摘 要:焊接是工業(yè)生產(chǎn)加工重要技術(shù)手段之一,其中采用焊接工藝將低碳鋼與低合金鋼整合到一起,滿足工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造切實需求,可以有效提高工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟收益,如若相關焊接工藝無法發(fā)揮積極效用,將影響二者整合成效。本文通過研究低碳鋼與低合金鋼焊接工藝,以期為提高工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)加工綜合能力提供依據(jù)。
關鍵詞:低碳鋼;低合金鋼;焊接工藝
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.019
伴隨生產(chǎn)加工技術(shù)飛速發(fā)展,我國工業(yè)已經(jīng)朝著現(xiàn)代化、自動化、智能化方向發(fā)展,對機械設備及相關零部件加工制造精度不斷提高,相關元件復雜度隨之增強,用以滿足日益提高的工業(yè)生產(chǎn)制造需求。其中,金屬作為常見的加工材料,其自身化學性質(zhì)、物理性質(zhì)、機械等性質(zhì)存在差異性,無法完全滿足機械加工及生產(chǎn)制造需求,為此需通過焊接將異種金屬整合在一起,使其物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、機械等性質(zhì)均符合生產(chǎn)制造標準。然而,相較于西方發(fā)達國家,我國異種金屬焊接工藝研究基礎相對薄弱,未形成極具導向性的工藝標準,用以整合低碳鋼與低合金鋼,這也為開展相關研究活動提供機會?;诖?,為使低碳鋼與低合金鋼得以有效焊接,探究相關焊接工藝顯得尤為重要。
1 低碳鋼與低合金鋼焊接前的準備
技術(shù)人員需在施行焊接工藝前,仔細研究低碳鋼與低合金鋼產(chǎn)品圖紙,觀察產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計特征,明晰焊接重點、要點及難點,為提高焊接工藝應用質(zhì)量奠定基礎,待明晰焊接方向后,技術(shù)人員需依據(jù)焊接工藝施行標準,仔細檢查焊接單件,確保相關零件符合焊接要求,從根本上保障低碳鋼與低合金鋼焊接質(zhì)量,選定優(yōu)質(zhì)零件并清除表面油漬、灰塵、氧化皮、鐵銹等污垢,裝備順序需科學合理,避免零部件在焊接過程中發(fā)生形變現(xiàn)象,確保低碳鋼與低合金鋼焊接工藝科學有效。
為提高低碳鋼與低合金鋼焊接質(zhì)量,技術(shù)人員可在總結(jié)以往工作經(jīng)驗同時,立足二者焊接實況,編制焊接工藝前期準備制度,引導技術(shù)人員高效完成相關工作,推動工業(yè)生產(chǎn)制造行業(yè)朝著標準化、制度化、科學化方向發(fā)展,繼而有效提升低碳鋼與低合金鋼焊接工藝施行成效。
2 低碳鋼與低合金鋼預熱溫度選擇
在低碳鋼與低合金鋼焊接過程中,容易發(fā)生冷淬問題,尤其在低碳鋼與低合金鋼強度存在極大差異時,該問題會異常突出,嚴重影響二者焊接綜合成效,為此技術(shù)人員在焊接時需科學選擇預熱溫度,確保二者可有效適應焊接工藝,然而預熱會對焊接接頭造成影響,使其發(fā)生冷卻緩慢,焊接頭處結(jié)構(gòu)受熱量影響范圍不斷擴展現(xiàn)象,相關組織韌性、塑性隨之降低,且還會出現(xiàn)組織粗大等情況,無法保障焊接精度,影響低碳鋼與低合金鋼焊接后的力學性能[1]?;诖?,技術(shù)人員在焊接過程中,需科學選擇預熱溫度,通常情況下技術(shù)人員需以焊接性較差的金屬元件為標準設定預熱溫度,并可以采用實驗法、公式法等方式進行計算,而后以碳當量得出預熱溫度。
綜合低碳鋼與低合金鋼及相關焊接元件實際厚度、性能等條件,可以采用以下公式對二者焊接預熱溫度進行估算:[C]化=C+Mn/9+Cr/9+Ni/18+Mo/13,其中,算式中的英文字母代表低碳鋼與低合金鋼主要的化學成分,相關元素與數(shù)量之比,形成實際質(zhì)量分數(shù)。低碳鋼與低合金鋼焊接厚度計算公式為:[C]厚=0.005δ[C]化,其中δ表示焊接元件厚度,厚度對焊接預熱溫度選擇具有極大影響,為此需通過計算得出精準數(shù)值。在整合以上兩個計算公式基礎上,可以得出低碳鋼與低合金鋼碳當量總量計算公式為:[C]總=[C]化+[C]厚=[C]厚×(0.005δ+1),同時可直接算出預熱前溫度值,相關公式為T預=350√[C]總—0.25,將低碳鋼與低合金鋼厚度帶入算式,便可得出預熱溫度,以此為由控制相關溫度,旨在為高效完成二者焊接任務奠定基礎。
3 低碳鋼與低合金鋼焊接具體過程
技術(shù)人員需依據(jù)自身工作能力、焊接條件、元件參數(shù)等因素,合理選擇焊接方法,通常情況下技術(shù)人員會選擇熔化極氣體保護焊、鎢極氬弧焊、手工電焊等方法,確保低碳鋼與低合金鋼焊接工藝符合工業(yè)企業(yè)加工及制造標準。基于不同接頭熱影響區(qū)域有所差別,有時會出現(xiàn)近似于淬火的狀態(tài),為此需技術(shù)人員可以免去焊后熱處理環(huán)節(jié),如若技術(shù)人員應用電渣焊焊接方法,需通過回火處理抵消該方法線能量較大帶來的消極影響,必要時技術(shù)人員需秉持創(chuàng)新實踐原則,在總結(jié)以往工作經(jīng)驗基礎上,將若干焊接方法融合在一起,旨在完成低碳鋼與低合金鋼焊接任務。待明確焊接方法后,技術(shù)人員需合理選擇焊劑、低氫焊絲,避免低碳鋼與低合金鋼在焊接過程中出現(xiàn)裂紋,影響焊接成效[2]。
在焊接過程中極容易出現(xiàn)未焊透、應力集中等問題,使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)熱裂紋,降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,為此技術(shù)人員需合理掌控焊縫錯變量,例如技術(shù)人員在焊接厚度相同的低合金鋼、低碳鋼材料時,若板材厚度≤20mm,則錯變量需以1/8為標準予以控制,確保錯變量≤5mm,若板材厚度≥20mm,則錯變量需以板材厚度1/6為標準予以控制,確保錯變量≤8mm。
技術(shù)人員在規(guī)范焊接參數(shù)后,需依據(jù)焊接實況確定焊點、焊縫,以≤40mm為標準控制焊縫,同時檢查焊縫、焊點內(nèi)是否有雜質(zhì),是否存在裂縫等其他影響焊接質(zhì)量的問題,確保低碳鋼與低合金鋼焊接質(zhì)量符合相關標準。
4 低碳鋼與低合金鋼熱輸入的控制
氫是造成低碳鋼與低合金鋼焊接接頭出現(xiàn)裂縫的重要原因,一旦相關問題無法得到有效解決,將嚴重影響二者焊接質(zhì)量,基于此技術(shù)人員可以適量增加熱輸入量,防止二者在焊接過程中出現(xiàn)裂縫,使金融內(nèi)部氫氣在熱量作用下高效排出。在電壓、電弧保持一致且穩(wěn)定不變態(tài)勢下,技術(shù)人員需適當追加電焊電流,放緩焊接速度,通過擺動焊條確保焊接熔池凝固緩慢,達到排除氫氣的焊接目的,同時降低焊縫金屬冷卻速率,有效提高低碳鋼與低合金鋼焊接強度、韌性、塑性,同時可避免形成馬氏體組織[3]。
5 結(jié)束語
綜上所述,低碳鋼與低合金鋼焊接工藝若想科學高效,需技術(shù)人員在充分掌握焊接參數(shù)基礎上,合理選擇焊接方法,科學控制熱輸量與預熱溫度,使焊接工藝得以發(fā)揮積極功效,在提高二者焊接質(zhì)量同時,為工業(yè)加工企業(yè)獲取更高經(jīng)濟收。
參考文獻:
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作者簡介:元寶峰(1987-),男,黑龍江拜泉人,碩士研究生,施工員,研究方向:鋼結(jié)構(gòu)件焊接技術(shù)及工藝編制、現(xiàn)場技術(shù)指導、服務。