常兵兵
摘 要:目前,薄板不銹鋼在汽車(chē)、建筑裝飾、家電等行業(yè)應(yīng)用廣泛,薄板不銹鋼在生產(chǎn)加工過(guò)程中經(jīng)常采用的加工工藝有沖壓、焊接,本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程,重點(diǎn)對(duì)焊接工藝進(jìn)行如下研究。
關(guān)鍵詞:MAG焊接工藝;焊接熔深;檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
1 不銹鋼常用焊接的方式
(1)熔化極活性混合氣體保護(hù)焊MAG。采用與母材相近材質(zhì)的焊絲作為電極,焊絲加熱溶化后形成溶滴過(guò)度到熔池中,與熔化的母材共同形成焊縫,工廠多采用自動(dòng)機(jī)器人工作站、環(huán)焊專(zhuān)機(jī)進(jìn)行焊接。
(2)鎢極惰性氣體保護(hù)焊TIG。使用純鎢或活化鎢作為電極,用純氬氣作為惰性氣體保護(hù)的電弧焊,通常用于手工焊接。
2 焊絲型號(hào)
(1)MAG焊使用不銹鋼實(shí)心焊絲,焊絲型號(hào):ER308L\ER308LSi,焊絲直徑為1.0mm\1.2mm。(2)TIG焊采用焊絲型號(hào):THS-308,焊絲直徑為φ2.4mm~3.2mm。
3 保護(hù)氣體類(lèi)型
MAG焊采用氬氣與氧氣混合活性氣體,配比比例為氧氣占2%~3%,TIG焊采用純氬氣,在大型規(guī)模的公司廠區(qū)內(nèi)兩種氣體可以采用不同管道進(jìn)行集中供氣,管道中間加裝油水分離器過(guò)濾冷凝水;小型規(guī)模的公司一般采用專(zhuān)用氣瓶獨(dú)立供氣。
4 焊縫類(lèi)型與焊接母材材質(zhì)
焊縫類(lèi)型有角焊、搭接焊、平焊、對(duì)焊、點(diǎn)焊和縫焊,焊接材料有不銹鋼之間的焊接及不銹鋼與鋼材的焊接,常用不銹鋼材料型號(hào)有SUS304、SUS409、SUS430、SUS436、SUS441,鋼材型號(hào)有Q295、45#,薄板類(lèi)型材料厚度t范圍為1mm~10mm。
5 焊接熔深
焊接完成后一般通過(guò)對(duì)焊接的焊道進(jìn)行切片,用光學(xué)顯微鏡對(duì)焊接熔深進(jìn)行金相分析的方式來(lái)確認(rèn)焊接是否滿(mǎn)足要求,以搭接焊為例進(jìn)行說(shuō)明。
搭接焊(焊材厚度t<12mm);溶深P>0.2mm;焊角長(zhǎng)度L>(t2+t3);厚度d>70%*(t2+t3)。
6 MAG焊接工藝參數(shù)
(1)焊絲伸出長(zhǎng)度。焊絲伸出長(zhǎng)度與焊絲直徑、焊接電流及電弧電壓有關(guān)。焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),焊接電流就會(huì)降低,電弧電壓則加大;焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)短,焊接電流就會(huì)增加,電弧電壓則減小。焊絲伸出長(zhǎng)度一般為焊絲直徑的10~15倍。因此示教編程時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)電嘴與母材間的距離。
(2)焊接電流。在保證母材焊透又不致燒穿的原則下,應(yīng)根據(jù)母材厚度、接頭形式以及焊絲直徑正確選用焊接電流。Φ1.0mm焊絲采用機(jī)器人焊接方式,焊接電流一般范圍為120A~200A。
(3)電弧電壓。電弧電壓必須與焊接電流合理的進(jìn)行匹配,提高電弧電壓,可以顯著增大焊縫寬度。當(dāng)母材根部的間隙較大時(shí),可適當(dāng)降低電弧電壓,同時(shí)焊接速度也應(yīng)適當(dāng)降低。Φ1.0mm焊絲采用機(jī)器人焊接方式,焊接電壓一般范圍為15V~25V。
(4)焊接速度。焊接速度應(yīng)能滿(mǎn)足不同種類(lèi)鋼材對(duì)焊接線能量的要求。自動(dòng)焊時(shí),Φ1.0的焊絲通常使用的焊接速度為400mm/min~1000mm/min。
(5)氣體流量。Φ1.0的焊絲,氣體流量一般為10L/min~25L/min;當(dāng)焊接速度較快時(shí),氣體流量可適當(dāng)加大。
7 焊接缺陷
常見(jiàn)焊接缺陷有氣孔、未焊透、焊縫夾渣、燒穿、焊瘤、焊道成型不好等,其中燒穿、焊瘤、焊道成型不好通過(guò)外觀檢驗(yàn)即可發(fā)現(xiàn),而氣孔、未焊透、焊縫夾渣需要通過(guò)射線檢測(cè)法進(jìn)行分析判定。產(chǎn)生不良的原因有氣體不純、氣管破裂、氣路有水份、焊絲原因、焊道上有水分、焊速不勻/太小、焊槍位置偏、氣體流量小、焊速慢、溫度高或電流大等。針對(duì)不同原因采取不同防治方法,具體有檢查氣路,焊絲包裝、存放應(yīng)防潮,焊縫區(qū)清理干凈,調(diào)整焊槍位置,增加氣體流量,加快焊速,或適當(dāng)減小電流等。
8 補(bǔ)焊工藝
(1)補(bǔ)焊。補(bǔ)焊主要用于補(bǔ)充自動(dòng)焊槍無(wú)法到達(dá)的焊接區(qū)域(包括搭接不良),以及由各種因素引起的可以修復(fù)的焊接缺陷,補(bǔ)焊焊接通常采用TIG焊接方式。
(2)焊工。焊工應(yīng)取得與實(shí)際焊接項(xiàng)目相符的焊工技能等級(jí)證書(shū)及安全操作證書(shū),焊工工作時(shí)必須穿工作服,戴絕緣手套,穿絕緣鞋。
(3)設(shè)備。1)TIG補(bǔ)焊采用直流非熔化極氬弧焊機(jī),應(yīng)具有預(yù)先送氣、電流衰減和滯后送氣等各種功能,采用直流反接性進(jìn)行焊接。2)TIG補(bǔ)焊采用直流弧焊機(jī)。3)氬氣為氬氣含量≥99.9%的工業(yè)純氬。4)焊接電流為60A~150A。
(4)操作規(guī)定。1)焊接區(qū)應(yīng)注意防風(fēng),風(fēng)速≤1.0m/s,以防影響氬氣保護(hù)效果和焊接質(zhì)量。2)對(duì)于氣孔、裂紋、焊瘤,焊穿較為嚴(yán)重的缺陷,應(yīng)先將焊道打磨干凈,再補(bǔ)焊。3)對(duì)于間隙較大或者難以修復(fù)的焊縫應(yīng)先修整然后再焊接,嚴(yán)禁在間隙內(nèi)添加任何塞物。
(5)焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。焊縫首先應(yīng)滿(mǎn)足氣密標(biāo)準(zhǔn),其次應(yīng)滿(mǎn)足產(chǎn)品機(jī)械性能滿(mǎn)足的要求。焊縫表面不允許存在裂紋、氣孔、縮孔、焊穿、焊瘤、未熔合、未焊透和連續(xù)咬邊等缺陷。焊縫內(nèi)部母材熔深Pn>0.3mm。焊腳長(zhǎng)度L>1.4t,焊縫厚度d>t。
9 總結(jié)
本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)薄板不銹鋼焊接工藝、焊接熔深、焊接缺陷及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行闡述及分析,對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐有一定的指導(dǎo)作用。
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汽車(chē)世界·車(chē)輛工程技術(shù)(下)2020年5期