3mm薄板埋弧自动焊焊接工艺_焊接技术_百度空间
前 言
3mm薄板埋弧自动也是在最近一,二年,因生产上的需要,逐步试验,逐步推广,开始时,主缝用手工,封底用自动,对小部件采用两面推广用双面自动.在使用过程中,发生过一些问题,已基本的得到了解决.着重于工艺上考虑,我们认为贯彻合理的工艺,3mm薄板自动接质量是xx可以保证的.
3mm薄板埋弧自动与4mm以上钢板自动在出现穿,气孔等缺陷方面更显出其绝然的敏感性,特别是内部的气孔,用外观检查不能发现,较严重的威胁着接质量,但这些都不是不可克服的.它与手工电弧相比较,对外界条件的要求(特别是上道工序的要求)较高,但它将显示的优点,是不能忽视的.
由于自动时热量集中,接速度快,使缝的热影响区减小,件手到比较均匀的加热,因此件变形很小,这样大大减少了校正接变形的工时,特别是3mm薄板校正是较困难的,火工工作量增加,会影响钢板的质量,使用时钢板腐蚀加速,因此采用自动就显示它的{zd0}优点,其他在提高劳动生产率(特别是连续生产大面积构件)缝成型美观等方面,都优于手工弧,着些都是各厂越来越注意推广与使用3mm薄板自动的原因.
生产场地,生产设备,接材料
装配平台是实心平台,对3mm薄板来讲,由于传热快,可减少穿现象,在内进行
生产,对3mm薄板自动的质量提供了有利条件,也使其有更广阔的前途.
3mm薄板自动接,选用MZ—1000型自动机,此种自动机,妎丝给进速度与接速度等接规范参数可以均匀调节,这是其{zd0}优点.配备ZX5—630晶闸管整流弧机,直流电源反极性,电弧燃烧不稳定,适宜薄板自动.
自动的材料—剂,丝是直接影响接质量的重要因素,因此对它进行合理的
.1.
选择,是保证3mm薄板自动接质量的重要一环.
剂主要作用是在接时覆盖缝,防止空气中的氧,氮浸入缝金属,一保证缝金属的成型良好,接后渣覆盖着缝,减缓了缝金属冷却速度,改善缝的结晶情况及气体逸出的条件,剂选用剂43,从而减少气孔大小.对于3mm薄板自动其颗粒度要求为0.6~1.6mm是适宜的,颗粒度太大其透气性好,但保护不好,外界空气不易排出,也是产生气孔的原因之一.剂使用前必须在100~150℃温度下烘焙1~2小时,除去水份,否则是极易产生气孔的.
丝是缝金属的组成部分,它必须保证与所选用的剂在接后,缝金属的化学成份与强度符合被金属的要求,对低碳钢,国咱H08A丝与选用的剂配合可满足要求.3mm薄板自动丝的直径可选φ1.6,φ2.0,对φ1.6的丝,由于增加了电流密度,能增加电弧燃烧的稳定性,成型也美观.生产上选用φ1.6丝最合适.
接规范
正确的选择规范是防止穿和避免未透现象的重要保证,规范不准也会引起气孔
的产生.
3mm拨自动穿与未穿透之极限很接近,熔深n1<1.5mm时就会出现未透现象,当n1<2.0时极易穿,熔深的变化范围<1mm.因此接规范就受到严格的限制.
对φ1.6的丝几种规范,以电流为代表的有:主缝电流I1=160A,180A,200A;封底电流I2=220A,240A,260A,280A.对{dy}种规范由于主缝与封底熔深没有交叉,实际上就不能保证正常透程度.第二种规范要产生穿现象.
实际采用的接规范如表1.
由于3mm薄板自动采用的是小规范,其所要求的稳定性就必须很高,否则就会引起穿或未透现象,缝成型也会恶化,可能出现气孔等缺陷.我们要求电流的波动
.2.
范围控制在±10A以内,电压控制在±2V一内,这样是能够得到满意的结果.
表1 3mm薄板单丝埋弧自动接规范
缝类别      电流(A)        电压(V)         焊接速度(m/h)       备 注
缝             190             31                  38                        用φ1.6
封底             250             32                  45                        用φ1.6
关于气孔问题的工艺分析
3mm薄板自动接规范严格控制下,装配间隙满足要求的情况下,对气孔特别敏感,而且一内部气孔为主,这是各单位都想力图解决的重要问题.
气孔产生的原因:
1. 3mm薄板自动,由于电弧功率小,对气孔的敏感性甚为强烈,在处理它的气孔问题时,必须非常谨慎,同样为薄板的4mm钢板,虽然厚度仅增加1mm,而它们对气孔的敏感差别很大,因此3mm与4mm的埋弧自动是不能相提并论的.
2.导致气孔产生的可能因素中,有些条件是已定的,如金属中溶解各种气体的多少,金属所夹杂物与此有关的金属熔液粘度,熔剂中含有不利的杂质,因此而影响的熔渣粘度等.
3.对形成气泡的析出气体是CO,还是H2或N2.由于3mm薄板自动,其电弧能量小,冷却速度快,金属的熔化—结晶时间很短,弧氛中的搅拌作用接减弱,在熔池中某些气体就没有充分时间逸出.
4.铁锈,油,水份等若干存在于接工件的端面,在过程中熔池的底部就会使气体猛烈析出,由于接过程很短部分气泡来不及浮到表面,就会在缝中产生气孔,而接工件表面的清洁度,相比之下影响就不那么显著,这可由例子说明:在钢板上堆是不会发现气孔的,可见气孔产生的主要原因是端面清洁度.表面的清洁度回影响熔池表面的析气现象,在一般透缺条下能及时析出,不致于形成气孔,因此表面清洁条件的印数较
.3.
端面为小.
5.剂中的结晶水与自由状态水,后者在温度上升时会挥发掉,前者虽然与金属作用会增加熔池表面的氢溶解度,但表面气体的析出还是容易的,故它对气体的影响也不是那么显著,当然在有条件的情况下应予烘干.
6.对金属表面的氧化皮,一般认为如不予xx,回产生单个气孔,甚至严重到内部连续气孔.氧化批的成份视钢的成份而定,但氧化铁是必然的组成部分.而认定氧化批是产生气孔的根据是大多数的氧化膜相当难熔化,可能由于没有熔而滞留于缝金属中,这种说法对低碳钢来将并非适用,因为电弧温度高达2000℃以上,并不存在这一问题.
从生产的情况来看,在保证钢板端面清洁条件下,只要求去除油,水份及浮锈,不要求去除氧化皮,并未发现因此而使缝产生气孔.如果钢板表面保存有良好完整的氧化皮,我们认为接质量有保证.
按 资料记载,发现氧有减少气孔作用,这适用于有氢引起的气孔.其氧和氢在高温时结合成稳定的化合物,而(OH)基不溶于金属中,从而减少气孔,某些院校实验 中利用提高氧化性来xx气孔的实验已得到验证,某些国外资料也说明这问题存在的可能性.我们生产实践中也确实如此,良好完整的氧化皮对质量更有保证.
气孔形成的主要原因是由于钢板端面清洁不良,致使熔池底部发生猛烈析氧(或氢)的现象,由于接过程很短,部分熔气泡来不及浮到表面,而在缝内产生气孔.
7.接点质量好坏,严重影响接质量.所以,点发现有气孔或夹渣气陷时,必须批去重钉,点接处易产生缺陷,用优质条直流反接点比用交流酸性条点为佳.点应用批铲将其突出部分批至与钢板齐平.
主要作用是保证缝在施过程中,板缝不致开裂,影响自动的进行.在保证强度的前提下用小电流进行点,使其熔深减少,再将点批得与钢板齐平,使自动
.4.
的熔深大于点的熔深,这样便可保证点处的缝质量.如有条件采用优质条直流反接接法点更佳,减少了点金属的气体含量,又由于其强度较高,点后收缩力大,可减少缝间隙,这对3mm薄板自动来讲是有利的.
工艺试验情况比较
对3mm薄板自动的工艺试验,试验是以接规范,丝牌号,丝直径,剂颗粒均为不变的情况下,缝间隙基本上都符合公差要求,观察外界条件(清洗条件,装配程序)的改变对气孔的影响.
1.试验设备与材料用MZ-1000型,配ZX5-630晶闸管整流弧机,丝等速给送制,钢板材料为A3,丝为剂431,将它们由粗颗粒打碎到0.6~1.6mm,剂基本赶干燥,都未以焙烘.
2.试验规范.如表2
表2 试验规范
缝类别              电流(A)                          电压(V)                焊接速度(m/h)备 注
缝                    190~210                       31                            38
封底焊                    240~260                         32                          45
3. 试验情况:
试验共分七组,每组的外界情况相同,为得出一般规律,一组有五个试样1米的缝长度,外界条件的选择尽量与实际相接近,特别注意试样接近于工件的情况.
{dy}组:先将钢板用水玻璃熔液(加50%)洗净,缝区20mm内端面及上,下表面用砂轮机磨光,在磨后的粉末上进行装配,使缝中含有少量铁粉,点批平,即磨即装即,其结果如下,如表3.
.5.
表3
试样编号                    外观                                                             内观
101                           成型好:波均匀,渣无气孔                          小气孔
102                                                                                                 无缺陷
103                                                                                                 无缺陷
104                                                                                                   无缺陷
105                                                                                                 无缺陷
注:内观是用碳弧气刨刨开后观察(下同).
(2)第二组:三耐用砂轮机磨光,在磨后的粉末上装配,缝隙中含有少量带有保养油(废机油,白脂,黄油等混合物)的铁粉,点批平,即磨,即装,即,其结果如下:如表4.
表4
试样编号
外观
内观
201
缝无气孔,渣有密集气孔
零星小气孔4个
202
连结小气孔4处,每处5个以上
203
连结小气孔一处19个,零星小气孔4个
204
无缺陷
205
密集气孔一处19个,零星气孔12个
(3)第三组:先用水玻璃将试板洗净,三面用砂轮机磨光,缝区加批铲用油(压缩机油,油清,无色透明,遇火易挥发)其他条件同上,其结果如下:如表5.
.6.
表5
试样编号
外观
内观
301
美观,无气孔
小气孔3个
302
小气孔1个
303
无缺陷
304
密集小气孔一处8个
305
无缺陷
(4) 第四组:装周期较长,当日磨,次日上午装配,次日下午接,其结果如下:如表6.
表6
试样编号
外观
内观
401
成型好,波均匀,渣无气孔
小气孔1个
402
小气孔2个,连续小气孔一处3个
403
小气孔4个
404
小气孔2个
405
连续气孔一处3个,零星气孔5个
(5)第五组:试验雨水影响,上午磨后装配,在缝处喷水,下午接.其结果如下:如表7.
.7.
表7
试样编号
外观
内观
501
正常
小气孔3个
502
503
小气孔4个
504
505
三处连续气孔,零星小气孔3个
(6)第六组:先用水玻璃熔液将试样板洗净,端面批铲批正,平台吹净,表面用钢丝轮磨,将点批平,然后进行接,其结果:如表8.
表8
试样编号
外观
内观
601
成型正常,无表面气陷
φ=1.5mm气孔4个
602
φ=1.5mm气孔4个
603
φ=1.5mm气孔14个
604
无气陷
605
气孔1个
(7)第七组:用水玻璃熔液试样板洗净,便面用钢丝轮磨,再吹净平台,批试板的端面,{zh1}点并将其批平施,其结果如下:如表9.
.8.
表9
试样编号
外观
内观
701
成型正常,无表面缺陷
无缺陷
702
无缺陷
703
小气孔1个
704
无缺陷
705
无缺陷
(8)综合分析
由 1~3组试验主要得出这样的结论:缝隙中含有铁粉沫(包括氧化批粉末)不导致气孔的产生,若铁粉是带有油的(各类油的主要成份是饱和的非饱和的重碳氧化物 的混合物)对于气孔影响是很大的,且均出现内部气孔.而批铲用的油浓度于挥发性较好,对气孔的产生不及保养油那样严重,因此生产过程重,对于各类油应尽量 避免,否则是产生缝内部气孔的因素之一.
由4~5组试验得出:薄板对气孔是敏感的,再缝区的微锈,主要是被工件端面微锈对气孔是由影响的,第4组试验是不可见微锈,第5组试验是可见微锈,它们都要产生气孔,而且是内部气孔,所以装配周期长,在工件端面会引起微锈而产生气孔,主缝过夜更会由于露水等影响,而在端面出现微锈,这是必须严格避免的.
由6~7组试验中,确定了一个必须严格遵守的工艺程序—先磨后批.这两组试验,从内容上讲xx一致,但程序上不同,因而它们对气孔的影响也不同.磨了以后再批,缝隙中是干净的,批了以后再磨缝隙就会含有磨时留下的污物,杂质,浮锈等,它们存在于接时熔池的底部,再接过程中气体来不及浮至金属表面,就产生了气孔.
在这些试验与实践生产中,还会发现小试样结果可以很好,而在大工件上进行薄板
.9.
自动,往往还会出现缺陷,这主要是平台的一些灰尘的影响,小试样在装配时,端面可做的较干净,锤击很少,因此缝隙中很少含有平台尘,而造成气孔.因为平台尘的成份很复杂,而其中一以铁锈居多,铁锈吸收空气中氢气能力较强,更可能带有一些油污等,这样在接过程中会产生氢,氮,而使缝产生内部气孔.
五.施工艺
1.不平度较大的钢板,必须校平,对纵横交叉的接缝,可适当增加中间校正过程或加压铁,钢板不平度影响穿现象,因工件不平,使之脱离平台,散热慢易穿;在上坡时,可能车速度减慢;以及熔池倾斜,都会使钢板穿,因此钢板必须校平.
2.钢板在装前,应尽量使其清洁,必须将油污,浮铁,锈泥等xx干净,其中油污必须彻底xx,可用50%水玻璃加50%水来清洗.
3.钢板并接前,用风动钢丝轮将缝上表面边缘50mm范围内进行清洁,只需将浮锈xx干净,不必xx坚固的氧化皮.
4.将风动钢丝轮清洁后的灰尘xx干净,用一般的压缩空气,必须注意不得由水,油.
5.将并接钢板两端面用批铲批去一刀,必须注意不要将端面批斜,并保证间隙公差为0+0.5局部间隙允许达1mm,但不得超过整条缝长度的10%,这是使缝不穿的必要保证.
6.用上结427直流电源反接法进行点,电流应偏于下限,以减少熔深,间距可为150~200mm,并将点批平.
7.缝两端必须装引弧板于熄弧板,以免因电机在启动及熄弧时接规范不稳定而影响接质量,引弧板与熄弧板的厚度要与工件厚度一致.
8.用φ1.6丝进行接,以增加电流密度,使机规范易于保证稳定.
9.药在150~200℃温度下焙烘1~2小时.
10.在试板上将规范调节正确.
.10.
11.调整指针的正确性,缝的偏是产生未透及气孔的另以主要原因,必须{jd1}避免.
12.主缝必须做到当天装配,当天接,主缝不过夜,并尽量安排于白天进行,因晚上较潮湿.
13.封底与主接相隔的时间不宜太长,超过一星期由一些影响,适当做些清洁工作,还是可以避免缺陷的.封底与主接时间较近,封底与主接时间较近,封底表面没有严重浮锈不进行表面磨光对气孔夜不觉得由突出影响(有氧化皮的).
14.凡自动区域,应创造一定工作条件,不要给以任意走动,减少不必要的振动,保证缝区域的清洁程度与良好的环境.
15.接后对缝质量进行X光类检查,118张偏xx结果合格率达95.76%.
其他厚板自动更需注意各种不利因素.
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