3mm薄板埋弧自动焊焊接工艺

3mm薄板埋弧自动焊焊接工艺发布日期：2010-8-3|阅读次数：1573mm薄板埋弧自动焊也是在最近一,二年,因生产上的需要,逐步试验,逐步推广,开始时,主焊缝用手工焊,封底用自动焊,对小部件采用两面推广用双面自动焊.在使用过程中,发生过一些问题,已基本的得到了解决.着重于工艺上考虑,我们认为贯彻合理的工艺,3mm薄板自动焊的焊接质量是完全可以保证的.3mm薄板埋弧自动焊与4mm以上钢板自动焊在出现焊穿,气孔等缺陷方面更显出其绝然的敏感性,特别是内部的气孔,用外观检查不能发现,较严重的威胁着焊接质量,但这些都不是不可克服的.它与手工电弧焊相比较,对外界条件的要求(特别是上道工序的要求)较高,但它将显示的优点,是不能忽视的.由于自动焊时热量集中,焊接速度快,使焊缝的热影响区减小,焊件手到比较均匀的加热,因此焊件变形很小,这样大大减少了校正焊接变形的工时,特别是3mm薄板校正是较困难的,火工工作量增加,会影响钢板的质量,使用时钢板腐蚀加速,因此采用自动焊就显示它的最大优点,其他在提高劳动生产率(特别是连续生产大面积构件)焊缝成型美观等方面,都优于手工弧焊,着些都是各厂越来越注意推广与使用3mm薄板自动焊的原因.生产场地,生产设备,焊接材料装配平台是实心平台,对3mm薄板来讲,由于传热快,可减少焊穿现象,在内进行生产,对3mm薄板自动焊的质量提供了有利条件,也使其有更广阔的前途.3mm薄板自动焊接,选用MZ—1000型自动焊机,此种自动焊机,妎丝给进速度与焊接速度等焊接规范参数可以均匀调节,这是其最大优点.配备ZX5—630晶闸管整流弧焊机,直流电源反极性,电弧燃烧不稳定,适宜薄板自动焊.自动焊的材料—焊剂,焊丝是直接影响焊接质量的重要因素,因此对它进行合理的.1.选择,是保证3mm薄板自动焊焊接质量的重要一环.焊剂主要作用是在焊接时覆盖焊缝,防止空气中的氧,氮浸入焊缝金属,一保证焊缝金属的成型良好,焊接后焊渣覆盖着焊缝,减缓了焊缝金属冷却速度,改善焊缝的结晶情况及气体逸出的条件,焊剂选用剂43,从而减少气孔大小.对于3mm薄板自动焊其颗粒度要求为0.6~1.6mm是适宜的,颗粒度太大其透气性好,但保护不好,外界空气不易排出,也是产生气孔的原因之一.焊剂使用前必须在100~150℃温度下烘焙1~2小时,除去水份,否则是极易产生气孔的.焊丝是焊缝金属的组成部分,它必须保证与所选用的焊剂在焊接后,焊缝金属的化学成份与强度符合被焊金属的要求,对低碳钢,国咱H08A焊丝与选用的焊剂配合可满足要求.3mm薄板自动焊焊丝的直径可选φ1.6,φ2.0,对φ1.6的焊丝,由于增加了电流密度,能增加电弧燃烧的稳定性,成型也美观.生产上选用φ1.6焊丝最合适.焊接规范正确的选择规范是防止焊穿和避免未焊透现象的重要保证,规范不准也会引起气孔的产生.3mm拨自动焊的焊穿与未穿透之极限很接近,熔深n11.5mm时就会出现未焊透现象,当n12.0时极易焊穿,熔深的变化范围1mm.因此焊接规范就受到严格的限制.对φ1.6的焊丝几种规范,以电流为代表的有:主焊缝电流I1=160A,180A,200A;封底焊电流I2=220A,240A,260A,280A.对第一种规范由于主焊缝与封底焊熔深没有交叉,实际上就不能保证正常焊透程度.第二种规范要产生焊穿现象.实际采用的焊接规范如表1.由于3mm薄板自动焊采用的是小规范,其所要求的稳定性就必须很高,否则就会引起焊穿或未焊透现象,焊缝成型也会恶化,可能出现气孔等缺陷.我们要求电流的波动.2.范围控制在±10A以内,电压控制在±2V一内,这样是能够得到满意的结果.表13mm薄板单丝埋弧自动焊的焊接规范焊缝类别电流(A)电压(V)焊接速度(m/h)备注主焊缝1903138用φ1.6焊丝封底焊2503245用φ1.6焊丝关于气孔问题的工艺分析3mm薄板自动焊在焊接规范严格控制下,装配间隙满足要求的情况下,对气孔特别敏感,而且一内部气孔为主,这是各单位都想力图解决的重要问题.气孔产生的原因:1.3mm薄板自动焊,由于电弧功率小,对气孔的敏感性甚为强烈,在处理它的气孔问题时,必须非常谨慎,同样为薄板的4mm钢板,虽然厚度仅增加1mm,而它们对气孔的敏感差别很大,因此3mm与4mm的埋弧自动焊是不能相提并论的.2.导致气孔产生的可能因素中,有些条件是已定的,如金属中溶解各种气体的多少,金属所夹杂物与此有关的金属熔液粘度,熔剂中含有不利的杂质,因此而影响的熔渣粘度等.3.对形成气泡的析出气体是CO,还是H2或N2.由于3mm薄板自动焊,其电弧能量小,冷却速度快,金属的熔化—结晶时间很短,弧氛中的搅拌作用接减弱,在熔池中某些气体就没有充分时间逸出.4.铁锈,油,水份等若干存在于焊接工件的端面,在焊过程中熔池的底部就会使气体猛烈析出,由于焊接过程很短部分气泡来不及浮到表面,就会在焊缝中产生气孔,而焊接工件表面的清洁度,相比之下影响就不那么显著,这可由例子说明:在钢板上堆焊是不会发现气孔的,可见气孔产生的主要原因是端面清洁度.表面的清洁度回影响熔池表面的析气现象,在一般透缺条下能及时析出,不致于形成气孔,因此表面清洁条件的印数较.3.端面为小.5.焊剂中的结晶水与自由状态水,后者在温度上升时会挥发掉,前者虽然与金属作用会增加熔池表面的氢溶解度,但表面气体的析出还是容易的,故它对气体的影响也不是那么显著,当然在有条件的情况下应予烘干.6.对金属表面的氧化皮,一般认为如不予清除,回产生单个气孔,甚至严重到内部连续气孔.氧化批的成份视钢的成份而定,但氧化铁是必然的组成部分.而认定氧化批是产生气孔的根据是大多数的氧化膜相当难熔化,可能由于没有熔而滞留于焊缝金属中,这种说法对低碳钢来将并非适用,因为电弧温度高达2000℃以上,并不存在这一问题.从生产的情况来看,在保证钢板端面清洁条件下,只要求去除油,水份及浮锈,不要求去除氧化皮,并未发现因此而使焊缝产生气孔.如果钢板表面保存有良好完整的氧化皮,我们认为焊接质量有保证.按资料记载,发现氧有减少气孔作用,这适用于有氢引起的气孔.其氧和氢在高温时结合成稳定的化合物,而(OH)基不溶于金属中,从而减少气孔,某些院校实验中利用提高氧化性来消除气孔的实验已得到验证,某些国外资料也说明这问题存在的可能性.我们生产实践中也确实如此,良好完整的氧化皮对质量更有保证.气孔形成的主要原因是由于钢板端面清洁不良,致使熔池底部发生猛烈析氧(或氢)的现象,由于焊接过程很短,部分熔气泡来不及浮到表面,而在焊缝内产生气孔.7.焊接点质量好坏,严重影响焊接质量.所以,点焊发现有气孔或夹渣气陷时,必须批去重钉,点焊接处易产生缺陷,用优质焊条直流反接点焊比用交流酸性焊条点焊为佳.点焊应用批铲将其突出部分批至与钢板齐平.点焊主要作用是保证焊缝在施焊过程中,板缝不致开裂,影响自动焊的进行.在保证强度的前提下用小电流进行点焊,使其熔深减少,再将点焊批得与钢板齐平,使自动.4.焊的熔深大于点焊的熔深,这样便可保证点焊处的焊缝质量.如有条件采用优质焊条直流反接接法点焊更佳,减少了点焊金属的气体含量,又由于其强度较高,点焊后收缩力大,可减少焊缝间隙,这对3mm薄板自动焊来讲是有利的.工艺试验情况比较对3mm薄板自动焊的工艺试验,试验是以焊接规范,焊丝牌号,焊丝直径,焊剂颗粒均为不变的情况下,焊缝间隙基本上都符合公差要求,观察外界条件(清洗条件,装配程序)的改变对气孔的影响.1.试验设备与材料用MZ-1000型,配ZX5-630晶闸管整流弧焊机,焊丝等速给送制,钢板材料为A3,焊丝为剂431,将它们由粗颗粒打碎到0.6~1.6mm,焊剂基本赶干燥,都未以焙烘.2.试验规范.如表2表2试验规范焊缝类别电流(A)电压(V)焊接速度(m/h)备注主焊缝190~2103138封底焊240~26032453.试验情况:试验共分七组,每组的外界情况相同,为得出一般规律,一组有五个试样1米的焊缝长度,外界条件的选择尽量与实际相接近,特别注意试样接近于工件的情况.第一组:先将钢板用水玻璃熔液(加50%)洗净,焊缝区20mm内端面及上,下表面用砂轮机磨光,在磨后的粉末上进行装配,使焊缝中含有少量铁粉,点焊批平,即磨即装即焊,其结果如下,如表3..5.表3试样编号外观内观101成型好:焊波均匀,焊渣无气孔小气孔102无缺陷103无缺陷104无缺陷105无缺陷注:内观是用碳弧气刨刨开后观察(下同).(2)第二组:三耐用砂轮机磨光,在磨后的粉末上装配,缝隙中含有少量带有保养油(废机油,白脂,黄油等混合物)的铁粉,点焊批平,即磨,即装,即焊,其结果如下:如表4.表4试样编号外观内观201焊缝无气孔,焊渣有密集气孔零星小气孔4个202连结小气孔4处,每处5个以上203连结小气孔一处19个,零星小气孔4个204无缺陷205密集气孔一处19个,零星气孔12个(3)第三组:先用水玻璃将试板洗净,三面用砂轮机磨光,焊缝区加批铲用油(压缩机油,油清,无色透明,遇火易挥发)其他条件同上,其结果如下:如表5..6.表5试样编号外观内观301美观,无气孔小气孔3个302小气孔1个303无缺陷304密集小气孔一处8个305无缺陷(4)第四组:装焊周期较长,当日磨,次日上午装配,次日下午焊接,其结果如下:如表6.表6试样编号外观内观401成型好,焊波均匀,渣无气孔焊小气孔1个402小气孔2个,连续小气孔一处3个403小气孔4个404小气孔2个405连续气孔一处3个,零星气孔5个(5)第五组:试验雨水影响,上午磨后装配,在焊缝处喷水,下午焊接.其结果如下:如表7..7.表7试样编号外观内观501正常小气孔3个502503小气孔4个504505三处连续气孔,零星小气孔3个(6)第六组:先用水玻璃熔液将试样板洗净,端面批铲批正,平台吹净,表面用钢丝轮磨,将点焊批平,然后进行焊接,其结果:如表8.表8试样编号外观内观601成型正常,无表面气陷φ=1.5mm气孔4个602φ=1.5mm气孔4个603φ=1.5mm气孔14个604无气陷605气孔1个(7)第七组:用水玻璃熔液试样板洗净,便面用钢丝轮磨,再吹净平台,批试板的端面,最后点焊并将其批平施焊,其结果如下:如表9..8.表9试样编号外观内观701成型正常,无表面缺陷无缺陷702无缺陷703小气孔1个704无缺陷705无缺陷(8)综合分析由1～3组试验主要得出这样的结论:缝隙中含有铁粉沫(包括氧化批粉末)不导致气孔的产生,若铁粉是带有油的(各类油的主要成份是饱和的非饱和的重碳氧化物的混合物)对于气孔影响是很大的,且均出现内部气孔.而批铲用的油浓度于挥发性较好,对气孔的产生不及保养油那样严重,因此生产过程重,对于各类油应尽量避免,否则是产生焊缝内部气孔的因素之一.由4～5组试验得出:薄板对气孔是敏感的,再焊缝区的微锈,主要是被焊工件端面微锈对气孔是由影响的,第4组试验是不可见微锈,第5组试验是可见微锈,它们都要产生气孔,而且是内部气孔,所以装配周期长,在工件端面会引起微锈而产生气孔,主焊缝过夜更会由于露水等影响,而在端面出现微锈,这是必须严格避免的.由6～7组试验中,确定了一个必须严格遵守的工艺程序—先磨后批.这两组试验,从内容上讲完全一致,但程序上不同,因而它们对气孔的影响也不同.磨了以后再批,缝隙中是干净的,批了以后再磨缝隙就会含有磨时留下的污物,杂质,浮锈等,它们存在于焊接时熔池的底部,再焊接过程中气体来不及浮至金属表面,就产生了气孔.在这些试验与实践生产中,还会发现小试样结果可以很好,而在大工件上进行薄板.9.自动焊,往往还会出现缺陷,这主要是平台的一些灰尘的影响,小试样在装配时,端面可做的较干净,锤击很少,因此缝隙中很少含有平台尘,而造成气孔.因为平台尘的成份很复杂,而其中一以铁锈居多,铁锈吸收空气中氢气能力较强,更可能带有一些油污等,这样在焊接过程中会产生氢,氮,而使焊缝产生内部气孔.五.施焊工艺1.不平度较大的钢板,必须校平,对纵横交叉的接缝,可适当增加中间校正过程或加压铁,钢板不平度影响焊穿现象,因工件不平,使之脱离