焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析论文_苗二波

焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析论文_苗二波

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摘要:在我国的制造加工行业中,涉及的加工工艺非常复杂以及多样。同时在我国科学技术发展的历程中,我国的焊接工艺已经独立于机械加工领域,形成了一个专业的独立机械学科生活中人们大量用到了不锈钢材料,在重工业和企业中不锈钢材料的使用也是非常多的。在焊接不锈钢的时候,常常会出现焊接变形的问题,要想避免这种情况,采取措施是必须的,为了更好地使焊接的质量得以提高,对焊接工艺必须进行技术上的创新和变革。

关键词:焊接工艺;不锈钢焊接变形;影响

1目前焊接工艺的主要发展现状

在我国的机械加工行业中,焊接工艺的应用范围越来越广泛。这样的大环境下也带动了我国的焊接工艺发展和提升,目前我国较为常用的焊接工艺有四个,首先是机械加工过程中的电弧焊焊接工艺,其次是机械加工过程中的氩弧焊焊接工艺,再次是机械加工过程中的激光焊焊接工艺,最后是机械加工过程中的二氧保护焊焊接工艺。上述的四种焊接工艺在不断的应用过程中也在进行不断的改进和创新。除了我国的焊接工艺种类上有了非常大的提升,同时在焊接设备上也进行了相应的处理和更新换代。目前我国在焊接设备上已经同世界先进国家的焊接设备相似。因此焊接工艺在不断的创新,焊接设备在不断的更新,这两个发展趋势已经能够保障我国的焊接工艺在进行操作的过程中达到相应的焊接效果,保障焊接的最终质量。

2不锈钢焊接工艺具体实施方法

2.1不锈钢焊接工艺

不锈钢焊接时一般多采用水冷法,正确选取坡口尺寸,合理选用焊接参数,坡口表面要清除干净,焊接时要密切注意坡口两侧的熔合情况。

不锈钢氩弧焊根部焊接,必须对管内充氩来保护根部焊道,如果管道内部有残留的空气很容易使根部焊缝出现,发黑、开花以及斑点等现象,这些现象的出现多数是由于产生了铬碳化合物,因此焊接时首先用大流量的氩气将管内的空气排空,然后气体开通正常,这样既能保护根部也能降低温度。

不锈钢氩弧焊焊接时应采用八字摇摆法而不应用飘弧焊,不锈钢的熔池量较大如果用飘弧焊参数会很大,焊缝很容易堆积,由于不锈钢的特殊物理性能焊缝周围的温度会很高,产生缺陷的几率会很大。八字摇摆法焊接参数小使焊缝的温度低,产生晶间腐蚀的几率变小,飘忽焊焊接参数较大,不利于不锈钢本身的工艺。

2.2具体操作方法

不锈钢管氩弧焊根部焊接添丝分为外添丝和内添丝两种方法,添丝方法有连续和断续两种方法。

2.2.1外送丝打底焊

电弧引燃后先不填丝,当起焊点开始熔化形成熔池后,开始用连续送丝。

(1)填丝时,焊丝应与通过熔池的切线15度角送入熔池前方。焊丝沿坡口上方送至熔池后,应将焊丝轻轻向熔池中推一下,并向管内摆动。在填丝同时,焊枪按逆时针方向匀速转动。

(2)焊接过程中应注意对熔孔的控制,熔孔一般应保持深入坡口每侧1mm左右。如熔孔变大,应适当抬高焊丝端部距坡口根部距离,加快焊接速度。如若熔孔变小或没有,应降低速度、减少填丝量或暂停填丝。

(3)焊接时焊丝应压向坡口根部,使焊丝顺利的过渡到焊缝的背面。焊接过程中,管与焊丝位置要保持一定距离,避免焊丝扰乱气流及接触钨极,喷嘴直接和焊缝接触。焊丝末端不得脱离氩气保护区,以免被保护不到位。

2.2.2内送丝打底焊

内送丝是将焊丝穿过管子内部,使焊丝直接送给到坡口根部,焊缝背面成型更容易控制。内送丝法焊接时应采用断续两点焊接法。

(1)填丝时,焊丝与焊接熔池切线成20°左右角度送入熔池前方。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焊丝先送至坡口一侧形成熔池后焊丝在迅速摆到另一侧破口在形成熔池,两侧熔池叠加形成根部焊缝。在填丝同时,焊枪按逆时针方向匀速转动。

(2)焊接过程中应注意对熔孔的控制,熔孔的控制方法和外添丝有一定的区别虽然还一般应保持深入坡口每侧1mm左右,但是熔孔的打小控制一般都是利用焊丝和操作方法来控制的,熔孔大,电弧熄灭焊丝向前移动,当熔孔的颜色由深红变暗红后在起弧,然后再继续正常焊接,当熔孔小时,电弧尽可能地烧向破口根部,熔孔大小合适后在继续焊接,这时注意熔孔变小时,一定不能添丝。

(3)焊接时焊丝应压向坡口根部,使焊丝顺利的过渡到焊缝的背面。焊接过程中,管与焊丝位置要保持一定距离,避免焊丝扰乱气流及接触钨极,喷嘴直接和焊缝接触。焊丝末端不得脱离氩气保护区,以免被保护不到位。

2.2.3收弧

打底焊道封闭时,先停止送丝,待熔池与原起焊头部熔合为一个熔池时,再填加焊丝。填满弧坑后熄弧,熄弧方法同接头收弧方法相同。

3焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

3.1焊接参数对不锈钢焊接变形造成的影响

焊接参数通常包括焊接电流、电弧电压等,在焊接过程中,这些参数会直接对不锈钢焊接变形造成影响。其实,在进行不锈钢焊接操作的时候,其焊接顺序和焊接方法依照不同情况是随时发生变化的,是可以依据实际情况进行调整的,同样,焊接参数也是可以调整的。焊接时的实际电流与焊接温度有一定的关系,一般焊缝中心的温度达到了2000℃,中间弧柱的温度高达5000℃,阴极区的温度达到了1300~2500℃。焊接操作的标准值直接限定了不锈钢焊接的具体操作,规定标准值的主要目的是避免在焊接过程当中不锈钢出现焊接变形或电流过大的现象。为了使不锈钢构件焊接受热均衡,一定要严格控制焊接电流,如果焊接电流过小,焊接的质量会受到直接的影响。

3.2焊接方法对不锈钢焊接变形造成的影响

在日常生活或者重工业中,经常使用的焊接方法有限,比如有电弧焊、融化极气体保护焊、埋弧焊等,也有比较特殊的焊接方法。在进行不锈钢焊接操作时,要依照不锈钢材料的整体功能和需求来选择焊接方法,这样进行焊接操作将更加合理、更加科学。另外,在进行焊接的时候,还要依照不锈钢材料和制造需求有针对性地选择焊接工艺,从而避免不锈钢焊接变形现象的发生。总之,在采用不锈钢焊接工艺进行焊接的时候,基本原则就是依照不锈钢材料的特点选择合适的焊接方法,从而尽可能减少乃至避免焊接过程中不锈钢焊接变形现象的出现。

3.3焊接顺序给不锈钢焊接变形带来的影响

在对不锈钢进行焊接操作的时候,必须要注意焊接操作的顺序,如果不按照顺序进行焊接操作,那么对焊接变形造成的影响是非常大的。焊接顺序改变了之后,前后操作经常颠倒,这些直接影响了不锈钢构件,在实际的应力和分布的状态发生改变之后,焊接变形的现象就出现了。如果确定焊接顺序的依据不够科学、合理,那么在进行不锈钢焊接的时候焊接变形现象出现的概率将增大很多。所以,在对不锈钢进行具体焊接操作的过程当中,要提前充分了解其功能和需求,在容易发生焊接变形的部位先进行焊接操作,倘若不锈钢构件有缝隙出现,焊接操作必须马上开始;倘若缝隙在焊接之前就出现了,那么对不锈钢构件的焊接就要放在第一位了。

结论

在实际生产中,不锈钢管氩弧焊应用广泛,是焊接专业人员必须掌握的操作技能之一。不锈钢涉及行业较多,掌握其焊接工艺要点及操作技能尤为重要,特别是对缺陷的控制,尤为重要。本文是根据个人的经验对不锈钢氩弧焊根部焊接的一些见解,不一定适合应用到每个人,希望能够对焊接从业人员有所帮助。

参考文献

[1]王步美,陈挺,徐涛,等.焊接工艺对奥氏体不锈钢焊接接头应变强化性能的影响[J].机械工程材料,2013(2).

[2]成威,廖秋慧.不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法[J].轻工机械,2015(02).

[3]杨正.焊接工艺对2205不锈钢焊接接头组织和力学性能影响分析[J].科技传播,2013(25).

论文作者:苗二波

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/10/1

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