,試板焊接位置為GMAW:H、V,SAW:F,ESW:V。4)接頭和坡口形式:《規范》對接頭形式的變化要求重新進行工藝評定,而對坡口變化是否重新進行評定沒有明確,只是對“帶襯墊板和清根全熔透焊縫互相替代”作了規定,所以參照了AWSD1.1的規定除了部分細節(諸如坡口角度誤差、鈍邊誤差、組裝誤差等)符合要求外,坡口形式的改變均需要重新進行焊接工藝評定(免除評定的標準坡口除外)。為此,焊接試板的坡口應根據工程焊接擬采用的坡口形式,分別選用單面襯墊板或反面清根的全熔透焊縫?;谝陨弦?,針對本例箱型柱所需的WPS,根據《規范》和該柱焊接要求確定了所需要評定的WPS數量(表1“所需的焊接工藝評定”一列)。
1.3焊接工藝評定過程中的注意事項
在具體實施焊接工藝評定時,有些焊接工藝評定試板形式比較明確,如對接接頭使用的評定試板,無論是全熔透(簡稱CJP)還是半熔透(簡稱PJP)試板均容易制備,但有的評定試板相對較難,如T形接頭的ESW評定,要轉化為十字接頭才能實現制備拉伸試樣的目的。為此,在焊接工藝評定的實踐中,要仔細研究規范的要求。對因規范限制而不能實現的工藝評定,應與工程代表或監理協商,提出可替代的試板,以達到評定之目的(GB50661關于工藝評定的可實施性將另行討論)。另外,在實施焊接工藝評定試驗的流程中。
1.4WPS的編制
WPS主要包括3個方面,即基本信息(材料、方法等)、焊接參數和相關技術措施。PQR一旦形成,焊接技術人員就可以在此基礎上,根據規范的要求和規定編制WPS。在編制WPS時,最重要的是焊接參數和預熱溫度的確定。值得注意的是,WPS并非簡單地將焊接工藝評定方案(pWPS)直接轉換,而是依據所采用的焊接規范要求和規定與PQR記錄的參數進行編制。
1.4.1焊接參數的確定例如在選擇某層焊接電流范圍時,應根據PQR的數值,按照規范允許的變動范圍來確定,這樣才能保證焊縫的性能滿足預定的要求。表3給出了一個說明示例,以供參考。另外,對于電流I較大的焊接方法(如SAW),應根據焊接技術人員的經驗適當縮小范圍,使WPS起到指導實際焊工操作的目的。
1.4.2預熱溫度的確定無論工藝評定所選用的母材厚度是否需要預熱,在編制WPS時必須充分考慮實際施工過程中母材不同厚度和結構拘束對焊接最低預熱溫度的影響。如果沒有PQR的支撐,在一般拘束度的條件下,可選擇規范推薦的最低預熱溫度。例如t=32mm/Q345-D的工藝評定(無需預熱)合格后,能夠覆蓋t=64mm的母材?;谠揚QR編制的WPS,必須要考慮當t≥40mm時的預熱溫度。通常的處理方法是在WPS中設置不同厚度范圍的預熱溫度值。而對拘束度大的結構焊接時,還要適當提高預熱溫度,這時可以根據特殊的結構編制新的WPS。反之,如果降低規范規定的預熱溫度,就需要重新進行相應的工藝評定。
2結語
關鍵詞:焊接性;焊接方法;工藝參數;工藝措施
【分類號】:TQ114.15
焊接工藝主要根據被焊工件的材質、牌號、化學成分,焊件結構類型,焊接性能要求來確定。首先要確定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等,焊接方法的種類非常多,只能根據具體情況選擇。確定焊接方法后,再制定焊接工藝參數,焊接工藝參數的種類各不相同,如手弧焊主要包括:焊條型號、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數、道數、檢驗方法等。本文通過15CrMo壓力容器儲槽焊接工藝設計為例,詳細介紹金屬材料焊接工藝設計和方案確定的過程。
1、金屬材料焊接性分析
15CrMo系珠光體耐熱鋼Cr-Mo合金體系,Cr的主要作用是提高耐蝕性,Cr的氧化物比較致密,不易分解,能有效地起到保護膜作用。Cr溶于Fe3C后,可使碳化物具有很大的熱穩定性,組織碳化物的分解和減緩C在鐵素體中的擴散,能有效地防止石墨化。Mo是鋼中主要強化元素,Mo優先進入固溶體使其強化,提高鋼的熱強性。Mo還能降低熱脆敏感性。V是強碳化物元素,所形成的VC呈彌散狀,提高鋼的高溫強度。此外,加入微量元素B、Ti、Re等能吸附于晶界,延長合金元素沿晶界擴散,從而強化晶界,增加鋼的熱強性。15CrMo鋼中w(Me)
(1)冷裂紋 珠光體耐熱鋼中的主要合金元素Cr和Mo都能顯著提高鋼的淬透性,Mo的作用比Cr大50倍。它們和C共同作用,使鋼的臨界冷卻速度降低,奧氏體穩定性增大,冷卻到較低溫度時才發生馬氏體轉變,產生脆硬組織,使接頭變脆。合金元素和C的含量越高,脆硬傾向就越大。當焊接拘束度大,冷卻速度快的厚板結構時,若又有氫的有害作用,就是導致冷裂紋。
(2)再熱裂紋 珠光體耐熱鋼屬于再熱裂紋敏感的鋼種,與鋼中含的合金元素Cr、Mo、V有關,其敏感溫度區間為500~700℃,在焊后熱處理或長期高溫工作中,在熱影響區融合線附近的粗晶區內有時會發生這種裂紋。
(3)回火脆性 珠光體耐熱鋼焊接接頭在371~593℃范圍內工作,會發生脆化并導致焊接構件破壞。這與鋼中的P、Sb、Sn、As等雜質和合金元素含量有關。一般認為,由于這些雜質在晶界上偏聚,從而降低晶界的斷裂強度。Cr促使這些雜質的偏聚,而自身也發生偏聚。
2、焊縫類型及焊縫接頭坡口設計
壓力容器儲槽一般由筒體、封頭、人孔、管接口、支撐座等各個部分拼裝焊接而成。接頭類型主要有對接接頭、T形接頭、角接接頭、搭接接頭等。焊接接頭坡口設計依據容器承壓能力及焊縫類型。
如圖所示“1”為容器圓筒部分的縱向接頭,屬A類焊縫接頭,是壓力容器中受力最大的接頭,一般要求采用雙面焊或保證全焊透的單面焊縫?!?”為殼體部分的環向焊縫接頭,屬B類焊縫接頭,工作應力一般為A類的一半,采用雙面焊的對接焊縫以外,也可采用帶襯墊的單面焊。“3”為法蘭與殼接管連接的接頭,屬C類焊縫接頭,角焊縫連接接,對于高壓容器,盛有劇毒介質的容器和低溫容器應采用全焊透的接頭?!?”為補強圈與殼體連接的接頭。受力條件較差,且存在較高的應力集中。在厚壁容器中這種焊縫的拘束度相當大,殘余應力亦較大,易產生裂紋等缺陷。因此在這種容器中D類焊縫應采取全焊透的焊接接頭。對于低壓容器可采用局部焊透的單面或雙面角焊。
依據容器壓力等級及焊縫接頭類型,選擇帶鈍邊的單V型坡口,坡口角度60°,對接縫隙3mm,鈍邊高度2mm,A、B類焊接接頭采用雙面焊,以保證其焊透。
3、焊接方法選擇
目前,在珠光體耐熱鋼焊接結構生產中實際應用的焊接方法有:焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、電渣焊、無極氬弧焊、電阻焊、感應加熱壓焊等。焊接方法的選擇依據焊接結構現場施焊條件、經濟技術性分析等綜合考慮。
儲槽的板厚12mm,屬于中厚的鋼板,因此采用焊接熔深大的埋弧焊,而且埋弧焊的焊接質量好,效率高,焊接成本低,勞動力好。對于儲槽可以采用一臺鏈式工件翻轉機來旋轉儲槽以保證焊劑對焊縫區的覆蓋和防止熔池金屬的漏淌。針對15CrMo臥式壓力儲槽先預熱,開坡口,針對A、B類焊縫可用手工電弧焊打底焊、背部清根、再使用埋弧焊進行填充、蓋面的雙面焊焊接。
4、確定焊接工藝參數
5、焊接工藝措施
15CrMo壓力容器儲槽的焊前準備工作包括坡口的制備和清理、焊材的烘干、工件的預熱、焊接設備的準備、組對定位等工作,焊前準備是否充分,直接影響到壓力容器的焊接質量。
5.1 焊前準備
(1)在鏈式工件翻轉臺上將工件擺放好,用等離子弧切割開出坡口。焊接坡口加工完成后應進行檢驗,對影響焊接質量的局部缺陷應予修整,發現有裂紋、分層、夾渣等缺陷的應清除干凈。
(2)將裝配點固定,然后時定位焊。組對時,坡口間隙、錯邊量、棱角度等應符合規定。點固焊應避免強行組裝,減少焊接裂紋,焊接殘余應力和焊后變形。焊前進行點固焊時必須使用與產品焊縫相同牌號的焊條和相應的工藝參數進行施焊,以保證質量。點固焊要求狹而細長的焊道,既能保證點焊強度,又要能被焊接時的焊道所覆蓋,保證焊縫成型美觀。點焊長度一般為20~30mm,間距200~300mm。管狀接頭可按對稱、均布的原則進行點固。點固焊應在焊接坡內引燃電弧,嚴禁亂打弧,避免工件表面損傷和應力集中,必要時可用引弧板起弧。自動埋弧焊在縱焊縫的兩端應點裝引弧板、熄弧板,并保證強度。
(3)將焊接區表面兩側各20mm和坡口內的水、油、銹、污物、氧化皮等清除干凈。
(4)焊絲需作去油、除銹處理,保護氣體應保持干燥,焊條和焊劑按規定進行烘干和保溫,焊劑除按技術要求烘干外還需作粗細二道篩子篩去過大過細的焊渣及焊屑后方能使用,堿性焊條領用必須用保溫筒。
5.2 焊接過程
(1)采用焊條電弧焊封底:選擇4mm直徑,E4315堿性焊條,小電流,170A打底。
(2)環縫埋弧焊:焊前先采用火焰將工件加熱,采用紅外線測溫儀進行測溫,預熱溫度為200-250℃,用玻璃棉布包裹保溫。恒溫1-2h。再采用埋弧焊進行焊接。
5.3 焊后熱處理及檢測
(1)焊件焊后應及時進行熱處理,否則應在焊后立即加熱至300~350℃,加熱范圍和熱處理要求相同,然后保溫緩冷,熱處理過程中要用保溫棉包住保溫棉長度要超過加熱片,管子兩端要用保溫棉塞住,以防穿堂風,保證內外壁溫度均勻。
(2)焊后檢測采用X射線檢測。
參考文獻
【1】合金結構鋼 國家標準(GB).GB/T 3077-2006
【關鍵詞】焊接工藝;現狀;對策;進展趨勢
隨著科學技術的不斷發展,焊接工藝漸漸也突破了傳統的局限性,焊接方法、焊接材料以及焊接的實際操作條件均發生了變化,這使得焊接工藝不僅在金屬領域占據重要位置,在非金屬領域也占有一席之地。隨著焊接工藝的不斷進步發展,人們對于焊接工藝的準確性、穩定性以及美觀性等的要求也越來越高,但是依照焊接工藝目前的發展來說,無法達到人們的期望值。因此,提高焊接工藝水平勢在必行。
1.現階段幾種常見的焊接工藝
1.1氣體保護焊接工藝
氣體保護焊接工藝屬于熔化焊,其焊接的熱源是電弧,保護介質是氣體。應用該技術實施焊接時,氣體能夠在電弧周邊形成一定厚度的氣體保護層,這個保護層能夠使電弧、熔池與空氣隔絕,這樣才能保證電弧穩定燃燒,不受其他雜質氣體影響。
1.2埋弧焊接工藝
埋弧焊接工藝可分為兩種,即自動埋弧焊接工藝和半自動埋弧焊接工藝。其中自動埋弧焊接工藝應用范圍較遠,原因是該工藝焊絲的送進和電弧的移動均由專用的機械來完成,人工參與的成分極少,生產效率高。而半自動埋弧焊接工藝電弧的移動需要人工參與才能完成,這在無形中增加了工業制造的成本,故該種焊接工藝很少使用。
1.3電阻焊接工藝
電阻焊接工藝屬于壓力焊,因其焊接穩定性高、生產效率高、自動化程度高而被廣泛的應用于汽車制造以及航空航天等領域。該焊接工藝的原理是:以電流為媒介,通過電流產生的電阻熱來實施金屬間的焊接。
1.4螺柱焊接工藝
螺柱焊接工藝在眾多焊接工藝中優勢顯著,其在焊接的整個過程中都不需要任何鉆孔打洞,被焊接的試件不漏水、不漏氣,這是其他焊接工藝無法企及的。目前,螺柱焊接工藝有兩種焊接方式,即儲能式和拉弧式,這兩種焊接方式各有利弊。儲能式焊接工藝熔深較小,僅能用于薄板的焊接;相比較而言,拉弧式焊接的熔深很大,適用于較厚鋼板的焊接,在重工業生產上應用的較多。
1.5高能束焊接工藝
什么是高束能焊接工藝?即利用電子束、等離子束以及激光束為熱源,根據實際操作需要,對某試件進行焊接加工。該技術中的熱源能量高,而且能量集中,對操作人員的焊接技術要求較高,因此其適用范圍不是很大。
2.我國焊接工藝發展的現狀
2.1焊接人員水平偏低
在焊接工藝不斷的發展工程中,其也形成了一定的操作程序和規格,但是這些操作規程并不能滿足所有的實際操作過程的需要,還需要操作人員的靈活應用。但是,現階段我國焊接操作人員的技術水平不是很高,在焊接工程中經常會出現手法快慢、力度大小不準確的現象,即使偏差很小也會對焊接質量產生不利影響,真的是失之毫厘差之千里,這對于工業發展極其不利。不僅如此,還有部分操作人員對焊接電流、保護氣體以及焊接材料控制不準,輕則浪費加工材料、產品質量偏低,重則損傷焊接儀器,這會給工業制造企業帶來不小的經濟損失,不利于工業的發展。
2.2焊接質量低
焊接工藝的初衷是為人們更好的解決生產實踐中所遇到的問題,但是現在我國的焊接工藝還遺留一個重要問題,即焊接后母材料的質量問題。焊接的目的是使母材料更加實用,試想倘若焊接質量出現問題,母材料的質量必將受到影響,甚至會使母材料直接報廢,這樣損失就更大了。舉個例子來說,如果在鋼筋焊接接過程在出現咬邊或焊接縫隙過大,這必將使鋼筋的質量下降,嚴重影響鋼筋的使用,倘若這樣的鋼筋被應用到住宅建筑中,其所帶來的安全隱患是無法估計的。因此,要足夠重視焊接質量問題,避免危險發生。
2.3安全意識低
生命安全是每一個工人最基本的保障。在焊接過程中,操作人員不可避免的會接觸高溫、高壓物質,而且經常會出現火星迸濺的現象,一旦接觸人體,輕則皮膚被燙傷,重則危及生命。每年因焊接人員操作不當造成的意外傷亡事件屢見不鮮,這無疑不是在給我們敲響警鐘。為何會出現這樣的慘???原因有兩方面,一是工業制造企業不重視安全問題,安全保護設備不完善或不齊全;二是操作人員安全意識、自我保護意識偏低,甚至不知道如何保護自己。安全關乎生命財產,不容忽視。
3.提高焊接工藝的幾項措施
3.1及時引進先進技術
發展是時代的主題,任何一個行業要想經久不衰就要不斷創新,不斷引用先進的技術,焊接行業也不例外。在科技飛速發展的今天,企業應該把現代的電子技術、計算機技術以及軟件編程等先進技術引入到現代焊接工藝的發展中,不斷更新技術理念,將現代工業逐步信息化,促進焊接工藝的發展。不僅如此,工業制造企業還要重視研究和生產新型的焊接材料以及焊接設備,完善焊接的全套設施。這樣不僅能夠提高焊接的質量和生產效率,還能夠促進我國國民經濟的發展,對于國家的發展具有一定的促進作用。
3.2將計算機技術融合到焊接工藝中來
現在的焊接工藝基本上都是人工進行的,普遍存在操作不精準、不穩定的問題,這一問題影響甚大。其不僅會影響產品的質量,降低工業制造企業的經濟效益,最重要的是存在很大的安全隱患,不容忽視。如何有效解決這一問題呢?就是將計算機技術融合到焊接工藝中。計算機技術能夠應用軟件進行系統編程,其能夠十分精準的控制焊接速度、焊接力度、電壓和電流等,并且這些操作均是自動化進行,不需要人為過多的參與,安全性高,生產效率也高。
3.3焊接前認真檢查
在焊接正式開始之前,對周邊環境以及加焊接工材料的檢查是十分必要的。首先,焊接周圍風不能太大,更不能有明火,否則極容易發生意外;再者,焊接的材料表面潔凈與否也會影響到焊接質量。因此,在焊接開始之前一定要將檢查工作做好。
4.焊接工藝發展趨勢
4.1復合熱源焊接工藝的廣泛使用
目前比較受歡迎的復合熱源焊接工藝是激光-氬弧復合焊接技術,它是激光焊和MIG/MAG 焊相相互融合的產物,該種焊接工藝優勢顯著,如焊接過程穩定性好、接頭融合好、焊接時間短以及材料消耗低。在未來的發展中,其應用范圍將更廣,可能會涉及汽車制造、造船業以及航空航天等多個領域。
4.2磁場控制焊接工藝
磁場控制焊接發展時間較短,屬于新興的技術手段。其通過外加磁場來控制焊接質量,不可否認,這種焊接工藝消耗低、收益高、操作簡單,必將適合未來工業制造的發張。在國外,磁控焊接技術發展較為成熟,其焊接的產品質量毋庸置疑,被譽為“無缺陷的焊接工藝”,足以見得該焊接工藝的過人之處。我國磁控焊接發展還處在起始階段,相信在不久的將來就會被應用到實際生產中。
5.結束語
焊接工藝的好壞將直接影響我國工業的發展,對(下轉第161頁)(上接第114頁)我國經濟發展意義重大。因此,相關部門要足夠重視焊接工藝的研究和發展,為我國經濟的良好發展保駕護航。 [科]
【參考文獻】
[1]李頒宏.實用長輸管焊接技術[J].化學工業出版社,2009,03,01.
1機械設備加工材料焊接性以及焊接缺陷
在機械設備加工過程中,通過對材料焊接性的了解,有助于有針對性的采用合理焊接工藝,從而提高焊接質量。(1)機械設備加工材料焊接性。所謂的焊接性主要就是金屬材料在相應工藝實施下,通過焊接形成優質接頭的難易程度。普通焊接工藝實施可以保障焊接的質量,這就說明加工材料焊接性較好。而焊接工藝條件就是焊接的方法以及材料和規范;優質接頭就是焊接接頭的使用性能以及耐磨性能等。對焊接性進行評定是比較重要的環節,這是通過估算方式進行評定的,對金屬材料的焊接性產生影響的是化學成分,其中的含碳量是比較主要的影響因素[1]。在對機械設備加工材料的焊接性進行試驗過程中,就有抗裂性試驗以及接頭使用性能試驗,通過這些試驗來對焊接性能進行檢驗。(2)機械設備加工材料焊接缺陷。機械設備加工材料的焊接過程中,由于受到一些因素的影響,焊接就存在著缺陷,對這一缺陷進行分析簡述,就能更明確的認識缺陷問題,從而對缺陷問題加以針對性的解決。材料焊接過程中,比較常見的缺陷問題就是裂縫附近以及焊縫周圍對焊接的需求得不到滿足,對機械設備的整體質量就有著影響。機械加工設備焊縫和附近常常會出現裂紋,主要是在保溫環節沒有得以充分重視,或者是在預熱的時候沒有嚴格按照規程操作所致。具體的操作過程中,由于操作不當也比較容易出現氣孔以及夾渣等,這些都會對加工設備的加工質量產生影響。
2機械設備加工材料焊接工藝實施
保障機械設備加工材料焊接的質量,就要注重工藝的科學實施,筆者對焊接的工藝科學實施的方法進行如下探究:(1)科學選擇焊接的材料。對于加工材料焊接的工藝實施,在焊接材料的應用方面就比較重要,這是提高焊接質量的基礎。具體的材料選擇過程中就要注重焊接以及母材的強度原則,接頭性能當中工藝因素和不同焊接方法冶金特征,焊縫金屬以及焊接工藝對焊接接頭性能有著影響,焊縫金屬性能是焊接材料的重點[2]。不僅在材料方面要能科學選擇,也要注重焊接的接頭以及坡口的形式。接頭形式比較多樣,常見的有對接接頭以及T型接頭和交接接頭。在開坡口時候充分重視,為保障焊縫焊透,在板厚大于6毫米的時候就要開坡口,為能有效避免燒穿,必須就要在開坡口的時候留鈍邊。(2)注重焊接的規范化操作。機械設備加工材料焊接工藝的實施要保證規范化,這是影響焊接質量以及機械設備加工效率的重要基礎。在進行焊接的時候就要充分重視各操作環節的規范化,其中在焊接電流的選擇對焊接性能有著重要影響。增大電流對生產率能提高以及增加熔深,電流不能過大,反之就會造成咬邊影響其質量。焊接電流不能太小或者是過大,只有適當才能對焊接的質量以保證。對焊接的速度也要能充分控制,焊接速度對焊縫外觀的質量有著影響,如果是速度過快就比較容易產生沒有焊透以及氣孔等焊接缺陷,而速度過慢就會造成焊瘤以及溢流的缺陷問題。所以控制好焊接的速度就顯得比較重要,合理的速度才能保障焊接的質量。還有就是對電弧電壓的規范操作方面要加強重視,電弧電壓是對焊縫尺寸形狀有著影響的重要因素,電弧電壓如果比較高就會形成淺寬的焊縫,比較容易造成沒有焊透的質量問題存在。所以要在選擇電弧電壓的時候,就要能充分和焊接電流相適應,這樣才能保障焊接的質量。(3)遵循焊接技術要求。對于機械設備的加工焊接工藝的實施,要充分重視焊接技術的科學應用,對焊接技術要求要嚴格遵循,只有按照焊接的要求實施,才能提高焊接質量。在對焊接方法的選擇上以及焊縫的布置等層面,需要遵循技術要求落實[3]。對機械設備加工操作的安全保障方面,應充分重視工藝技術要求,對結構和尺寸要明確了解,只有這樣才能保證焊接的質量。如在焊接過程中對焊條以及焊絲的直徑要求要嚴格的控制,要充分考慮到接頭形式以及板厚等,按照實際的需求進行選擇焊條以及焊絲直徑。
3結語
綜上所述,加強機械設備加工中的焊接工藝科學實施,就要充分重視工藝細節的實施,對焊接的一些要求要能嚴格遵循,只有在這些基礎層面得到了加強,才能保障焊接工藝的順利實施。通過此次對機械設備加工中焊接工藝的實施研究,就能為實際的焊接工作實施提供參考,促進實際的焊接工藝的提高。
作者:劉洋 單位:洛陽北方玻璃技術股份有限公司
參考文獻:
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關鍵詞:焊接工藝;特點;措施
中圖分類號: P755.1 文獻標識碼: A
引言
現在的焊接工藝,在焊接材料和條件方面都有了新的突破和發展,讓這種技術更好的為人們生產生活服務,有更大的利用價值和發展空間。隨著焊接工藝的不斷進步,對于工藝的精確性和穩定性要求越來越高,這就需要更加專業的焊接人才的培養。
一、焊接的基本方法及結構特點
所謂焊接,通俗的解釋就是將兩個原本分開的金屬通過合適的方法連接在一起,在微觀層面上,焊接在一起的兩個金屬具有原子結合的特點,通常是通過加熱和加壓兩種方法來實現連接的。具體來說,從焊接原理的角度對焊接方法進行分類有:熔化焊,采用這一原理進行金屬物焊接的方法有手工電弧焊、氣焊以及埋弧焊等。壓力焊,采用這一原理進行焊接的方法有:點焊、超聲波焊以及縫焊等。釬焊,采用這一原理進行焊接的方法有:火焰釬焊、電阻釬焊等等。分析焊接結構的特點,對于焊接接頭來說,在幾何上不具有連續性,經常會出現缺陷和尺寸的突然改變等現象,另外,焊接接頭處存在焊接應力。焊接接頭主要有連接和傳力兩大作用,焊縫是焊接接頭的重要組成部分,包括聯系焊縫和承焊縫兩類。
二、焊接工藝存在的不足
1、焊接操作問題
現在的焊接工藝雖然有了一定的操作程序和規格,但是在實際操作過程中還是難免不能夠達到非常精確和穩定的地步。在操作過程中由于操作人員焊接過程中手法快慢控制不準確,即使是非常細小的失誤和不正當操作都會帶來焊接質量的問題,如焊瘤、氣孔和焊縫不理想等狀況出現。還有就是操作時,技術人員對焊接電流、電壓、保護氣體和焊接材料的控制,如果電流或者電壓控制不穩定,或者是保護氣體和焊接材料用量或者用法不合理也會導致焊接質量的下降。這些都是由于技術人員操作所產生的問題,可以說是人為造成的,但是這也是焊接工藝的一部分,也是焊接工藝的不足之處。一種工藝無論能夠帶來多大的效益和好處,如果沒有很好的執行能力,也是這種工藝的不足之處,因為執行者也是工藝的一部分。
2、焊接質量問題
焊接工藝雖然很好的解決了人們在生產和生活中的很多難題,但是焊接工藝中還是存在焊接后母材料的質量問題。如果焊接質量出現問題,那么被焊接的金屬或者是非金屬不能夠被很好的使用,甚至不能夠被使用,那么焊接工藝就失去了應有的意義和價值。如在鋼筋的焊接時,經常會出現咬邊、焊瘤和焊縫過大的情況,這些問題的出現讓焊接質量大大下降,嚴重的甚至會影響鋼筋的使用,甚至會帶來比較嚴重的安全問題。
3、焊接安全問題
任何操作和工藝都應該注意的就是安全問題,焊接工藝也不例外。在技術人員進行操作的時候可能出現火星、鐵水、廢渣的迸濺問題,而且焊接時帶有高溫、高壓和可燃性氣體的工作,這些都是一些潛在的安全問題。火星、金屬液體的迸濺對技術人員,甚至是其他人員都造成了很大的威脅。高溫、高壓、電流、可燃性氣體更是要特別注意的,這些焊接過程中運用到的,如果出現問題處理不當,不但會導致焊接失敗,而且對人們的生命財產安全也是個極大的威脅。
三、提高焊接工藝水平的措施分析
1、做好焊接前的檢查工作
焊接工作要進行,必須要在檢查所有器材和周圍環境以后才能開始。因為焊接對風速、電流、壓力有著很高的要求,如果不能達到規范的要求,焊接時不能夠很好的展開和達到預期效果的。同時焊接前要檢查被焊接金屬是否有油漬、鐵銹,還要對環境進行檢查,是否有明火、可燃物、危險氣體泄漏等問題。
2、做好焊件材質管理控制
焊接企業在進行金屬焊接時,通常將焊接工作場地安排在野外,這必然導致焊接工作會受到外界環境的影響,因此,做好相應的防雨防雪工作是必不可少的,應該建立必要的防護設施,為焊接工作的順利開展提供良好的環境。對于焊接好的金屬應該給予保護,防止因外界的高溫高熱或是低溫寒凍給焊縫造成損害。在焊件的材質方面,應該做到嚴格把關,從鋼材入庫起,工作人員應該對材質有嚴格的檢驗,一些材質不明的焊接應該嚴格禁止入庫,在進行焊件保管工作中,將質量規格相應的材質放在一起,并掛上掛牌,防止使用時的亂拿亂放。
3、焊接過程中的控制
(1)在焊接的過程之中,為了對熱量的損失進行一定程度上的減少,而且還需要保證操作者不會受到高溫輻射的傷害,一般情況之下,只將相應的焊接部位留在外面,其余部分都被蓋上,主要運用石棉或者其他的一些隔熱材料進行對其的覆蓋。同時,還需要重視周圍的環境,注意不能在通風的環境下進行焊接。
(2)要保證焊接的速度,需要盡快的完成補焊操作,這樣才能夠對預熱的溫度進行保證,同時也在一定程度上保證了焊接操作的連續性。不僅如此,為了對焊縫接頭的充分熔透進行保證,當相應的焊條運行到接頭處需要對停留的時間進行延長。
(3)相應裂縫的成分主要是鑄鐵,其塑性相對較差,這樣一來,對其進行一定程度上的錘擊對消除應力的效果并不是很大。因此,一般情況下,并不進行對其的錘擊。
(4)在補焊完成之后,需要對相應的電動機的機殼進行覆蓋,通常情況下都是采用石棉粉。只有這樣,才能夠促使其進行緩慢的冷卻,提高焊接的質量。
4、規范操作程序,培訓專業焊接人員
焊接工藝的操作是有著非常嚴謹的工序的,要穩定、精確和熟練的操作手法,這就要求我們要不斷的規范焊接操作的程序,培養專業的焊接人員?,F在的焊接工藝由很多的焊接方法和手段組成,每一種焊接方法都有著不同的注意事項和關鍵操作過程,所以要把每一項焊接方法都制定相應的操作程序和規范,讓人們在焊接過程中嚴格執行。同時專業的焊接人員培養也是對焊接工藝水平提高的一種體現,因為焊接操作是焊接工藝的一部分,這方面專業人才的培養,是對焊接工藝的完善。只有專業的技術人員,才能夠保證規范焊接,達到良好的焊接質量,在焊接過程中不出現過多的失誤。在焊接時能夠很好的控制焊接速度,電流、電壓等,而且能夠注意焊接的環境是不是符合規定,是不是能夠讓焊接達到最佳效果。
5、焊接工藝的監督控制
當前,在建筑施工行業,一些大型的焊接構件都設置了相應的焊接試驗,通過這些試驗來驗證焊接工藝的質量,具有較好的監督執行效果。但是,對于一些常規的焊接構件卻放松了警惕,沒有給予足夠的重視,也沒有對其焊接工藝進行必要的監督,經常由于焊縫質量不過關而導致事故的發生。對于焊接空心球的節點網架來說,是通過全位置焊進行的,對相應的焊接工藝順序有嚴格的要求,一旦出現差錯將會導致以下問題:某些小的桿件變形,較大的桿件在焊口處出現破裂等,其中,前者出現的概率更大。要落實好焊接工藝,必要的監督是重要手段,培養焊工良好的工藝施工習慣是可行途徑之一,質管部門的監督也必不可少。在大型的構件焊接中,通常采用自動焊的方式進行,其焊接工藝是通過對設備運行狀態檢查來實現的。由于焊接是一項復雜的系統工程,其中存在各種影響因素,如果不養成自覺檢查的習慣,或是不嚴格執行工藝要求,都會給整個工程埋下隱患。
結束語
總之,由于條件和技術的制約,我國的焊接工藝水平仍然達不到國際水準。而且,我國的焊接工藝工藝本身還存在著很多的問題,這些問題都會制約我國焊接工藝水平的提高。因此,我們要努力發現焊接工藝存在的不足,做好提高焊接工藝水平措施的研究,從而更好、更全面的提高我國的焊接工藝水平,使其能夠更好的服務社會、服務人民。
參考文獻
[1]陳邦固,李桓,張淑英.中國焊接技術的發展成就及行業概覽[J].焊接,2007,(11).
中性鹽霧腐蝕試驗:將上述四種鋼結構試樣,置于AHL-60-SS型鹽霧腐蝕試驗箱中240h完成中性鹽霧腐蝕試驗,試驗溶液為(50±5)g/L的NaCl溶液,pH值為6.85±0.3,試驗溫度為(35±2)℃。試驗方法按GB/T10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗標準》進行。試驗過程中,每24h取出試樣,按GB/T16545-1996《金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產物的清除》進行試樣表面鹽霧腐蝕產物的清除,再用無水乙醇清洗后烘干稱量并記錄試樣的質量損失。酸性全浸腐蝕試驗:將上述四種鋼結構試樣,置于以往收集的酸雨(pH=5.3±0.2)中浸泡240h完成酸性腐蝕全浸試驗。試驗前,用砂紙除掉試樣表面的氧化物,再用酒精和蒸餾水清洗并烘干稱量;試驗過程中,每24h取出試樣,用蒸餾水清洗三次后烘干稱量并記錄試樣的質量損失。用CG1-XJP-6A型金相顯微鏡對試樣腐蝕情況進行拍照。
2試驗結果及分析
2.1中性鹽霧腐蝕試驗結果及分析
中性鹽霧腐蝕試驗:將上述四種鋼結構試樣,置于AHL-60-SS型鹽霧腐蝕試驗箱中240h完成中性鹽霧腐蝕試驗,試驗樣具有不同的質量損失。手工電弧焊鋼結構試樣的質量損失最多,腐蝕240h后其質量損失率達到16.04%;而自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊鋼結構試樣的質量損失較少,分別為10.86%、9.37%;TIME焊鋼結構試樣的質量損失最少,僅為5.91%,較手工電弧焊降低了63.15%,較自動埋弧焊降低了41.58%,較自動CO2氣體保護焊降低了36.93%。由此可以看出,焊接工藝會影響鋼結構在中性鹽霧環境中的耐腐蝕性能。四種焊接工藝得到的鋼結構,其耐腐蝕性能依次是:TIME焊接>自動CO2氣體保護焊>自動埋弧焊>手工電弧焊。
2.2酸性全浸腐蝕試驗結果及討論
酸性腐蝕全浸試驗后試樣的表面形貌如圖2所示??煽闯觯c其它三種焊接工藝方法相比,手工電弧焊鋼結構試樣經過240h的酸性腐蝕后,焊接接頭表面出現了眾多面積較大的腐蝕坑,焊縫部位幾乎全部產生了腐蝕坑,腐蝕現象很嚴重;而自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊的試樣,其焊接接頭表面腐蝕坑的數量明顯減少、面積也明顯減小,焊接接頭的輪廓較為清晰。在這四種焊接工藝方法中,TIME焊接鋼結構試樣具有最輕微的腐蝕,僅出現了零星的腐蝕坑,焊接接頭輪廓清晰可見。由此可知,在酸性腐蝕環境中,不同的焊接工藝會使鋼結構產生不同的耐腐蝕性能。從提高鋼結構耐腐蝕性能的角度出發,與手工電弧焊、自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊相比,鋼結構的焊接工藝方法優選TIME焊接。此外,從圖2還可看出,在酸性腐蝕環境中,通過焊接工藝獲得的鋼結構的腐蝕主要發生在焊接接頭部位。為了獲得較好的耐腐蝕性能,必須選擇合適的焊接工藝,嚴格控制焊接接頭質量,提高鋼結構的耐腐蝕性能,以避免鋼結構因焊接接頭腐蝕而產生過早的失效。圖3是所焊鋼結構試樣在酸雨中進行240h全浸腐蝕的質量損失率-時間曲線。可看出,在酸雨中的全浸腐蝕過程中,不同焊接工藝的鋼結構試樣也具有不同的質量損失。其中,手工電弧焊鋼結構試樣的質量損失最多,腐蝕240h后其質量損失率達到20.43%;而自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊鋼結構試樣的質量損失較少,分別為13.81%、9.49%;TIME焊接鋼結構試樣的質量損失最小,僅為5.66%,較手工電弧焊降低了72.30%,較自動埋弧焊降低了59.02%,較自動CO2氣體保護焊降低了40.36%。由此可以看出,焊接工藝不僅影響鋼結構在中性鹽霧環境中的耐腐蝕性能,也對酸性環境中的耐腐蝕性能產生影響。四種焊接工藝的鋼結構,其耐腐蝕性能依次是:TIME焊接>自動CO2氣體保護焊>自動埋弧焊>手工電弧焊,與其中性鹽霧腐蝕試驗結果一致。因此,我們可以認為焊接工藝將對鋼結構耐腐蝕性能產生較大的影響。焊接工藝選擇不當,將給鋼結構耐腐蝕性能產生極為不利的影響。與手工電弧焊、自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊相比較而言,TIME焊接更有利于提高鋼結構在中性鹽霧腐蝕環境和酸性腐蝕環境中的耐腐蝕性能。從提高鋼結構耐腐蝕性能方面考慮,鋼結構的焊接工藝方法優選TIME焊接。
3結論
(1)不同焊接工藝方法獲得的Q390A鋼結構,在中性鹽霧腐蝕環境(pH=6.85±0.3)中具有不同的耐腐蝕性能,腐蝕240h后的質量損失率分別是:手工電弧焊為16.04%,自動埋弧焊為10.86%,自動CO2氣體保護焊為9.37%,TIME焊接為5.91%。
(2)不同焊接工藝方法獲得的Q390A鋼結構,在酸性腐蝕環境中(pH=5.3±0.2)也具有不同的耐腐蝕性能,腐蝕240h后的質量損失率分別是:手工電弧焊為20.43%,自動埋弧焊為13.81%,自動CO2氣體保護焊為9.49%,TIME焊接為5.66%。