馬氏體不銹鋼及其焊接特點(diǎn)

馬氏體不銹鋼可分為Cr13型馬氏體不銹鋼、低碳馬氏體不銹鋼和超級(jí)馬氏體不銹鋼。Cr13型具有一般抗腐蝕性能,從Cr12為基的馬氏體不銹鋼,因加進(jìn)鎳、鉬、鎢、釩等合金元素,除具有一定的耐腐蝕性能,還具有較高的高溫強(qiáng)度及抗高溫氧化性能。

馬氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn):Cr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)的淬硬傾向特別大,焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的馬氏體,在焊接拘束應(yīng)力和擴(kuò)散氫的作用下,很輕易出現(xiàn)焊接冷裂紋。當(dāng)冷卻速度較小時(shí),近縫區(qū)及焊縫金屬會(huì)形成粗大鐵素體及沿晶析出碳化物,使接頭的塑、韌性明顯降低。

低碳及超級(jí)馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)冷卻后,固然全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體,但沒(méi)有明顯的淬硬現(xiàn)象,具有良好的焊接性能。

奧氏體不銹鋼焊接要點(diǎn)

奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性。幾乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奧氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼的熱物理性能和組織特點(diǎn)決定了其焊接工藝要點(diǎn)。

① 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小而熱膨脹系數(shù)大,焊接時(shí)易于產(chǎn)生較大的變形和焊接應(yīng)力,因此應(yīng)盡可能選用焊接能量集中的焊接方法。

② 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小,在同樣的電流下,可比低合金鋼得到較大的熔深。同時(shí)又由于其電阻率大,在焊條電弧焊時(shí),為了避免焊條發(fā)紅,與同直徑的碳鋼或低合金鋼焊條相比,焊接電流較小。

③ 焊接規(guī)范。一般不采用大線(xiàn)能量進(jìn)行焊接 。焊條電弧焊時(shí),宜采用小直徑焊條,快速多道焊,對(duì)于要求高的焊縫,甚至采用澆冷水的方法以加速冷卻,對(duì)于純奧氏體不銹鋼及超級(jí)奧氏體不銹鋼,由于熱裂紋敏感性大,更應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線(xiàn)能量,防止焊縫晶粒嚴(yán)重長(zhǎng)大與焊接熱裂紋的發(fā)生。

④ 為進(jìn)步焊縫的抗熱裂性能和耐蝕性能,焊接時(shí),要特別留意焊接區(qū)的清潔,避免有害元素滲透焊縫。

⑤ 奧氏體不銹鋼焊接時(shí)一般不需要預(yù)熱。為了防止焊縫和熱影響區(qū)的晶粒長(zhǎng)大及碳化物的析出,保證焊接接頭的塑、韌性和耐蝕姓,應(yīng)控制較低的層間溫度,一般不超過(guò)150℃。

現(xiàn)象：弧坑是焊縫收尾處產(chǎn)生下滑現(xiàn)象，不但減弱焊縫強(qiáng)度，還會(huì)在冷卻過(guò)程產(chǎn)生裂紋。

原因：主要是在焊接終了時(shí)熄弧時(shí)間過(guò)短，或在焊薄板時(shí)使用的電流過(guò)大。

防治措施：焊縫收尾時(shí)，使焊條做短時(shí)間的停留或做幾次環(huán)形運(yùn)條，不要突然?；∫允褂凶銐虻慕饘偬畛淙鄢亍：附訒r(shí)保證適當(dāng)電流，主要構(gòu)件可加引弧板把弧坑引出到焊件外。

機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化焊接中的應(yīng)用

隨著機(jī)器人自動(dòng)焊接技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的需求越來(lái)越強(qiáng),一方面導(dǎo)致了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大化,另一方面對(duì)該技術(shù)的要求也更加嚴(yán)格和健全,這有力的推動(dòng)了該技術(shù)的發(fā)展。

焊接的特點(diǎn)是工藝因素復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)環(huán)境差，其品質(zhì)依賴(lài)操作者的技能、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，也和操作者情緒及身體狀況相關(guān)，因此，焊接自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于提高接頭品質(zhì)，保證穩(wěn)定性具有很重要的意義。焊接機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)了焊接自動(dòng)化、柔性化，但焊接機(jī)器人無(wú)法自主獲取工件定位信息、焊縫空間位置信息、焊縫熔透信息等，也不能自主適應(yīng)工件與接頭組對(duì)，焊接熱變形等引起的軌跡、坡口尺寸變化，不能進(jìn)行在線(xiàn)調(diào)整，即不具有智能?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中軌跡和接頭坡口幾何尺寸的變化較為常見(jiàn)，無(wú)智能的再現(xiàn)式焊接會(huì)出現(xiàn)焊偏、焊穿、未焊透等較為嚴(yán)重的成型缺陷，所以急需基于視覺(jué)的智能化焊接技術(shù)。

目前，視覺(jué)傳感技術(shù)在焊接機(jī)器人上的應(yīng)用，極大地提高了焊接的質(zhì)量和效率。機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化焊接中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：

一是基于視覺(jué)的焊縫識(shí)別和焊前引導(dǎo)及焊縫跟蹤技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接的前提；

二是焊接過(guò)程中焊縫熔池狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)熔池圖像的提取可以分析焊縫的熔透與熔深狀態(tài)；

三是焊后焊縫缺陷監(jiān)測(cè)及控制。