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焊條條件。
許可時優(yōu)先選用酸性焊條。
坡口形式。
將焊件盡量開成U形坡口式進行焊接。如果是鑄件缺陷,鏟挖出的坡口外形應圓滑,其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例,以降低焊縫中的含碳量,防止裂紋產(chǎn)生。
工藝參數(shù)。
由于母材熔化到一層焊縫金屬中的比例高達30%左右,所以一層焊縫焊接時,應盡量采用小電流、慢焊接速度,以減小母材的熔深,也就是我們通常說的灼傷(電流過大時母材被燒)。
熱處理。
焊后應在200-350℃下保溫2-6小時,進一步減緩冷卻速度,增加塑性、韌性,并減小淬硬傾向,消除接頭內(nèi)的擴散氫。所以,焊接時不能在過冷的環(huán)境或雨中進行。焊后對焊件立即進行消除應力熱處理,特別是對于大厚度焊件、高剛性結構件以及嚴厲條件下(動載荷或沖擊載荷)工作的焊件更應如此。焊后消除應力的回火溫度為600~650℃,保溫1-2h,然后隨爐冷卻。不適合焊接薄板(焊接電流小于100A時,電弧穩(wěn)定性不好)和短焊縫。若焊后不能進行消除應力熱處理,應立即進行后熱處理。
在電弧焊過程中,液態(tài)金屬、熔渣和氣體三者相互作用,是金屬再冶煉的過程。但由于焊接條件的特殊性,焊接化學冶金過程又有著與一般冶煉過程不同的特點。
焊接冶金溫度高,相界大,反應速度快,當電弧中有空氣侵入時,液態(tài)金屬會發(fā)生強烈的氧化、氮化反應,還有大量金屬蒸發(fā),而空氣中的水分以及工件和焊接材料中的油、銹、水在電弧高溫下分解出的氫原子可溶入液態(tài)金屬中,導致接頭塑性和韌度降低(氫脆),以至產(chǎn)生裂紋。
焊接熔池小,冷卻快,使各種冶金反應難以達到平衡狀態(tài),焊縫中化學成分不均勻,且熔池中氣體、氧化物等來不及浮出,容易形成氣孔、夾渣等缺陷,甚至產(chǎn)生裂紋。
在焊接過程中,對熔化金屬進行機械保護,使之與空氣隔開。保護方式有三種:氣體保護、熔渣保護和氣-渣聯(lián)合保護。
對焊接熔池進行冶金處理,主要通過在焊接材料(焊條藥皮、焊絲、焊劑)中加入一定量的脫氧劑(主要是錳鐵和硅鐵)和一定量的合金元素,在焊接過程中排除熔池中的FeO,同時補償合金元素的燒損。