文档介绍：焊接工艺参数对焊缝成型的影响
工艺参数介绍:
工艺参数是指在完成某项工作的工艺的一系列基础数据或者指标,也就是说这些基础参数构成了工艺操作或者设计的内容。
工艺参数的分类:
·温度
·数量(重量、体积等)
·压力
·pH
·搅拌速度
·时间
·其他
例子:焊接工艺参数主要有焊条直径、焊接电流、焊接层数、电源种类及极性等;
工艺参数对焊接热影响区组织、性能的影响:
主要影响就是就是母材金属组织的改变使期与其他地方不同,
主要影响方面有强度、硬度、塑性、韧性上,容易导致层断撕裂这方面的缺陷; 可能产生局部退火或淬火。性能下降。
焊接原理及过程:
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行的焊接方法,这种方法是利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生热量,熔化焊丝、焊剂和母材而形成焊缝的。焊丝作为填充金属而焊剂则对焊接区域起保护和合金化作用,由于焊接时电弧掩埋在焊剂层下燃烧,电弧不外露,因此称为埋弧焊。埋弧焊的焊接过程与焊条电弧焊的基本一样,热源也是电弧,但把焊丝上的药皮改变成了颗粒状的焊剂。焊接前先把焊剂铺撒在焊缝上,大约40~60毫米厚,如图1所示为焊缝的形成过程。
焊接时,焊丝与焊件之间的电弧,完全淹埋在40~60毫米厚的焊剂层下燃烧。靠近电弧区的焊剂在电弧热的作用下被熔化,这样,颗粒状焊剂、熔化的焊剂把电弧和熔池金属严密的包围住,使之与外界空气隔绝。焊丝不断地送进到电弧区,并沿着焊接方向移动。电弧也随之移动,继续熔化焊件与焊剂,形成大量液态金属与液态焊剂。待冷却后,便形成了焊缝与焊渣。由于电弧是埋在焊剂下面的,故称埋弧焊(又称焊剂层下电弧焊)。
当上述过程中的焊丝送进和焊丝沿焊缝向前移动两种操作均由焊机自动完成时,这就是埋弧自动焊。埋弧自动焊的焊接过程如图2所示。焊件接口开坡口(30毫米以下可不开坡口)后,先进行定位焊,并在焊件下面垫金属板,以防止液态金属的流出。接通焊接电源开始焊接时,送丝轮由电机传动,将焊丝从焊丝盘中拉出,并经导电器而送向电弧燃烧区。焊剂也从焊剂斗送到电弧区的前面。在焊剂的两侧装有挡板以免焊剂向两面散开。焊完后便形成焊缝与焊渣。部分未熔化的焊剂,由焊剂回收器吸回到焊剂斗中,以备继续使用.
焊接工艺参数的选择及确定:
埋弧焊的工艺参数包括:焊接电流、电弧电压、焊接速度等.
(1)焊接电流
焊接电流是决定焊缝熔深的主要因素。其他条件不变时,焊接电流增大,焊缝的熔深H及余高a均增加,而焊缝的宽度变化不大。正常情况下,焊接电流与熔深间成正比关系: H = kmI km为电流系数,决定于电流种类、极性及焊丝直径等。
表1 各种条件下的km值
焊丝直径/mm
电流种类
焊剂牌号
km值(mm/100A)
T形焊缝及开坡口的对接焊缝
堆焊及不开坡口的对接焊缝
5
交流
HJ431
2
交流
HJ431
5
直流正接
HJ431
5
直流正接
HJ431
5
交流
HJ430
焊接电流应根据熔深要求首先选定。增大焊接电流可提高生产率,但焊接电流过大时,焊接热影响区宽度增大,并易产生过热组织,从而使接头韧性降低;此外电流过大还易导致咬边、焊瘤或烧穿等缺陷。焊接电流过小时,易产生未熔合、未焊透、夹渣等缺陷,使焊缝成形变坏。
(2)电流种类与极性
采用直流反接时,熔敷速度稍低,熔深较大。焊接时一般情况下都采用直流反接。采用直流正接时,熔敷速度比反接高30%-50%,但熔深较浅,降低了熔敷金属中母材的百分比。特别适合于堆焊。母材的热裂纹倾向较大时,为了防止热裂,也可采用直流正接。采用交流进行焊接时,熔深处于直流正接与直流反接之间。
(3)电弧电压
电弧电压对熔深的影响很小,主要影响熔宽,随着电弧电压的增大,熔宽增大,而熔深及余高略有减小。为保证电弧的稳定燃烧及合适的焊缝成形系数,电弧电压应与焊接电流保持适当的关系。焊接电流增大时,应适应提高电弧电压, 与每一焊接电流对应的焊接电压的变化范围不超过10V。当电弧电压取下限时,焊道窄;取上限时,焊道宽。若电弧电压超出该合适范围,焊缝成形将变差。电弧电压除对焊缝成形有影响外,还会改变熔敷金属的化学成分。当电弧电压增加时,焊剂的熔化量增加,熔渣和液态金属重量间的比值增大,过渡到熔敷金属中的合金元素会有所增加。
(4)焊接速度
焊接速度对熔深及熔宽均有明显的影响。焊接速度增大时,熔深、熔宽均减小。因此,为了保证焊透,提高焊接速度时,应同时增大焊接电流及电压。但电流过大、焊速过高时易引起咬边等缺陷。因此焊接速度不能过高。
(5)焊丝直径及干伸长度
电流一定时,焊丝直径越细,熔深越大,焊缝成形系数