3mm薄板埋弧自動焊焊接工藝

1、3mm薄板埋弧自動焊焊接工藝發(fā)布日期：2010-8-3 | 閱讀次數(shù)：157 3mm薄板埋弧自動焊也是在最近一,二年,因生產(chǎn)上的需要,逐步試驗,逐步推廣,開始時,主焊縫用手工焊,封底用自動焊,對小部件采用兩面推廣用雙面自動焊.在使用過程中,發(fā)生過一些問題,已基本的得到了解決.著重于工藝上考慮,我們認(rèn)為貫徹合理的工藝,3mm薄板自動焊的焊接質(zhì)量是完全可以保證的. 3mm薄板埋弧自動焊與4mm以上鋼板自動焊在出現(xiàn)焊穿,氣孔等缺陷方面更顯出其絕然的敏感性,特別是內(nèi)部的氣孔,用外觀檢查不能發(fā)現(xiàn),較嚴(yán)重的威脅著焊接質(zhì)量,但這些都不是不可克服的.它與手工電弧焊相比較,對外界條件的要求(特別是上道工序的要求

2、)較高,但它將顯示的優(yōu)點,是不能忽視的. 由于自動焊時熱量集中,焊接速度快,使焊縫的熱影響區(qū)減小,焊件手到比較均勻的加熱,因此焊件變形很小,這樣大大減少了校正焊接變形的工時,特別是3mm薄板校正是較困難的,火工工作量增加,會影響鋼板的質(zhì)量,使用時鋼板腐蝕加速,因此采用自動焊就顯示它的最大優(yōu)點,其他在提高勞動生產(chǎn)率(特別是連續(xù)生產(chǎn)大面積構(gòu)件)焊縫成型美觀等方面,都優(yōu)于手工弧焊,著些都是各廠越來越注意推廣與使用3mm薄板自動焊的原因. 生產(chǎn)場地,生產(chǎn)設(shè)備,焊接材料 裝配平臺是實心平臺,對3mm薄板來講,由于傳熱快,可減少焊穿現(xiàn)象,在內(nèi)進(jìn)行 生產(chǎn),對3mm薄板自動焊的質(zhì)量提供了有利條件,也使其有更廣

3、闊的前途. 3mm薄板自動焊接,選用MZ1000型自動焊機(jī),此種自動焊機(jī),妎絲給進(jìn)速度與焊接速度等焊接規(guī)范參數(shù)可以均勻調(diào)節(jié),這是其最大優(yōu)點.配備ZX5630晶閘管整流弧焊機(jī),直流電源反極性,電弧燃燒不穩(wěn)定,適宜薄板自動焊. 自動焊的材料焊劑,焊絲是直接影響焊接質(zhì)量的重要因素,因此對它進(jìn)行合理的 .1. 選擇,是保證3mm薄板自動焊焊接質(zhì)量的重要一環(huán). 焊劑主要作用是在焊接時覆蓋焊縫,防止空氣中的氧,氮浸入焊縫金屬,一保證焊縫金屬的成型良好,焊接后焊渣覆蓋著焊縫,減緩了焊縫金屬冷卻速度,改善焊縫的結(jié)晶情況及氣體逸出的條件,焊劑選用劑43,從而減少氣孔大小.對于3mm薄板自動焊其顆粒度要求為0.6

4、1.6mm是適宜的,顆粒度太大其透氣性好,但保護(hù)不好,外界空氣不易排出,也是產(chǎn)生氣孔的原因之一.焊劑使用前必須在100150溫度下烘焙12小時,除去水份,否則是極易產(chǎn)生氣孔的. 焊絲是焊縫金屬的組成部分,它必須保證與所選用的焊劑在焊接后,焊縫金屬的化學(xué)成份與強(qiáng)度符合被焊金屬的要求,對低碳鋼,國咱H08A焊絲與選用的焊劑配合可滿足要求.3mm薄板自動焊焊絲的直徑可選1.6,2.0,對1.6的焊絲,由于增加了電流密度,能增加電弧燃燒的穩(wěn)定性,成型也美觀.生產(chǎn)上選用1.6焊絲最合適. 焊接規(guī)范 正確的選擇規(guī)范是防止焊穿和避免未焊透現(xiàn)象的重要保證,規(guī)范不準(zhǔn)也會引起氣孔 的產(chǎn)生. 3mm撥自動焊的焊穿與

5、未穿透之極限很接近,熔深n11.5mm時就會出現(xiàn)未焊透現(xiàn)象,當(dāng)n12.0時極易焊穿,熔深的變化范圍1mm.因此焊接規(guī)范就受到嚴(yán)格的限制. 對1.6的焊絲幾種規(guī)范,以電流為代表的有:主焊縫電流I1=160A,180A,200A;封底焊電流I2=220A,240A,260A,280A.對第一種規(guī)范由于主焊縫與封底焊熔深沒有交叉,實際上就不能保證正常焊透程度.第二種規(guī)范要產(chǎn)生焊穿現(xiàn)象. 實際采用的焊接規(guī)范如表1. 由于3mm薄板自動焊采用的是小規(guī)范,其所要求的穩(wěn)定性就必須很高,否則就會引起焊穿或未焊透現(xiàn)象,焊縫成型也會惡化,可能出現(xiàn)氣孔等缺陷.我們要求電流的波動 .2. 范圍控制在10A以內(nèi),電壓控

6、制在2V一內(nèi),這樣是能夠得到滿意的結(jié)果. 表1 3mm薄板單絲埋弧自動焊的焊接規(guī)范 焊縫類別 電流(A) 電壓(V) 焊接速度(m/h) 備 注 主焊縫 190 31 38 用1.6焊絲 封底焊 250 32 45 用1.6焊絲 關(guān)于氣孔問題的工藝分析 3mm薄板自動焊在焊接規(guī)范嚴(yán)格控制下,裝配間隙滿足要求的情況下,對氣孔特別敏感,而且一內(nèi)部氣孔為主,這是各單位都想力圖解決的重要問題. 氣孔產(chǎn)生的原因: 1. 3mm薄板自動焊,由于電弧功率小,對氣孔的敏感性甚為強(qiáng)烈,在處理它的氣孔問題時,必須非常謹(jǐn)慎,同樣為薄板的4mm鋼板,雖然厚度僅增加1mm,而它們對氣孔的敏感差別很大,因此3mm與4mm

7、的埋弧自動焊是不能相提并論的. 2.導(dǎo)致氣孔產(chǎn)生的可能因素中,有些條件是已定的,如金屬中溶解各種氣體的多少,金屬所夾雜物與此有關(guān)的金屬熔液粘度,熔劑中含有不利的雜質(zhì),因此而影響的熔渣粘度等. 3.對形成氣泡的析出氣體是CO,還是H2或N2.由于3mm薄板自動焊,其電弧能量小,冷卻速度快,金屬的熔化結(jié)晶時間很短,弧氛中的攪拌作用接減弱,在熔池中某些氣體就沒有充分時間逸出. 4.鐵銹,油,水份等若干存在于焊接工件的端面,在焊過程中熔池的底部就會使氣體猛烈析出,由于焊接過程很短部分氣泡來不及浮到表面,就會在焊縫中產(chǎn)生氣孔,而焊接工件表面的清潔度,相比之下影響就不那么顯著,這可由例子說明:在鋼板上堆焊

8、是不會發(fā)現(xiàn)氣孔的,可見氣孔產(chǎn)生的主要原因是端面清潔度.表面的清潔度回影響熔池表面的析氣現(xiàn)象,在一般透缺條下能及時析出,不致于形成氣孔,因此表面清潔條件的印數(shù)較 .3. 端面為小. 5.焊劑中的結(jié)晶水與自由狀態(tài)水,后者在溫度上升時會揮發(fā)掉,前者雖然與金屬作用會增加熔池表面的氫溶解度,但表面氣體的析出還是容易的,故它對氣體的影響也不是那么顯著,當(dāng)然在有條件的情況下應(yīng)予烘干. 6.對金屬表面的氧化皮,一般認(rèn)為如不予清除,回產(chǎn)生單個氣孔,甚至嚴(yán)重到內(nèi)部連續(xù)氣孔.氧化批的成份視鋼的成份而定,但氧化鐵是必然的組成部分.而認(rèn)定氧化批是產(chǎn)生氣孔的根據(jù)是大多數(shù)的氧化膜相當(dāng)難熔化,可能由于沒有熔而滯留于焊縫金屬中

9、,這種說法對低碳鋼來將并非適用,因為電弧溫度高達(dá)2000以上,并不存在這一問題. 從生產(chǎn)的情況來看,在保證鋼板端面清潔條件下,只要求去除油,水份及浮銹,不要求去除氧化皮,并未發(fā)現(xiàn)因此而使焊縫產(chǎn)生氣孔.如果鋼板表面保存有良好完整的氧化皮,我們認(rèn)為焊接質(zhì)量有保證. 按 資料記載,發(fā)現(xiàn)氧有減少氣孔作用,這適用于有氫引起的氣孔.其氧和氫在高溫時結(jié)合成穩(wěn)定的化合物,而(OH)基不溶于金屬中,從而減少氣孔,某些院校實驗 中利用提高氧化性來消除氣孔的實驗已得到驗證,某些國外資料也說明這問題存在的可能性.我們生產(chǎn)實踐中也確實如此,良好完整的氧化皮對質(zhì)量更有保證. 氣孔形成的主要原因是由于鋼板端面清潔不良,致使

10、熔池底部發(fā)生猛烈析氧(或氫)的現(xiàn)象,由于焊接過程很短,部分熔氣泡來不及浮到表面,而在焊縫內(nèi)產(chǎn)生氣孔. 7.焊接點質(zhì)量好壞,嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量.所以,點焊發(fā)現(xiàn)有氣孔或夾渣氣陷時,必須批去重釘,點焊接處易產(chǎn)生缺陷,用優(yōu)質(zhì)焊條直流反接點焊比用交流酸性焊條點焊為佳.點焊應(yīng)用批鏟將其突出部分批至與鋼板齊平. 點焊主要作用是保證焊縫在施焊過程中,板縫不致開裂,影響自動焊的進(jìn)行.在保證強(qiáng)度的前提下用小電流進(jìn)行點焊,使其熔深減少,再將點焊批得與鋼板齊平,使自動 .4. 焊的熔深大于點焊的熔深,這樣便可保證點焊處的焊縫質(zhì)量.如有條件采用優(yōu)質(zhì)焊條直流反接接法點焊更佳,減少了點焊金屬的氣體含量,又由于其強(qiáng)度較高,點焊

11、后收縮力大,可減少焊縫間隙,這對3mm薄板自動焊來講是有利的. 工藝試驗情況比較 對3mm薄板自動焊的工藝試驗,試驗是以焊接規(guī)范,焊絲牌號,焊絲直徑,焊劑顆粒均為不變的情況下,焊縫間隙基本上都符合公差要求,觀察外界條件(清洗條件,裝配程序)的改變對氣孔的影響. 1.試驗設(shè)備與材料用MZ-1000型,配ZX5-630晶閘管整流弧焊機(jī),焊絲等速給送制,鋼板材料為A3,焊絲為劑431,將它們由粗顆粒打碎到0.61.6mm,焊劑基本趕干燥,都未以焙烘. 2.試驗規(guī)范.如表2 表2 試驗規(guī)范 焊縫類別 電流(A) 電壓(V) 焊接速度(m/h)備 注 主焊縫 190210 31 38 封底焊 24026

12、0 32 45 3. 試驗情況: 試驗共分七組,每組的外界情況相同,為得出一般規(guī)律,一組有五個試樣1米的焊縫長度,外界條件的選擇盡量與實際相接近,特別注意試樣接近于工件的情況. 第一組:先將鋼板用水玻璃熔液(加50%)洗凈,焊縫區(qū)20mm內(nèi)端面及上,下表面用砂輪機(jī)磨光,在磨后的粉末上進(jìn)行裝配,使焊縫中含有少量鐵粉,點焊批平,即磨即裝即焊,其結(jié)果如下,如表3. .5. 表3 試樣編號 外觀 內(nèi)觀 101 成型好:焊波均勻,焊渣無氣孔 小氣孔 102 無缺陷 103 無缺陷 104 無缺陷 105 無缺陷 注:內(nèi)觀是用碳弧氣刨刨開后觀察(下同). (2)第二組:三耐用砂輪機(jī)磨光,在磨后的粉末上裝配

13、,縫隙中含有少量帶有保養(yǎng)油(廢機(jī)油,白脂,黃油等混合物)的鐵粉,點焊批平,即磨,即裝,即焊,其結(jié)果如下:如表4. 表4 試樣編號 外觀 內(nèi)觀 201 焊縫無氣孔,焊渣有密集氣孔 零星小氣孔4個 202 連結(jié)小氣孔4處,每處5個以上 203 連結(jié)小氣孔一處19個,零星小氣孔4個 204 無缺陷 205 密集氣孔一處19個,零星氣孔12個 (3)第三組:先用水玻璃將試板洗凈,三面用砂輪機(jī)磨光,焊縫區(qū)加批鏟用油(壓縮機(jī)油,油清,無色透明,遇火易揮發(fā))其他條件同上,其結(jié)果如下:如表5. .6. 表5 試樣編號 外觀 內(nèi)觀 301 美觀,無氣孔 小氣孔3個 302 小氣孔1個 303 無缺陷 304 密

14、集小氣孔一處8個 305 無缺陷 (4) 第四組:裝焊周期較長,當(dāng)日磨,次日上午裝配,次日下午焊接,其結(jié)果如下:如表6. 表6 試樣編號 外觀 內(nèi)觀 401 成型好,焊波均勻,渣無氣孔焊 小氣孔1個 402 小氣孔2個,連續(xù)小氣孔一處3個 403 小氣孔4個 404 小氣孔2個 405 連續(xù)氣孔一處3個,零星氣孔5個 (5)第五組:試驗雨水影響,上午磨后裝配,在焊縫處噴水,下午焊接.其結(jié)果如下:如表7. .7. 表7 試樣編號 外觀 內(nèi)觀 501 正常 小氣孔3個 502 503 小氣孔4個 504 505 三處連續(xù)氣孔,零星小氣孔3個 (6)第六組:先用水玻璃熔液將試樣板洗凈,端面批鏟批正,

15、平臺吹凈,表面用鋼絲輪磨,將點焊批平,然后進(jìn)行焊接,其結(jié)果:如表8. 表8 試樣編號 外觀 內(nèi)觀 601 成型正常,無表面氣陷 =1.5mm氣孔4個 602 =1.5mm氣孔4個 603 =1.5mm氣孔14個 604 無氣陷 605 氣孔1個 (7)第七組:用水玻璃熔液試樣板洗凈,便面用鋼絲輪磨,再吹凈平臺,批試板的端面,最后點焊并將其批平施焊,其結(jié)果如下:如表9. .8. 表9 試樣編號 外觀 內(nèi)觀 701 成型正常,無表面缺陷 無缺陷 702 無缺陷 703 小氣孔1個 704 無缺陷 705 無缺陷 (8)綜合分析 由 13組試驗主要得出這樣的結(jié)論:縫隙中含有鐵粉沫(包括氧化批粉末)不

16、導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生,若鐵粉是帶有油的(各類油的主要成份是飽和的非飽和的重碳氧化物 的混合物)對于氣孔影響是很大的,且均出現(xiàn)內(nèi)部氣孔.而批鏟用的油濃度于揮發(fā)性較好,對氣孔的產(chǎn)生不及保養(yǎng)油那樣嚴(yán)重,因此生產(chǎn)過程重,對于各類油應(yīng)盡量 避免,否則是產(chǎn)生焊縫內(nèi)部氣孔的因素之一. 由45組試驗得出:薄板對氣孔是敏感的,再焊縫區(qū)的微銹,主要是被焊工件端面微銹對氣孔是由影響的,第4組試驗是不可見微銹,第5組試驗是可見微銹,它們都要產(chǎn)生氣孔,而且是內(nèi)部氣孔,所以裝配周期長,在工件端面會引起微銹而產(chǎn)生氣孔,主焊縫過夜更會由于露水等影響,而在端面出現(xiàn)微銹,這是必須嚴(yán)格避免的. 由67組試驗中,確定了一個必須嚴(yán)格遵守的工

17、藝程序先磨后批.這兩組試驗,從內(nèi)容上講完全一致,但程序上不同,因而它們對氣孔的影響也不同.磨了以后再批,縫隙中是干凈的,批了以后再磨縫隙就會含有磨時留下的污物,雜質(zhì),浮銹等,它們存在于焊接時熔池的底部,再焊接過程中氣體來不及浮至金屬表面,就產(chǎn)生了氣孔. 在這些試驗與實踐生產(chǎn)中,還會發(fā)現(xiàn)小試樣結(jié)果可以很好,而在大工件上進(jìn)行薄板 .9. 自動焊,往往還會出現(xiàn)缺陷,這主要是平臺的一些灰塵的影響,小試樣在裝配時,端面可做的較干凈,錘擊很少,因此縫隙中很少含有平臺塵,而造成氣孔.因為平臺塵的成份很復(fù)雜,而其中一以鐵銹居多,鐵銹吸收空氣中氫氣能力較強(qiáng),更可能帶有一些油污等,這樣在焊接過程中會產(chǎn)生氫,氮,而

18、使焊縫產(chǎn)生內(nèi)部氣孔. 五.施焊工藝 1.不平度較大的鋼板,必須校平,對縱橫交叉的接縫,可適當(dāng)增加中間校正過程或加壓鐵,鋼板不平度影響焊穿現(xiàn)象,因工件不平,使之脫離平臺,散熱慢易焊穿;在上坡時,可能焊車速度減慢;以及熔池傾斜,都會使鋼板焊穿,因此鋼板必須校平. 2.鋼板在裝焊前,應(yīng)盡量使其清潔,必須將油污,浮鐵,銹泥等清除干凈,其中油污必須徹底清除,可用50%水玻璃加50%水來清洗. 3.鋼板并接前,用風(fēng)動鋼絲輪將焊縫上表面邊緣50mm范圍內(nèi)進(jìn)行清潔,只需將浮銹清除干凈,不必清除堅固的氧化皮. 4.將風(fēng)動鋼絲輪清潔后的灰塵清除干凈,用一般的壓縮空氣,必須注意不得由水,油. 5.將并接鋼板兩端面用批鏟批去一刀,必須注意不要將端面批斜,并保證間隙公差為0+0.5局部間隙允許達(dá)1mm,但不得超過整條焊縫長度的10%,這是使焊縫不焊穿的必要保證. 6.用上焊結(jié)427直流電源反接法進(jìn)行點焊,電流應(yīng)偏于下限,以減少熔深,間距可為150200mm,并將點焊批平. 7.焊縫兩端必須裝引弧板于熄弧板,以免因電機(jī)在啟動及熄弧時焊接規(guī)范不穩(wěn)定而影響焊接質(zhì)量,引弧板與熄弧板的厚度要與工件厚度一致. 8.用1.6焊絲進(jìn)行焊接,以增加電流密度,使焊機(jī)規(guī)范易于保證穩(wěn)定. 9.焊藥在150200溫度下焙烘12小時. 10.在試板上將規(guī)范調(diào)節(jié)正確. .10. 11.調(diào)整指針的正確性,焊縫的焊偏是產(chǎn)生未焊透