摘要:随着经济的发展,工业也随之不断进步,尤其是工业产品不断更新,新材料不断被研发,工业发展带动工艺实施手段进步为人们提供源源不断的创新产品,满足当下对多变灵活产品和新工艺的需求。因此,高强度、良好塑性且耐腐蚀性强的不锈钢材料在焊接中受到广泛使用,但从经济角度考量,普通碳钢的价格比不锈钢更便宜,在合适条件下也可以作为常用材料用于焊接。许多设计也可以使用普通碳钢和不锈钢相结合,组成异钢种接头焊接。本文论如何提高焊接技术及要点控制。
关键词:碳钢;不锈钢;焊接;技术要点
引言
焊接技术是以物理、化学方法通过加热、加压使金属或其他塑性材料相结合的加工工艺和联接方式。焊接技术的应用非常广泛,从基本的机械制造到航空航天,从建筑工程到微电子技术都离不开焊接技术的支撑。焊接技术的发展是人类科学文明进步和改造自然能力提高的体现,焊接技术贯穿了整个工业制造领域,对国民经济的发展意义非凡。焊接技术虽然起步时间较晚,但它的发展速度却很快,近些年,随着科技的进步和新材料的不断涌现,焊接技术更是取得了突飞猛进的发展。
1焊接性能分析
在不锈钢中适量添加镍可以形成超低碳的不锈钢,多种金属元素加入不锈钢中能够在金属表面形成抗氧化的薄膜,避免金属与我姐环境发生氧化反应,保证金属的耐腐蚀性能,并提高金属的塑性韧性等特质。另外添加金属形成合金薄膜也能提高不锈钢的机械性能和焊接性能,帮助金属在焊接形成更稳定的焊接特性,选用碳钢时也要选用Q235-A碳钢,该碳钢的含碳量较低,具备较好的加工性能和焊接性能。焊接产生形变也与焊接的结构设计有关,焊接材料的性能和焊接结构的设计是影响形变最主要的原因。约束度加大,焊接产生的形变随之减少。在整体焊接过程中构件的约束度随着焊接的进行而改变,这种变化没有任何规律。而焊接过程中除了构件受到约束度影响,还有外界的约束导致焊接效果受到影响。因此在焊接中,复杂的构件自身产生的约束作用对焊接的影响占据主要部分,外界约束产生间接影响,两种约束相互影响产生不规则变化会随着焊接进程而不断变化。为降低不规则变化对焊接过程影响,在结构设计中需提高稳定性,主要采用加强板或强筋的方式,也能提高焊接结构的刚性。这种做法也会导致焊接的工作量增多,甚至导致约束度变化更大,焊接的确定性因素增多,因此要慎重使用,运用得当才能减少焊接形变。
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2焊接要点控制措施
2.1焊接操作方法
焊接主要是三个方面的操作,材料、结构和工艺,这也是影响焊接产生变形的三个主要因素。在材料选择已经固定的情况下,焊接的形变主要受到设计情况和施工工艺的影响。当设计科学合理时,提高施工工艺是减少焊接裂缝和形变最有效的方式。但当设计不合理时,施工工艺就会相应的提高难度和复杂程度,不仅降低工作效率,延缓生产需要的时间,也产生了材料浪费提高生产成本。因此在焊接操作上,主要在设计和施工工艺上控制焊接过程的变量。首先是焊接设计方面可以采取的措施。通过对焊缝进行尺寸和形式的设计降低焊接形变。焊接需要的工作量和最终呈现的焊接产品系形变情况受到最初焊缝尺寸选择的影响。当焊缝尺寸选择过大时,焊接时需要的工作量加大,最终成品的形变也随之增大,必须在产品的结构能承受荷载固定的情况下,在设计选择之初采取小尺寸焊缝。丁字接头和十字街头能古城受到荷载较大。因此强度固定的情况下,可以选择开坡口焊缝。相较于常见的角焊缝来说,这种焊缝能降低焊缝的金属,进而降低焊接的形变。在焊接技术未得到提升时,焊接设计时常常会选用大焊缝,原因是缺少对焊缝的了解,这种选择也会导致大焊缝影响焊接效果,焊接产生形变。焊接设计之初要尽量避免设计过多焊缝,通过选择合适的筋板,在设计结构过程中选择固定的筋板形状,并合理设置筋板位置,尽量降低焊缝存在设计数量,减少过度焊接保护产品的焊接量达到减少形变的目的。除了减少焊缝避免焊接形变的方式外,还可以通过设计科学设计焊缝的焊接位置,通过合理设计将焊缝安置在截面上,并尽量在中轴附近,这些焊缝的位置可以降低对结构的形变影响。其次是在工艺选择上采取措施减少焊接形变。焊接产品过程中需要进行的一系列措施叫做工艺措施,主要有焊接前的预防,焊接过程的质量控制以及焊接后的纠偏措施。在实际施工过程中,有些步骤可以减免,但这种理论设计在实践中与真实焊接情况具有一定偏差,毕竟焊接是一个存在变量随时变化的过程,不仅是简单的零部件搭配,而是有目的的将构件组装成成品并产生一定效果。这个过程需要将部件进行焊接组装,也就需要进行焊接工艺设计,因此事前准备,进程控制和事后纠偏是理论上对整个焊接过程的质量控制。
2.2焊后检验
焊接工作完成后,需要检验焊接效果。如果发现焊接产品存在气孔或裂缝等严重质量问题时,该焊接成品无法正常使用,因此焊后检验是焊接的最后一道工序,关系到产品的使用性能和真实寿命,焊后检验最主要的工作就是检验焊接接头的性能。这种检验主要是事后控制,如果发现质量问题只能返工,对于减少材料浪费节约施工进度方面并无贡献,因此事前控制是提高焊接技术最重要的步骤,在实际焊接过程中需要对三个阶段的质量控制严格执行,保障焊接形变在可控范围之内。
3中国焊接技术的发展展望
3.1发展绿色节能焊接技术
随着科学技术的发展,经济的进步,人们越来越重视节能减排,绿色环保,焊接技术的发展也必将绿色节能放在首位,清洁生产是对焊接生产的必然要求。高效节能的焊接工艺是高焊接效率的保证。不同的焊接工艺都会对环境释放有害气体,烟尘,弧光辐射,噪声等,目前,国内外已经在研究用更为清洁且高效的焊接技术替代传统的焊接技术,使具有巨大经济效益和社会效益的绿色焊接技术真正广泛应用于不同领域,让焊接技术向简单智能的方向发展。
3.2提高焊接产品质量
焊接质量决定了焊接产品的质量,我国虽然焊接材料产量居世界首位,但焊接产品质量却相对落后。我国目前对焊接材料预处理缺少专业的体系及技术,无铅连接材料以及技术应用落后,我国应注意高端焊接产品以及特种助焊剂等方而的应用,研究更好的焊接工艺,进一步提高焊接质量,进而提高焊接产品质量。
3.3焊接材料发展趋势
焊接材料在焊接工艺中有着非常重要的作用,我国目前焊接材料产量居世界首位,但焊接材料产品结构和工业发达国家相比差距明显。焊接技术发展到一定水平后,开发新材料也逐渐进入了焊接领域工作者的视线,当下焊接材料正在从黑色金属转向有色金属,由金属材料转化为非金属材料,由结构材料转化为功能材料,由多维材料转化为低位材料,由单一材料转化为复合材料。为了解决材料高性能和可焊接性之间的矛盾,需将新型材料纳入到焊接材料中去,以提高焊接产品质量和焊接效率,进而提高焊接领域整体发展水平。
结语
焊接技术在制造业中发挥了举足轻重的作用,焊接技术的发展将不断促进制造业的发展。随着科技的进步,为了提高焊接技术水平,促进制造业发展,需要结合我国制造业实际情况,深入研究,了解焊接技术特征,制定科学有效的焊接技术发展对策,不断提高焊接技术水平,带动制造业的发展。
参考文献
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[2]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智,2017(31).
[3]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报,2017(29).
论文作者:刘永旺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/4
标签:焊接技术论文; 材料论文; 产品论文; 性能论文; 不锈钢论文; 过程中论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;