第一篇:焊接電流、電壓、焊接速度對焊縫的影響
焊接電流、電壓、焊接速度對焊縫的影響
焊接電流、電壓、焊接速度是決定焊縫尺寸的主要能量參數。
1、焊接電流
焊接電流增大時(其他條件不變),焊縫的熔深和余高增大,熔寬沒多大變化(或略為增大)。這是因為:
(1)電流增大后,工件上的電弧力和熱輸入均增大,熱源位置下移,熔深增大。熔深與焊接電流近于正比關系。
(2)電流增大后,焊絲融化量近于成比例地增多,由于熔寬近于不變,所以余高增大。
(3)電流增大后,弧柱直徑增大,但是電弧潛入工件的深度增大,電弧斑點移動范圍受到限制,因而熔寬近于不變。
2、電弧電壓
電弧電壓增大后,電弧功率加大,工件熱輸入有所增大,同時弧長拉長,分布半徑增大,因而熔深略有減小而熔寬增大。余高減小,這是因為熔寬增大,焊絲熔化量卻稍有減小所致。
3、焊接速度
焊速提高時能量減小,熔深和熔寬都減小。余高也減小,因為單位長度焊縫上的焊絲金屬的熔敷量與焊速成反比,熔寬則近于焊速的開方成反比。
其中的U代表焊接電壓,I是焊接電流,電流影響熔深,電壓影響熔寬,電流以燒透不燒穿為益,電壓以飛濺最小為益,兩者固定其一,調另一個參數即可
焊接電流的大小對焊接質量和焊接生產率的影響很大。焊接電流主要影響熔深的大小。電流過小,電弧不穩定,熔深小,易造成未焊透和夾渣等缺陷,而且生產率低;電流過大,則焊縫容易產生咬邊和燒穿等缺陷,同時引起飛濺。因此,焊接電流必須選得適當,一般可根據焊條直徑按經驗公式進行選擇,再根據焊縫位置、接頭形式、焊接層次、焊件厚度等進行適當的調整。
電弧電壓是由弧長決定的,電弧長,電弧電壓高;電弧短,則電弧電壓低。電弧電壓的大小主要影響焊縫的熔寬。焊接過程中電弧不宜過長,否則,電弧燃燒不穩定,增加金屬的飛濺,而且還會由于空氣的侵人,使焊縫產生氣孔。因此,焊接時力求使用短電弧,一般要求電弧長度不超過焊條直徑。
焊接速度的大小直接關系到焊接的生產率。為了獲得最大的焊接速度,應該在保證質量的前提下,采用較大的焊條直徑和焊接電流,同時還應按具體情況適當調整焊接速度,盡量保證焊縫高低和寬窄的一致。
1、短路過渡焊接
CO2電弧焊中短路過渡應用最廣泛,主要用于薄板及全位置焊接,規范參數為電弧電壓焊接電流、焊接速度、焊接回路電感、氣體流量及焊絲伸出長度等。(1)電弧電壓和焊接電流,對于一定的焊絲直徑及焊接電流(即送絲速度),必須匹配合適的電弧電壓,才能獲得穩定的短路過渡過程,此時的飛濺最少。
不同直徑焊絲的短路過渡時參數如表:
焊絲直徑(㎜)0.8 1.2 1.6 電弧電壓(V)18 19 20
焊接電流(A)100-110 120-135 140-180(2)焊接回路電感,電感主要作用:
a 調節短路電流增長速度di/dt, di/dt過小發生大顆粒飛濺至焊絲大段爆斷而使電弧熄滅,di/dt 過大則產生大量小顆粒金屬飛濺。
b 調節電弧燃燒時間控制母材熔深。
c 焊接速度。焊接速度過快會引起焊縫兩側吹邊,焊接速度過慢容易發生燒穿和焊縫組織粗大等缺陷。
d 氣體流量大小取決于接頭型式板厚、焊接規范及作業條件等因素。通常細絲焊接時氣流量為5-15 L/min,粗絲焊接時為20-25 L/min。
e 焊絲伸長度。合適的焊絲伸出長度應為焊絲直徑的10-20倍。焊接過程中,盡量保持在10-20㎜范圍內,伸出長度增加則焊接電流下降,母材熔深減小,反之則電流增大熔深增加。電阻率越大的焊絲這種影響越明顯。
f 電源極性。CO2電弧焊一般采用直流反極性時飛濺小,電弧穩定母材熔深大、成型好,而且焊縫金屬含氫量低。
2、細顆粒過渡。
(1)在CO2氣體中,對于一定的直徑焊絲,當電流增大到一定數值后同時配以較高的電弧壓,焊絲的熔化金屬即以小顆粒自由飛落進入熔池,這種過渡形式為細顆粒過渡。
細顆粒過渡時電弧穿透力強母材熔深大,適用于中厚板焊接結構。細顆粒過渡焊接時也采用直流反接法。
(2)達到細顆粒過渡的電流和電壓范圍:
焊絲直徑(mm)電流下限值(A)電弧電壓(V)
1.2 300 34-35 1.6 400 2.0 500
隨著電流增大電弧電壓必須提高,否則電弧對熔池金屬有沖刷作用,焊縫成形惡化,適當提高電弧電壓能避免這種現象。然而電弧電壓太高飛濺會顯著增大,在同樣電流下,隨焊絲直徑增大電弧電壓降低。CO2細顆粒過渡和在氬弧焊中的噴射過渡有著實質性差別。氬弧焊中的噴射過渡是軸向的,而CO2中的細顆粒過渡是非軸向的,仍有一定金屬飛濺。另外氬弧焊中的噴射過渡界電流有明顯較變特征。(尤其是焊接不銹鋼及黑色金屬)而細顆粒過渡則沒有。
3、減少金屬飛濺措施:
(1)正確選擇工藝參數,焊接電弧電壓:在電弧中對于每種直徑焊絲其飛濺率和焊接電流之間都存在著一定規律。在小電流區,短路過渡飛濺較小,進入大電流區(細顆粒過渡區)飛濺率也較小。
(2)焊槍角度:焊槍垂直時飛濺量最少,傾向角度越大飛濺越大。焊槍前傾或后傾最好不超過20度。
(3)焊絲伸出長度:焊絲伸出長對飛濺影響也很大,焊絲伸出長度從20增至30㎜,飛濺量增加約5%,因而伸出長度應盡可能縮短。
4、保護氣體種類不同其焊接方法有區別。
(1)利用CO2氣體為保護氣的焊接方法為CO2電弧焊。在供氣中要加裝預熱器。因為液態CO2在不斷氣化時吸收大量熱能,經減壓器減壓后氣體體積膨脹也會使氣體溫度下降,為了防止CO2氣體中水分在鋼瓶出口及減壓閥中結冰而堵塞氣路,所以在鋼瓶出口及減壓之間將CO2氣體經預熱器進行加熱。
(2)CO2+Ar氣作為保護氣的焊接方法MAG焊接法,稱為物性氣體保護。此種焊接方法適用于不銹鋼焊接。
(3)Ar作為氣體保護焊的MIG焊接方法,此種焊接方法適用于鋁及鋁合金焊接。
五、基本操作技術
1、注意事項
(1)電源、氣瓶、送絲機、焊槍等連接方式參閱說明書。
(2)選擇正確的持槍姿勢:
a 身體與焊槍處于自然狀態,手腕能靈活帶動焊槍平移或轉動。
b 焊接過程中軟管電纜最小曲率半徑應大于300m/m焊接時可任意拖動焊槍。
c 焊接過程中能維持焊槍傾角不變還能清楚方便觀察熔池。
d 保持焊槍勻速向前移動,可根據電流大小、熔池的形狀、工件熔和情況調整焊槍前移速度,力爭勻速前進。
2、基本操作
(1)檢查全部連接是否正確,水、電、氣連接完畢合上電源,調整焊接規范參數。
(2)引弧:CO2氣體保護焊采用碰撞引弧,引弧時不必抬起焊槍,只要保證焊槍與工作距離。
a 引弧前先按遙控盒上的點動開關或焊槍上的控制開關將焊絲送出槍嘴,保持伸出長度10 ~15 mm。
b 將焊槍按要求放在引弧處,此時焊絲端部與工件未接觸,槍嘴高度由焊接電流決定。
c 按下焊槍上控制開關,焊機自動提前送氣,延時接通電源,保持高電壓、慢送絲,當焊絲碰撞工件短路后自然引燃電弧。短路時,焊槍有自動頂起的傾向,故引弧時要稍用力下壓焊槍,防止因焊槍抬起太高,電弧太長而熄滅。
3、焊接
引燃電弧后,通常采用左焊法,焊接過程中要保持焊槍適當的傾斜和槍嘴高度,使焊接盡可能地勻速移動。當坡口較寬時為保證二側熔合好,焊槍作橫向擺動。焊接時,必須根據焊接實際效果判斷焊接工藝參數是否合適。看清熔池情況、電弧穩定性、飛濺大小及焊縫成形的好壞來修正焊接工藝參數,直至滿意為止。
4、收弧
焊接結束前必須收弧。若收弧不當容易產生弧坑并出現裂紋、氣孔等缺陷。焊接結束前必須采取措施。
(1)焊機有收弧坑控制電路。焊槍在收弧處停止前進,同時接通此電路,焊接電流電弧電壓自動減小,待熔池填滿。
(2)若焊機沒有弧坑控制電路或因電流小沒有使用弧坑控制電路。在收弧處焊槍停止前進,并在熔池未凝固時反復斷弧、引弧幾次,直至填滿弧坑為止。操作要快,若熔池已凝固才引弧,則可能產生未熔合和氣孔等缺陷。
電流一般主要調送絲的速度,電壓的作用是來化焊絲的,電壓低了焊絲化不了容易頂絲,飛濺很大,成型很難看焊縫很高尖尖的
電壓高了化絲速度快,電壓太大了成型很不好溶池容易癱也不亮不飽滿。
當不知道是電流電壓大小時,可以先定住一個去調另外一個,你可以先定住電流不動去調電壓,先往小里調因為電壓如果掌握不好突然加大很容易把導電咀回燒掉,往小調如果飛濺特大就往大調。
也可以電壓不動線條電流,如果往大調飛濺很大,可以往小調也可以把電壓調大。如果往小調焊絲回燒,可以往大調也可以把電壓降低
這種調法很好學,很簡單,調的時候直到聲音很順基本差不多了。
還有種機子是一元化調節,就是電流電位器調電流電壓,電壓電位器是微調電壓。大同小異。
第二篇:淺析焊接工藝參數對焊接質量的影響
淺析焊接工藝參數對焊接質量的影響
一、焊接工藝在機械制造中的應用:
焊接由于節省大量的材料,生產效率高,是制造業中主要的加工工藝之一,幾乎涉及到所有的產品。剛結構的焊接制作,工業產品及廠房的制作安裝,民用產品的制造等等。利用現有設備及焊接材料和操作人員的技能情況,制定適合的焊接工藝規程,保證焊接質量,是產品的生產過程中,最為重要的環節。
焊接質量的保證,是在試驗的基礎上,根據不同材料的物理性能和化學成分,以及所采用的焊接設備、焊接方法和結構特性,制定能保證其加工質量的焊接工藝技術文件。在生產實踐過程中,如何確保焊接工藝規程的實施,是鋼結構生產及維修部門的重要工作。
由于各企業所加工構件的材料和結構不同,使用的焊接方法不同,在焊接試驗和工藝評定方面,所做的內容也不盡相同,制定的焊接規程也有一定的差別。焊接規程做為焊接過程的技術性文件,不論生產何種產品,保證其質量的前提,就是焊接生產全過程完整的執行焊接工藝規程。
焊接工藝規程是在滿足產品設計規程要求的前提下,經過焊接工藝評定制定的,是生產過程重要的技術文件之一。焊接工藝規程的完全執行,是控制焊接產品質量行之有效的程序和方法。
二、焊接參數對焊接的影響與控制
在結構材料已知的情況下,焊接工藝規程中,主要的幾個參數如焊接材料、接頭形式、焊接電流、焊接電壓、保護氣體流量、氣體純度、焊接層數,而合金鋼及有色金屬焊接過程,還要考慮層間溫度、預熱及后熱溫度。如任一參數的大幅度變動,都可能產生焊縫尺寸超差、成形不好、裂紋、夾渣、未焊透、咬邊、焊瘤、燒穿、焊接變形等缺陷,甚至產品報廢
焊接過程是一個不均勻加熱和冷卻過程。焊縫區及熱影響區溫度會隨著焊條(焊絲)的移動而發生變化。是一個不均勻加熱和冷卻過程,熔池的冶金反應也是不充分的。焊接電流作為焊接過程重要的工藝參數之一,是決定焊接熱輸入量的重要參數,即線能量的的大小。當焊接電流增大時,焊接速度也應加快。才能保證線能量基本不變。日常操作中,基本是以提高生產效率為前提,盡可能的采用大的電流參數。大的電流參數,固然提高了生產效率,但對焊接質量和焊縫成形產生了一定的影響。會燒損一部分合金元素,隨著合金元素含量的減少,焊縫冷卻后的的組織結構發生變化,而且熔滴過渡形式也發生改變。短路過渡變為射流過度,熔滴尺寸變小,體表面積增大,氣體帶入熔池更多,產生氣孔的幾率增加。大的焊接電流作業時,熔合區和過熱區的的晶粒粗大,冷卻速度加快,極易出現脆化相,使焊縫的疲勞強度和沖擊韌性降低。特別是淬火傾向大且有低溫沖擊韌性要求的材質,對其焊接接頭的影響最為明顯。同時,焊接電流過大,產生的咬邊、焊穿、焊瘤、嚴重焊接變形致使焊接接頭應力集中,疲勞強度和承載能力下降,嚴重時導致焊縫開裂。焊接電流過小易產生氣孔、未焊透、夾渣等缺陷,降低接頭的致密性,減少承載面積,致使接頭強度和沖擊強度降低。
焊接電流增加時,電弧的熱量增加,因此熔池體積和弧坑深度都隨電流而增加,所以冷卻下來后,焊縫厚度就增加;焊接電流增加時,焊絲的熔化量也增加,因此焊縫的余高也隨之增加。如果采用不填絲的鎢極氬弧焊,則余高就不會增加;焊接電流增加時,一方面是電弧截面略有增加,導致熔寬增加;另一方面是電流增加促使弧坑深度增加。由于電壓沒有改變,所以弧長也不變,導致電弧潛入熔池,使電弧擺動范圍縮小,則就促使熔寬減少。由于兩者共同的作用,所以實際上熔寬幾乎保持不變。
三、焊條電弧焊的電弧電壓的決定因素
電弧長度越大,電弧電壓越高,電弧長度越短,電弧電壓越低。在焊接過程中,應盡量使用短弧焊接。立焊、仰焊時弧長應比平焊更短些,以利于熔滴過渡,防止熔化金屬下滴。堿性焊條焊接時應比酸性焊條弧長短些,以利于電弧的穩定和防止氣孔。弧長增加,金屬飛濺越多,對母材金屬的表面損傷嚴重。特別是對有防腐要求的不銹鋼類和鈦金屬構件焊接過程中,應盡量減少飛濺物。
同時,焊接過程中,焊接速度應該均勻適當,既要保證焊透又要保證不焊穿,同時還要使焊縫寬度和余高符合設計要求。如果焊速過快,熔化溫度不夠,易造成未熔合、焊縫成形不良等缺陷;如果焊速過慢,使高溫停留時間增長,熱影響區寬度增加,焊接接頭的晶粒變粗,力學性降低,同時使工件變形量增大。當焊接較薄工件時,易形成燒穿。
當其它條件不變時,電弧電壓增長,焊縫寬度顯著增加而焊縫厚度和余高將略有減少,電弧電壓增大,嚴重時引起磁偏吹。這也是使焊縫成型不好,形成氣孔、夾渣、未焊透的一個因素。在焊接電源為直流反接時,表現得尤為突出。
由此可見,電流是決定焊縫厚度的主要因素,而電壓則是影響焊縫寬度的主要因素。因此,為得到良好的焊縫形狀,即得到符合要求的焊縫成形系數,這兩個因素是互相制約的,即一定的電流要配合一定的電壓,不應該將一個參數在大范圍內任意變動。
焊速對熔深和熔寬均有明顯影響,焊速較小時(例如單絲埋弧焊焊速小于)熔深隨焊速增加略有增加,熔寬減小。但焊速達到一定數值以后,熔深和熔寬都隨焊速增大而明顯減小。這是因為焊接速度增加時,焊縫中單位時間內輸入的熱量減少了。從焊接生產率考慮,焊接速度愈快愈好。但當焊縫厚度要求一定時,為提高焊接速度,就得進一步提高焊接電流和電弧電壓,所以,這三個工藝參數應該綜合在一起進行選用。四、焊速對焊接的影響
焊速較小時,電弧力的作用方向幾乎是垂直向下的,隨著焊速增大,弧柱后傾有利熔池液體金屬在電弧力作用下向尾部流動,使熔池底部暴露,因而有利于熔深的增加。
焊速增加時,從焊縫的熱輸入和熱傳導角度來看,焊縫的熔深和熔寬都要減小。
以上兩方面因素綜合的結果,低焊速時前者起主導作用,熔深隨焊速增加而略有增加。當焊速超過一定值時,后者起主導作用,熔深就隨焊速增加而減小。熔寬及增高則總是隨焊速增加而減小的。
從焊接生產率角度來考慮,焊速是愈快愈好,因此焊速減慢熔深降低的這一段區間是沒有實際意義的。當焊件熔深要求確定時,為提高焊速,就得進一步提高焊接電流和電弧電壓,即意味著電弧功率提高,因此,焊接電流和焊速的選取就要考慮綜合經濟效果。簡單的提高功率來提高焊速是有限制的。焊速對熔深和熔寬均有明顯影響,焊速較小時(例如單絲埋弧焊焊速小于)熔深隨焊速增加略有增加,熔寬減小。但焊速達到一定數值以后,熔深和熔寬都隨焊速增大而明顯減小。
實踐證明,提高電弧電壓會使熔池保護性能變差,氮氣孔傾向增加。提高焊接速度,會使結晶速度增加,氣孔傾向也增加。
五、常用焊接材料包括焊條、焊絲、保護氣體、焊劑。焊芯(焊絲)其作用主要是填充金屬和傳導電流。
焊條按用途可分為10大類;按熔渣酸堿度分為酸性和堿性兩大類;焊劑有酸性、中性、堿性三大類。焊絲按結構有實芯和藥芯兩類,按用途有8大類。手弧焊和埋弧焊作業中,焊縫區是通過氣渣聯合保護的。氣保焊和氣焊是以氣保護為主。堿性焊條由于加入CaF2,影響氣體電離,電弧的穩定性變差,一般要求采用直流反接。焊條工藝性能是通過藥皮配方來實現的。以電弧穩定性、焊縫脫渣性、再引弧性、飛濺率、熔敷系數、熔敷率、摻合金作用強弱等性能體現的。焊條(焊絲)質量檢驗有相關的國家標準作為依據。在實際使用中,一般都是定型生產的產品,可根據結構和焊縫金屬強度要求,做相應的檢驗。焊條(焊絲)的選用的基本原則是,確保焊接結構安全使用的前提下,盡量選用工藝性能好和生產率高的焊條(焊絲)和焊劑。根據被焊構件的結構特點、母材性質和工作條件,對焊縫金屬提出安全使用的各項要求,所選焊條(焊絲)、焊劑都應使之滿足。必要時通過焊接性試驗來確定。在生產中主要有同種金屬材料焊接和異種金屬焊接兩種情況,選用焊條(焊絲)焊劑時考慮的因素應有所區別。焊條(焊絲)、焊劑的保管也是焊接質量保證的重要環節之一,是不容忽視的。出現的藥皮脫落、焊絲表面銹蝕、藥皮(焊劑)含水量增加,均會導致焊縫含氫量過高,氣孔增加幾率升高,焊縫抗裂性能、韌性下降。有色金屬和不銹鋼構件防腐性能下降等工藝質量問題。特別是壓力容器及特殊鋼結構制造中尤為重要。為了保證焊接質量,原材料的質量檢驗很重要。在生產的起始階段,就要把好材料關,才能穩定生產,穩定焊接產品的質量。
六、加強焊接原材料的進廠驗收和檢驗,必要時要對其理化指標和機 械性能進行復驗。
建立嚴格的焊接原材料管理制度,防止儲備時焊接原材料的污損。實行在生產中焊接原材料標記運行制度,以實現對焊接原材料質量的追蹤控制。選擇信譽比較高、產品質量比較好的焊接原材料供應廠和協作廠進行訂貨和加工,從根本上防止焊接質量事故的發生。
總之,焊接原材料的把關應當以焊接規范和國家標準為依據,及時追蹤控制其質量,而不能只管進廠驗收,忽視生產過程中的標記和檢驗。
七、焊接接頭在焊接時的方法
焊接接頭是組成焊接結構的最基本要素。也是焊接結構的薄弱環節。主要有對接、角接、搭接、T形、卷邊五種形式。為使焊縫的厚度達到規定的尺寸不出現焊接缺陷和獲得全焊透的焊接接頭,焊縫的邊緣應按板厚和焊接工藝要求加工成各種形式的坡口。
常用焊接接頭坡口形式有V形、X形、U形及雙U形。設計和選擇坡口焊縫時,應考慮坡口角度、根部間隙、鈍邊和根部半徑。
焊條電弧焊時,為保證焊條能夠接近焊接接頭根部以及多層焊時側邊熔合良好,坡口角度與根部間隙之間應保持一定的比例關系。當坡口角度減小時,根部間隙必須適當增大。因為根部間隙過小,根部難以熔透,必須采用較小規格的焊條,降低焊接速度;反之如果根部間隙過大,則需要較多的填充金屬,提高了焊接成本和增大了焊接變形。
熔化極氣體保護焊由于采用的焊絲較細,且使用特殊導電嘴,可以實現厚板(大于200mm)I形坡口的窄間隙對接焊。
開有坡口的焊接接頭,一般需要留有鈍邊來確保焊縫質量。鈍邊高度以既保證熔透又不致燒穿為佳。焊條電弧焊V形或雙面U形坡口取0~3mm,雙面V形或雙面U形坡口取0~2mm。埋弧焊的熔深比焊條電弧焊大,因此鈍邊可適當增加,以減少填充金屬。帶有鈍邊的接頭,根部間隙主要取決于焊接位置和焊接工藝參數,在保證焊透的前提下,間隙盡可能減小。
坡口加工可以采用機械加工或熱切割法。V形坡口和X形坡口可以在機械氣割下料時,采用雙割據或三割據同時完成坡口的加工。坡口加工的尺寸公差對于焊件的組裝和焊接質量有很大的影響,應嚴格檢查和控制。坡口的尺寸公差一般不超過±0.5mm。
八、焊接方法的重要性
焊接質量對工藝方法的依賴性很強,焊接方法在影響焊接工序質量的諸因素中占有非常突出的地位。工藝方法對焊接質量的影響主要來自兩個方面,一方面是工藝制訂的合理性;另一方面是執行工藝的嚴格性。工藝方法是根據模擬相似的生產條件所作的試驗和長期積累的經驗以及產品的具體技術要求而編制出來的,是保證焊接質量的重要基礎,它有規定性、嚴肅性、慎重性和連續性的特點。通常由經驗比較豐富的焊接技術人員編制,以保證它的正確性與合理性。在此基礎上確保貫徹執行工藝方法的嚴格性,在沒有充足根據的情況下不得隨意變更工藝參數,即使確需改變,也得履行一定的程序和手續。
不合理的焊接工藝不能保證焊出合格的焊縫,但有了經評定驗證的正確合理的工藝規程,若不嚴格貫徹執行,同樣也不能焊出合格的焊縫。兩者相輔相成,相互依賴,不能忽視或偏廢任何一個方面。在焊接質量管理體系中,對影響焊接工藝方法的因素進行有效控制的做法是:必須按照有關規定或國家標準對焊接工藝進行評定。
選擇有經驗的焊接技術人員編制所需的工藝文件,工藝文件要完整和連續。按照焊接工藝規程的規定,加強施焊過程中的現場管理與監督。
在生產前,要按照焊接工藝規程制作焊接產品試板與焊接工藝檢驗試板,以驗證工藝方法的正確性與合理性。還有,就是焊接工藝規程的制定無巨細,對重要的焊接結構要有質量事故的補救預案,把損失降到最低。可根據在特定環境下,焊接質量對環境的依賴性也是較大的。焊接操作常常在室外露天進行,必然受到外界自然條件(如溫度,濕度、風力及雨雪天氣)的影響,在其它因素一定的情況下,也有可能單純因環境因素造成焊接質量問題。所以,也應引起一定的注意。在焊接質量管理體系中,環境因素的控制措施比較簡單,當環境條件不符合規定要求時,如風力較大,風速大于四級,或雨雪天氣,相對濕度大于90%,可暫時停止焊接工作,或采取防風、防雨雪措施后再進行焊接,在低氣溫下焊接時,低碳鋼不得低于-20℃,普通合金鋼不得低于-10℃,如超過這個溫度界限,可對工件進行適當的預熱。
第三篇:現代焊接技術對汽車生產質量的影響
現代焊接技術對汽車生產質量的影響
現代焊接技術對汽車生產質量的影響
摘要:隨著汽車工藝的發展,現代焊接技術在汽車生產過程中產生了舉足輕重的作用,車的發動機、變速箱、車橋、車架、車身、車廂六大組成都離不開焊接技術的應用。然而,不同的焊接方法會對汽車的生產質量產生不同的影響。本文簡述了現代的幾種不同的焊接方法及其在汽車工業中的應用現狀,分析了現代焊接技術在汽車制造中的作用、特點和影響。
關鍵詞:焊接技術汽車生產方法
Abstract: With the development of automobile technology, modern welding technology plays a very important role in automobile production process.Thesix compositionsof a car which consist ofengine, gearbox, axle, frame, body,compartmentare inseparable from the application of welding technology.However,different welding methods have different effect on car production quality.This paper briefly describes several different modern welding method and its application in automobile industry.Italso has analyzed the functions, characteristics and influencethose the modern welding technology produces in automobile manufacture.Key words:Welding technology car production method
焊接是利用各種形式的能量使被加工的材料產生永久連接的一種成型方法。焊接成形能化大為小,以小拼大,特別適于制造大型的金屬結構和機器零件;焊接與鑄造、鍛造等工藝相結合,可使復雜零件的成形工藝得以簡化,便于實現機械化和自動化。[1]焊接技術尤其在汽車等機械行業中應用廣泛。
焊接是汽車制造過程中一項重要的環節。汽車的白車身、發動機和變速箱等都離不開焊接技術的應用。在以“鋼結構”為主的汽車車身的焊接加工中,汽車焊接又有不同于其他產品焊接的要求:1.對焊接件的尺寸精度要求高。為了保證產品的裝配精度和尺寸穩定性,要求盡可能減少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的熱應力與變形。2.對焊縫接頭的性能要求高,焊接接頭不僅要滿足靜態和動態的力學性能指標,而且有苛刻的低周疲勞性能要求。3.對批量焊接生產品質高且一致性好的要求。4.對焊接生產過程高節拍、高效率的要求。5.對“零缺陷”的質量控制與保證,提出了自動化焊接過程的監測與信息化管理的要求。近幾年來,汽車工業在焊接新技術的應用及推廣方面起了積極的推動作用。針對汽車產品“更輕、更安全、性能更好且成本更低”的發展目標,當前的汽車焊接技術正在傳統的材料連接概念與方法的基礎上迅速地延伸和拓展,并向先進的“精量化焊接制造”的方向發展。
車的發動機、變速箱、車橋、車架、車身、車廂六大組成都離不開焊接技術的應用,在汽車零部件的制造中,點焊、凸焊、縫焊、滾點(凸)焊、焊條電弧焊、CO?氣體保護焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種焊接方法中,由于點焊、氣體保護焊、釬焊具有生產量大,自動化程度高,高速、低耗、焊接變形小、易操作的特點,所以對汽車車身薄板覆蓋零部件特別適合,因此,在汽車生產中應用最多。在投資費用中點
焊約占75%,其它焊接方法只占25%。
車身的焊裝質量直接決定著后面工序的質量,車身的裝配質量不良,不僅影響整車外觀,還會導致漏雨、風噪、路噪和車門關閉障礙的發生,所以,焊接應該引起足夠重視。汽車工業中,焊接是汽車零部件與車身制造中的一個關鍵環節,起著承上啟下的特殊作用,同時,汽車產品的車型眾多、成形結構復雜、零部件生產專業化、標準化以及汽車制造在質量、效率和成本等方面的綜合要求,都決定了汽車焊接加工是一個多學科、跨領域和技術集成性強的生產過程。在目前汽車零部件及白車身的制造中,主要的焊接方法有電阻點焊、CO?氣體保護焊和激光焊,另外也有采用氬弧焊、電子束焊、摩擦焊工藝、中頻焊接技術等。
下面分別講述一下汽車主要的焊接方法:
1.電阻焊電阻焊是工件組合后通過電極施加壓力,利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法,目前廣泛應用于汽車制造中。電阻焊用于焊接汽車行業的復雜接頭,如汽車保險杠、儀表板、塑料管接頭、容器等。[2]在點焊過程中,影響焊點質量的因素有:焊接電流、焊接壓力、電極的端面形狀、穿過電極的鐵磁性物質及分流等。特別在阻焊設備較多的焊接車間,同時工作的焊機相互感應,對電網產生影響,導致焊接質量的穩定性和一致性較差。因此,電阻點焊控制技術顯得尤為重要。目前,控制模式已由單模式控制發展為多模式控制,調節參量已由初始的單變量調節發展為多變量調節,在焊接過程中可同時對焊接電流、焊接時間和焊接壓力進行調節。
2.氣體保護焊用外加氣體作為電弧介質并保護電弧和焊接區的電弧焊,簡稱氣體保護焊。CO?氣體保護焊作為一種高效的焊接方法,以其焊接變形小和焊接成本低的特點,在我國汽車業獲得了廣泛的運用。但CO?氣體保護焊在實際應用中還存在一些問題:以CO?氣保焊中應用最為廣泛的短路過渡形式為例,電弧電壓、焊接電流或焊接回路電感匹配不當,或焊絲干伸長度不合適,都可能造成焊接電弧不穩定、飛濺以及未焊透等,對焊縫成形、焊縫的機械性能有較大影響。另外,短路過渡焊接時對焊接電源的動特性要求很高。如果選型錯誤,穩定焊接電弧的參數范圍狹窄,會影響焊接的質量。從而對汽車生產質量產生一定的影響。
3.激光焊激光焊接被認為是21世紀最有發展前景的制造技術之一。激光焊是利用激光器受激產生的激光束,通過聚焦系統并調焦到焊件接頭處,將光能轉換為熱能,使金屬熔化形成接頭。與傳統的點焊相比,激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自動化、輕量化和降低成本等方面,都具有無可比擬的優越性。[3]激光焊是利用激光器受激產生的激光束,通過聚焦系統并調焦到焊件接頭處,將光能轉換為熱能,使金屬熔化形成接頭。與傳統的點焊相比,激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自動化、輕量化和降低成本等方面都具有無可比擬的優越性。激光焊接被認為是21世紀最有發展前景的制造技術之一。激光焊接設備的關鍵是大功率激光器,目前主要有兩大類,一類是固體激光器,主要優點是產生的光束可以通過光纖傳送,適用于柔性制造系統或遠程加工。另一類是氣體激光器,又稱
CO?激光器,以分子氣體作工作介質,可以連續工作并輸出很高的功率。汽車工業中,激光技術主要用于車身拼焊和零件焊接,例如頂蓬與側圍的焊接。但激光焊接要求焊件裝配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。否則很容易造成焊接缺陷。激光焊接在汽車工業中,特別是中高檔車的生產中已成為標準工藝,如大眾公司生產的Golf在焊接長度方面:激光焊接為52.5m;利用同一激光源的激光釬焊焊縫為3.6m;粘合劑接合為22.6m;亞弧焊為4.7m;點焊為2938處。按照對車體結構整體組成的貢獻計算,激光焊與點焊的比例各占45%,遠遠超過其他連接方法,激光焊接已經成為汽車制造造領域中不可缺少的工藝。[4]
以激光焊接為代表的精量化焊接生產方式用一種新的技術理念促進了汽車焊接技術的進步。此外,一些新的連接方法也率先在汽車制造中獲得應用。如變極性MIG/MAG焊接方法、激光——電弧復合焊接方法、磁脈沖焊接方法、膠接和機械連接方法等都已開始成功地應用在各類新車型的制造中。使汽車生產質量大大提高。
4.中頻焊接技術中頻逆變直流焊機是將工頻(50Hz)交流變換成中頻(上千Hz)直流輸出,時間分辨率比工頻高,控制精度高,并且輸出電流不受次級輸出回路變化影響,熱效率較高,輸出功率很大,焊接品質更好。與傳統工頻焊機的能耗高、焊點不穩定、焊接飛濺大、焊接品質相對較差等缺點相比,中頻焊機具有焊 接品質好、控制精度高、焊接速度高、節能效果明顯、設備體積與自重相對較小、可以廣泛點焊異種金屬、節能環保等優良特性。近年來,國外部分生產汽車批量大的企業,已將中頻焊接技術應用于轎車白車身焊裝線。在歐洲,中頻點焊機器人使用量已占40%,并擴大到鋁合金轎車車身的點焊作業。[5]
國內如一汽大眾,也基本上采用中頻點焊設備,目前卡車生產線尚沒有大規模應用。由于中頻逆變焊機具有高效節能優點,在全球提倡節能環保低碳生活的今天,在汽車制造業中應積極采用中頻焊接技術。使其在未來的汽車生產中有舉足輕重的作用。
5.機器人焊接技術現代焊接技術中的機器人焊接技術在汽車生產中也具有舉足輕重的作用。焊裝生產線是由焊接設備、工裝夾具、傳輸系統和自動控制等部分組成。因此,生產線的整體柔性程度由各組成部分的柔性程度所決定。其中焊接設備的柔性是決定焊裝生產線柔性程度的關鍵,工裝夾具是決定焊接生產線柔性程度的主要因素。
車身焊裝線上的焊接設備主要有手工焊設備、自動焊專機及焊接機器人三類。手工焊接設備主要包括懸掛式點焊機、半自動CO?氣體保護焊機等,它們均屬于通用標準設備。通過人工操作完成焊接工作,其獨立性較強,便于安裝、調整及維修,且價格低廉,所以在生產發展的各個時代都得到了廣泛地應用。自動焊專機包括多點焊機、臺式自動焊機及各種焊接機械手,這些專機結構復雜、動作簡單、程序基本固定、制造成本及維修費用高,只適用于某一種產品焊接,柔性程度低。所以,只有在單一品種、大批量生產的焊裝生產線上采用,以前,一般在年生產綱領為6萬輛以上的生產線上采用,現在只有更大年生產量的生產線才予以考慮。焊接機器人是本體獨立,動作自由度多,程序變更靈活、自動化
程度高、柔性程度極高的焊接設備。具有多用途功能、重復精度高,焊接質量高、抓取重量大、運動速度快、動作穩定可靠等特點,焊接機器人是焊接設備柔性化的最佳選擇。焊接設備作為焊裝生產線的重要組成部分,是否采用焊接機器人是焊裝生產線柔性程度的重要標志之一。汽車制造的批量化、高效率和對產品質量一致性的要求,使機器人生產方式在汽車焊接中獲得了大量應用。現代焊接技術對汽車生產質量確實起到了舉足輕重的作用!
汽車工業是世界性的產業,汽車工業作為一個支柱產業,它的每一個發展、進步,都離不開相關科學技術、工業等發展支持。隨著我國汽車制造業的發展,焊接技術取得了巨大的進步,但是與發達國家的汽車工業相比還存在巨大的差距。面對國際競爭全球化、國內競爭國際化的形勢,為使我國汽車工業能在世界汽車工業的發展中占有一席之地,唯有依靠包括焊接技術在內的制造技術的進步和創新能力的提高,才能實現中國汽車工業自主發展的目標。
參考文獻:
[1]劉秉毅.材料成形工藝基礎.北京:高等教育出版社,2005
[2]張勝玉.塑料焊接在汽車工業上的應用.2004年33卷,第6期
[3]接技術在汽車制造中的應用與激光組焊.單元設計[J].電焊機,2010,(5),32~38
[4]中國機械工程學會.焊接學會.焊接手冊.北京:機械工業出版社,2001
[5]李勁,劉淑艷.中頻焊接技術在汽車生產中的應用[J].汽車工藝與材料,2010,(10):42~43
第四篇:焊接鋼管焊縫氣孔產生的原因及防治措施
焊接鋼管焊縫氣孔產生的原因及防治措施
焊接鋼管焊縫氣孔不僅影響管道焊縫致密性,造成管道泄漏,而且會成為腐蝕的誘發點,嚴重降低焊縫強度和韌性。
焊縫產生氣孔的因素有:焊劑中的水分、污物、氧化皮和鐵屑,焊接的成份及覆蓋厚度,鋼板的表面質量以及鋼板邊板處理,焊接工藝及鋼管成型工藝等。
相關防治措施為:
1焊劑成分。焊接含有適量的CaF2和SiO2時,會反應吸收大量的H2,生成穩定性很高且不溶于液態金屬的HF,從而可以防止氫氣孔的形成。
2焊劑的堆積厚度一般為25-45mm,焊劑顆粒度大、密度小時堆積厚度取最大值,反之取最小值;大電流、低焊速堆積厚度取最大值,反之取最小值,此外,夏天或空氣濕度大時,回收的焊劑應烘干后再使用。
3鋼板表面處理。為避免開卷矯平脫落的氧化鐵皮等雜物進入成型工序,應設置板面清掃裝置。
4鋼板板邊處理。鋼板板邊應設置鐵銹和毛刺清除裝置,以減少產生氣孔的可能。清除裝置的位置最好安裝在銑邊機和圓盤剪后,裝置的結構是一邊2個上下位置可調整間隙的主動鋼絲輪,上下壓緊板邊。
5焊縫形貌。焊縫的成型系數過小,焊縫的形狀窄而深,氣體和夾雜物不容易浮出,易形成氣孔和夾渣。一般焊縫成型系數控制在1.3-1.5,厚壁焊管取最大值,薄壁取最小值。
6減小次級磁場。為了減少磁偏吹的影響,應使工件上焊接電纜的連接位置僅可能遠離焊接終端,避免部分焊接電纜在工件上產生次級磁場。
7工藝方面。應適當降低焊接速度或增大電流,從而延遲焊縫熔池金屬的結晶速度,以便于氣體逸出,同時,如果帶鋼遞送位置不穩定,應及時進行調整,杜絕通過頻繁微調前橋或后橋維持成型,造成氣體逸出困難。
焊接鋼管焊縫夾渣產生的原因及防治措施
焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣,夾渣對接頭的性能影響比較大。因夾渣多數呈不規則狀,會降低焊縫的塑性和韌性,其尖角會引起很大的應力集中,尖角頂點常導致裂紋產生,焊縫中的針形氧化物和磷化物夾渣會使焊縫金屬變脆,降低力學性能,氧化鐵及硫化鐵夾渣容易使焊縫產生脆性。
防止措施:
將坡口及焊層間的熔渣清理干凈,將凹凸處鏟平;適當地增大焊接電流,必要時把電弧縮短,并增加電弧停留時間,使熔化金屬和熔渣得到充分加熱;根據熔化情況,隨時調整焊條角度和運條方法,使熔渣能上浮到鐵水表面;正確選擇母材和焊條金屬的化學成分,降低熔渣的熔點和粘度,防止夾渣產生。夾渣
夾雜在焊縫中的非金屬夾雜物稱為夾渣。(1)產生原因
坡口角度太小,焊接電流太小,熔渣黏度太大等,熔渣浮不到熔池表面便形成夾渣。同時有下列原因:
① 多層多道焊時,每道焊縫熔渣清除不干凈、不徹底; ② 焊條藥皮成塊脫落未被熔化;(2)預防辦法
坡口角度、焊接電流均應符合規范,仔細清理母材臟物,焊接過程中保持熔池清晰,使熔渣與液態金屬分離
http://wenku.baidu.com/view/798fc41dc281e53a5802ffda.html
第五篇:對焊接煙塵的化學成分調查
對焊接煙塵的化學成分調查
焊接煙塵成分組成如下:從熔融電極尖端非石灰型覆蓋物,焊條金屬電極處的金屬蒸汽;從熔渣表面的石灰類型覆蓋物——氣化的熔渣表面金
屬
BY M.KOBAYASHI, S.MAKI, Y.HASHIMOTO, AND T.SUGA 摘要:對煙塵元素的含量的變化進行了研究,分別用測試電極試驗不同的藥皮和電極的功能。依靠安裝了高速攝影機對焊接煙塵產生的現象和機制進行了研究。
在一般情況下,廢氣中的元素含量隨藥皮的含量的增加而線性增加。該蒸氣壓較高,回歸系數就越大。在氧化鐵和堿金屬的情況下,焊接煙塵和不同種類藥皮之間的關系,即酸性焊條和堿性焊條而不同。尤其在堿性焊條藥皮中含有大量的Ca,特別是CaF2。
酸性焊條電弧從電極的尖端的熔融金屬從堿性焊條電極電弧來通過覆蓋在尖端的懸滴熔渣產生。因此,煙塵混合物是通過在熔融金屬成分改變的,由熔渣后者。因此可以解釋堿性焊條和酸性焊條之間的差的機制。介紹
在電弧焊接過程中,焊接煙塵的產生是不可避免的,焊工在一定程度上無法避免吸入煙塵,因為他們不得不非常接近煙塵的源頭。
根據在1981年4月5-10時在俄亥俄州克利夫蘭市舉行的第62屆一個WS會議上提交的論文。M.小林,S.MAKI,Y.橋本和T.信佳與技術部,焊接事業部,神戶制鋼,航空航天研究所。就他們的危害性而言,從石灰型電極產生煙塵,這可能會導致焊工獲得急性癥狀如頭痛,發燒,這一直是研究的主要課題。
近年來,各種類型的煙塵已經在進行全面的研究,如果長時間吸入煙塵,會導致塵肺病。為了保護電焊工的健康問題,已采取步驟,當然,為改善焊接工作環境的問題;這些步驟包括總通風系統的規定,以及局部排風設備,并保護了呼吸。這也是必要的,但是,開展研究焊接材料,包括關于如何抑制產生(參考文獻1-3,9,10)的煙氣的量或在煙塵如何可以轉化為危害較小的那些(研究參考文獻4,5)。這種先進的結果已經應用在商業產品當中。
煙塵的數量或質量的研究,研究煙塵的本質特征是很重要的,特別是它們的形成機制。從這個角度來看,作者et al.(注釋6)已經由高速攝像機觀察煙塵的產生;他們還通過所謂的示蹤方法,研究了煙塵的產生來源。其結果如下:在煙塵主要來源作為蒸氣從所述熔融金屬在焊接電極的前端射出。換句話說,高溫蒸汽被電弧下方空氣吹走,該蒸汽被氧化并迅速凝結成固體顆粒,以形成焊接煙塵-Fig.1。似乎很多的煙塵的特性可以通過參照該原理進行說明。然而,想隔離金屬電弧焊的煙混合物是困難的,并且覆蓋物和煙塵成分之間的關系尚未充分詳細探討。因此,在本文中,在煙塵元素的含量的變化隨覆蓋各自的含量進行了研究。
這里討論的實驗是用44種不同的焊條進行。包括,煙塵產生堿金屬和鐵的氧化物,它們都表現出特有的行為現象的調查,通過使用測試電極和一個高速攝影機進行的。結果和討論,在適當的標題出現。實驗步驟
采樣和煙塵分析
煙氣進行取樣并分析根據在日本焊接學會標準WES9005規定的方法,因為這是“用于焊接由焊條產生的煙氣的化學分析方法”,用金屬板單面焊接,使用170安培(A)交流電,具有約700立方毫米(0.043英寸)體積通風收集室。接著,產生的煙氣的總量上收集安裝在腔室頂部的高體積空氣采樣器的濾紙。最后,通過用軟毛刷清掃濾紙獲得用于分析的煙氣樣本。然后以這種方式獲得試樣進行分析。3實驗材料
商業焊條。六種類型,包括在表1所示的44個品牌焊條,從商業電極選擇具有在芯直徑為4mm的已知藥皮(0.16英寸),并進行研究其藥皮和煙塵的混合物之間的關系。各藥皮通過使用元素的百分比來確定。是為了調查鈦鈣型焊條和酸性焊條哪種藥皮顯著影響堿性元素的IOR中,以下三種進行了實驗,使用在芯4mm直徑(0.16英寸)的測試電極。芯線是低碳鋼,干燥,在130℃(266°F),1小時(H)中進行。首先,測試電極的被覆混合物的編號為1?20于表2制備。在這些電極的情況下,K 2 CO 3或碳酸鈉溶液中加入作為堿元素石灰和鈦鐵礦類型的不同比率的混合覆蓋物(兩種類型的覆蓋物不含有與堿性元素的任何原料)。其中幾乎不含有堿性成分的膠體二氧化硅用作粘合劑。在表2中,在硅膠柱中的值包括的SiO 2包含在該膠體二氧化硅;K 2 CO 3和Na2CC> 3以這樣的方式加入該K2O和NA20的內容分別達到2%和4%。使用上述測試電極,在煙塵為涵蓋類型的功能堿性含量的變化進行了研究。氟化鈣的逐步添加到覆蓋物。測試覆蓋的電極通過添加氟化鈣(氟化鈣),逐步向石灰或鈦鐵礦類型覆蓋物制成。碳酸鉀和碳酸鈉在這樣K20和NA20的含量分別可能達到4%的方式加入。作為粘合劑,使用膠態二氧化硅。通過使用這些電極,在煙塵堿性含量的變化進行了研究作為在覆蓋CaF2含有的功能。藥皮給出了號。21-28在表2中鈣和F影響的分離。氟化鈣的影響被分別研究鈣和F考慮。鈦鐵礦型覆蓋物被檢查的CaCO 3和AlF 3的煙塵堿性含量的變化。在此情況下,鉀水玻璃用作粘合劑;此溶液中加入,使得在覆蓋中的K 2 O含量可能達到4%。藥皮給出了號。29-37表2中。觀察高速攝像機
為了調查在從弧現象的觀點考慮石灰型和非石灰型之間煙塵元素的不同,電弧產生石灰型和非石灰型焊條的現象進行了用高速照相機觀察到。在拍攝中,背光方法采用超高壓汞燈作為一個通過 光源;膜速度為每秒2000的照片。實驗結果與討論 從商業焊條煙塵
在煙塵和在覆蓋物元素的含量之間的關系示于圖2-10的SiO 2,的TiO 2,氧化鎂,氧化鈣,MnO的,女,Fe203,NA20和K 2 O,分別為。此處,在涉及各種商業焊條的實驗中獲得的數據。考慮煙塵形成的方式示于圖1,似乎合理的結論是在煙氣中的每個元素的氧化物(部分,氟化物)的形式存在。它也可以推測,在煙塵元素的含量按照的元素含量在覆蓋的增加而增加。實驗結果表明,這推定可視為一般的事實。上述各氧化物,以及在F的,被認為是在下面詳細:1.的SiO 2(圖2)。含有作為Fe-Si系在覆蓋金屬硅是不占計算在覆蓋的SiO 2含量時。如果這是考慮到,該組石灰類型的向右移動,并在圖中分散。Heile等人。(參考7)報道,在熔化極氣體保護焊接煙塵高的SiO 2含量是由于在高溫下的SiO分子的形成;這樣的過程會自然也出現在屏蔽金屬電弧焊接。此外,在屏蔽金屬電弧焊的反應過程
焊接是因被覆的復雜混合物的更加復雜。因此,它是很難討論根據硅酸鹽的共存有金屬硅的蒸發過程。除了在覆蓋金屬硅,可以認識到,在覆蓋在SiO2含量正比于它在約1 2的TiO 2的系數(圖3)的煙氣的內容。一個相當直的相關性所用的煙塵的TiO 2含量之間以及在覆蓋中看到。在這種情況下,的TiO 2在覆蓋中存在的TiO 2或FeTi03的形式。自的TiO 2的蒸氣壓較低時,回歸系數為低至約0.1,并在煙塵TO2含量在覆蓋物的十分之一。3.氧化鎂(圖4)。的回歸系數是約0.4。三點這是不適當的向上代表,其中的金屬鎂被包含在覆蓋的情況。幾乎所有的金屬鎂是可能憑借其高蒸氣壓的和高的化學活性被轉化成氣體。4.氧化鈣(圖5)。CaO的主要來源是的CaCO 3和氟化鈣,但鈣行為任何顯著差別不太可能這兩種原料之間存在,只要該圖表示。的回歸系數是約0.3。5.MnO的(圖6)。在煙塵的MnO的量是沿著圖2的縱坐標軸上。6,并在覆蓋Mn含量沿從MnO的源的很大一部分是鐵-錳的觀點出發,橫軸作圖。因為金屬的Mn也含在芯線,回歸線不通過原點,和在煙塵MnO的量,這是在芯線最初由金屬的Mn,在煙塵共用約3.5%。6.F(圖7)。含氟焊條主要限于那些石灰類型。如圖8中所示。7,表達從材料改變成煙塵(“煙塵可行性”)的比率是與F比為任何先前描述的其它元件高。此外,在煙氣F含量之間以及在覆蓋的相關性呈現特有的性質。有很多關于f的行為,將在未來提供一個研究的主題有趣的事實。7.Fe203(圖8)。金屬鐵不占計算覆蓋Fe203內容時。如從該圖清晰,鮮明的分組石灰型和非石灰型之間進行比較。在從非石灰型煙塵的Fe203含量不論在覆蓋氧化鐵含量約50%;該
在從石灰型煙塵Fe203含量甚至不超過非石灰型半之一。由于芯線和在覆蓋鐵粉應當視為氧化鐵的來源,這是徒勞通過在覆蓋與該討論中的煙塵的Fe203內容。然而,這是,值得注意的是,在廢氣中的Fe203內容表示的恒定值,被劃分為兩個大組!石灰型和非石灰型。8.NA20和K20(圖9和10)。在石灰型相關性是從在非石灰型明顯不同,正如在Fe203的情況。石灰類型的“煙塵可行性”表示一個顯著高的值,由一個事實,即回歸系數為大約10。作為堿金屬能在這些實驗中處理的元素中,“煙塵可行性”的最高蒸汽壓所示堿金屬的,可以說是最顯著的。同時,顯著性差異
在氧化鐵和石灰與非石灰覆蓋物之間的堿金屬的行為表明,必須有在通風生成處理一明顯的差異。為了討論的元素的“煙塵可行性”,在高溫下各自的蒸汽壓力應予以考慮。不幸的是,在高溫下的無機化合物的蒸氣壓力的數據是如此之差,這是不可能使每個元件的“煙塵可行性”一個精確的討論。它也很難猜出每個元素,的氣態的形式,例如一個氧化硅分子的形成。因此,只有定性的評估已在本文中進行。煙氣測試電極組成石灰和非石灰形式混合覆蓋
該分析為在從具有石灰和非石灰類型之間的中間混合物中的測試電極產生的煙塵堿性CON-帳篷結果示于圖11.石灰類型的鈦鐵礦類型的比率增加,在煙塵中堿性含量注冊一個緩慢增加。達到相同的水平在100%的石灰型的情況下獲得的,當石灰型占混合物的約75%。
該結果指出,在煙塵增加堿性含量的原因是石灰本身,或在石灰型覆蓋一個專用元件。它也證實,在煙塵中的氧化鐵含量的石灰型增加從0到75%的比例逐漸減小。
從測試電極與煙塵氟化鈣逐步加入
石灰型從鈦鐵礦型最具特色的差異包括氟化鈣。的,其中氟化鈣逐漸加入石灰或鈦鐵礦型覆蓋實驗的結果,示于圖12.當加入氟化鈣鈦鐵礦型覆蓋物,在煙塵增加氟化鈣的堿性內容,并在5%左右,達到相同水平的石灰型的情況下。另一方面,如在石灰型覆蓋CaF2含有降低,在煙塵堿性內容開始于5%氟化鈣減少,“但是,它是
即使在氟化鈣含量達到零相當從鈦鐵礦型堿性含量不同。這個結果告訴我們,氟化鈣起在覆蓋堿性元素的“煙塵可行性”增長的重要組成部分。另外,必須有影響除氟化鈣的存在這一現象的其他因素。從鈣單獨測試電極和F煙塵添加
在從其中的Ca和F分別加到覆蓋在電極中產生的煙塵K 2 O含量的分析結果示于呸。13When的CaCO 3形成覆蓋物的10%,在煙塵堿性內容作為在覆蓋CaF2含有升高明顯增加,但存在即使加入AlF 3沒有本質變化。當的CaCO 3被添加到對應于氟化鈣Ca含量的量覆蓋在煙塵堿性含量也增加;然而,這種增加的程度比與氟化鈣添加小。
該結果指出,堿中的煙塵的增加是基于鈣的在覆蓋的影響,并且這種效果是最顯著的,當鈣的來源是氟化鈣。觀察高速攝像機
圖14示出的與兩個鈦鐵礦和石灰型覆蓋電弧產生的情況下的典型例子。在鈦鐵礦型,電弧從焊劑鞘的內部在幾乎所有的情況下產生。另一方面,石灰型的圓弧來自懸掛液滴的小費。
在圖中所示的機構。1表示煙塵生成是由汽化從熔融液體在電極的尖端調節。電弧在電極的前端發生面是最顯著的vaporiza 化表面,因為它的表面是由電弧最激烈加熱。然后,如果電弧生成區是主要由熔融金屬,煙塵的主要成分變成氧化鐵。如果在電弧產生區或在其附近存在熔渣,爐渣元件量大將轉向煙塵。在鈦鐵礦型的情況下,電弧總是從fluxsheath的內部產生,并且不來自在前端的懸滴。據推測,因此,使電弧從熔融金屬在該芯線的前端產生,并且該懸掛液滴主要由熔渣。換句話說,它是在熔渣低和富含熔融金屬在電弧產生的面積。作為石灰型覆蓋物,由于熔渣的任何個人轉移辨別,懸掛液滴的表面被推測覆蓋有爐渣。電弧產生,在這種情況下,大多是從該懸掛液滴的前端;因此,熔渣量大總是可能圍繞電弧產生區域存在。
在上述中,在鈦鐵礦型或一般在非石灰型的光,從熔融金屬表面煙塵發生將成為主導,而來自煙塵發生 上懸滴熔渣表面會石灰型占主導地位。因此,在非石灰型,煙氣成分氧化鐵股半不顧藥皮。
在石灰型椅套,氧化鐵的量顯著降低,并產生主要由覆蓋元件構成的煙塵。相比于其他元素的堿性元件具有非常高的蒸氣壓在堿性元素的顯著的差別必須是由于這樣的事實。煙氣發電模式的轉換時,如示于圖11,連續地從非石灰型石灰類型。在一定的被覆混合物的突然轉變尚未分辨。
據報道,熔渣的電導率通常上升與呈堿性的增加,并且該導電性由于加入的氟化物的上升是在酸較大熔化比最基本的(參考文獻8)。在熔渣高電導率產生該焊接電流流過熔融爐渣層(即,電弧從爐渣表面上產生一個懸掛液滴)的可能性。
實驗結果在圖11表示爐渣元件占據煙塵作為爐渣堿度增加的主要部分。圖的結果。12表明,氟化鈣添加效果是在鈦鐵礦型(酸)比石灰型(基本)覆蓋大。這些結果似乎表明,在熔渣的電導率的增加是煙塵的石灰型模式的主要原因
圖。!電弧產生對鈦鐵礦和石灰型覆蓋物14(左)高速照片(每秒2000幀):一種-ilmenite類型;乙!石灰型 焊接研究補充1195-S ?UJ TX。?_i UJ> LU Q
代。這個問題的進一步調查預期。結論 涉及各種元件覆蓋和煙塵的混合物之間的關系,通過分析從各種商業焊條煙塵研究。結果然后一起通過一個高速照相機的裝置焊接電弧的觀測研究,并考慮的煙產生的現象和機制,導致以下結論:1.在一般情況下,元件在煙塵的含量增加線性地增加在覆蓋元件的內容。的蒸氣壓越低,較小的回歸系數越大。2.在氧化鐵和堿金屬的情況下,回歸特征是根據覆蓋!即,石灰或非石灰型的類型大不相同。氧化鐵股從非石灰煙氣幾乎50%的覆蓋,無論藥皮中,而它總是在從石灰被覆煙塵低于25%。堿性含量多
在石灰煙塵比非石灰煙塵更高,即使在覆蓋的含量幾乎相同。3.氧化鐵和堿金屬的行為成為中間如果覆蓋在于石灰和非石灰型的中間的組成。4.堿金屬在煙塵的增加是由鈣在覆蓋的影響引起的;當氟化鈣含有鈣作為一個源這種影響會更有效5.nonlime型覆蓋的煙混合物是通過從在所述電極的尖端的熔融金屬表面的蒸發調節;石灰型是由從熔渣表面的蒸發調節。這一事實可以通過在電弧產生現象的差異進行說明;這似乎是一個原因,在石灰式煙塵成分似乎是一個奇特的性質。參考
1.五代,T;林,K:和嘔惡,T.1976年低煙塵焊條(Zerode系列)。神戶制鋼技報26(4):44-47。2.森田,N.,谷垣禎一和,1977年T.調查從焊接焊條,低煙塵電極的發展煙塵。焊接實況的國際學院 彪11-818-77(Ⅷ-724-77)。3.小林,男;酒井,T;林和,K煙塵1978年控制電極的發展。焊接文檔的國際學院U-865-78(VIII-775-78)。4.川田,K。;Iwano的,K。;Hiraide,S。;Yasukochi,H.,銚子,);井上,T;永井,N;木村,S;川上,Y。;和Hirakoso,從利用低氫焊條和防止煙氣進行工作產生的有害煙塵K.1963年的實驗研究。在/勞動衛生鋼鐵行業(航空航天研究所)的ournal 12(2):9-14。5.木村,S;小林,男;五代,T;湊,S.1979年調查在不銹鋼焊接煙塵鉻。焊接lournal 58(7):195-S 204-S。6.Kobayshi,M.;希,S.;橋本龍太郎,Y。;須賀和,1978噸左右焊接煙塵形成機制的若干思考。焊接在世界16(11/12):238-48。7.Heile,R.F.,和希爾,D.C.1975年煙塵微粒中產生電弧焊接工藝。焊接lournal 54(7):201·s至210-S。8.伊藤,H;柳瀨,T;Suginohara,Y。;宮崎,1967年N.對硅酸鉛熔化的導電性金屬氟化物的影響。金屬31(3)航空航天研究所研究所lournal:284-89。9.美國焊接學會。1973年的焊接環境。10.美國焊接學會。1979煙塵和焊接環境的氣體。佛羅里達州邁阿密。提醒作者!
如果您打算在AWS第65屆年會4月9日至一十三日,1984年提交一份文件,一定要與作者申請表格,讓您的抽象(對頁146-S五月號)插入郵件不遲于1983年8月15日。
對于在第15屆國際一WSWRC釬焊會議,1984年4月10-12日,作者申請表格(右頁58-S,2月)和抽象的,也必須不遲于1983年8月15日郵寄提交論文。