電焊技術論文二:《電焊技術研究》摘要:在當今社會發展中,電焊技術應用廣泛,無論是建築工程還是工業生產,也促進了各種類型和種類電焊工具的優化更新。基於這種社會背景,各行各業的人都非常重視電焊技術的研究,這也是未來生產的核心內容。
關鍵詞:焊接;金屬;技術焊接檢驗
1焊接技術介紹
1.1焊接過程的物理本質
焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子間的結合和擴散連接成壹個整體的過程。促進原子和分子之間結合和擴散的方法是加熱或加壓,或者同時加熱和加壓。
1.2焊接的分類
金屬焊接按其工藝過程的特點可分為熔焊、壓焊和釬焊。
1.2.1熔焊是壹種在焊接時不加壓力,將工件界面加熱到熔融狀態的方法。熔焊時,熱源迅速加熱並熔化兩個待焊工件的界面,形成熔池。熔池隨著熱源向前移動,冷卻後形成連續的焊縫將兩個工件連接成壹個整體。在焊接過程中,如果大氣與高溫熔池直接接觸,大氣中的氧氣會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮氣和水蒸氣進入熔池,在後續的冷卻過程中也會在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。為了提高焊接質量,人們開發了各種保護方法。比如氣體保護電弧焊就是用氬氣、二氧化碳等氣體隔絕大氣,保護焊接時的電弧和熔池率;又如焊接鋼時,在焊條藥皮中加入對氧親和力高的鈦鐵粉進行脫氧,可以保護焊條中的有益元素錳和矽不被氧化而進入熔池,冷卻後獲得高質量的焊縫。
壓力焊(1.2.2)是將兩個工件在壓力下以固態結合,也叫固態焊接。常用的壓力焊接工藝是電阻對焊。當電流通過兩個工件的連接端時,由於電阻大,那裏的溫度上升,加熱到塑性狀態時,在軸向壓力的作用下連接成壹個整體。各種壓力焊接方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力,不填充材料。擴散焊、高頻焊、冷壓焊等大多數壓力焊接方法沒有熔化過程,因此不存在有益合金元素燃燒和有害元素侵入焊縫的問題,簡化了焊接工藝,提高了焊接安全和衛生條件。
1.2.3釬焊是采用熔點低於工件的金屬材料作為釬料,將工件和釬料加熱到高於和低於工件熔點的溫度,用液態釬料潤濕工件,填充界面間隙,實現原子與工件之間相互擴散的焊接方法。
1.2.4焊接時為連接兩個被連接體而形成的接縫稱為焊縫。焊接時焊縫兩側都會受到焊接熱的影響,組織和性能會發生變化。這個區域被稱為熱影響區。焊接時,由於工件材料、焊接電流等的不同。焊接後,焊縫和熱影響區可能會出現過熱、脆化、硬化或軟化,這也會降低焊件的性能並惡化可焊性。因此,有必要調整焊接條件。焊前預熱焊件界面,焊中保溫,焊後熱處理可提高焊件的焊接質量。此外,焊接是壹個局部快速加熱和冷卻的過程,由於周圍工件本體的約束,焊接區不能自由膨脹和收縮,冷卻後的焊件會產生焊接應力和變形。重要產品焊後需要消除焊接應力,矯正焊接變形。
1.2.5現代焊接技術已經能夠焊接出與被連接體力學性能相當甚至更高的焊縫,且沒有內外缺陷。焊接體在空間中的相互位置稱為焊接接頭,接頭的強度不僅受焊縫質量的影響,還與其幾何形狀、尺寸、應力和工作條件有關。接頭的基本形式有對接接頭、搭接接頭、T形接頭(正接頭)和角接頭。對接焊縫的截面形狀取決於焊前被焊體的厚度和兩邊緣的坡口形式。焊接厚鋼板時,在接頭處開出各種形狀的坡口,以便焊透,這樣就可以很容易地送進焊條或焊絲。坡口形式有單面焊坡口和雙面焊坡口。在選擇坡口形式時,除了保證熔深外,還應考慮焊接方便、金屬填充少、焊接變形小、坡口加工成本低等因素。當兩塊不同厚度的鋼板對接時,為了避免因截面急劇變化而產生嚴重的應力集中,往往將較厚的板邊逐漸減薄,以在兩對接邊達到相同的厚度。對接接頭的靜強度和疲勞強度高於其他接頭。對於在交變和沖擊載荷下或在低溫和高壓容器中工作的連接,通常首選對接焊接。
搭接接頭焊前準備簡單,裝配方便,焊接變形和殘余應力小,常用於接頭和不重要結構的現場安裝。壹般來說,搭接接頭不適合在交變載荷、腐蝕介質、高溫或低溫下工作。t型接頭和角接頭通常用於結構需要。T型接頭上未焊透角焊縫的工作特性與搭接接頭相似。當焊縫與外力方向垂直時,就成為正面角焊縫,焊縫的表面形狀會造成不同程度的應力集中。熔透角焊縫的應力與對接接頭的應力相似。角接接頭承載力較低,壹般不單獨使用,只有全焊,或內外有角焊縫時才能提高,多用於封閉結構的轉角處。焊接產品比鉚接件、鑄鍛件輕,可以減輕自身重量,為運輸工具節約能源。該焊接具有良好的密封性能,適用於制造各種容器。組合加工技術的發展,將焊接與鍛造、鑄造相結合,可以制造大型、經濟、合理的鑄焊結構和鍛焊結構,具有較高的經濟效益。焊接工藝可以有效利用材料,焊接結構可以在不同部位使用不同性能的材料,充分發揮各種材料的長處,做到經濟優質。焊接已經成為現代工業中不可缺少的、越來越重要的加工方法。
1.2.6在未來的焊接過程中,壹方面要發展新的焊接方法、焊接設備和焊接材料,進壹步提高焊接質量和安全可靠性,如改進現有的電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;利用電子技術和控制技術,提高電弧的工藝性能,開發出壹種可靠、輕便的電弧跟蹤方法。另壹方面,要提高焊接機械化和自動化水平,如焊機的程序控制和數字控制;開發專用焊機,實現從準備、焊接到質量控制的全過程自動化;在自動化焊接生產線中,推廣和擴大數控焊接機械手和焊接機器人可以提高焊接生產水平,改善焊接衛生和安全條件。
2焊接檢測
焊接缺陷:焊接檢驗的目的是發現焊接缺陷。焊接缺陷是指焊接接頭中的不連續性、不均勻性和其他缺陷,有時稱為焊接缺陷。我們介紹幾種常見的焊接缺陷形式、產生原因及對策:
焊接變形和焊接應力。焊接接頭局部位置的加熱和冷卻不均勻,局部位置的金屬各部分由液態變為液態。塑料狀態?不同的彈性狀態隨著熱源和溫度的變化而變化,導致焊接變形和焊接應力。焊件冷卻到室溫時在焊件中留下的變形和應力,壹般稱為焊接殘余變形和焊接殘余應力。焊接變形會降低裝配質量,造成焊接不對中,降低接頭性能和結構承載能力,容易產生附加應力,增加制造成本。對策是合理設計,減少焊縫數量和尺寸,預留收縮量,反向變形,剛性固定等。焊接應力會降低結構強度、穩定性和疲勞強度,增加構件發生脆性斷裂的概率。降低焊接應力的壹般方法包括合理設計、減小焊縫尺寸和長度、避免焊縫過度集中、采用剛度較小的接頭形式、減小焊接區域與整體結構的溫差、采用合理的焊接順序和方向。
氣孔。在焊接區,來自焊接材料、空氣、焊絲和母材表面的雜質以及高溫蒸發形成的CO、CO2、H2、O2和N2等各種氣體沒有完全逸出,而是在金屬凝固前殘留在焊縫中,形成氣孔。會降低塑性和強度,減少焊縫有效截面積,造成泄漏。可以采取措施防止,如封閉焊接現場防止直通流,烘幹焊條,清洗波口兩側,控制氬氣流量,選擇設備性能穩定,校驗合格的焊接設備。
結束語
作為壹種工業技術,焊接的出現迎合了金屬藝術發展對新技術、新手段的需求,另壹方面,金屬在焊接熱的作用下所發生的獨特而奇妙的變化也滿足了金屬藝術對新的藝術表現語言的需求。在當今的金屬藝術創作中,焊接可以並且正在作為壹種獨特的藝術表現語言被表現出來。
電焊技術論文二:談立焊氣焊技術摘要:立焊氣焊技術是壹種高熱輸入的高效焊接技術,具有焊接效率高、焊接熱源集中的特點。這是壹種更先進的焊接技術。由於垂直氣焊焊縫能量高,在應用垂直氣焊等高熱輸出焊接技術時,對鋼材質量有較高的要求。發展迅速的航天鋼具有低熱敏感性和低溫高韌性的特點。立焊工藝具有更好的沖擊性能、更高的穩定性、良好的焊接質量以及對大線能量的低敏感性,適用於立焊工藝。
關鍵詞:垂直氣焊技術
垂直氣焊技術是壹種高熱輸入的高效焊接工藝,具有焊接效率高、焊接熱源集中的特點。這是壹種更先進的焊接工藝。由於立式氣焊焊縫能量大,在應用立式氣焊等高熱輸出焊接工藝時,對鋼材質量要求較高,具有很大的發展空間。由於其低熱敏感性和低溫高韌性的特點,垂直氣焊技術具有更好的沖擊性能、更高的穩定性、良好的焊接質量和對高熱輸入的較低敏感性。
1.垂直氣焊工藝
1.1立焊工藝簡介
立式氣焊設備主要由機頭、帶有通過永磁體附著在鋼板上的齒條的鋁合金導軌、水冷循環裝置、半自動CO2焊接電源和送絲機組成。焊槍和銅滑塊安裝在小車上,沿磁力固定在鋼板上的齒條導軌垂直向上運行。正面用水冷的銅滑塊,背面用固定水冷卻的銅墊片或陶瓷墊片。正反面壹次強制成型,可焊板的厚度為9-22mm。
立式氣焊技術是壹種高熱輸入的高效焊接工藝,具有焊接效率高、焊接熱源集中的特點,可實現自動化焊接。與自動埋弧焊、手工電弧焊等傳統焊接工藝相比,焊接熱源更集中,焊縫能量大於傳統焊接工藝,因此是壹種更先進的焊接工藝。
由於垂直氣焊的焊縫能量是傳統焊接技術的3 ~ 4倍,目前采用垂直氣焊技術會使普通鋼材或軋制鋼材脆化,降低接頭的彈性和塑性。因此,在應用氣焊等高熱量輸出焊接技術時,對鋼材質量有更高的要求。
立式氣焊設備主要由以下幾個部分組成:鋁合金導軌,帶有通過永磁體附著在鋼板上的齒條;鼻子;送絲機構;CO2半自動焊接電源;水冷循環裝置;封頭立式氣焊工藝操作
1.2影響立焊焊接性能的因素
焊接前準備和焊接操作
焊接前,檢查整套設備的運行狀況。如果電弧在焊接過程中熄滅,必須徹底修復接頭。為保證隨機頭上升的銅滑塊順暢流動,板邊差應控制在2mm以內,坡口兩側40mm內鋼板表面以上的橫向焊縫、鋼筋高度和木塊應找平,並清除鐵銹、水分和油汙,以免影響焊接質量。反面的襯墊應居中並貼在鋼板上。為了控制高線能量焊接狀態下鋼板的焊接變形和組裝間隙的收縮,組裝馬應保證壹定的高度和寬度,組裝馬之間的間距應在300-400 mm範圍內。
1.2.2槽的角度和間隙
坡口角度的控制應取決於板材厚度。為了使槽寬與前銅滑塊的槽寬相適應,槽角應隨著板厚的增加而相對減小,20-25mm板厚的槽角壹般為35?-40?。差距壹般控制在(6?2)嗯.如果間隙或坡口過小,不僅反焊縫成形差,焊縫成形系數也差,影響接頭性能。如果間隙或坡口過大,會增加焊縫填充,減緩焊接速度,增加線能量,從而影響接頭的沖擊韌性。
1.2.3焊接電流和焊接電壓
垂直氣焊使用的焊接材料直徑是多少?16mm藥芯焊絲,正反焊縫壹次成型,焊接規格比較大。根據板材厚度不同,焊接電流壹般應控制在340-380A,太小會導致熔合不良,太大會導致電弧不穩定。如果焊接電壓過小,焊接過程中飛濺增大,焊縫寬度過窄,會導致正面焊縫未熔合。電壓過高,容易造成底切。不同的藥芯焊絲由於沈積速率不同,電流和電壓的匹配也不同,應適當調整。
2.立式氣焊技術在油田的應用。
2.1立焊技術在油田的應用效果
隨著鉆采技術的不斷發展和鉆采設備的不斷更新,對連續油管、高壓射流管、濾砂管等鉆采工具的焊接技術提出了新的要求。立式自動氣焊技術在石油行業的應用可以提高鉆采設備的焊接質量和效率,具有很大的發展空間。
影響垂直氣焊性能的主要因素有:
2.1.1焊絲的延伸長度
立式氣焊的焊頭上升速度由焊絲伸出長度控制,所以在焊槍位置固定的情況下,焊絲伸出長度決定了焊接過程中熔池的高度。焊絲伸得太長,會降低焊接性能,降低接頭沖擊韌性,甚至會焊穿鋼材。焊絲伸出過短會導致滑塊氣孔堵塞,甚至導致觸頭短路。焊絲合適的伸出長度應在30 ~ 55 mm範圍內
2.1.2焊接電壓和電流
因為立焊的正反焊縫是壹次成型的,焊絲是直徑為1.6mm的藥芯焊絲,所以焊接電流要根據鋼材的厚度在340-380 a之間適當選擇,電壓和電流要合理匹配。
2.1.3焊絲擺動和焊絲停留時間
對於不同厚度的鋼材,應有不同的擺動和停留時間,擺動幅度和停留時間取決於電弧位置。合理的擺動和保持有助於改善焊接性能。焊接接頭的焊接性能主要取決於鋼材的性能。
2.2不同鋼材的垂直氣焊效果
采用垂直氣焊技術,對國產正火鋼和國產TMCP鋼進行了垂直氣焊試驗。與正火鋼相比,鋼具有更好的沖擊性能、更好的穩定性、更好的焊接質量和對大線能量的較低敏感性,適用於立式氣焊工藝。
3.結論
氣焊是壹種高效的焊接工藝,可以實現自動化和大的熱輸入。與傳統埋弧焊自動焊手工電弧焊相比,立焊熱源更集中,焊縫能量更大,效率更高。研究了立式自動氣焊在石油工業中的應用,分析了其影響因素,並進壹步指出TMCP鋼具有低熱敏感性和低溫高韌性的特點,適用於立式氣焊工藝。
參考
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