機電工程技術 焊接材料的選用

2022-08-04 23:33:06 字數 4811 閱讀 4684

1h412133熟悉焊接材料的選用

一、焊條

1.焊條的分類

(1)按藥皮成分可分為;不定型、氧化鈦型、鈦鈣型、氧化鐵型、低氫鉀型、低氫鈉型、纖維型別、石墨型、鈦鐵礦型、鹽基型等十大類。**建設工程教育網

(2)按焊渣性質可分為:酸性焊條、鹼性焊條兩大類。

(3)按焊條用途可分為:結構鋼焊條、鉬及鉬合金焊條、不鏽鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條和特殊用途焊條等十大類。

(4)按特殊效能分為:超低氫焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、底層焊條、鐵粉高效焊條、抗潮焊條、水下焊焊條、重力焊焊條、躺焊焊條等。

2.焊條的選用原則

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(1)按焊接材料的力學效能和化學成分

·對於普通結構鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強,選用抗拉強度等於或稍高於母材的焊條。

·對於合金結構鋼,通常要求焊縫金屬的主要合金成分與母材金屬相同或相近。

·在被焊結構剛性大、接頭應力高、焊縫易產生裂紋的情況下,可以考慮選用比母材低一強度級別的焊條。

·當母材中c、s、p等元素含量偏高時,焊縫容易產生裂紋的情況下,應選用抗裂效能好的低氫型焊條。

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(2)按焊接的使用效能和工作條件

·對承受動載荷和衝擊載荷的焊件,除滿足強度要求外,還要保證焊縫具有較高的韌性和塑性,應選塑性和韌性指標高的低氫型焊條。

·對接觸腐蝕介質的焊件,根據介質特徵,選用相應的不鏽鋼焊條,或其他耐腐蝕焊條。

·對在高溫或低溫條件下工作的焊件,應選用相應的耐熱鋼或低溫鋼焊條。**建設工程教育網

(3)按焊件的結構特點和受力狀態

·對結構複雜、剛性大及厚大焊件,應選用抗裂性好的低氫焊條。

·對焊接部位難清理的焊件,選氧化性強,對鐵鏽、氧化皮、油汙不敏感的酸性焊條。

·對受條件限制不能翻轉的焊件,應選全位置焊接的焊條。

(4)按施工條件及裝置

·在沒有直流電源,而焊縫又要使用低氫焊條的場合,應選用交、直流兩用型低氫焊條。

·在狹小空間或通風條件差的場所,應選用酸性焊條或低塵焊條。

(5)合理的經濟效益

在滿足使用效能和操作工藝性的條件下,盡量選成本低、效率高的焊條。

二、焊絲

1.實心焊絲

(1)焊絲牌號的字母「h」表示實心焊絲,字母「h」後面的數字是碳的質量分數,化學元素後的數字表示該元素大致的質量分數值。

(2)手工埋弧焊選用焊絲較細,一般為911.6~2.4~;自動埋弧焊一般使用粥~6mm的焊絲;對熔化極氣保焊,通常半自動多用聲0.4~1.6mm,自動焊一般使用姐.6~5mm.

(3)成分選擇主要考慮冶金焊接性

·焊縫金屬應與母材力學性**建設工程教育網能或物理效能良好匹配,如耐磨性、耐蝕性。

·焊縫應是緻密的和無缺陷的。

2.藥芯焊絲

(1)由字母ef組成,表示藥芯焊絲,後面的數字表示焊接位置、藥粉型別、最低抗拉強度和平均夏比衝擊功的試驗強度。

(2)焊絲分類及其適用性分類

·efxl型藥芯,其特點是電弧穩定、飛濺小、焊道成形美觀,脱渣容易,具有良好的工**建設工程教育網藝效能,適合全位置焊。

·efx2型藥芯只適合單道焊。

·efx3為鹼性渣系藥芯焊絲,具有良好的韌性和抗裂性。

·efx4、efx5為自保護型藥芯焊絲。

三、保護氣體

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保護氣體的主要作用是防止空氣中的有害作用,實現對焊縫和近縫區的保護,主要有:

1.惰性氣體;主要有氬氣和氦氣及其混合氣體,可以用來焊接有色金屬、不鏽鋼和質量要求高的低碳鋼和低合金鋼。

2.惰性氣體與氧化性氣體的混合氣體:如ar+c02、ar+c02+02等,其主要作用為:

(1)提高熔滴過渡的穩定性。

(2)穩定陰極斑點,提高電弧燃燒的穩定性。

(3)改善焊縫熔深形狀和外觀成形。**建設工程教育網

(4)增大電弧的熱功率。

(5)控制焊縫冶金質量。

(6)降低焊接成本。

3.c02氣體:是惟一適合於焊接的單一活性氣體,c02具有焊速高、熔深大、成本低和易空間位置焊接,廣泛應用於碳鋼和低合金鋼的焊接。

1h412134熟悉焊接檢驗方法

一、焊前檢驗

1.原材料的檢查

包括對母材、焊條(焊絲)、焊劑、保護氣體、電極等進行檢查,是否與合格證及國家標準相符合,包裝是否破損、過期等。

2.對焊接結構設計及施焊技術檔案的檢查

焊件結構是否設計合理、便於施焊、易保證焊接質量,工藝要求是否表達齊全,新材料、新方法是否均進行焊接工藝評定試驗。

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3.焊接裝置質量檢查

焊接裝置型號、電源極性是否符合工藝要求,焊炬、電纜、氣管、焊接輔助工具、安全防護等是否齊全。

4.對工件裝配質量檢查

對裝配質量是否符合圖樣要求,坡口表面是否清潔、裝夾具及點固焊是否合理,裝配間隙和錯邊是否符合要求,是否考慮焊接收縮量。

5.焊工資格

焊工資格是否在有效期內,考試專案是否與實際焊接相適應。

6.焊接環境及準備工作

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是否考慮焊接環境溫度、濕度、風雨的襲擊和是否採取防護措施。

二、焊接中檢驗

1.焊接中是否執行了焊接工藝要求,包括焊接方法、焊接材料、焊接規範(電流、電壓、線能量)、焊接順序、焊接變形及溫度控制。

2.焊接層間是否存在裂紋、氣孔、夾渣等表面缺陷。

三、焊後檢驗

1.外觀檢驗

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(1)利用低倍放大鏡或肉眼觀察焊縫表面是否有咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等表面缺陷。

(2)用焊接檢驗尺測量焊縫餘高、焊瘤、凹陷、錯口等。

(3)檢驗焊件是否變形。

2.緻密性試驗

(1)液體盛裝試漏:用不承壓裝置直接盛裝液體,檢驗其焊縫緻密性。

(2)氣密性試驗:壓縮空氣通人容器或管道內,外部焊縫塗肥皂水檢查是否有鼓泡滲漏。

(3)氨氣試驗:焊縫一側通人氨氣,另一側焊縫上貼上浸過酚酞一酒精溶液的試紙,若有滲漏,試紙將呈紅色。

(4)煤油試漏:在焊縫一側塗刷白堊粉水,一側浸煤油,如有滲漏,煤油會在白堊上留下油漬。

(5)氦氣試驗:通過氦氣檢漏儀來測定焊縫緻密性。

3.強度試驗

(1)液壓強度試驗

常用水進行容器的液壓強度試驗,耐壓試驗壓力為設計壓力的1.25倍。

(2)氣壓強度試驗

用氣體為介質進行強度試驗,試驗壓力為設計壓力的1.15~1.20倍。

4.常用焊縫無損檢測方法

(1)射線探傷(x、7)方法(rt)

它是利用(x、7)射線源發出的貫穿輻射線穿透焊縫後使膠片感光,焊縫中的缺陷影像便顯示在經過處理後的射線照相底片上,是目前應用較廣泛的無損檢驗方法,能發現焊縫內部氣孔、夾渣、裂紋及未焊透等缺陷。

(2)超聲波探傷(ut)

利用壓電換能器通過瞬間電激發產生脈衝振動,借助於聲耦合介質傳人金屬中形成超聲波,超聲波在傳播時遇到缺陷就會反射並返回到換能器,再把聲脈衝轉換成電脈衝,測量該訊號的幅度及傳播時間就可評定工件中缺陷的位置及嚴重程度。

超聲波比射線探傷靈敏度高、靈活方便、周期短、成本低、效率高、對人體無害,但顯示缺陷不直觀,對缺陷判斷不精確,靠探傷人員經驗和技術熟練程度影響較大。

(3)磁性探傷(mt)

利用鐵磁性材料表面與近表面缺陷會引起磁率發生變化,磁化時在表面上產生漏磁場這一現象,採用磁粉、磁帶或其他磁場測量方法來記錄與顯示缺陷的一種方法。主要檢測焊縫表面或近表面缺陷。

(4)滲透探傷(pt)

當含有顏料或螢光粉劑的滲透液噴灑或塗敷在被檢焊縫表面上時,利用液體的毛細作用,使其滲入表面開口的缺陷中,然後清洗去除表面上多餘的滲透液,乾燥後施加顯像劑,將缺陷中的滲透液吸附到焊縫表面上來,從而觀察到缺陷的顯示痕跡。

主要用於焊縫表面檢測或氣刨清根後的根部缺陷檢測。

5.其他無損檢測方法

(1)大型工件金相分析;

(2)鐵素體含量檢驗;

(3)光譜分析;

(4)手提式硬度試驗;

(5)聲發射試驗。

111412135了解焊接應力與焊接變形

一、焊接應力與變形產生機理

焊接熱輸入引起材料不均勻區域性加熱,使焊縫區熔化,而熔池毗鄰的高溫區材料的熱膨脹則受到周圍材料的限制,產生不均勻的壓縮塑性變形。在冷卻過程中,已發生壓縮塑性變形的這部分材料又受到周圍材料的制約,不能自由收縮,在不同程度上又被拉伸而解除安裝,與此同時,熔池凝固,金屬冷卻收縮也產生了相應的收縮拉應力和變形。這種隨焊接熱過程而變化的內應力場和構件變形,稱為瞬態應力與變形。

而焊後,在室溫條件下,殘留於構件中的內應力場和巨集觀變形稱為焊接殘餘應力與焊接殘餘變形。

二、焊接殘餘應力的危害及降低焊接應力的措施

1.焊接殘餘應力的危害

(1)影響構件承受靜載能力。

(2)影響結構脆性斷裂。

(3)影響結構的疲勞強度。

(4)影響結構的剛度和穩定性。

(5)易產生應力腐蝕開裂。

(6)影響構件精度和尺寸的穩定性。

2.降低焊接應力的措施

(1)設計措施

·儘量減少焊縫的數量和尺寸,在減小變形量的同時降低焊接應力。

·防止焊縫過於集中,從而避免焊接應力峰值疊加。

·要求較高的容器接管口,宜將插入式改為翻邊式。

(2)工藝措施

·採用較小的焊接線能量,減小焊縫熱塑變的範圍,從而降低焊接應力。

·合理安排裝配焊接順序,使焊縫有自由收縮的餘地,降低焊接中的殘餘應力。

·層間進行鎚擊,使焊縫得到延展,從而降低焊接應力。

·焊接高強鋼時,選用塑性較好的焊條。

·採用整體預熱。

·降低焊縫中的含氫量及焊後進行消氫處理,減小氫致集中應力。

三、焊接變形的危害性及預防焊接變形的措施

1.焊接變形的危害

(1)降低裝配質量。

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