异种钢焊接接头的焊缝熔深的控制论文_秦伟东

异种钢焊接接头的焊缝熔深的控制论文_秦伟东

黑龙江省大庆市第一采油厂第四油矿维修队 163312

摘要:异种钢焊接接头的焊缝熔深技术是现代工业生产制造中的一个重要技术方面,在这一技术过程中,对于焊缝熔深的控制使非常重要的。本文主要针对异种钢焊接接头的焊缝熔深的控制展开了机一部的具体研究,主要介绍了不锈钢的材料特点与性能,介绍了简单的焊接方法和技术,以及焊接参数的选择和焊接技术的实际应用等。对焊接接头的焊缝熔深进行控制,应当与碳钢材料的焊接结合在一起进,这样能够更好地实现焊接的价值,更好地体现出产品的性能,另一方面还可以有效的降低生产成本,便于检测与验证,提高焊接技术的合理性与技术性。因此,希望通过本文的研究能够为有关部门和有关人员提供相应的支持和借鉴,从而有效提高焊接技术的应用并促进其发展。

关键词:焊接材料;焊接参数;焊接工艺;焊缝熔深 中图分类号:TG456

在实际的产品设计过程中,设计者通常都会根据实际情况的需要而将不锈钢材料和碳钢材料的焊接结合起来,这样结合的方式可以更深层次的发挥产品价值,达到某种特殊的性能,满足实际需求,另外,两种材料的结合也可以在一定程度上降低生产成本。例如,电力机车的主变压器邮箱箱体所采用的材料就是Q345E钢板,而其安装座所采用的材料则是1Cr18Ni9Ti不锈钢板。在现代社会中,异种钢焊接技术的应用是非常广泛的,并且发挥的作用效果也相对比较明显。在众多领域当中,不锈钢材料都具有比较强的耐腐蚀性能、工艺性能、比热容性能等,这也是不锈钢材料受到广泛欢迎和使用的重要原因之一。

在近几年的发展过程当中,轨道车辆的焊接技术逐渐发展起来,实现了推广应用。目前,轨道车辆的焊接开始采用德国DIN 6700标准、欧洲EN 15085标准的焊接体系,这两种标准体系是相对比较具有权威性的,而领域内所存在的一些其他标准在使用之前必须要通过严格的工作测试,被认定为具有合理性之后才能进行使用,因此,制作工作试件也是一个极其重要的过程。

焊接的方法包括许多种类。以熔化极气体保护焊为例,这种焊接方法其电流量的密度相对比较大,热量比较集中,同时具有焊接速度快,容易引起弧度等的特点,因此这种焊接技术在桥梁、车辆以及一些建筑领域的应用是比较广泛的,同时这种焊接技术还可以应用于机器化的智能焊接生产,此外,这种焊接技术的优点和性能也更加优于手工电焊等方式。例如电力机车的设备柜的接地座与柜体所采用的焊接技术就是熔化极气体保护焊,根据实际环境的要求,其接头所选择的材料是不锈钢焊丝,此外,焊接气体也需要根据材料成分和强度等因素进行合理的选择,该焊接过程所选用的材料是98%Ar+2%O2。

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以接地座的工作试件底板为Q235B碳钢,底板尺寸为12mm×150mm×150mm,螺座直径为φ25mm,高度35mm,焊缝厚度为a4的试件为例,针对这一试件进行检测,可以得出,底板的碳钢材料其熔深非常小,而不锈钢螺座的熔深则比较大。因此在焊接过程中,就必须要根据这一事实条件进行焊接,既要保证焊接质量又要保证焊接接头的强度,同时满足底板和螺座的熔深,达到规定的要求标准。以下就以 这两种材料为例展开进一步的分析,分析其焊接性能以及在实际操作过程中可能出现的问题,并且制定相应的焊接工艺措施,之后再进行宏观金相检测工作。

1焊接性能分析

1.1焊接材料

0Cr18Ni9不锈钢和Q235B碳钢的化学成分及力学能是存在比较大的差异的,因此这两种钢材的焊接就属于异种钢焊接,在焊接的过程中需要充分考虑到熔焊条件的问题,要在二者需求都满足的情况下再开展焊接接头工作,并且针对接头问题展开进一步的分析与调整。

1.2原因分析

①热导率和比热容的差异。热导率和比热容会直接影响到焊材的熔化、熔池的形成,同时也会对焊接无语温度以及焊缝凝固结晶等产生强烈的影响。不锈钢的热导率臂碳钢低很多,大约为碳钢的一半左右,巨大的差异会导致二者不能形成同步的熔化,因此会产生金属结合不良的现象,焊缝结晶也会遭受到破坏,从而进一步影响到焊缝熔深,造成极为不利的影响。

②除了以上所述的情况,焊枪的焊接角度和焊接位置也会对焊缝熔深产生一定的影响。因此,在实际的具体操作过程中,要着重把握好焊枪的角度,精确焊接位置,否则就会导致螺座和底板的焊接熔深不一致的问题。

2焊接工艺措施

①正确选择操作工艺方法。首先要使焊枪和螺座的弧面保持一定的距离,并且保持45度角不变。其次,焊丝的接触点需要于直角顶点更近一些,大约保持在1.5-2.5毫米左右。第三,要使电弧集中在碳钢母材一侧,保证二者有均匀的受热,从而有效保证焊接接头熔深的一致性。

②对碳钢进行预热操作。预热操作是进行焊接工作之前的一项必不可少的操作过程,焊接前的预热工作可以通过改变热导率的方式来是的最后的焊接熔深保持一致性。通常情况下预热温度应当维持在100-200度之间,预热温度过高或者过低都会对熔深产生一定的影响。预热温度过高会造成焊缝的冷却速度变慢,甚至会因此焊接接头碳化物的析出,进而影响到接头的冲击性和韧性。预热温度过低则无法发挥良好的预热作用,也不会最终形成焊接熔深的一致性,达不到预期效果。对于需要多层焊接的情况,则需要根据实际情况充分考虑不同的层间温度,逐层进行焊接。

③采用合理的焊接参数。焊接参数的选择需要保证其合理性,在实际的焊接过程中,焊缝一侧的晶体出现产生催化和裂纹的现象,在这种情况下就需要选用比较小的热输入,采用小电流、大电压、快速度等来完成焊接过程。

经过实际的测量之后,根据上述方式进行调整之后的焊接工艺,其底板的熔深大大增加,调整方式达到了预期的效果和作用。

3结语

综上所述,异种钢焊接工艺是一个相对比较复杂的过程,想要保证焊接接头的焊缝熔深就必须要从多个角度多个方面进行充分的考虑,并且根据实际情况制定合理的调整措施,只有这样才能达到良好的焊接效果,并且满足对焊缝熔深的要求标准。

参考文献:

[1]王玉,高大路,廖明夫.焊接领域无损检测技术应用现状及发展[J].无损检测;2003年03期

[2]高禄,栗卓新,李国栋,李红.铜-钢异种金属焊接的研究现状和进展[J].焊接;2006年12期

[3]徐初雄.焊接技术问答[M].北京:机械工业出版社,2001.

论文作者:秦伟东

论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/7

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