大型箱體焊接變形的影響因素

      焊接是一個(gè)局部加熱的過程。焊縫區(qū)的收縮將引起結(jié)構(gòu)件的各種變形和殘余應(yīng)力。其中影響焊接變形的主要因素有：

     1   焊縫截面尺寸越大，產(chǎn)生的熱量越多，變形越大。

     2    焊接線能量越大，造成變形越大。

     3   大長焊縫焊接時(shí)，直道焊比間斷焊接變形大。

     4   不對(duì)稱焊接或焊接偏離中軸線而造成彎曲變形，偏差越大，焊接變形越大。

     5   構(gòu)件剛性越大，則變形越小

鋁合金焊接廠明星機(jī)械：氣保焊中焊接電流對(duì)焊縫的影響

焊接電流

焊接電流增大時(shí)(其他條件不變)，焊縫的熔深和余高增大，熔寬沒多大變化(或略為增大)。這是因?yàn)椋?

(1)電流增大后，工件上的電弧力和熱輸入均增大，熱源位置下移，熔深增大。熔深與焊接電流近于正比關(guān)系。    

(2)電流增大后，焊絲融化量近于成比例地增多，由于熔寬近于不變，所以余高增大。

(3)電流增大后，弧柱直徑增大，但是電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點(diǎn)移動(dòng)范圍受到限制，因而熔寬近于不變。

02

電弧電壓

電弧電壓增大后，電弧功率加大，工件熱輸入有所增大，同時(shí)弧長拉長，分布半徑增大，因而熔深略有減小而熔寬增大。余高減小，這是因?yàn)槿蹖捲龃?，焊絲熔化量卻稍有減小所致。

03

焊接速度

焊速提高時(shí)能量減小，熔深和熔寬都減小。余高也減小，因?yàn)閱挝婚L度焊縫上的焊絲金屬的熔敷量與焊速成反比，熔寬則近于焊速的開方成反比。

其中的U代表焊接電壓，I是焊接電流，電流影響熔深，電壓影響熔寬，電流以燒透不燒穿為益，電壓以飛濺為益，兩者固定其一，調(diào)另一個(gè)參數(shù)即可 。

焊接電流的大小對(duì)焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率的影響很大。焊接電流主要影響熔深的大小。電流過小，電弧不穩(wěn)定，熔深小，易造成未焊透和夾渣等缺陷，而且生產(chǎn)率低;電流過大，則焊縫容易產(chǎn)生咬邊和燒穿等缺陷，同時(shí)引起飛濺。因此，焊接電流必須選得適當(dāng)，一般可根據(jù)焊條直徑按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇，再根據(jù)焊縫位置、接頭形式、焊接層次、焊件厚度等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整?？赡苁怯捎诠ぜM裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準(zhǔn)確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。

電弧電壓是由弧長決定的，電弧長，電弧電壓高;電弧短，則電弧電壓低。電弧電壓的大小主要影響焊縫的熔寬。焊接過程中電弧不宜過長，否則，電弧燃燒不穩(wěn)定，增加金屬的飛濺，而且還會(huì)由于空氣的侵人，使焊縫產(chǎn)生氣孔。因此，焊接時(shí)力求使用短電弧，一般要求電弧長度不超過焊條直徑。粉末噴涂存在著以下幾點(diǎn)顯著優(yōu)勢(shì)：1、工藝較為簡(jiǎn)單，主要得益于生產(chǎn)過程中主要設(shè)備的自動(dòng)精度的提高，對(duì)一些主要的技術(shù)參數(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)微電腦控制，有效地降低工藝操作難度，同時(shí)輔助設(shè)備大為減少。

焊接速度的大小直接關(guān)系到焊接的生產(chǎn)率。為了獲得大的焊接速度，應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下，采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時(shí)還應(yīng)按具體情況適當(dāng)調(diào)整焊接速度，盡量保證焊縫高低和寬窄的一致。

如何在滿足鋁鎂合金材料使用的前提下，消除焊縫中的氣孔是鋁鎂合金焊接工藝質(zhì)量前提保證，也是我們?cè)谌粘９ぷ髦行枰暤膯栴}。

     1 氣孔形成及其主要因素

　　1.1 氣孔形成

　　氣孔從本質(zhì)上來說，是由于焊接時(shí)在熔池凝固形成過程當(dāng)中，尚有部分未來得及逃逸的氣體殘留在焊接金屬之中，在一般情況下，氣體可能是空氣、一氧化tan、氫氣和氮?dú)獾鹊?；鋁鎂合金主要成分是鋁摻入少量的鎂而制作出來的材料，加入鎂是為了保證鋁美合金的硬度，其中不含碳，因而沒有一氧化tan的形成；熔深——焊人母材的最深位置至母材表面的距離，也就是母材金屬溶解的深度。同時(shí)氮?dú)馀c鋁及其合金不能相溶，故也沒有氮?dú)鈿饪仔纬傻目赡?。我們常說的鋁美合金焊縫的氣體就是氫氣孔。探究氫氣孔的來源，我們可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)是水分解而來，其中空氣中的水分、焊接材料以及母材表面氧化膜吸附的水分等，都是有可能造成氫氣孔形成的原因，因而在實(shí)際過程當(dāng)中水的因素可以間接的理解為氣孔形成的因素。

　　1.2 影響氣孔形成的主要因素

　　1.2.1 材料特性

　　從化學(xué)性能上分析，一方面氫在高溫時(shí)能大量的溶解于液態(tài)鋁之中，一旦溫度下降溶解量減少，導(dǎo)致在鋁鎂合金焊接完成以后，有大量的氫氣析出；由于熔池快速凝固，致使部分氫氣或者其他混合氣體來不及逃逸而形成了大量的氣泡。另一方面鋁鎂合金散熱性好、密度低對(duì)氣體的析出產(chǎn)生制約；焊接加工技術(shù)需要更新，并且以人為本為出發(fā)點(diǎn)，也盡可能的取代切削加工的方法，因?yàn)榍邢骷庸?huì)發(fā)出很大的噪聲對(duì)人身的傷害非常的大，因此需要對(duì)焊接加工進(jìn)行更新與推廣。加上在焊接高溫下，鋁鎂合金和空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化鎂和三氧化二鋁覆蓋于焊接體表面，其中氧化鎂吸水性很強(qiáng)，這也是氣泡產(chǎn)生的主要原因之一。即使用TIG焊也不能有效地去除其水分，因而使得鋁鎂合金焊接氣孔在所難免，這在實(shí)際的操作當(dāng)中，應(yīng)該引起重視。

　　1.2.2 氣的流量與純度

　　從操作上看，氣的流量是影響熔池保護(hù)效果的一個(gè)非常重要參數(shù)；如果氣的流量較小，沖擊焊接環(huán)境中空氣較少，相對(duì)保護(hù)熔池能力較差；四是針對(duì)鎢極觸及焊絲或熔池的現(xiàn)象，應(yīng)該操作停止，進(jìn)行清理后再次實(shí)施。氣的流量大，一方面造成生產(chǎn)成本加大，另一方面有可能使得強(qiáng)氣流在熔池周圍停留時(shí)間過短，造成大量空氣的介入，造成保護(hù)區(qū)失去保護(hù)的意義，更易使得焊縫產(chǎn)生氣孔。氣的純度也是主宰焊接質(zhì)量的一個(gè)重要因素，純度低，意味著雜質(zhì)多，也就增加了弧柱氣氛中氫的含量， 從而降低陰極霧化效果，這也是不利的因素。在實(shí)際焊接工藝當(dāng)中，由于操作人員知識(shí)的有限，不懂得其實(shí)際性的理論和知識(shí)，對(duì)氣流量與純度的影響產(chǎn)生忽略，造成焊接質(zhì)量的缺失，這是我們要防范的。

　　1.2.3 焊接工藝

　　焊接工藝講究步驟和流程的合理性，其中包括坡口準(zhǔn)備、組對(duì)方式等等，以及焊接工藝參數(shù)的正確性；不同類型的焊接加工在要求上會(huì)有明顯的差異性，所以對(duì)此應(yīng)該進(jìn)行更合理的處置，否則最終帶來的效益也會(huì)大大折扣。如果坡口位置不對(duì)或是焊件組對(duì)存在縫隙，很容易造成空氣的涌入。焊接參數(shù)要調(diào)整和變化，也對(duì)氣體逸出和溶入熔池產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。焊接速度過慢，無疑使得氫氣的容量較大，造成氫氣氣孔的產(chǎn)生。焊接速度過快，容易在工程質(zhì)量上不能得到保證。在實(shí)際過程當(dāng)中，操作人員應(yīng)該通過不斷的實(shí)踐來摸索鋁鎂合金焊接經(jīng)驗(yàn)，通常情況下我們可以發(fā)現(xiàn)，用較快的焊接速度加上較大的焊接電流可以有效的阻止氣孔的產(chǎn)生。

　　1.2.4 焊接操作技術(shù)

　　焊接操作技術(shù)無疑也是保證鋁鎂合金焊接質(zhì)量的保證之一；由于現(xiàn)代工程具有較為復(fù)雜的操作環(huán)境，因此對(duì)焊接操作人員提出了較高的要求，焊接操作技術(shù)與理論知識(shí)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)，這是內(nèi)在的要求；而外部空間的局限有可能會(huì)造成實(shí)施焊接操作時(shí)不當(dāng)或者難度加大，焊接槍口與工作表面不能保持正確的角度，角度大小的變化有可能使得氣挺度不足，造成缺陷。鎢極伸出長度過長、電弧過長或不穩(wěn)等，都有可能使得焊縫產(chǎn)生氣孔，造成焊縫質(zhì)量得不到有效的保障。這就需要焊接操作者需要運(yùn)用理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行分析和探討；如今，在全國焊接加工廠有很多家，而且它們提供的焊接加工質(zhì)量也是有差異，所以為了更好的進(jìn)行選擇，我們需要從廠家實(shí)力、聲譽(yù)口碑等方面就進(jìn)行更好的處置，這樣可以最終帶來的效益更好，而且享受到的產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)。一般來說在約束環(huán)境下，水平管仰焊接頭部位可采用交叉接頭法，有利于焊縫質(zhì)量的保證，避免氣孔的產(chǎn)生。

　　1.2.5 其它影響因素

　　焊縫質(zhì)量受到眾多因素的影響，除我們闡述的材料特性、氣的流量與純度、焊接工藝、焊接操作技術(shù)原因之外，還有環(huán)境溫差、濕度的變化以及工具保養(yǎng)、焊絲產(chǎn)品質(zhì)量都是影響操作質(zhì)量結(jié)果的重要方面，在實(shí)際操作之前或之中，要保持常態(tài)戒備狀態(tài)、加強(qiáng)質(zhì)量保證意識(shí)，維護(hù)鋁鎂合金焊接的工程的質(zhì)量結(jié)果。這樣處理的目的是降低焊修部分溫度和基體金屬溫度的差值，從而減少內(nèi)應(yīng)力。