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1、薄板焊接知识 1 提纲 二 四 三 薄板焊接面临主要问题及原因 一 车间现场出现问题汇总 解决措施 变形矫正 五 实验构想 2 烧穿 变形 薄板焊接面临主要问题 3 大量的薄板焊接实验表明 烧穿是薄板电弧焊时的主要问题之一 其产生与熔池受力密切相关 1 F重 熔融金属的重力 决定熔池金属的多少 2 F电弧 电弧吹力 主要由电流大小决定 3 F表 熔池金属表面张力 与金属种类有关 还与熔池表面状态有关 4 固液体金属的附着力和液体金属的内聚力等内力 相对较小 对烧穿的影响可忽略不计 薄板焊接面临主要问题 4 5 大量的薄板焊接实验表明 烧穿是薄板电弧焊时的主要问题之一 其产生与熔池受力密切相关
2、重力和电弧吹力是促使熔池下塌或使之烧穿的力 而表面张力则是阻止熔池下塌或烧穿的力 如果F重 F电弧 F表三者的合力大于熔池金属的强度 液体金属就会被拉断而出现烧穿 薄板焊接面临主要问题 6 为使薄板件焊缝不致烧穿 应提高熔池的表面张力F表 降低其他力的作用 即减少由于热量积累而造成熔池金属量的增大 尽量减少焊接电流和热输入 薄板焊接面临主要问题 热输入 指熔焊时 有焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能 热输入等于焊接电流 焊接电压 热效率的乘积和焊接速度的比值 7 薄板焊接的另一主要问题是焊接变形 焊接过程总是一个局部加热和冷却的过程 在焊接热作用下 材料受到不均匀的加热和冷却 会产生不均匀的应
3、力状态 造成不同程度的应力及应变 而薄板由于自身拘束小焊接时变形较大 其中以波浪边形最为严重 且很难矫正 常见的薄板焊接问题 薄板焊接面临主要问题 8 1 减小热输入量 使线能量集中由于施焊会导致冷热循环状态 同时热传播需要一定的时间 因此 时间因素也会影响变形 所以可以在周围金属受热膨胀前迅速结束焊接 这样可以减少变形量 另外 采用的焊接工艺 焊条类型和焊条粗细 电流 施焊速度也都能影响焊接热输入 进而影响到焊缝的收缩和工件的变形 这是我们车间现有的能够从源头上控制焊接变形的方法 薄板焊接面临主要问题 控制焊接变形方法 9 2 合理的焊缝金属量焊缝处的填充金属仅以满足工件连接和质量需要即可
4、以尽可能地减少收缩力 换句话说不要过焊 焊缝金属越多 收缩力越大 正确按照使用要求来决定焊缝大小 将有助于控制焊接变形 薄板焊接面临主要问题 控制焊接变形方法 10 3 利用焊缝收缩力采用反变形法施焊前采用焊接有意偏置 或者部分工件预弯预拱 利用机械方法产生反向变形来抵消焊缝收缩力产生的变形 此种方法需要大量的实践积累和记录 这就需要我们车间师傅花心思记录 重视生产经验积累 薄板焊接面临主要问题 控制焊接变形方法 2020 4 4 11 12 4 合理的焊接顺序 恰当的焊接方向焊接顺序能够很大程度上影响焊接变形 甚至可能在后期矫正过程中 不合理的焊接使得工件报废 合理的焊接顺序为先焊收缩量大的
5、焊缝 后焊变形量小的焊缝 先焊对接焊缝 后焊角焊缝 先焊横向焊缝 后焊纵向焊缝 先焊厚板 再焊薄板 厚板对接时 动载注意开斜边过渡 当然根据具体的实际生产焊接顺序可变更 另外可以通过焊接方向使焊接收缩力相互平衡抵消 从而减少变形量 薄板焊接面临主要问题 控制焊接变形方法 13 5 预加刚性约束目前应用最广泛的也是最为有效的控制变形的措施是预加刚性约束 对板材进行刚性固定 将构件加以固定来限制焊接变形 对于刚度小的结构 可以采用胎卡具或临时支承等措施 增加该结构在焊接时的刚度 以减少焊接变形量 结构的刚度越大 利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差 而对角变形及波浪形较为有效 这种方法虽然可以减少
6、焊接变形 但同时却又增加了焊接应力 薄板焊接面临主要问题 控制焊接变形方法 14 针对我厂先存在的变形进行矫正 一般采用机械矫正法与火焰矫正法以及综合矫正法 变形矫正 机械矫正 利用压力机等机械设备进行工件矫形 缺点 易引起冷作硬化 牺牲塑性储备 适用于塑性较好的材料 如不锈钢等 15 火焰矫正 火焰矫正法是各矫正方法中操作要求最高 工艺最复杂的方法 也是施工中所采用的主要矫正手段 本操作过程是先在钢构件变形处用火焰加热升温 之后通过缓慢冷却或采用大锤敲打矫正变形 按火焰加热方式的不同 可分成三种形式 点状加热 线状加热和三角加热 其矫正原理如下 根据金属热胀冷缩的物理性能 当钢材受热时将会在
7、1 2 10 5 的线膨胀率向各个方向伸长 当冷却到原来温度时 除收缩到未加热时的长度外 钢材还将会继续按1 48 10 6 的收缩率继续收缩一部分于是导致收缩后的长度比加热前有所缩短 因而通过对变形的凸面处适当位置进行火焰加热升温 利用冷却时产生的内部强大的冷缩应力 促使材料的内部受拉生塑性收缩 从而矫正变形 变形矫正 16 焊漏 车间现场出现问题汇总 17 由于焊接变形引起闪缝 车间现场出现问题汇总 18 1 采购薄板焊机 由于具有脉冲工作方式 因此熔池容易控制 热影响区小 焊接电流可以小到0 1A稳定燃烧 对于厚度为0 1 2 5mm薄板尤其适用 具有氩弧焊无法替代的微小电流电弧指向性和大电流熔化速率和熔深 焊接效率是氩弧焊的2倍 2 严格控制电流电压的调节 遵循焊接规程焊接工艺参数 不偷懒不调电流 不经验主义调电流 不贪图快速而加大电流 实验构想 控制源头 1 严格控制外协来料的合格 针对目前出现的来料不合格 从而影响产品质量的现象 必须从源头上杜绝此类现象发生 2 上料过程中 搬运拼点轻拿轻放 由于薄板的刚性不够 碰撞敲击都会引起材料的塑性变形 导致结构件变形或者加工困难 3 组织专门小组进行有针对性的薄板产品生产 从而提高技能熟练度 从减少人为因素对焊接质量的影响 实验构想 控制过程 19 致谢 谢谢 请各位指正 20 2020 4 4 21
