镀锌钢板焊接工艺研究
1．镀锌钢电弧焊
锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。
1．1 焊接性
（1）裂纹
在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。
1) 影响裂纹敏感性的因素
①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。
②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。
③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。
④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。
2) 防止裂纹的方法
①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。
②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。
（2）气孔
坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。（3）锌的蒸发及烟尘
用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。
（4）氧化物夹渣
焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。
1．2 镀锌钢的焊接工艺
镀锌钢可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、氩弧焊、电阻焊等方法进行焊接。（1）手工电弧焊
1) 焊前准备
为了降低焊接烟尘，防止焊接裂纹及气孔的产生，焊前除了开适当的坡口外，还应将坡口附近的锌层去除。去除方法可采用火焰烘烤或喷砂。坡口间隙应尽量控制在1.5～
2mm内，工件厚度较大时，可放宽到2.5～3mm。
2) 焊条的选择
焊条的选择原则是焊缝金属的力学性能尽量与母材相近，而且焊条熔敷金属中含硅量应控制在0.2％以下。
采用钛铁矿型焊条、氧化钛型焊条、纤维素型焊条、钛钙型焊条和低氢型焊条焊接时所得到的接头强度均可达到满意的指标，见表1。但用低氢型焊条和纤维素型焊条焊接的焊缝中易产生夹渣和气孔，因此一般不用。
对于低碳钢镀锌钢板，应优先选用J421/J422或J423焊条。对于强度等级在500MP a以上的镀锌钢板，可选用E5001、E5003等型号的焊条。对于强度在600MPa以上的镀锌钢板，应选用E6013、E5503及E5513等型号的焊条。
焊接时，尽量采用短弧，不要使电弧摆，以防止镀锌层熔化区域的扩大，保证工件的抗腐蚀性并降低烟尘量。
（2）熔化极气体保护焊
可采用CO2气体保护焊或者Ar+CO2、Ar+O2等混合气体保护焊进行焊接。保护气体对焊缝中Zn的含量有明显的影响，采用纯CO2或CO2+O2时，焊缝中Zn的含量较高，而采用Ar+CO2或Ar+O2时，焊缝中Zn的含量较低。电流对焊缝中Zn含量影响不大，随着焊接电流的增大，焊缝中的Zn含量稍有降低。
采用气体保护焊焊接镀锌钢时，焊接烟尘要比手工电弧焊大得多，因此应特别注意排风。影响烟尘量大小及成分的因素主要是电流和保护气体。电流越大，或保护气体中CO2或O2含量越大，焊接烟尘越大，而且烟尘中ZnO含量也增大，最大时ZnO的含量可达到70％左右。
在同样的焊接规范下，镀锌钢的熔深要比不镀锌的钢板大。T形接头、搭接接头及向下立焊的焊接气孔敏感性较大，焊接速度越大越易产生气孔；对于镀锌合金钢，焊接速度的影响尤其明显。多道焊时，后续焊道的气孔敏感性大于前一道。
采用不同保护气体焊接的镀锌钢接头的力学性能见表2。可见，保护气体成分对接头力学性能并没有很大的影响，一般采用纯CO2进行焊接。
表3～表5分别给出了镀锌钢板I形对接接头、搭接接头及T形接头的短路过渡CO2焊的焊接工艺参数。
表3 镀锌钢板I形对接接头CO2焊接规范参数
随着近年来带镀层的板材（如镀锌板）在工业中应用增多，镀锌板和铝、镁一同作为最具前景的材料而越来越被人们所重视。可是镀锌板材如何有效的焊接一直困扰着工程技术人员，因为锌的熔点约为420 ℃, 挥发温度908 ℃, 普通熔焊的高温电弧( 约3000 ～4000 ℃) 必然促使大量的锌蒸发, 从而导致各种焊接缺陷, 并破坏了锌层的抗腐蚀功能。现在，这些问题已成为过去，这得感谢德国cloos 公司研制的创新技术——MIG 电弧钎焊,并开发了具有MIG 电弧钎焊焊接专家系统的专用焊机。
MIG 电弧钎焊从某种意义上说也属于熔化极气体保护焊(MAG )。它采用低熔点的铜基焊丝代替碳钢焊丝，焊接时热输入量低，母材不会熔化，同时锌的蒸发降致最低，提高了焊缝的抗腐蚀性能（铜基焊缝也耐腐蚀）。从而确保了镀锌板更好更有效的焊接。
MIG 电弧钎焊在工业实际应用中已取得巨大的成功，许多汽车制造业都越来越多的应用铜基焊丝生产重要部件。近来，MIG 钎焊还用来焊接非镀层板（如合金钢、非合金钢、不锈钢、铜），同样获得良好的效果。
大量镀锌薄板材用于汽车制造、冷藏箱、建筑业、通风和供热设施以及家具制造等领域。镀锌成为重要的钢铁防腐方法，不仅仅是因为锌可在钢铁表面形成致密的保护层，还因为锌具有阴极保护效果，当镀锌层破损，它仍能通过阴极保护作用来防止铁质母材腐蚀，这种保护效果可延伸到1 ～2mm 无保护层的区域，因此镀锌可以有效地保护到板材的切口和冷加工造成的微裂纹以及近焊缝的锌烧损区，防止从这里开始生锈。
锌的熔点约为420 ℃，挥发温度为908 ℃, 这不利于焊接，当电弧刚一引燃就挥发了。锌的挥发和氧化会导致气孔、未熔合及裂纹甚至影响电弧稳定性，因此焊接镀锌板材最
好的方法是减少热输入量。
一种可行的方法是用钎焊材料来焊接镀锌板，最常用的这类焊丝是铜硅合金（如CuSi3 ）和铜铝合金。由于这些焊丝中铜的含量高，熔点相对降低（大约1000 ℃～1080 ℃，由合金成份决定），这时母材还未熔化，这样的接头实际上是钎焊接头。
通常推荐使用的保护气是氩气，然而实验证明CuSi3 也可用含少量氧气或二氧化碳的混合气体作保护气，这样电弧的稳定性更好。
MIG电弧钎焊优点：
1）焊缝无腐蚀
2）飞溅很少
3）镀锌层烧损少
4）热输入量低
5）焊缝易机械加工
6）近缝区可受到阴极保
7) 提高安全性
传统的MAG焊（即CO2气保焊）焊镀锌板产生大量的锌蒸汽，损害操人员的身体健康。用MIG 电弧钎焊焊接，热输入量低，焊接烟尘和飞溅大大降低，可有效改善工作环境。下列铜合金可作为MIG 电弧钎焊镀锌板材的焊丝：
●A202M ：SG-CuSi3
( 材料号2.1461)
●A207M:SG-CuSi2Mn
( 材料号2.522) 非标准
●A2115/8M:SG-CuAL8
( 材料号2.0921)
实际工作中,CuSi3 焊丝应用最广泛。它的优点是焊缝硬度低，焊后机加工容易。焊丝的流动性能很大程度上取决于硅的含量，硅含量越高，熔池流动性更好，这可以满足小间隙的接头。
CuAl8 焊丝主要用来焊接包铝板钢材。此外很多其它铜合金也可作钎焊焊丝：
●A216M:SG-CuAl8Ni2
●A200SM:SG-CuSn
●A203/6M:SG-CuSn6
MIG 钎焊应用范围:
MIG 电弧钎焊可用来焊接低合金钢、非合金钢以及不锈钢，主要用途还是焊接表面有镀层的钢板。它使用的焊丝的低熔点及焊接时的低热量输入等特性，减少了工件近缝区及焊缝背面锌的挥发。
MIG 钎焊同MAG 焊一样，可以焊各种类型接头及全位置焊接，即使在立向下、立向上和仰焊的情况下，也能获得令人满意的效果，焊接速度同样可以达到MAG 焊的水平（100cm/min）。
当今，MIG电弧钎焊在汽车及支承结构中已有大量的实践应用。甚至高强钢（例如自行车支架）也使用了MIG 钎焊的焊接方法。
主要是因为用短路过渡的MAG 焊焊出的是凸焊缝，这降低了焊缝的抗拉强度；另一方面，用传统的钎焊将使管子产生明显的变形。而MIG 电弧钎焊克服了以上两种方法的缺点，焊接时工件输入量低，焊缝又是平的。
总结：
1.MIG 电弧钎焊对焊接电源有非常严格的要求。
2.德国CLOOS公司为广大用户提供了高性能的焊接设备（如MC3,MC4和QUINTO 系列全数字化脉冲焊机）并广泛应用于镀锌薄板的MIG 钎焊生产实践。
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镀锌钢板焊接工艺研究 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1? 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe 3Zn 10和FeZn 10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ① 锌层的厚度? 镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ② 工件厚度? 厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③ 坡口间隙? 间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④ 焊接方法? 用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO 2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ① 焊前在镀锌板焊接处开坡口V 、Y 形或X 型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般左右。
②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。 1．2? 镀锌钢的焊接工艺
汽车拼焊板全自动激光焊接系统 第４３卷第２期啊Ｅ珲墩ｖ。１．４３Ｎ。．２ Ｆｅｂ．２０１３垫！！堡！月Ｅｌｅｃｔｒｉｃ驯ｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ 汽车拼焊板全自动激光焊接系统 李斌１，郭涟１，郭平华１，王征１，钟如涛２ （１．武汉法利莱切割系统工程有限责任公司，湖北武汉４３０２２３；２．武钢设计研究院，湖北武汉４３００８０） 摘要：激光拼焊板已广泛应用－Ｉ－９５，－车－－和１造业，采用激光拼焊板工－Ｅ不仅能够降低整车的制造成本、物 流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时提高车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力。系统研究了汽车拼焊板全自动激光拼焊系统，采用高精度、快速、柔性电磁吸附装置夹紧工件以及激光切割一焊接一体化加工工艺，建立了焊接质量专家数据库，集成了在线检质量检测与焊缝跟踪系统。实现全自动激光拼焊生产线集成与自动控制系统，实现在一条 生产线上高质、高效率地进行直线、折线、曲线以及不等厚板多种类型板材的拼焊。 关键词：激光焊接；汽车拼焊板；自动焊接系统；柔性电磁铁中图分类号：ＴＧ４３９．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—２３０３（２０１３）０２—００６３—０５ ＤＯＩ：１０．７５１２１ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－２３０３．２０１３．０２．１ｌ Ａｕｔｏｓｐｅｌｌｓｙｓｔｅｍｏｆｗｅｌｄｉｎｇｐｌａｔｅａｕｔｏｍａｔｉｃｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ ＬＩＢｉｎＩ，ＧＵＯＬｉａｎｌ，ＧＵＯＰｉｎｇ－ｈｕａＩ，ＷＡＮＧＺｈｅｎ９１，ＺＨＯＮＧＲｕ—ｔａ０２ ｆ１．ＷｕｈａｎＦａｒｌｅｙｌａｓｅｒｌａｂＣｕｔｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ４３０２２３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
浅谈厚板焊接工艺 文/吴守齐 摘要：低碳钢、低合金钢板通常情况下焊接性良好，但是当板厚较大时，在焊接应力的作用下，易产生纵向裂纹，裂纹通常产生于对接焊缝正面或反面的第一道焊缝中心, 其性质为结晶裂纹。产生裂纹的因素主要有钢板厚度大、刚性大、 焊后产生三相应力;焊接坡口加工不合理, 焊缝形状系数小;焊接速度过快;焊接环境温度低;焊接工艺（焊接规范、焊接顺序等）不当。为了满足生产需要, 对如何有效地防止结晶裂纹的产生, 进行了探索和总结。 关键词：结晶裂纹;三相应力；坡口形式；焊接工艺 引言：焊接是压力容器焊接过程中一道重要工序，厚板焊接裂纹倾向较大，焊接裂纹不仅给生产带来许多麻烦，而且也可能带来灾难性的事故，造成巨大的损失。因此必须重视压力容器的焊接裂纹，否则损失不可估量。 一、名词解释： 1、结晶裂纹 结晶裂纹是热裂纹的一种表现形态，它是焊缝金属在结晶过程中处于固相线附近的温度范围内，由于凝固金属的收缩，而此时残余的液相又不充足，在承受拉伸应力时，就会造成沿晶界的开裂。 1.1、结晶裂纹的产生机理 结晶裂纹是沿焊缝树枝状交界处发生和发展的，因此焊缝结晶过程中的晶界是薄弱环节。因为在焊缝结晶过程中，先结晶的金属比较纯，后结晶的金属含杂质较多。焊缝中的杂质富集在晶粒的周界，而
且它们的熔点都较低，在钢中易形成低熔点共晶，如FeS一Fe(熔点98890) ,P ,Si 也易在钢中形成低熔点共晶。这些低熔点共晶在焊缝金属的结晶过程中，被排挤到晶粒的交界处，而形成晶粒之间的“液态薄膜”，由于先凝固的焊缝的金属收缩而使后冷却的焊缝中心区域受到了一定的拉伸内应力，这时焊缝中的液态薄膜就会被拉伸而形成结晶裂纹。因此，液态薄膜是产生结晶裂纹的根本原因，而拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件之一。 二、影响因素 1、坡口形式 坡口形式不同，使每种接头的散热条件、结晶特点也不同，最终反应在接头上，产生结晶裂纹的倾向也不一样。对于熔深较浅的对接接头，其焊缝抗裂性比较好;熔深大的对接接头和各种角接头(包括搭接头、丁字接头和外角接头焊缝等)，其抗裂性就较差。因为 这 些 焊缝所受的应力刚好作用在焊缝的结晶面上，由于这个面上晶粒之间的联系比较弱，又是聚积杂质的地方，所以易产生裂纹。 2、焊接工艺 适当提高预热温度和适当增加线能量，就可减小变形，从而降低结晶裂纹的倾向。同样的焊接方法和焊接工艺材料，由于焊接顺序不当，也会产生较大的结晶裂纹的倾向，所以合理安排焊接顺序的原则，就是尽量使大多数焊缝能够在比较小的刚度下焊接，也就是使每条焊缝都有收缩的可能性，在设计焊缝结构时，就应该考虑减小接头的刚度或拘束度。
镀锌钢板焊接工艺研究 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。 ②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。 1．2 镀锌钢的焊接工艺 镀锌钢可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、氩弧焊、电阻焊等方法进行焊接。 （1）手工电弧焊 1) 焊前准备 为了降低焊接烟尘，防止焊接裂纹及气孔的产生，焊前除了开适当的坡口外，还应将坡口附近的锌层去除。去除方法可采用火焰烘烤或喷砂。坡口间隙应尽量控制在1.5～2mm内，
高强钢激光焊接研究进展 高亚峰，卢庆华 （上海工程技术大学材料工程学院，上海201620） 摘要：高强钢以其超高的强度、良好的塑韧性和较好的焊接性能得到广泛应用。目前，随着激光加工技术应用的发展，国内外许多学者已对高强结构钢的激光焊接技术进行系列研究。但是在高强钢焊接接头的裂纹、接头软化以及焊接工艺参数对接头成形的影响等方面的研究还有待继续深入。本文着重从这三个方面入手，概述了近年来国内外高强钢激光焊接的研究现状，并对其发展方向进行了展望。关键词：激光焊；高强钢；接头裂纹；接头软化；焊接工艺参数中图分类号：TG456．7 文献标志码：B 文章编号：1002－025X (2016)07-0001-04 收稿日期：2015-09-16 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51305253）；上海工程技 术大学重点科研平台大学生创新训练项目（CZ1505011） 0引言 高强钢以其显著的综合性能和优良的经济效益 在提倡结构轻量化、绿色环保、可持续发展的经济建设和社会发展中起着重要作用，并被广泛地应用于压力容器、重型机械、轨道和船舶制造等领域［1］。 激光焊（Laser Welding ）是利用聚焦的高能激光束作为热源进行高精密焊接的方法。其原理是将高功率密度的激光束聚焦后照射到金属表面，金属表面吸收高强激光后与金属相互作用，产生的热能熔化金属，形成瞬态熔池，动态熔池金属冷却结晶后形成激光焊缝［2］。激光焊技术以其良好的接头成形、高效的加工手段、自动化和可靠性高等优势，已在交通运输、化学化工、电子轻工等行业受到青睐并被日益广泛应用。 近年来，国内外学者对高强钢激光焊接性有了一定认识，但在高强钢激光焊接应用上还有待深化，尚存很多问题有待进一步探索［3］。 1高强钢激光焊接裂纹的研究现状 焊接裂纹形式多样，从其本质角度可将裂纹分 为冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹等［4］。高强钢激光焊接裂纹以冷裂纹最为常见，产生温度通常在高强钢马氏体转变温度附近， 产生条件主要为淬硬组织、拘束应力和氢的共同作 用，分布区域以焊接热影响区最为突出。在能量密度高、焊接速度快的激光焊接过程中，常在碳当量较高的高强度钢接头中存在有别于传统焊接方法下出现的裂纹缺陷，主要原因是： （1）经过激光焊接 热循环作用后，形成较复杂的接头组织，常规CCT 曲线很难解释其相变和结晶行为； （2）区别于传统 熔焊接头，激光焊接接头易出现淬硬组织，接头硬度普遍较高，易产生裂纹； （3）激光焊接冷却速度 快，快速加热和凝固收缩使接头可能存在较大应力；（4）合金元素在快速冷却过程中扩散不充分，快速凝固过程可能存在杂质元素偏析，接头处易形成氧化物夹杂，进而影响接头性能［5］。 陈俐等人［3］在高强度钢的激光焊接性研究中提出，在激光焊接过程中采用同步激光热处理和感应热处理的方法，可以有效防止激光焊接裂纹的产生。同时，在高强度钢ZstE180BH 和ZstE340拼板焊接过程中，实施焊后热处理更有利于避免裂纹的产生。 Xu 等人［6］对激光焊接DP980高强钢的微观组织 和疲劳性能进行了研究，发现高强钢试样的疲劳裂纹萌生于HAZ 软化区的凹陷处，并总结出几乎所有裂纹的扩展特征都是由疲劳辉纹和二次裂纹结合所导致。 Schuster 等人［7］运用大功率激光焊接13mm 厚的S355N 低合金高强钢，发现当焊接速度大于0．8m ／min 时，焊接接头裂纹以存在于焊缝中心的纵向裂纹为主，通过分析认为是凝固裂纹。其原因在于相对生长的树 DOI:10.13846/https://www.doczj.com/doc/057982757.html,12-1070/tg.2016.07.001
关于银子湖箱型柱50mm厚板主焊缝焊接工艺 一、焊接材料的选择： 考虑到本工程的箱型柱主材的材质为Q345C、Q390,选择焊材时请注意： 1、CO 2 焊丝选择￠1.2的ER50-6. 2、埋弧焊选择的焊丝与焊剂： SJ101——H10Mn2（H08MnA）, SJ101使用前应经300℃烘焙2小时. 二、对接焊缝的坡口形式 1. 钢板对接坡口形式： 2. 箱型端面对接坡口形式： 全熔透焊缝 部分熔透焊缝 三、焊接工艺： 1.切割坡口. 1.1.中厚板坡口在切割前先划好三条线,即轨道线、角度线、坡口宽度线，如图所示.
1.2.一律采用半自动切割机进行打坡口, 打坡口前,应检查半自动切割机行走轨道的直线度≤2mm, 对轨道直线度超标的应重新校直或重新制做. 1.3.对切割后的坡口进行打磨, 打磨范围为坡口及周边30mm区域.如图所示. 2.钢板组对. 2.1.组对前应打通线检测钢板的直线度, 对整板直线度每米超过1mm且总长超过10mm的应进行校直. 2.2.对箱型全熔透焊缝,在组对前要对腹板坡口的背面加焊衬垫, 在加衬垫时一要保证间隙均匀,二要满足腹板整体宽度尺寸符合图纸要求. 2.3. 钢板在组对时,应控制对口错边量≤2mm. 2.4.为防止厚板焊后产生角变形.50mm的对接钢板在施焊面的背面垫上一块8-12mm厚的垫板或小槽钢 ,借用反变形措施来减小焊后的角变形量. 2.5．为确保原材料在厚度方向上的质量，50mm厚钢板在焊接前要对坡口两边100mm范围内进行UT探伤，确认无夹渣、夹层等缺陷时再进行焊接.用ER50-6型的CO2气保焊先进行定位焊.定位焊时.调节定位焊电流比正式焊接时大20%～25%，焊接速度不宜太快.定位焊缝长度50-70mm，焊脚尺寸: Hf=4-5mm,焊道间距为300mm.定位焊缝作为正式焊缝的一部分不得有未焊透、裂纹等缺陷.定位焊缝上若出现气孔或裂纹时，必须及时清除后重焊. 2.6.必须加焊与坡口形状一致的引弧板、引出板.引弧板和引出板宽度不小于坡口的坡度面宽度，长度如图所示，厚度10mm,以照顾埋弧焊盖面的引收弧.焊接完毕后，必须用气割切除被焊工件上的引弧、引出板，并修磨平整，严禁用锤将其击落. 钢板对接箱型对接 3.焊接 3.1.焊前预热.为便于预热温度的撑控,实际操作中将预热温度统一规定在100℃. 预热的加热区域应在焊接坡口的两侧各100mm范围区,如图所示. 预热
1引言 镀锌钢的镀锌层不但具有物理屏蔽作用，而且对钢基体还起到了电化学保护作用，其良好的抗腐蚀性能使得镀锌钢在许多领域得到广泛的应用，包括电力、交通、建筑、化工、通风供热设施以及家具制造等行业。尤其在汽车制造中，各种普通镀锌钢，高强度镀锌钢，超高强度镀锌钢的应用大幅提高了车身等部件的抗腐蚀性能和汽车的使用寿命。然而，因镀锌钢中镀锌层的存在，使得镀锌钢的焊接工艺性大为降低。原因是在镀锌钢的焊接过程中，镀层锌和基体钢物理特性的极大差异（镀锌层锌的熔点是420度，沸点是908度，基体钢的熔点是1300 度，沸点是2861度），镀层锌的气化先于基体钢的熔化，这一现象对镀锌钢的焊接过程和质量都有很大影响。目前，镀锌钢的主要焊接工艺有三种：电阻电焊、电弧焊和激光焊接。对电阻点焊而言，由于镀锌层的存在，焊接时电极易于锌层合金化，降低了电极的寿命。而采用电弧焊焊接镀锌钢时，由于锌的低沸点，在电弧刚接触到镀锌层时，锌迅速气化，产生的锌蒸气向外喷射，很容易使焊接产生熔渣粒子、气孔、飞溅、未熔合及裂纹等焊接缺陷，电弧的稳定性也因此受到影响，焊接质量下降，同时焊接过程中还会产生大量烟雾灰尘。另外，由于电弧焊的焊缝宽度较大，且热输入量大，镀层锌的大量气化降低了镀锌钢焊缝处的抗腐蚀性能。镀锌钢采用激光焊接时，同样存在镀锌层的气化，以及焊接气孔、飞溅、未熔合等缺陷。但激光焊接与电阻点焊和电弧焊相比，激光焊接单位热输入量少、热变形小、焊缝深宽比大、焊接速度高、焊缝强度普遍高于母材、镀层锌的损耗低，且激光焊接是单边加工、复杂结构适应性好、易于实现远程焊接和自动化。例如，德国奥迪、奔驰、大众、瑞典的沃尔沃、美国通用、福特、意大利菲亚特、日本的日产、本田和丰田等汽车公司，都采用了激光焊接技术，建立了激光焊接生产线，在有的汽车生产中激光搭接焊缝已达到100米长。在国内汽 车厂家，只有少数几家企业（如：上海通用，一汽奥迪，大众等）引进国外的设备和技术，建立了激光焊接生产线。 本文以镀锌钢板为例，在分析镀锌钢板激光焊接特性的基础上，综述了提高镀锌钢板焊接质量的工艺措施，焊接过程的优化仿真及焊接质量的在线检测与控制。 2镀锌钢板激光焊接特性 激光焊接过程，根据焊接机理的不同可以分为两类：热传导焊与深熔焊。两者
资料简介(钢结构厚板焊接作业指导书) 一、目的/使用范围 在钢结构加工过程中，会涉及到板厚大于40mm板材的焊接，由于大于40mm的板材焊接难度较大，焊接成型后检验也较难，特制定厚板焊接作业指导书，以保证焊接质量和控制其焊接所带来的变形。 本作业指导书适应于钢结构焊连接中板厚大于40mm板材焊接。 二、作业前的准备 1、人员的准备 明确现场管理人员与操作者对焊接施工各工序的责任人，明确工作内容及责任范围，焊接作业前要对焊接人员进行培训，必须持证上岗，并对焊接作业人员进行必要的安全保护措施，各相关部门对作业前对质量、安全、环保方面进行技术交底。2、材料的准备 所有钢材进厂前必须附有出厂质量说明书和检验报告单，分批抽取试件进行相关试验，以确定是否合格，严禁不经检验就进厂进行加工作业，对焊接过程中所使用的各种焊条、焊剂要严格按照要求之规定进行使用。（详见具体施工方案） 3、机具的准备 进行焊接作业前各种焊机工作性能进行检查，防止存在安全隐患，尽量采用低噪声、低污染的焊接器具，且专门的 焊机要由专人负责管理及使用。 三、操作工艺 1、概述 以往我们接触到的钢结构焊接件板厚一般≤40mm，但是有些工程中也有时会出现板厚大于40mm的情况，根据具体的工程情况特制定合理的焊接参数既满足焊接质量又应最大限度控制焊接变形。 2、焊接要求 ①、所有厚板对接要求全熔透，即国内Ⅰ级焊缝质量。 ②、应极大限度地控制焊接变形，厚钢板一旦变形，矫形将非常困难。 3、焊接方法 厚板焊接采用埋弧自动焊焊机进行，辅助采用手工电弧焊机、电弧气刨和角向磨光机等工具。
4、焊接特点 ①、≥40mm板要求开双面X型破口，随钢板厚度的增加，坡口增大(如厚80mm、70mm钢板坡口开到了70o) ②、厚板焊接前必须预热100～120℃ ③、厚板需采用多层多道焊接，应严格控制层间温度，防止钢板收缩过大，导致变形量增大 ④、焊接前坡口用角磨机打磨干净 ⑤、为防止第一遍焊接击穿，采用Φ3.2焊条手工打底。 15 试述16Mn钢的焊接工艺。 16Mn钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa（强度级别属于343MPa级）。16Mn 钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。不同板 厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度，见表8。 16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊条。 16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口对接）或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。 16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。 焊接通用技术条件 时间: 2019-01-12 13:37:38 | [<<][>>] 水利电力部机械制造局局标准 焊接通用技术条件 SDZ018-85 本标准适用于水利电力系统一般机械及钢结构产品的手工电弧焊和埋弧自动焊。凡产品图样或
镀锌板的焊接 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。 ②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条
激光焊接造就更完美的车身 作者：上海通用汽车有限公司孙志成 激光加工是利用高辐射强度的 激光束，经过光学系统聚焦（功 率密度可达104～1011W/cm2），对工件加工部位施加高温进行热加工的技术。与传统的焊接方法相比，激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线和柔性化制造。其中，激光焊接在工程车辆制造领域中的成功应用可大大提高生产效率和产品质量，已经凸显出激光焊接的巨大优势。 激光焊接的优点首先是被焊接工件变形极小，几乎没有连接间隙，焊接深度/宽度比高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5:1，最高时可达10:1，焊接质量比传统焊接方法好；其次是焊缝强度高，焊接速度快，焊缝窄，且通常表面状态好，免去了焊后清理等工作，外观比传统焊接要美观；另外，激光焊接可焊接难以接近的部位，施行非接触远程焊接，具有很大的灵活性，尤其是近几年来，在光纤激光加工技术中，由于光纤传输技术的优势，激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。 鉴于这些特点，在汽车工业，激光焊接通常被应用于车身焊接的关键工位以及对工艺有特殊要求的部位，如：用于车顶与侧围外板焊接能解决焊接强度、效率、外观及密封性的问题；用于后盖焊接可解决直角搭接问题；应用在车门总成的激光拼焊可有效提高焊接质量和效率。 激光焊接在白车身制造中的应用主要由普通激光焊接、激光钎焊、激光远程焊接等，现就这些焊接工艺分别进行简单介绍。 激光焊接 普通激光焊接工艺主要被用于车顶焊接，可以降噪和适应新的车身结构设计。欧洲各大汽车厂的激光器绝大多数被用于车顶焊接。目前，德国大众已在Audi A6、Audi A4、Golf和Passat等车顶采用了此项技术，宝马的5系、欧宝的Vectra车型以及瑞典沃尔沃的一些车型生产中，对激光焊接更是趋之若鹜。 图1 车顶激光焊接装置及车身外观
深潜水母船EH36钢板加工、装、焊及验收技术要求为保证120mm厚EH36船板装焊件（以下简称EH36）的装、焊质量制定本要求，并作为（E36）的验收技术要求执行。 1.材料 EH36船用高强钢板120*2400*9100 2．预处理 2.1 钢板下料后单张钢板校平，钢板不平度小于2mm/m 3. 钢板过度坡口 3.1钢板过度坡口按图纸（附件1）要求执行。 3.2 钢板过度坡口应采用冷加工方法制出，接刀处应光顺过度，粗糙度小于0.15mm。 4. 钢板的组装 4.1 钢板的焊接坡口应加工为U 形其要求及拼板组装见图纸（附件1）。 4.2 焊接坡口对接组装的不平度小于1mm。 4.3 点焊焊条J507φ4mm，点焊焊道长度不小于50mm。点焊时应预热到规定温度。 4.5 安装同厚度、同坡口形式的引弧板。 5.焊接 5.1焊工要求 5.1.1须持有经船级社或压力容器颁发或承认的《焊工合格证书》的焊工方可施焊。
5.2焊前要求 5.2.1 焊接材料及焊接参数见附件2。 5.2.2坡口两侧20～30mm打磨，清除油污、水分等； 5.2.3焊剂必须经300～350℃焙烘1～2小时，领用焊剂不得超过4小时，在使用过程中须保证焊剂清洁；焊条按规定严格焙烘、领用。 5.2.4焊丝应干燥，无油、锈等； 5.2.5焊接母材须以电加热方式预热至150～200℃,方可进行施焊。 5.3.焊接要求 5.3.1凡每层焊道焊毕，均应保证焊道清洁，不得有夹渣、气孔等缺陷，如有缺陷，须立即消除后，方可施焊； 5.3.2为避免焊接应力集中，每层焊道须保证向内圆滑光顺过度； 5.3.3焊接过程中，应根据焊接变形量情况，调整正反面焊接顺序，以确保焊后平整度； 5.3.4反面气刨清根确定无缺陷后，打磨至金属光泽，方可继续施焊； 5.3.5构件正反两侧盖面焊接，均应采用退火焊工艺（即盖面焊道由两侧逐次焊至中间，保证最后一道盖面焊道居于盖面焊道正中）； 5.3.6所焊构件，应连续施焊，一次焊毕。整个焊接过程焊道间温度范围150-250℃。
厚板埋弧焊焊接工艺 （1）焊前准备 A、坡口加工： 坡口形式、坡口角度、钝边尺寸、坡口面加工质量（车铣、火焰切割或专用坡口加工设备必须符合制作工艺要求） B、焊接部位的清理： 构件组对前必须将焊接部位的30-50MM范围进行清理打磨，表面铁锈、油污、水污及氧化物必须彻底清理干净。板材下料自动切割表面打磨1MM，半自动切割表面打磨0.5MM，坡口表面不规则位置需按焊接工艺补焊打磨。（全渗透要求的其焊缝背面装配的垫板同样要求彻底打磨干净，半渗透其钝边部位也同样要求进行打磨。避免打底时产生气孔缺陷而影响焊接质量。） C、焊件的装配： 焊接构件的工装必须严格按照制定的制作工艺要求执行。1、焊缝的装备尺寸，根部间隙、钝边尺寸、焊缝的错边量 等，全渗透带垫板间隙应控制在5-6MM，（埋弧焊：4-8 MM，药芯焊：3-5MM）垫板与焊缝直边接触的一边注意 倒角2-3MM，半渗透注意坡口深度必须加大5-6MM，（埋 弧焊：5MM，药芯焊：3MM）确保验焊时焊缝的有效深度。 2、点焊要求（定位焊）；手工电弧焊和气体保护焊，手工 电弧焊点焊使用的焊条必须是工程项目规定使用的。并
且经过彻底烘烤，使用时必须放置在通上电源的保温桶 随取随用，点焊的长度80MM及点焊间距800MM，点焊 位置坡口磨深5MM，焊角尺寸根据构件的装配要求而定，全渗透带垫板焊角与垫板厚度相同，垫板与焊缝背面必 须完全贴紧后再点焊，并且垫板两侧点焊时注意对称点 焊，半渗透点焊应注意点焊的焊角尺寸，（必须两层三 道，焊角10-12MM），箱梁构件注意在箱量内增加工艺 板，（工艺板可以角焊焊接（角焊6MM），且必须四边全 部焊满）工字钢构件组对后焊前须加横撑固定。（装配 工艺板与横撑要求可以根据构件的实际长度而定，间隔 距离1000-1200MM），所有点焊必须焊工操作，厚件定 位焊质量较为重要，焊接要求与正式焊缝相同。厚件点 焊时注意不得在构件上构件上随意引弧，焊工点焊时注 意每个点焊收弧部位的收弧方式，不允许有弧坑，且弧 坑必须填满（可往回焊10-20MM或划圈收弧）。咬边缺 陷同样要严格控制，大于1MM必须补焊。所有点焊在焊 前必须预热（火焰加热100-150°）。临时固定去处时 不得割伤母材。 3、引弧板与引出板，每条焊缝两端必须装配引弧板和引出 板，引弧板和引出板的大小应足以堆积焊剂并使引弧点 和弧坑落在正常焊缝之外。装配要求与正式焊缝相同，（引弧板和引出板长度在100-150MM之间，注意与坡口
只要把焊缝二边的镀锌层打磨到2-3CM 即可 镀锌钢的焊接特点： 镀锌钢一般是在低碳钢外镀一层锌，镀锌层一般在20um厚。锌的熔点在419°C，沸点908°C左右。在焊接中，锌熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位置。锌在铁中具有较大固溶度，锌液体会沿晶界深入浸蚀焊缝金属，低熔点锌形成“液体金属脆化”。同时，锌与铁可形成金属间脆性化合物，这些脆性相使焊缝金属塑性降低，在拉应力作用下而产生裂纹。如果焊接角焊缝，尤其是T形接头的角焊缝最容易产生穿透裂纹。镀锌钢焊接时，坡口表面及边缘处的锌层，在电弧热作用下，产生氧化、熔化、蒸发以至挥发出白色烟尘和蒸汽，极易引起焊缝气孔。 由于氧化而形成的ZnO，其熔点较高，约1800°C以上，若在焊接过程中参数偏小，将引起ZnO夹渣，同时。由于Zn成为脱氧剂。产生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔点氧化物夹渣。其次，由于锌的蒸发，挥发出大量的白色烟尘，对人体有刺激、伤害作用，因此，必须把焊接处的镀锌层打磨处理掉。 焊接工艺控制 镀锌钢的焊前准备与一般的低碳钢是相同的，需要注意的是要认真处理好坡口尺寸和附近的镀锌层。为了焊透，坡口尺寸要适当，一般60~65°，要留有一定的间隙，一般为 1.5~ 2.5mm;为了减少锌对焊缝的渗透，在焊之前，可将坡口内的镀锌层清除以后再焊。在实际监理工作中，采用了集中打坡口，不留钝边工艺进行集中控制，两层焊接工艺，减少了未焊透的可能性。 焊条应根据镀锌管的基体材质选用，一般低碳钢由于考虑易操作性，选用J422较为普遍。 焊接手法：在焊多层焊的第一层焊缝时，尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝，可大大减少液体锌留在焊缝中。在焊角焊缝时，同样在第一层尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝，其方法是先将焊条端部向前移出约5~7mm左右，当使锌层熔化后再回到原来位置继续向前施焊。再横焊和立焊时，如选用短渣焊条如J427，咬边倾向会很小；如果采用前后往返运条技术，更可以得到无缺陷的焊接质量。
镀锌板点焊工艺研究 黄超群1 (1.100341班，100341) 摘要:本文阐述了镀锌钢板的点焊特点和镀锌钢板点焊时对焊接电流、焊接时间、电极压力等参数的选择要点。试验表明:热镀锌钢板点焊时，焊接电流、焊接时间和电极压力较同等厚度的低碳冷轧钢板都有不同程度的提高，而且热镀锌钢板的点焊焊接规范调节区较窄，焊点质量对焊接规范特别是电流变化敏感。 关键词：镀锌板; 点焊工艺；焊接参数 0 前言 镀锌钢板具有很好的抗腐蚀性能，但与普通低碳冷轧板相比，其点焊焊接性能显著恶化。一般而言,冷轧板焊接性能的好坏常以适合使用的焊接电流范围大小来描述,范围大则焊接性能好,反之则差[1]。由于镀锌板表面的锌熔点低，锌层会先于钢板熔化，在电极压力的作用下,被挤出焊接区域，形成锌环，由于其分流作用，同时锌层电阻率低,接触电阻小，不利于核心的形成，导致点焊镀锌钢板时焊接工艺参数(焊接电流、电极压力、通电时间)需要调大；另外，由于熔化的锌与电极反应，会在电极上形成一层合金层，同时也会附着一些氧化的锌，从而改变了电极的物理性能和形状，加速了电极磨损，大大降低了电极寿命。所以为获得优质核心，同时考虑对电极的保护，则需要选择合适的点焊参数。
1焊接电流 由于镀锌层使焊接接触面电阻减小，接触面增大，同时由于金属锌电阻小，则接触电阻小，为获得与低碳钢板点焊时同样的熔核大小，镀锌钢板点焊所需的焊接电流一般需提高25%~50%，而且，一般认为，镀锌层越厚，所需的焊接电流越大。但程轩挺等[2]通过试验比较,发现在一定镀层厚度范围内,锌层越厚,所需电流越大;但当锌层达到一定厚度时,则所需电流反而减小。但焊接电流也不宜过大，否则易造成飞溅。 2通电时间 由表1[3]可见，镀锌钢板点焊所需的焊接时间约为低碳钢的两倍。其目的是在焊接通电时有足够的时间，使两焊件间的熔化锌层能尽可能挤出熔核，均布于焊点周围，使熔核搅拌均匀；但焊接时间不宜过长，否则将使焊件与电极接触面上温度升高，破坏表面耐腐蚀镀层，降低电极使用寿命[4]。其次，由于镀锌钢板点焊焊接电流较大，为避免产生飞溅，也需增大焊接压力。 3 电极压力 镀锌钢板点焊时，电极压力需比低碳钢板增加约10%~25%，目的是能尽快地将熔化的锌层挤出焊接区，降低残留在熔核内部的含锌量，减少发生裂纹等缺陷的可能性。其次，由于镀锌钢板点焊焊接电流较大，为了避免产生飞溅，也需增大焊接压力。但另一方面,太高的电极压力,也会导致过量的压痕,保护外表面的锌会全部被挤出,从而成为今后腐蚀坑的源泉[5]。 4 综合评述 （1）热镀锌钢板点焊时，焊接电流、焊接时间、电极压力的参数值较同等厚度的低碳冷轧钢板都有不同程度的提高。 （2）与低碳钢板相比，镀锌钢板点焊时，其接触电阻小，焊件电流密度小，易出现裂纹、气孔或软化组织，焊件与电极易沾污或形成合金,故其点焊可焊性较差。 （3）热镀锌钢板点焊时，点焊质量对焊接规范,特别是电流变化比较敏感。 （4）热镀锌钢板点焊时，焊接电流、焊接时间与电极压力参数值应综合考虑，在保证焊点质量的前提下，降低电极磨损,延长电极寿命。 参考文献 [1] 魏洪涛. 镀锌钢板点焊研究进展[J]. 上海金属，1994，16:251 [2] 程挺轩. 镀层厚度对镀锌钢板点焊质量的影响. 电焊机，2001.(ll)：28一30. [3] 张义淑. 镀锌钢板点焊的研究. 焊接通讯，1985.（2）：18一70. [4] 王敏. 镀锌钢板点焊工艺研究.焊接学报，1998.（4）：34—36. [5] 阎启. 热镀锌钢板点焊工艺研究，2000.
Q345E\40~60mm厚钢板焊接工艺 摘要：本文对Q345E厚钢板焊接工艺做了简单的介绍。 关键词：Q345E钢板；施工工艺 Abstract: in this paper, the Q345E thick steel plate welding process to a simple introduction. Keywords: Q345E steel plate; Construction technology Q345E钢板具有良好的韧性、塑性、冷弯性和焊接性能。一般在热轧或正火状态下使用。广泛适用于桥梁、车辆、船舶、管道、锅炉、各种容器、油罐、电站、厂房结构、低温压力容器等结构件。一般20mm以下的中板焊接时不用焊前预热和焊前热处理。40~60mm算厚度板，由于较大的拘束度，焊接时需采取焊前预热、后热等措施。 1、下料加工：采用氧—液化石油气切割，与氧—乙炔气切割相比，虽然预热时间较长、切割速度较慢，但切割面光滑，渗碳少，成本下降20%以上，比较经济安全。 2、焊接方法：用焊条电弧焊打底，填充和盖面采用埋弧自动焊。 3、焊接坡口：精度要求较高的坡口，采用龙门刨刨削而成，加工后用样板检查坡口尺寸，厚钢板对接在专用平台上进行，以保证对口错边不大于2mm。一般要求的，坡口采用火焰切割加工。 4、坡口尺寸：坡口形式及尺寸见图1。 5、钢板对接：钢板对接前，对坡口及坡口边缘100mm范围内的油、锈、漆等污物进行彻底清理，直到露出金属光泽为止。并采用超声波检查内部缺陷，对毛边、夹层、裂纹、夹灰等缺陷及时进行处理。 6、焊接材料：对于焊接材料的选用, 应严格控制其含扩散氢含量。一般要求选用低氢型（E5015/J507）或超低氢型焊条。焊条的含氢量不超过5ml/100g (水银法扩散氢测定法)。焊前严格按规定烘干350~380℃并保温1.5~2h。烘好的焊条放于保温桶中，随用随取；焊条连续烘干次数不得超过3次。 对于采用埋弧自动焊时, 焊剂中不准混入灰尘、铁屑及其它杂物。熔炼型焊剂( HJ331) 必须烘到300℃以上, 保温 1 ～2h。如采用烧结型焊剂
鍍鋅鋼板的銲接相當容易產生氣孔，氣孔的發生原因為何？如何防治氣孔的發生？ 鍍鋅鋼板銲接性 一般鍍鋅表面處理鋼板可依照製造方法分為熱浸鍍鋅鋼板與電鍍鋅鋼板兩大類，如表一所示。鍍鋅表面處理鋼板之鍍鋅層具有良好之防蝕作用，其鍍鋅層膜厚約10 μm 至100 μm 之間。 針對鍍鋅鋼板的工件進行銲接施工時，高溫電弧一旦發生在鍍鋅鋼板上，鋼板上之鍍鋅層於787℃就開始熔化，熔融鋅液大約在1663℃開始沸騰成為氣體，或與空氣混合形成氧化鋅。此外，隨著高溫熔融鋼液的過渡流動，鋅也會伴隨捲入熔池中，以氣體的形式凝固於銲道中而形成氣孔缺陷。不只於銲道表面與銲道內部形成氣孔，更甚產生裂縫與應力腐蝕的現象。因此，鍍鋅鋼板的銲接施工必須審慎考量銲接接合設計與銲材的選擇，來達到減少銲接缺陷的目的。
鍍鋅鋼板的銲接施工 銲接接合設計 1.在銲接接合設計方面，一般建議銲接前先將接合端處磨成斜面(15°)，如 Figure 1所示，此種接合可使鋅蒸氣充分散逸。 2.局部燒除/磨除鍍鋅層如Figure 2所示。 3.開槽根部間隙提高50%，可使鋅蒸氣充分散逸。 針對氣體保護電弧銲接製程(Figure 3)而言,宜採下列方式銲接: 1.採用短路過渡熔滴方式銲接(Figure 4)。 2.選用100% CO2或80%Ar+20% CO2作為保護氣體。 3.降低銲接移行速度與提高銲接電流以增加入熱量，並降低熔池凝固速度 以充分移除鋅蒸氣與減少氣孔缺陷。 4.適當調整電壓、使用較小線徑銲線、或工件表面塗覆抗飛濺物劑，以減 少飛濺物數量。
Figure 3：氣體保護電弧銲接製程 Figure 4：短路過渡示意圖
激光焊接 激光焊接机的技术参数：平均激光功率是200W，工作时的最大功率是250W左右，比其他公司的功率会大；最大单脉冲能量是110J，也就是单个脉冲时的能量大小；主机耗电功率是8KW，一个小时也用不了多少电；焊接深度是0 .1-2.5mm，是氩弧焊的1.5倍左右；焊点大小是0.2-2mm，最大的深宽比是10:1，是氩弧焊无法与之媲美的；激光波长采用的波长是1064nm，焊接不锈钢是非常完美的；脉冲宽度是0.3-20ms（可调），主要是用来控制焊点的大小的；连击频率是1-100Hz，每秒最高频率是130Hz；瞄准定位采用专业的红光定位，或者CCD感应；激光器工作行程是X轴300Y轴200Z轴300（行程可选），电力需求是380V±10% / 50Hz / 60A 或者220V / 50Hz / 60A；连续工作时间最好是不超过16个小时；水冷系统是3匹（或5匹可选）激光器专用水冷箱；使用环境最好是洁净无尘，无震源，10℃-30℃，湿度5%-85% 左右的车间。 机型描述：AXL-200W自动激光焊接机引进德国焊接机技术研制生产的激光焊接机。焊接效率高、效果好、操作简单方便，主要采用电脑编程，完成自动或半自动的点焊、对接焊、叠焊、密封焊，完成复杂的平面直线、圆弧及任意轨迹的焊接。可根据客户要求订制。 激光加工技术起源于20世纪60年代。1960年美国科学家梅曼(TMMaiman)成功研制了世界上第一台红宝石激光器后，激光加工技术开始在工业制造领域获得应用。到20世纪80年代，随着千瓦级激光器的商业化推出，包括激光焊接在内的激光加工技术获得了快速发展。和传统的焊接方法相比，激光焊接具有能量密度高、焊接速度快、焊接热输入小的特点，是一种高效、精密、低变形的焊接方法，因而被广泛应用到了汽车、造船、电子、航空航天、冶金、机械制造等工业领域。 1焊接用激光器,激光加工常用的激光器为气体CO2激光器、固体Nd：YAG激光器、半导体激光器以及光纤激光器。由于固体激光和气体激光相比，波长短，在材料加工中(特别是焊接)，具有独特的优势，如材料对激光的吸收率高。光束易通过光导纤维传输，易实现焊接柔性化、自动化等，使固体激光器受到了焊接界越来越多的重视。近年来国外千瓦级以上的激光器的发展很快，已经出现如激光二极管泵浦的Nd：YAG激光器(DiodePumpedNd：YAGLaser)、光纤激光器(FiberLaser)、碟形激光器(DiskLaser)和激光二极管阵列激光器(DirectDiodeLaser)等，它们的主要性能对比如表1所示。从表1中可以看到，新近发展的激光二极管泵浦Nd：YAG激光器、光纤激光器和碟形激光器的性能都比CO2激光器和灯泵浦Nd：YAG激光器好得多。特别应该注意到光纤激光器已经能达到万瓦级的水平，与CO2激光器相当，而且可以做到基本终身免维修，能量转换效率最高(达30％)，设备体积小，容易搬运到现场进行焊接。根据国外的预测，今后十年，CO2激光器的需求量将下降，而灯泵浦Nd：YAG激光也将逐步被激光二极管泵浦Nd：YAG激光器所取代。因此，激光二极管泵浦的Nd：YAG 激光器(DiMePumpedNd：YAGLaser)、光纤激光器(HberLaser)、碟形激光器(DiskLa8er)和激光二极管阵列激光器(DivotDiodeLaser)是未来激光加工用激光器的发展方向。 目前国内生产的固体激光器功率较低，主要在1kW以下，主要用于小型薄壁构件的焊接，难于满足大型构件的焊接需求。