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        淺談焊接缺陷危害分析及其采取的工藝措施

        2020-10-21 04:21:06高劍焦嬌
        汽車世界·車輛工程技術(下) 2020年2期
        關鍵詞:金屬構件焊接缺陷

        高劍 焦嬌

        摘 要:本文重點分析了各種影響因素的作用,強調(diào)缺陷形成的有關基本概念。金屬構件如果存在焊接缺陷,將直接影響到產(chǎn)品的和性能。因此,采取措施,避免焊接缺陷。

        關鍵詞:金屬構件;焊接缺陷;工藝措施

        1 焊接缺陷分析

        1.1 常見缺陷產(chǎn)生原因

        (1)未焊透:①由于坡口角度小,鈍邊過大,裝配間隙小或錯口;所選用的焊條直徑過大,使熔敷金屬送不到根部。②焊接電流小,遠條角度不當或焊接電弧偏向坡口一側;氣焊時,火焰能率過小或焊速過快。③由于操作不當,使熔敷金屬未能送到預定位置,或者未能擊穿形成尺寸一定的熔孔。④用堿性低氫型焊條作打底焊時,在平焊接頭部位也容易產(chǎn)生未焊透。主要是由于接頭時熔池溫度低,或采用單點焊接法以及操作不當引起的。

        (2)未熔合:①手工電弧焊時,由于運條角度不當或產(chǎn)生偏弧,電弧不能良好地加熱坡口兩側金屬,導致坡口面金屬未能充分熔化。②在焊接時由于上側坡口金屬熔化后產(chǎn)生下墜,影響下側坡口面金屬的加熱熔化,造成“冷接”。③橫接操作時,在上、下坡口面擊穿順序不對,未能先擊穿下坡口后擊穿上坡口,或者在上、下坡口面上擊穿熔孔位置未能錯開一定的距離,使上坡口熔化金屬下墜產(chǎn)生粘接,造成未熔合。④氣悍時火焰能率小,氬弧焊時電弧兩側坡口的加熱不均,或者坡口面存在污物等。

        (3)焊瘤:①由于鈍邊薄,間隙大,擊穿熔孔尺寸大。②由于焊接電流過大擊穿焊接時電弧燃燒,加熱時間過長,造成熔池溫度增高,溶池體積增大,液態(tài)金屬因自身重力作用下墜而形成焊瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度過慢等。

        (4)冷縮孔:①由于鈍邊厚,間隙小,擊穿熔孔尺寸小。②鐵水過渡到背面較少,冷卻后收縮,由于凝結過程是由外而內(nèi),造成中間鐵水不足形成孔穴。

        (5)氣孔:①因熔池溫度低,熔池存在時間短,氣體未能在有效時間內(nèi)逸出,這種情況主要與焊接規(guī)范等因素有關。②打底擊穿焊時,熔敷金屬給送的過多,使熔池液態(tài)金原較厚,滅弧停歇時間長,造成氣體難以全部逸出。③由于運條角度不適當,影響了電弧氣氛的保護用,或操作不熟練,不穩(wěn)以及沿熔池前六坡口間隙方向滅弧都會導致產(chǎn)生氣孔。④堿性低氫型焊條的藥皮比酸性的薄干燥溫度又高,因此藥皮較脆。采用撞擊法引弧很容易將焊條引弧端藥皮撞掉,使熔滴失去或減電弧氣氛以及熔溢的保護作用,引起焊縫產(chǎn)生氣孔,此外,在焊條引弧端的粘接處,也會產(chǎn)生密集的氣孔。⑤氣焊或氬弧焊時,由于焊口清理不干凈,有銹、油污等,同時操作時,焊接速度過快,焊絲和焊炬的角度,以及擺動不適當?shù)纫矔a(chǎn)生氣孔。

        (6)夾渣:①手工電弧焊時,由于運條角度,或操作不當,使熔渣和熔池金屬不能良好地分離。②由于焊條藥皮受潮;藥皮開裂或變質(zhì),藥皮或坡脫落進入熔池又未能充分熔化或反應不完全,使熔渣不能浮出熔池表面,而造成夾渣。③在中間焊層作填充焊時,由于前層焊道過渡不平調(diào)、高低、凹凸不均或焊道清渣不徹底,焊接時熔渣未能熔化浮出而形成層間夾渣。④氣焊時火焰能率太小或氬弧焊時規(guī)范不適當;以及焊絲焊炬角度不適當,焊絲擺動、攪拌熔池操作不當?shù)取?/p>

        (7)咬邊:①主要是焊接電流過大,電弧過長,遠條角度不適當?shù)?。②運條時,電弧在焊縫兩側停頓時間短,液態(tài)金屬未能填滿熔池,橫焊時電弧在上坡口面停頓的時間過長,以及運條、操作不正確也會造成咬邊。③氣焊時火焰能率過大,焊嘴傾斜角度不當,焊炬和焊絲擺動不適當?shù)取?/p>

        1.2 常見焊接缺陷防治措施

        (1)未焊透:①選擇合適的坡口角度,裝配間隙及鈍邊尺寸并防止錯口。②選擇合適的焊接電源,焊條直徑,運條角度應適當;氣焊時選擇合適的火焰能率。如果焊條藥皮厚度不均產(chǎn)生偏弧時,應及時更換。③掌握正確的焊接操作方法,對手工電弧焊的運條和氣焊,氬弧焊絲的送進應穩(wěn),準確,熟練地擊穿尺寸適宜的熔孔,應把熔敷金屬送至坡口根部。④如果將接頭處鏟成緩坡狀,效果更好。

        (2)未熔合:①選擇適宜的運條角度,焊接電弧偏弧時應及時更換焊條。②操作時注意觀察坡口兩側金屬熔化情況,使之熔合良好。③橫焊操作時,掌握好上、下坡口面的擊穿順序和保持適宜的熔孔位置和尺寸大小,氣焊和氬弧悍時,焊絲的送進應熟練地從熔孔上坡口拉到下坡口。

        (3)焊瘤:①選擇適宜的鈍邊尺寸和裝配間隙,控制熔孔大小并均勻一致,一般熔孔直徑為0.8~1.25倍的焊條直徑,平焊打底焊時不應出現(xiàn)可見的熔孔,否則背面會形成焊瘤。②選擇合理的焊接規(guī)范,擊穿焊接電弧加熱時間不可過長,操作應熟練自如,運條角度適當。③氣焊時焊絲角度、送絲速度及其擺動應適當,可利用氣體火焰的壓力來控制鐵水的溢出。

        (4)冷縮孔:為防止冷縮孔的產(chǎn)生,主要應從操作工藝上采取措施,在更換焊條滅弧前應在原熔池上或池背面連續(xù)點弧二、三次,以填充滿熔池,然后將電弧向坡口面一側后拉,逐漸衰減滅弧,這樣可稍微提高熔池及周圍的溫度,減緩冷卻速度,從而防止冷縮孔產(chǎn)生。

        (5)氣孔:①選擇稍強的焊接規(guī)范,縮短滅弧停歇時間,滅弧后,當熔池尚未全部凝固時,就及時再引弧給送熔滴,擊穿焊接。②輸送熔敷金屬不要太多,使熔池的液態(tài)金屬保持較薄,利于氣體的逸出。③運條角度要適當,操作應熟練,不要將熔渣拖離熔池,要換焊條后采用劃擦法引弧,用短弧焊接。④氣焊和氬弧焊操作時,焊絲和焊炬的角度應適當,擺勁正確,焊連保持均勻適宜。

        (6)夾渣:①選擇適當?shù)倪\條角度,操作應熟練,使熔渣和液態(tài)金屬良好地分離。②遇到焊條藥皮成塊脫落時,必須停止焊接,查明原因并更換焊條。③打底層焊道或中間層焊道成形成控制均勻,圓滑過渡,接頭或焊瘤應該用電弧割掉或用手砂輪磨隙。④選擇合適的火焰能率或規(guī)范,注意保持適宜的焊絲和焊炬角度,焊絲作正確擺,攪拌熔池,使熔渣順利地浮出溶池。

        (7)咬邊:①選擇適宜的焊接電源、運條角度、進行短弧操作。②焊條擺動至坡口邊緣,稍作穩(wěn)弧停頓,操作應熟練、平穩(wěn)。③氣焊火焰能率要適當,焊炬和焊絲的角度及擺動要適宜。

        2 結論

        焊接缺陷是造成焊件無法達到母材性質(zhì)的原因。缺陷的形成隨著使用的材料、接頭方式或焊接方法而異,了解缺陷形成的原因有助于焊接工作者選用恰當?shù)牟牧希瑳Q定最佳的接頭設計和擬定合適的焊接方法與程序來提高焊件品質(zhì),防止不正常的焊件破裂。

        參考文獻:

        [1]鄧洪軍.焊接結構生產(chǎn)[M].機械工業(yè)出版社,2012.

        [2]雷世明.焊接方法與設備[M].機械工業(yè)出版社,2004.

        [3]張連生.金屬材料焊接[M].機械工業(yè)出版社,2016.

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