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低、中合金耐熱鋼的焊接性如何?焊接時(shí)容易出現(xiàn)哪些問題?
低、中合金耐熱鋼的焊接性與低碳低合金調(diào)質(zhì)鋼相近。這類鋼焊接時(shí)的主要問題是裂紋、接頭產(chǎn)生的脆化和軟化問題。
1、裂紋問題
(1)冷裂紋 為了提高鋼的耐熱性,鋼中加入了一定量的Cr、Mo、V、W、Nb、Ti等元素。這些元素中有許多元素能顯著提高鋼的淬硬性,例如,主加元素Cr的淬硬性比較大,主加元素Mo的淬硬作用比Cr還要大,差不多大50倍,因此,這類鋼具有一定的冷裂傾向,尤其是中合金耐熱鋼有相當(dāng)?shù)目沾銉A向,其冷裂傾向更大一些。然后取出點(diǎn)火粉灑在鋪好的焊劑上面還有模具的周邊部位,最后把模具蓋蓋好,檢查其他部分是不是需要做調(diào)整,調(diào)整完成后,用點(diǎn)huo槍將模具邊沿的點(diǎn)火粉點(diǎn)燃。
(2)再熱裂紋 鋼中常加入的Cr、Mo、V、Ti、Nb等合金元素均是碳化物形成元素,焊接時(shí),在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)內(nèi),由這些元素形成的碳化物固溶到金屬中,焊后,由于冷卻速度比較大,不能充分析出,當(dāng)接頭再次受到高溫加熱時(shí),這些元素重新形成沉淀相在晶內(nèi)彌散析出,使晶內(nèi)得到強(qiáng)化,因而易在相對(duì)薄弱的晶界產(chǎn)生再熱裂紋??袋c(diǎn)02鋁型材焊接注意事項(xiàng)1鋁材的焊接焊接特性:鋁及鋁合金具有導(dǎo)熱性強(qiáng)而熱容量大,線脹系數(shù)大,熔點(diǎn)低和高溫強(qiáng)度小等特點(diǎn),焊接難度大,應(yīng)采取一定的措施,才能保證焊接質(zhì)量。
此外,如果焊縫中碳的含量偏高,也會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。
2、焊接接頭的回火脆性問題 許多鉻鉬鋼及其焊接接頭在350~500℃溫度范圍長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,產(chǎn)生缺口沖擊韌度劇烈降低現(xiàn)象,這是由回火脆性引起的。產(chǎn)生回火脆性的原因現(xiàn)已查明,主要是由于在回火脆性溫度范圍長(zhǎng)時(shí)間加熱后,P、As、Sn、Sb等雜質(zhì)元素在奧氏體晶界偏析并引起晶界弱化所致。此外,以促進(jìn)回火脆化性的Mn、Si元素也有關(guān)系。一、鋁合金焊接要求1、焊縫區(qū)域的表面必須無(wú)潮濕、污染物,例如:污物、銹、起鱗、焊渣、油污和顏料。因此,嚴(yán)格控制鋼材和焊縫中有害雜質(zhì)的含量和降低Mn、Si的含量是解決回火脆性問題的有效措施。
3、焊接接頭軟化問題
焊接接頭軟化區(qū)主要產(chǎn)生在經(jīng)正火加回火或經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的鋼的熱影響區(qū)中,其部位在峰值溫度超過(guò)原始回火溫度的區(qū)域。鋼的強(qiáng)度越高,焊后軟化程度越大。這個(gè)部位常常是某些耐熱鋼在長(zhǎng)期高溫工作時(shí)產(chǎn)生斷裂的部位。如需焊后退火熱處理,對(duì)于純鋁、5052、5086、5154、5454、5A02、5A03、5A06等,推薦溫度為345℃。在宏觀金相試片上可以看到這個(gè)部位是一條明顯的“白帶”,而在光學(xué)顯微鏡和電鏡下觀察,該部位除了大部分是鐵素體外,有已發(fā)生聚集的碳化物,還有奧氏體分解產(chǎn)物,也可以看到微細(xì)的嵌鑲塊,從而使這一部位的硬度明顯降低。為了減小軟化程度,應(yīng)盡量減小接頭在AC1 附近停留的時(shí)間。
明星機(jī)械大爆料鋁合金筒體環(huán)縫對(duì)接等離子焊接工藝研究
目前, 鋁合金筒體對(duì)接環(huán)縫采用的焊接工藝為:(1)外焊縫:手工TIG打底焊、填充焊(并且對(duì)接前需要上鏜床加工坡口)、自動(dòng)TIG蓋面焊;(2)檢查焊縫的搭接量是否正常,有無(wú)驅(qū)動(dòng)側(cè)搭接量減小或開裂現(xiàn)象。(2)內(nèi)焊縫:TIG重熔;這種工藝工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低而且易產(chǎn)生焊接缺陷,當(dāng)X射線檢測(cè)出內(nèi)部焊縫缺陷時(shí)需用風(fēng)銑刀銑開焊縫進(jìn)行焊補(bǔ)并重新進(jìn)行探傷,返修時(shí)間較長(zhǎng)且浪費(fèi)人力物力,影響生產(chǎn)進(jìn)度,傳統(tǒng)的焊接工藝已難保焊接質(zhì)量和大批量生產(chǎn)。
文中將就主筒體對(duì)接環(huán)縫采用等離子弧焊即單面焊,雙面成型的焊接工藝可行性進(jìn)行闡述,這樣既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度又能保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量。
1 等離子焊接優(yōu)點(diǎn)
(1)不用開坡口,由于變極性等離子焊接的強(qiáng)大穿透能力,
12mm以內(nèi)的工件不需要開坡口。
(2)節(jié)省焊絲和電力成本,一次穿透12mm的焊接電流只有350安培,比TIG和MIG焊接需要的電流小。而且,MIG和TIG要完成一個(gè)12mm開坡口的焊縫,需要浪費(fèi)大量的焊絲。
?。?)節(jié)省人工和物流成本;相對(duì)于原來(lái)的手工多道焊工藝,現(xiàn)有工藝的焊接效率相當(dāng)于5個(gè)焊接工人的工作效率。
?。?)單面焊、雙面成型,工件變形明顯??;改進(jìn)后的焊接工藝采用高溫、高聚能的等離子弧和等離子氣實(shí)施焊接,焊接的能量密度高、熱影響區(qū)小,因而焊接的多余熱輸入小。
?。?)減少對(duì)厚大鋁合金的多道焊,增強(qiáng)接頭強(qiáng)度。在多道焊的情況下,鋁合金焊縫及熱影響區(qū)經(jīng)過(guò)多次回火,接頭強(qiáng)度明顯降低。采用改進(jìn)后的工藝方式一次焊透,有助于減少回火傾向和熱影響區(qū)的范圍,明顯提高鋁合金焊接機(jī)頭的強(qiáng)度。
2 技術(shù)方案
?。?)焊接試件的準(zhǔn)備。
?。?)投制實(shí)驗(yàn)焊件的主筒體的材質(zhì)為5052-H112。
?。?)所選焊接材料為ER5356,焊絲直徑?準(zhǔn)1.6mm。
(4)焊接方法:主體對(duì)接采用等離子弧焊,外縫自動(dòng)TIG(蓋面),內(nèi)縫自動(dòng)TIG重熔。
?。?)無(wú)損檢測(cè)情況。
對(duì)焊接試件進(jìn)行X光實(shí)時(shí)成像無(wú)損檢測(cè)(檢測(cè)圖像編號(hào):RT1307 943)檢測(cè)結(jié)果為I級(jí)。
(6)焊接工藝評(píng)定。
試件按JB/T4734-2002 進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn),檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果合格:
3 結(jié)束語(yǔ)
?。?)根據(jù)NB/T 47013-2015進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),對(duì)10mm厚鋁板
5052焊接試件的對(duì)接環(huán)焊縫進(jìn)行X攝射線和超聲探傷,達(dá)到I級(jí)合格。
(2)根據(jù)JB/T4734-2002附錄焊接工藝評(píng)定的要求,對(duì)10mm
厚鋁板5052焊接試件的對(duì)接環(huán)縫、進(jìn)行機(jī)械性試驗(yàn),達(dá)到要求,拉伸、彎曲試驗(yàn)合格。
(3)按焊縫對(duì)接工藝卡指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用,焊縫內(nèi)部質(zhì)量及外觀與縱縫一致,無(wú)損檢測(cè)合格率100%,在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
斷定安裝空隙及定位焊距離
鋁合金施焊進(jìn)程中,鋁板受熱脹大,致使焊縫坡口空隙削減,焊前安裝空隙假如留得太小,焊接進(jìn)程中就會(huì)引起兩板的坡口堆疊,添加焊后板面不平度和變形量;相反,安裝空隙過(guò)大,則施焊艱難,并有燒穿的能夠。適宜的定位焊距離能保證所需的定位焊空隙,因而,選擇適宜的安裝空隙及定位焊距離,是削減變形的一項(xiàng)有用辦法。文中將就主筒體對(duì)接環(huán)縫采用等離子弧焊即單面焊,雙面成型的焊接工藝可行性進(jìn)行闡述,這樣既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度又能保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量。