铆焊件制作时焊接温度的控制论文_张浩,越小耕

铆焊件制作时焊接温度的控制论文_张浩,越小耕

中国石油集团济柴动力总厂 山东 济南 250300

摘要:随着社会经济的发展,加工制作技术得到了迅速发展。铆焊是一项常见的机械产品加工制作技术,其有着多种工作类型,在工程机械中应用比较多的是焊工、铆工等,主要工作就是根据设计方提供的图纸和制作要求,利用优质原料和适用工具,把各种板材、型材制作成符合相关标准的合格产品的过程。铆焊技术在航天、船舶、化工行业有着广泛的应用,其应用的领域比较宽,发挥着重要的应用价值。为了保证焊接制作的质量,焊接人员需要控制好焊接的温度,保证铆焊件质量的合格率。本文就铆焊件制作时焊接温度的控制进行了讨论。

关键词:铆焊件;制作;焊接温度;控制

1铆焊件的焊接传热分析及接触类型

在焊接铆焊件之时,一般需要高温高压环境的配合,部分情况下还需要添加一些填充材料方才能完成焊接,相关工作人员必须严格按照图纸要求进行加工制作,并在此过程中采用适宜的工艺技术,从而保证其焊接质量。

1.1铆焊件焊接传热的基本形式

在焊接的过程中,受热过程是局部的,焊件有一个传热的过程,其不同的部位有着温差,焊件内部与周围介质可能会发生热传递。从热力学的角度,热传递有传导、辐射、对流等过程,在焊接的过程中,在热源传递的影响下,焊件的温度会大大升高,这种热传递主要是对流或者辐射的形式。在焊件获得热能后,会对热量进行传导,从整体的角度,焊件的温度分布是不均匀的,随着时间的推移,焊件温度会逐渐下降,由于温度不是均衡的,所以,焊接人员一定要控制焊接温度,这也是提高铆焊件制作质量及水平的有效途径。

1.2铆焊件焊接接触类型的分类

在铆焊件的制作及加工过程中,焊接接触的部分可以进行类别的划分,通常分三类,即焊缝、热熔区以及热影响区。其中焊缝是焊接材料在加热以后出现的金属凝固状态,在加热过程中,金属会逐渐转变为液态,并形成与焊接熔池并相垂直的柱状形态,最后热量散失呈现固态金属形态。而热熔区,则为焊缝与母材间的过度区域,其中的熔合线呈现半熔化的特征,液态金属与固态的母材件有一天线形的交界缝,这就是所谓的熔合线,这一区域的温度在液态很金属温度之下而在固态母材温度之上,晶粒一般较粗,其化学成本不均匀。最后是热影响区,其是在焊接过程中形成,是指在材料未熔化时,焊件因受热而产生机械性变化的部分。

2温度控制对铆焊件的影响

2.1焊接的热过程

在焊接的过程中,焊接人员需要了解温度控制对帽焊接制作的影响,应了解其受热时的变化与特点。焊接时温度比较高,最高温度可达AC3以上,而在熔合线区域内,焊接的温度在1400℃以上。在焊接制作时,温度上升的速度比较快,由于热源比较集中,加热速度会非常快。焊接过程高温持续的时间并不长,焊接具有热循环的特点,会发生热传导,焊件与周围介质会发生热量的传播,所以,高温保持的时间比较短。焊接后采用的是自然连续冷却的方式,连续冷却使焊件成型。在有的情况下,会给焊件进行保温处理,工作人员需要采用特殊的工作方式。焊接加热的过程有着一定特点,焊接人员一定要掌握温度控制的方法,了解温度控制对焊接质量的影响,从而根据设计要求,达到焊接质量标准,保证铆焊件制作的合格性。

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2.2铆焊件制作的焊接缺陷

焊接缺陷具有十分多的种类,基本可分为外部和内部这两种类型,其中外部缺陷是指通过简单工具便可发现或肉眼可以看见的问题,如表面气孔、裂缝、弧坑、咬边和焊瘤等问题。内部缺陷具有较强的隐蔽性,都出现在熔合区域,只能通过无损检验法或破坏性的实验才能予以发现,如裂缝、夹渣、气孔、焊透、未熔合等。

2.3产生铆焊件缺陷的温控原因

铆焊件的焊接过程是一个很复杂的流程,任何一个环节的疏忽和技术失误都会造成焊件制作的失败。通过对温控原因分析来看,主要有以下几点:一是质量意识不强。没有相应的技能,没有按照规定的流程进行焊接,缺乏对温度的控制导致失败;二是焊口表面清理不好。主要表面在存在水锈或者油渍,没有清理干净,影响焊接温度的传递,导致失败;三是生产器材质量问题。主要表现在CO2不纯净和焊机或者其他焊接器材质量不过关,导致升温时间过长或者达不到温度要求,影响焊接效果;四是温度控制不良。主要表现焊接人员对加热时间和温度掌握不好,导致传递时间过长,破坏内部结构;五是环境要求不达标。主要表现在焊接场所温度过高或者污染严重,即使有再严格的焊接流程,也难免在焊件上产生缺陷。

3加强焊接温度控制的措施及对策

通过以上分析,我们可以看到,温度会影响铆焊件的金属晶粒的熔化和成长过程,这种影响往往体现在型材的相变,我们统称为热影响区域。产生热影响区域,会使相关区域晶粒粗大,焊接质量低,为了避免此类问题的发生,必须要采取相应的对策及办法。

3.1做好准备工作

实现铆焊件成功焊接的必要条件就是做好充分的准备工作,要合理运用热切割的方式对坡口进行处理,以免母材边缘形成淬硬层,淬硬层往往以其低塑性而造成冷加工的开裂,进行这种处理可以有效的保证金属的热传递。同时还要对焊接区域存在污渍问题进行及时消除和清理,比如水分、锈迹、氧化膜及其他污物等,以确保能够实现既定温度,必要时要对焊接材料进行除湿处理,以保证实现应有的技术效果。如果一些复杂件或者精密件对于技术要求较高,在开始加工前应进行缓慢的预热,从而避免快速加温而出现缺陷或变形。

3.2充分重视熔池温度控制

焊接工作操作过程中,熔池的温度控制是比较重要的,焊接电流以及直径是控制的重要方法,结合焊接层次和空间温度来进行选用,开始焊接的时候选用的焊条直径和电流都比较大,立、横养位较小。对于电弧燃烧的时间,可通过电弧燃烧对熔池温度加强控制,熔池温度过高以及熔孔大的时候,可适当减少电弧燃烧时间,降低熔池温度。

3.3注重规范焊接的方法

铆焊件的实际制作过程当中,在温度的控制方面就要充分重视,电弧燃烧时间控制能有效实现对温度控制。熔池温度比较高能减少燃烧时间,对温度就能有效降低,不然则会升温。实际的焊接方法应用方面,就可通过特定摆幅以及坡口两侧进行停顿,对熔池的问题能有效控制,保障熔孔的一致性,从而能有效避免形成焊瘤。具体的焊接操作过程中,就要对焊接的角度合理把握,因为焊接的角度对温度的影响是决定性的,在夹角垂直的时候,就会使电弧相对集中,熔池的温度高。将焊接的角度控制在90°—95°间的时候,能使背面比较平整,对接头内凹的现象要能有效控制。起弧的时候就要进行试验,在高度上能有效调整电流强度,以及对温度进行检测等。

4结束语

综上所述,铆焊件制作对焊接的温度有着一定要求,相关工作人员一定要做好温度控制工作,根据热力学的理论,焊接人员需要了解铆焊件焊接受热的原理与特点,这有利于改进焊接技术。随着焊接技术的发展,越来越多的智能化系统被应用致焊接体系,对于温度的控制将会越来越精确,但对于铆焊件的焊接仍然要大量依赖于手工,不可能批量进行,所以加强对铆焊件焊接温控技术的研究仍然有其重要意义。

参考文献

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[2]浅析掘进机铆焊件制作中焊接温度的控制[J].穆忠林.中国新技术新产品.2015(04)

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[4]焊接温度检测系统的研究[J].蔡金金,胡敏英,李昕.河北农业大学学报.2010(05)

论文作者:张浩,越小耕

论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期

论文发表时间:2018/2/9

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