低碳20g鋼補焊工藝

2023-01-13 04:09:04 字數 4546 閱讀 6738

碳的質量分數≤0.25%,焊接性良好,但厚度較大的低碳鋼,在低溫下焊補時,焊接接頭冷卻速度快,零件鋼度大,開裂傾向增大.

1. 焊前預熱 2. 採用代氫焊接材料 3. 加大焊接電流,降低焊速,連續焊接,避免中斷 4. 焊接長度不應過短 5. 焊後適當注意緩冷

低碳鋼的焊接工藝

1、材料的認識

鈑金車間所焊的工件主要有冷軋板、熱軋板、槽鋼、鍍鋅板、不鏽鋼等。其中所用的冷軋板、熱軋板、鍍鋅板的材質為q195,槽鋼的材質為q235.這兩種材質都屬於碳素鋼。

下面介紹各種材料的定義。

1.1冷軋板、熱軋板

熱軋,是以板坯(主要為連鑄坯)為原料,經加熱後由粗軋機組及精軋機組製成帶鋼。根據使用者的不同需求,經過不同的精整作業線(平整、矯直、橫切或縱切、檢驗、稱重、包裝及標誌等)加工而成為鋼板、平整捲及縱切鋼帶產品。

冷軋:用熱軋鋼卷為原料,經酸洗去除氧化皮後進行冷連軋,其成品為軋硬卷,由於連續冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強度、硬度上公升、韌塑指標下降,因此沖壓效能將惡化,只能用於簡單變形的零件。

冷軋板跟熱軋板的區別:

1)熱軋板硬度低,加工容易,有較好的韌性和延展性,但機械效能遠不及冷加工,也次於鍛造加工。

2)冷軋板採用冷扎加工表面無氧化皮,表面光潔度高,***。熱板採用熱扎加工表面有氧化皮,質量差點(有氧化\光潔度低),但塑性好。

3)冷軋軋板硬度高,加工相對困難些,但是不易變形,強度較高。

4)冷軋鋼板由於有一程度的加工硬化,韌性低,但能達到較好的屈強比,用來冷彎彈簧片等零件,同時由於屈服點較靠近抗拉強度,所以使用過程中對危險沒有預見性,在載荷超過許用載荷時容易發生事故。

1.2槽鋼

槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材。其規格以腰高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的公釐數表示,如120*53*5,表示腰高為120公釐,腿寬為53公釐的槽鋼,腰厚為5公釐的槽鋼,或稱12#槽鋼。腰高相同的槽鋼,如有幾種不同的腿寬和腰厚也需在型號右邊加a b c 予以區別,如25a# 25b# 25c#等。

槽鋼可分為熱軋槽鋼、低合金槽鋼、熱鍍鋅槽鋼等。

1.3鍍鋅板

鍍鋅板是指表面鍍有一層鋅的鋼板。鍍鋅是一種經常採用的經濟而有效的防腐方法。全世界鋅產量的一半左右均用於此種工藝。鍍鋅主要是為防止鋼板表面遭受腐蝕,延長其使用壽命。

2、碳鋼

2.1、碳鋼的定義

碳鋼又稱碳素鋼,是鐵和碳的合金,碳鋼中除以碳作為合金元素外,還有少量的錳和矽有益元素。此外,還有s、p等雜質。碳鋼的效能主要取決於碳含量。

碳鋼時鋼材中產量最多,應用最廣的材料。大部分焊接結構都是用碳鋼來製造。

2.2、碳鋼的分類

碳鋼有不同的分類方法,可分為:

(1)按含碳量分

按碳鋼中碳含量的多少可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。如下表

表一碳鋼按含碳量分類

按品質分

主要是根據有害雜質s、p的含量來劃分:

1)普通碳素鋼:含w(s)%≤0.050%,w(p)%≤0.045%。

2)優質碳素鋼:含w(s)%≤0.035%,w(p)%≤0.035%。

3)高階優質碳素鋼:含w(s)%≤0.030%,w(p)%≤0.035%。

(2)按脫氧程度分

1)沸騰鋼:不完全脫氧所得到的鋼,含氧量高,s、p雜質較多,且分布不均勻,焊接時易產生熱裂紋和氣孔。

2)鎮靜鋼:脫氧徹底,含氧量低、雜質少。

3)半鎮靜鋼:介於沸騰鋼和鎮靜鋼之間。

下面是鋼號的表示方法及各自的含義:

2.3、化學成分

按gb/t 700—1988《碳素結構鋼》的規定,這類鋼的化學成分見表二。

表二碳素結構鋼化學成分

備註:1)、沸騰鋼矽含量不大於0.07%,半鎮靜鋼矽含量不大於0.17%,鎮靜鋼矽含量下限為0.12%。

2)、q235a和b級沸騰鋼錳含量上限為0.60%。

3)、d級鋼應有足夠的形成細晶粒組織元素。

碳鋼中的si、mn對焊接性也有影響,它們的含量增加,焊接性就會相對變差,但影響沒有碳作用強烈。c、si、mn對焊接性的影響可以用下面的經驗公式計算。

ceq=c+mn/6+si/24(%)

根據一般生產經驗,碳當量ceq<0.40時,淬硬性傾小,焊接性良好,焊接時一般不需要預熱、控制層間溫度或後熱;ceq=0.4%~0.

6%時,淬硬傾向較大,焊接性比較差,一般需要預熱(如鋼號:30、35、45等);ceq>0.6時,淬硬傾向嚴重,焊接性很差,焊前必須採用較高的預熱溫度,控制層間溫度和後熱,並採用低氫焊接工藝(如碳素鋼鑄件、碳素工具鋼)。

3、焊接性

冷軋板、熱軋板、鍍鋅板、槽鋼四種材料都屬於低碳鋼。低碳鋼的特點是含碳量低, mn和si的含量也比較少通常不會因焊接在熱影響區產生硬化組織,鋼材的塑性較好,焊接接頭產生裂紋的傾向小,故它們都是焊接性最好的鋼種。只要注意一下幾個方面就可保證焊縫的焊接質量:

(1) 前清除焊件表面的鐵鏽、油汙、水分等雜質,焊條、焊劑必須烘乾。

(2) 焊縫、對接多層焊的第一層焊縫及單道焊縫要避免深而窄的坡口形式,以防止出現裂紋、未焊透、夾渣等缺陷。

(3) 結構件的剛度增大、焊縫的裂紋傾向也增大,因此焊接剛度大的結構件時,宜選用低氫鹼性焊條,焊前預熱或焊後消除應力熱處理措施,預熱及回火溫度見表三。

表三常用低碳鋼的焊前預熱及回火溫度

(4) 環境溫度低於—10℃以下焊接低碳鋼時接頭冷卻速度較快,為了防止產生裂紋,應採取以下減緩冷卻速度的措施:

①焊前預熱,焊時保持層間溫度;

②採用低氫型或超低氫型焊接材料;

③點固焊時必須加大焊接電流,適當加大點固焊的焊縫截面和長度,必要時焊前頁採取預熱;

④整條焊縫聯絡焊完,盡量避免中斷,熄弧時要填滿電弧坑。

由於鍍鋅板是在q195的基礎上鍍了一層鋅,目的是為防止鋼板表面遭受腐蝕,延長其使用壽命。但鋅層的存在給鍍鋅鋼的焊接帶來了一定困難,主要的問題有:焊接裂紋及氣孔的敏感性增大、鋅的蒸發及煙塵、氧化物夾渣及鍍鋅層熔化及破壞。

其中焊接裂紋、氣孔和夾渣是最主要的問題。在這裡主要談談鍍鋅板的焊接效能。

(1)裂紋

在焊接過程中,熔化的鋅浮在熔池的表面或位於焊縫根部。由於鋅的熔點遠遠低於鐵,熔池中的鐵首先結晶,液態鋅會沿著鋼的晶界滲入其中,導致晶間結合變弱。而且鋅與鐵之間易形成金屬間脆性化合物fe3zn10和fezn10,進一步降低了焊縫金屬的塑性。

因此在焊接殘餘應力的作用下易沿晶界裂開,形成裂紋。

1) 影響裂紋敏感性的因素

① 鋅層的厚度鍍鋅鋼的鋅層較薄,裂紋敏感性小,而熱鍍鋅鋼的鋅層較厚,裂紋敏感性較大。

② 工件厚度厚度越大,焊接拘束應力越大,裂紋敏感性越大。

③ 坡口間隙間隙越大,裂紋敏感性越大。

④ 焊接方法用手工電弧焊焊接時裂紋敏感性小,而用co2氣體保護焊焊接時裂紋敏感性大一些。

2) 防止裂紋的方法

① 焊前在鍍鋅板焊接處開坡口v、y形或x型坡口,用氧乙炔或噴砂等方法去除坡口附近的鍍鋅層,同時控制間隙不宜過大,一般1.5mm左右。

② 選用含si量低的焊接材料。氣體保護焊時應採用含si量低的焊絲,手工焊時採用鈦型、鈦鈣型焊條。

(2)氣孔

坡口附近的鋅層在電弧熱的作用下產生氧化(形成zno)及蒸發,並揮發出白色煙塵和蒸氣,因此極易在焊縫中引起氣孔。焊接電流越大,鋅的蒸發越嚴重,氣孔敏感性越大。用鈦型、鈦鈣型焊條焊接時,在中等電流範圍內不易產生氣孔。

而用纖維素型和低氫型焊條焊接時,小電流和大電流下均易產生氣孔。另外焊條角度應盡量控制在30~70°範圍內。

(3)鋅的蒸發及煙塵

用電弧焊焊接鍍鋅鋼板時,熔池附近的鋅層在電弧熱的作用下氧化成zno並蒸發,形成很大的煙塵。這種煙塵中主要成分為zno,對工人的呼吸器官具有很大的刺激作用,因此,焊接時必須採取良好的通風措施。在同樣焊接規範下,用氧化鈦型焊條焊接時所產生的煙塵量較低,而低氫型焊條焊接時產生的煙塵量較大。

(4)氧化物夾渣

焊接電流較小時,加熱過程中形成的zno不易逸出,易造成zno夾渣。zno比較穩定,其熔點為1800℃。大塊狀的zno夾渣對焊縫塑性具有非常不利的影響。

利用氧化鈦型焊條時,zno呈細小均勻分布,對塑性及抗拉強度影響都不大。而用纖維素型或氫型焊條時,焊縫內的zno較大、較多,焊縫效能差。

4、焊接工藝

由於低碳鋼是焊接性最好的鋼種,所以各種焊接方法都在低碳鋼焊接中得到應用。如手工電弧焊、埋弧焊、二氧化碳氣體保護焊、電渣焊、氣焊、電阻焊、氬弧焊、釺焊等。其中常用的是手工電弧焊、二氧化碳氣體保護焊、氬弧焊、埋弧焊等。

4.1手工電弧焊

用手工電弧焊焊接低碳鋼時,為了提高焊縫的金屬塑性、韌性和抗裂效能,通常是使焊縫金屬的碳含量低於母材,靠提高焊縫中的si、mn含量和電弧焊所具有較高的冷卻速度來達到與母材等強度。因此,焊縫金屬會隨著冷卻速度的增加,其強度會增加,而塑性和韌性會下降,當板厚單層較焊縫時,其焊腳尺寸不宜過小;多層焊時,應盡量連續施焊;焊補表面缺陷時,焊縫應具有一定得尺寸,焊縫長度不得過短,必要時採用100~150的區域性預熱。手工電弧焊適用於板厚在2~50mm的對接接頭、t形接頭、十字接頭、搭接接頭、堆焊等。

4.1.1焊前準備

1)焊條烘乾

焊前對焊接接頭烘乾的目的是去除受潮焊條中的水分,減少熔池和焊縫中的氫,以防止產生氣孔和冷裂紋。

2)焊前清理

焊前對接頭坡口及附近(約20mm內)的表面的油、鏽、漆和水分等進行清除。特別是用鹼性焊條時,清理要求嚴格徹底,否則極易產生氣孔和延遲裂紋。酸性焊條則對鏽不是很敏感,若鏽的較輕,而且對焊縫質量要求不高時,可以不清除。

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三一文庫 實習報告 一 實踐主題 走進公司,參觀廠房,了解節能產品 深入社群,貼近市民,宣傳低碳生活 二 實踐目的 1 通過深入社群,大力普及環保知識,提高市民的環保意識,培養社群居民和學生關注社會發展的責任感,熱愛社會公益事業的品質。2 在宣傳教育別人的同時,不斷提高自己的環保意識水平和知識水平,...