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焊接過(guò)程中,工件和焊料熔化形成熔融區(qū)域,熔池冷卻凝固后便形成材料之間的連接。這一過(guò)程中,通常還需要施加壓力。焊接的能量來(lái)源有很多種,包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。
保持適宜的焊接速度,熔渣能很好的覆蓋著熔潭。使熔潭內(nèi)的各種雜質(zhì)和氣體有充分浮出時(shí)間,避免形成焊縫的夾渣和氣孔。在焊接時(shí)如運(yùn)棒速度太快,焊接部位冷卻時(shí),收縮應(yīng)力會(huì)增大,使焊縫產(chǎn)生裂縫。
古代焊接技術(shù)長(zhǎng)期停留在鑄焊、鍛焊、釬焊和鉚焊的水平上,使用的熱源都是爐火,溫度低、能量不集中,無(wú)法用于大截面、長(zhǎng)焊縫工件的焊接,只能用以制作裝飾品、簡(jiǎn)單的工具、生活器具。焊接厚度不同的兩塊鋼板對(duì)接時(shí),為避免截面急劇變化引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中,常把較厚的板邊逐漸削薄,達(dá)到兩接邊處等厚。新開發(fā)成功的激光電弧復(fù)合焊接方法可以提高焊接速度,如5mm的鋼板或鋁板,焊接速度可達(dá)2~3m/min,獲得好的成形和質(zhì)量,焊接變形小。
熔焊是在焊接過(guò)程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí),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(dòng),冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 1、提高焊接生產(chǎn)率是推動(dòng)焊接技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力提高生產(chǎn)率的途徑有二:一提高焊接熔敷率,例如三絲埋弧焊,其工藝參數(shù)分別為220A/33V、1400A40V、1100A45V。焊縫的兩側(cè)在焊接時(shí),會(huì)受到焊接熱作用,而發(fā)生了組織和性能變化,這一區(qū)域被稱作為熱影響區(qū)。采用坡口斷面小,背后設(shè)置擋板或襯墊,50~60mm的鋼板可一次焊透成形,焊接速度可達(dá)到,0.4m/min以上,其熔敷率與焊條電弧焊相比在100倍以上,第二個(gè)途徑則是減少坡口斷面及金屬熔敷,突出的成就就是窄間隙焊接。
焊接原理
預(yù)熱。
預(yù)熱能降低焊后冷卻速度 ,有利于降低中碳鋼熱影響區(qū)的高硬度,防止產(chǎn)生冷裂紋,這是焊接中碳鋼的主要工藝措施。預(yù)熱還能改善接頭塑性,減小焊后殘余應(yīng)力。古代焊接技術(shù)長(zhǎng)期停留在鑄焊、鍛焊、釬焊和鉚焊的水平上,使用的熱源都是爐火,溫度低、能量不集中,無(wú)法用于大截面、長(zhǎng)焊縫工件的焊接,只能用以制作裝飾品、簡(jiǎn)單的工具、生活器具。通常,35和45鋼的預(yù)熱溫度為150~250℃。含碳量再高或者因厚度和剛度很大,裂紋傾向大時(shí),可將預(yù)熱溫度提高至250~400℃。若焊件太大,整體預(yù)熱有困難時(shí),可進(jìn)行局部預(yù)熱,局部預(yù)熱的加熱范圍為焊口兩側(cè)各150~200mm。
焊條條件。
許可時(shí)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(jìn)行焊接。如果是鑄件缺陷,鏟挖出的坡口外形應(yīng)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(dá)30%左右,所以一層焊縫焊接時(shí),應(yīng)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(shuō)的灼傷(電流過(guò)大時(shí)母材被燒)。
熱處理。
焊后應(yīng)在200-350℃下保溫2-6小時(shí),進(jìn)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(kuò)散氫。所以,焊接時(shí)不能在過(guò)冷的環(huán)境或雨中進(jìn)行。特點(diǎn):由于元器件不斷向小型化發(fā)展,要求焊點(diǎn)小、焊接強(qiáng)度高、對(duì)加工點(diǎn)周圍熱影響區(qū)小。焊后對(duì)焊件立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理,特別是對(duì)于大厚度焊件、高剛性結(jié)構(gòu)件以及嚴(yán)厲條件下(動(dòng)載荷或沖擊載荷)工作的焊件更應(yīng)如此。焊后消除應(yīng)力的回火溫度為600~650℃,保溫1-2h,然后隨爐冷卻。若焊后不能進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理,應(yīng)立即進(jìn)行后熱處理。