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鎢極氬弧焊工藝參數的選擇和焊縫缺陷的預防探討

時間:2020年10月09日 所屬分類:推薦論文 點擊次數:

摘要:焊接是現代工業發展過程中極其重要的產物,在金屬設備大量應用的今天,焊接技術也發揮著不可替代的重要作用。無論是金屬產品加工生產,還是設備的維護和修理焊接都是不可或缺的。鎢極氬弧焊是焊接方法的一種,鎢極氬弧焊應用較廣,可應用于多種金屬材

  摘要:焊接是現代工業發展過程中極其重要的產物,在金屬設備大量應用的今天,焊接技術也發揮著不可替代的重要作用。無論是金屬產品加工生產,還是設備的維護和修理焊接都是不可或缺的。鎢極氬弧焊是焊接方法的一種,鎢極氬弧焊應用較廣,可應用于多種金屬材料的焊接,特別是航天、軍事等特種領域應用較多的焊接方法。由于產品對焊接質量要求較高,在焊接的過程中必須保證焊接質量的可靠性,保證整體的焊縫質量達到要求標準。而在焊接的過程中,焊接方法和參數的選擇則對焊接效果影響較大,如果焊接參數和焊接方式選擇不合理,那么將會對焊接的整體效果產生嚴重的影響。本文針對鎢極氬弧焊的應用進行了簡單介紹,同時針對其參數的選擇和焊縫缺陷的預防進行了分析。

  關鍵詞:鎢極氬弧焊,工藝參數,焊縫缺陷

熱加工工藝

  引言:隨著現代科技的不斷發展,材料加工技術已經取得了突出的成就,尤其在金屬行業中,利用各種金屬材料能夠提高工程設備的強度,比如利用現代冶金技術的發展,出現了鈦合金、不銹鋼等高強度合金,這些合金在一些特種設備上應用廣泛。當然在使用的過程中肯定會用到不同構件的連接,而焊接則是實現構件結合的必要條件。在高強度合金的焊接中,普通的焊接方式顯然無法滿足產品要求,必須通過氬弧焊的方式來實現。

  氬弧焊在焊接的過程中通過氬氣作為保護氣體,用于隔絕空氣中的氧氣、氮氣等,防止這些氣體對電弧和熔池產生的影響,降低合金元素在焊接過程中的損耗,從而實現致密、無飛濺且質量更高的焊接接頭,保證焊接質量的可靠性。當然氬弧焊在焊接的過程中也會受到焊接電流、電弧電壓、送絲速度以及氬氣流量等因素的影響,如果這些參數調整不合適,那么將會直接影響焊接效果,造成焊縫的缺陷,影響產品的使用。所以在鎢極氬弧焊的使用中,應該合理選擇工藝參數,針對可能出現的焊縫問題進行預防。

  一、影響鎢極氬弧焊的因素

  氬弧焊在高強度合金的焊接過程中應用非常廣泛,它本身通過氬氣作為保護氣體,能夠在焊接的過程中隔絕空氣中活性氣體對焊接的影響,提高焊接的質量。但是焊接過程中工藝參數的合理性成為了影響氬弧焊的主要因素,根據相關的資料可以發現,在使用鎢極氬弧焊的過程中,焊接電流、焊接速度、電弧電壓以及保護氣體的流量等因素會對焊接效果產生較大的影響。

  1、焊接電流對焊接效果的影響

  焊接電流是鎢極氬弧焊焊接過程中的主要影響參數,焊接電流的大小直接影響焊接過程中熱輸入的大小。如果焊接電流過大,會使得熱輸入量過大,此時,雖然能夠使得焊縫的余高與熔深均得以增加.焊接效率也相應地有所提高.但熔寬僅發生了細微變化,導致燒穿、焊瘤、咬邊等焊接缺陷的出現。同時電流過大還會使得焊接工件受熱過高,出現工件變形、焊縫中出現夾鎢的問題,也可能會造成鎢極損壞。如果電流過小,則會使得熔化不夠充分,形成未熔合、未焊透。同時熔池高溫停留時間過長,焊接熱影響區變寬。嚴重影響了焊接的質量。

  2、焊接速度對焊接效果的影響

  焊接速度是影響焊接效率的主要因素,為了縮短加工周期,往往會提升一定的焊接速度。但是焊接速度的大小,會影響焊接效果。在焊接電流等參數不變的情況下,焊接速度越小,焊接的材料厚度越大;若焊速超出合適的范圍,就會產生未焊透、凹陷、燒穿等缺陷。同時,氬弧焊在焊接的過程中會通過噴出氬氣實現對空氣的隔絕,如果焊接速度過快會造成氬氣氣流向后偏移,使得焊絲和焊縫裸露在空氣中,造成焊縫中出現氣孔。如果焊接速度過慢,會使得焊接的效率降低,工件受熱量增加,焊縫變寬、余高增加,嚴重的還會使得焊接工件出現嚴重變形的問題。

  3、電弧電壓對焊接效果的影響

  在物理學知識中電壓與電流之間存在著一定的比例關系,但是在鎢極氬弧焊過程中,電弧電壓的主要影響因素是電弧長度。在一定范圍內,二者之間呈正比例關系,電弧電壓會隨著弧長的增大而增大,隨著電壓的增加,電弧熱量也會隨著增加。在低電壓狀況下,焊接過程易出現氣體保護效果差、碰鎢、不平穩、未焊透、焊瘤等焊接缺陷。在電壓過高的狀況下,無法確保合適的焊接電流,會產生氣孔、不穩定、電弧沒有平穩性、熔深短、咬邊和電弧燃燒飛濺大等不足。此外.電壓過高還會發生空氣滲透現象,最終形成氣孔等焊接缺陷。由此可知。選擇焊接電壓不宜過大也不宜過小。

  4、保護氣體輸出量對焊接效果的影響

  通常要想使得氬氣保護效果達到最佳.須將氬氣流量控制在一個最佳的范圍內.同時也會有最大的有效保護區。在鎖定噴嘴的直徑時,倘若氬氣流量較大.就會在繞噴嘴時生成很薄的近壁層流。然后出現比較大的氣體流速.達不到很好的保護效果,形成高流速的紊流,其會消耗許多電弧區熱量,導致電弧不平穩燃燒.造成氬氣的浪費,直接導致經濟損失。倘若氬氣流量過小.那么排除周圍空氣的能力就會不強.空氣挺度也會非常差,形成保護不良。

  二、焊縫缺陷的預防措施

  通過上述的分析可以發下,焊接過程中相關工藝參數的調整會影響焊接的質量,參數調整不合適會使得焊縫出現缺陷。所以要想提高焊接質量、預防焊接缺陷應該在外界環境和參數選擇方面進行優化。

  1、保證良好的焊接環境

  外界環境是影響焊接的外部因素,但是對焊接效果的影響不容忽視。主要的環境因素包括溫度、濕度和材料的清潔程度,在焊接的過程中要保證環境溫度不低于5攝氏度,濕度不高于70%;焊前將母材、焊絲、夾具清理干凈,尤其注意將焊接接頭端部刮削干凈,并防止產品周轉時的二次污染,在要求的存放時間內完成焊接。

  2、合理設置焊接工藝參數

  工藝參數對焊接的影響是最大的,如果設置不合理會造成焊縫余高過量、焊縫凹陷、燒穿、焊縫不規則等問題。焊接參數主要是通過改變焊接過程的熱量情況對焊接產生影響的,所以在焊接過程中要保證材料受熱的均勻性。在預防焊縫缺陷時,通過調節焊接電流、降低送絲速度的方式可以避免焊縫余量過高,通過減小焊接電流、減小工件間隙、減少氬氣流量、增加焊接速度和送絲速度的方式能夠避免焊縫凹陷,通過減小電弧長度、使焊槍有規則運動、更換或打磨電極、排除造成電流、電壓不穩定因素可以避免出現焊縫不規則的問題。

  焊接技術論文投稿刊物:《熱加工工藝》是由中國船舶重工集團公司主管,中國船舶重工集團公司第十二研究所、中國造船工程學會船舶材料學術委員會主辦的國家科委批準出版、國內外公開發行的全國性熱加工科技雜志,國際刊號ISSN:1001-3814;國內刊號CN:61-1133/TG。主要讀者對象是鑄造、鍛壓、焊接、金屬材料及熱處理、工業爐、理化檢測等相關專業的工程技術人員、管理干部、技術工人和院校師生。

  結束語

  氬弧焊在現在的工業焊接中應用廣泛,特別是在諸如鈦合金等高強度金屬的焊接過程中。但是氬弧焊對于焊接工藝參數的要求較高,參數調整不合理會造成焊縫缺陷,直接影響焊接質量,使得焊接產品無法滿足要求。所以針對這一問題,通過合理選擇焊接工藝參數,能夠有效的提升焊接產品的連接強度,降低焊縫出現缺陷的可能性。

  參考文獻

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  作者:李繼欣 趙伯明 王強

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