闪光焊及缺陷
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钢轨闪光焊灰斑缺陷形成原因及预防方法丁韦;李力;赵国;王莹莹;高振坤;宋宏图【摘要】在钢轨闪光焊接过程中,母材中的MnS夹杂物从焊接过热区溶于焊缝金属.在焊接末期的连续闪光阶段,出现大的过梁爆破,形成暴露于空气的空洞,使焊缝金属中的Mn和Si在高温下与氧气发生反应,形成硅酸盐夹杂物,构成灰斑缺陷,其中Mn约占40%~50%.对比试验发现,U71Mn钢轨的MnS夹杂物和Mn含量分别是U75V钢轨的2倍和1.2倍;对U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头分别进行静弯和落锤试验,经统计,U71Mn钢轨断口灰斑面积分别是U75V钢轨的4.5倍和2.3倍.试验结果表明,钢轨母材中的MnS含量与焊缝金属中灰斑面积成正比.控制母材中的MnS含量可有效降低焊缝断口灰斑面积,从而提高钢轨闪光焊接头强度.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2018(058)010【总页数】4页(P128-131)【关键词】钢轨焊接;灰斑缺陷;试验研究;夹杂物;闪光焊【作者】丁韦;李力;赵国;王莹莹;高振坤;宋宏图【作者单位】中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】U213.9+2钢轨闪光焊接头落锤和静弯试验结果表明,超过90%以上的断口位于焊缝,并且宏观裂纹源可见灰斑缺陷。
我国早在20世纪80年代就已经开始对钢轨闪光焊灰斑进行研究。
文献[1]认为:①钢轨闪光焊灰斑的本质是焊接过程中所形成的硅酸盐夹杂物在焊缝处发生了聚集;②灰斑的成因是在闪光过程中,焊接接头的个别部位发生搭桥、起弧形成弧坑,熔化金属在弧坑中被氧化而形成夹杂物,残留于焊缝;③随着闪光焊中预热、闪平电流密度增大,灰斑深度及夹杂物尺寸都呈增加趋势。
闪光对焊焊接缺陷及防治措施
1)、缺陷:烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声
防治措施:降低变压器级数;减慢烧化速度。
2)、缺陷:闪光不稳定
防治措施:清除电极底部和表面的氧化物;提高变压器级数;加快烧化速度。
3)、缺陷:接头中有氧化膜、未焊透或夹渣
防治措施:增加预热程度;加快临近顶锻时的烧化速度;确保带电顶锻过程;加快顶锻速度;增大顶锻压力。
4)、缺陷:接头中有缩孔
防治措施:降低变压器级数;避免烧化过程过分强烈;适当增大顶锻留量及顶锻压力
5)、缺陷:焊缝金属过烧或热影响区过热
防治措施:减少预热程度;加快烧化速度,缩短焊接时间;避免过多带电顶锻。
6)、缺陷:接头区域裂纹
防治措施:检验钢筋的碳、硫、磷含量,如不符合规定应更换钢筋;采取低频预热方法,增加预热程度。
7)、缺陷:钢筋表面微熔及烧伤
防治措施:清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污;清除电极内表面的氧化物;改进电极槽口形状,增大接触面积;夹紧钢筋。
8)、缺陷:接头弯折或轴线偏移
防治措施:正确调整电极位置;修整电极钳口或更换已变形的电极;切除或矫直钢筋的弯头。
闪光对焊质量控制分析作者:赵海洋来源:《城市建设理论研究》2013年第19期摘要:闪光对焊作为一种钢筋连接方式在工程施工中得到广泛应用。
闪光对焊接头质量不能保证将为工程结构造成极大质量隐患。
文章主要对现浇钢筋混凝土筏板基础工程施工采取的闪光对焊总结其质量控制措施。
关键词:闪光对焊;质量控制;操作工艺;质量缺陷中图分类号:O213.1文献标识码: A 文章编号:0.前言闪光对焊在工程中的应用特别是较大面积筏板类基础中的应用是非常普遍的,是有效利用钢筋原材控制工程成本的方法之一。
但是如果在闪光对焊过程不能有效控制对焊质量,通常指焊接方法不恰当或已对焊钢筋在用于工程结构前如未能进行对接接头检查或检查不得利等。
从而造成闪光对焊接头质量缺陷只有在现场工程隐蔽验收才被发现。
此时处理起来比较麻烦。
如若未发现则造成永久性质量隐患。
针对以上问题为防止闪光对焊检查不得利对工程造成的质量隐患,现从对焊工艺方法、操作要点注意事项、对焊缺陷及纠正预防措施等方面对闪光对焊接头质量进行分析。
现浇钢筋混凝土筏板结构,由于结构形式比较简单,且整体面积大,为减少钢筋搭接充分利用钢筋原材。
工程中大量采用闪光对焊接头,为有效控制闪光对焊接头质量,针对本工程本人就此编制了闪光对焊作业指导书,对闪光对焊接头质量控制起到了很大的作用。
并取得了理想的效果。
1.正确掌握操作工艺闪光对焊可以分为连续闪光焊、预热闪光焊,根据钢筋品种、直径和所用焊机功率选用。
1.1为保证闪光对焊焊接质量,焊接参数的选择起到了至关重要的地位。
包括闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻压力、调件长度及变压器级次等。
预热闪光焊还包括预热留量。
闪光留量一般可取8~10mm,闪光速度开始时近于0,然后约1mm/s,终止时约1.5~2mm/s,钢筋越粗,所需闪光留量越大,闪光速度则随之降低:顶锻留量宜取4~6.5mm,钢筋级别高或直径大的取较大值:顶锻速度开始时的0.1s应将钢筋压缩2~3mm,然后断电并以6mm/s的速度继续顶锻至结束:顶锻压力应足以将全部的融化金属从街头内挤出:调伸长度取值对Ⅱ级钢筋为1.0~1.5d,直径小去较大值:钢筋级别高或直径大的其所用变压器级次也要高。
议闪光焊中焊缝的伤损及探测方法作者:赵红来源:《装饰装修天地》2015年第12期摘要:本文通过某工程案例阐述钢轨焊接接头伤损的特点及危害。
并讲述了焊缝伤损的探测方法。
关键词:钢轨;焊缝;伤损;探测钢轨焊缝是无缝线路主要的联合接头之一,其质量的好坏直接关系到行车安全。
某条交通钢轨无缝线路约50km,全线上在役焊缝3980多头。
试运行以来,共发现焊接接头伤损17处,给行车安全带来极大的隐患。
因此,有必要对伤损情况及焊缝探测工艺进行探讨,以提高探伤质量。
一、焊缝伤损的原因、种类及危害因焊接设备、焊接材料、气温条件和操作工艺等因素都会影响焊接质量,在焊缝内产生缺陷。
缺隐的种类、特征、形成原因和危害。
1.灰班1.1特征,暗灰色平滑有时有放射性条纹的片状夹杂物。
1.2产生部位,任何部位,其中轨脚居多。
1.1.3形成原因,焊接时间短,次级电压高,连续闪光发生中断,顶压力小等造成。
1.4危害,大大降低焊缝的疲劳强度和韧性极易造成断轨。
2.裂纹2.1特征,开口性斜裂和焊缝中暗裂。
2.2产生部位,多数发生在焊缝腰部和热影响区。
2.3形成原因,可焊性差和端面切割不良或存在重皮。
2.4危害,垂直和斜向折断。
3.烧伤3.1特征,轨面和轨底的钳口部位存在烧伤痕。
3.2产生部位,离焊缝中心130至330mm区域。
3.3形成原因,钳口部位不洁,通电后电阻加大或加热时间过长。
3.4危害,脆性折断或烧伤引起横向裂纹。
二、全断面探伤的办法1.探伤人员实施焊缝探伤作业的人员,必须持有铁道部门无损检测Ⅱ级及以上资格证书,并了解钢轨焊接工艺,熟悉钢轨焊缝情况,掌握焊缝探伤的基本知识和基本技术。
2探伤设备2.1基本要求(1)采用单探头和双探头两种方法对焊缝进行扫查。
(2)焊缝扫查应遍及焊缝全宽度(3)新焊焊缝的探伤在推瘤和打磨以后进行,焊缝处温度应冷却至40℃以下,探测面不应有焊渣、焊瘤或严重锈蚀等。
轨头踏面、轨头两侧,应打磨至钢轨原始面。
钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术探讨摘要:钢轨焊接接头的超声波检测是现场焊接的最终检测方法,而正确分析移动闪光焊和铝热焊两种钢轨焊接方法中各种缺陷的形成机理,准确确定焊接接头的缺陷和损伤,是保证焊接接头质量的关键。
与此同时,准确判定损伤,减少返工,是节约成本,获得良好效益的关键途径。
据此,本文主要对钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术进行了详细分析。
关键词:钢轨;现场焊接;接头缺陷;探伤技术一、钢轨现场焊接接头缺陷的形成机理(一)闪光焊闪光焊是国内外钢轨焊接的主要方法之一,也是目前铁道部大力推广的一种钢轨焊接方法。
在正常情况下与气压焊和铝热焊相比,钢轨的闪光焊接头强度较高,线路上断头率约为0.5/10000。
研究钢轨闪光焊接头的缺陷特征、产生机理,有助于排除探伤干扰和及时正确地发现焊接缺陷,而闪光焊接头中存在的缺陷一般有灰斑夹杂、裂纹、未焊合等。
1、灰斑夹杂在工艺参数调设过程中,以落锤次数和灰斑面积为研究重点,通过落锤试验检查焊接接头的断口,灰斑缺陷一般出现在钢轨底部,轨腰偶见,轨头极少。
虽然灰斑在超声波探伤中极难发现,但通过多年的落锤试验和断面分析证明,在工艺参数接近最佳时,灰斑往往是影响接头断裂的主要原因。
灰斑的形成机理现在比较统一的看法是,由于钢轨闪光焊对焊接金属高温熔化时,形成的氧化物或硅酸盐夹杂,因未完全从焊缝中挤掉而留在焊缝区域,形成沿熔合线方向分布的不规则块状夹杂物。
上述夹杂物分布于焊缝处,沿钢轨横截面方向分布,含有Mn、Si 等元素,属于焊接缺陷性质。
2、裂纹裂纹一般可能出现在钢轨焊接接头的个别部分,轨底出现的几率要大些。
裂纹缺陷的出现原因是多方面的,但主要是设备原因,工艺参数调设好以后,设备由于液压系统失常、焊接次级回路阻抗异常和电极打滑等原因,导致焊接末期的顶锻无力或加热不足冷顶现象,两个端面的焊缝金属未能充分融合而留有经打磨后肉眼可以看到一条缝隙。
3、未焊合未焊合缺陷,主要表现在从断面看,整个断面很平,撕裂状很不明显。
闪光对焊质量控制引言闪光对焊是一种常用于金属制品加工的焊接方法。
通过瞬间高强度的光束照射,使金属材料迅速加热并熔化,从而实现焊接效果。
由于焊接过程中温度和冷却速度的快速变化,以及焊接参数的复杂性,往往会导致焊缝质量的差异,需要进行闪光对焊质量控制。
闪光对焊质量控制的重要性闪光对焊质量控制的目的在于保证焊接件的质量和性能稳定。
对焊缝进行质量控制可以有效预防焊接缺陷产生,减少后续加工和维修的成本。
而且,良好的焊接质量可以提高焊缝的强度、密封性和耐腐蚀性,从而延长焊接件的使用寿命。
闪光对焊质量控制的方法1. 控制焊接参数控制闪光对焊的参数是实现质量控制的关键。
焊接参数包括光源功率、光束直径、工作距离和闪光时间等。
适当选择和调整这些参数,可以实现理想的焊接效果。
要进行充分的试验和测试,找到最佳的参数组合,以确保焊缝的质量。
2. 检测焊缝质量通过对焊缝进行非破坏性检测,可以快速准确地评估焊缝的质量。
常用的检测方法包括超声波检测、射线检测和磁粉检测等。
这些检测方法可以发现焊接缺陷,如气孔、裂纹和不良结构等。
及时发现和修复这些缺陷可以提升焊接件的质量。
3. 均匀加热和冷却闪光对焊过程中,焊缝区域的加热和冷却速度对于焊接质量非常重要。
如果加热和冷却不均匀,可能会导致焊缝产生不均匀的组织结构和应力分布。
要确保加热和冷却过程的均匀性,并避免产生过大的温度梯度。
4. 质量管理和培训进行闪光对焊质量控制还需要建立完善的质量管理体系。
这包括建立标准操作程序(SOP)、制定质量检验标准、进行不断的内部审核和培训等。
通过良好的质量管理,可以确保焊接过程的可控性和一致性,并不断提高焊接质量。
闪光对焊质量控制是确保焊接件质量稳定和性能优良的关键。
通过控制焊接参数、检测焊缝质量、均匀加热和冷却以及质量管理和培训等措施,可以实现闪光对焊的质量控制。
只有确保焊接质量,才能保证闪光对焊在金属制品加工中的可靠性和应用价值。
钢筋闪光对焊的质量缺陷及防治钢筋闪光对焊的质量缺陷及防治(一)未焊透或脆断1.现象:(1)焊口局部区域未能相互结晶,焊合不良,接头墩粗变形量很小,挤出的金属光刺极不均匀,多集中于上口,并产生严重胀开现象为未焊透。
(2)低应力状态下,接头处发生无预兆的突然断裂。
脆断包括淬硬脆断,过热脆断和烧伤脆断。
2.危害:接头处达不到标准要求的力学强度,使接头焊件不合格。
3.原因分析:(1)焊接工艺方法不当,如钢筋截面太小与对焊工艺不匹配。
(2)焊接参数选择不合适,如烧化留量太小,烧化速度太快,造成焊件端面加强不足,不均匀,未形成较均匀的熔化金属层。
(3)对于某些焊接性能较差的钢筋,焊后热处理效果不良,形成脆断。
4.预防措施:(1)钢筋直径Ⅰ级在20mm以下,Ⅱ级在18mm以下,Ⅱ级在16mm以下采用连续闪光焊工艺,其他直径采用预热闪光焊工艺。
对焊接性“有限制”的钢筋,均采取闪光——预热——闪光焊工艺(Ⅲ级以上的低合金钢筋,均至少为焊接性“有限制”的钢筋)。
(2)重视预热作用,掌握预热要领,增加预热程度,力求扩大沿焊件纵向的加热区域,减小温度梯度。
(3)采取正常的烧化过程,使焊件获得符合要求的温度分布。
尽可能平整的端面以及较均匀的熔化金属层,为提高接头质量创造条件;避免采用过高的变压器级数施焊,提高加热效果。
(4)正确控制热处理程度,对准焊的Ⅳ级钢筋,焊后热处理,第一,避免快速加热或冷却;第二,正确控制加热温度。
(5)加快临近顶锻时的烧化程度;加快顶锻速度;增大顶锻压力。
5.治理方法:返工重新对焊。
(二)过热、烧伤及塑性不良1.现象:(1)焊缝或近缝区断口上可见粗晶状态称为过热。
(2)钢筋与电极接触处在焊接时产生的熔化状态称为烧伤。
(3)接头冷弯试验时,受拉区在横肋根部产生大于0.15mm的裂纹称为塑性不良。
2.危害:对焊接头不合格3.原因分析:对焊施焊操作不善。
如预热过分造成过热;电极外形不当或严重变形,电极太脏造成烧伤;调伸长度过小,顶锻留量过大造成塑性不良。
闪光焊原理及焊接缺陷一、闪光焊的基本概念和特点闪光焊也称接触焊,是两个金属工件端面接触,通过端面的接触点导电,接触电阻产生的电阻热加热工件端部,当温度达到一定程度时,工件接触面的金属熔化形成液态金属层,通过外加纵向力挤出液态金属,并使高温金属产生塑性变形,在结合面产生共同晶粒,获得致密的热锻组织形成对接街头.(一)闪光焊的基本概念1. 闪光的形成过程在金属焊件相互靠近的过程中,端面间一些相互突出的凸点首先接触,电流从这些接触点通过时,由于导电面积突然减小,造成电流线弯曲与收图1 闪光面的接触点缩从而形成了接触电阻,如图1所示.这些小接触点的电阻很大,电流流过时被迅速加热、熔化,形成一个个液体金属过梁,这些金属过梁将热量传入焊件的内部。
每个过梁都存在液态表面张力、径向压缩效应力、电磁引力和电磁斥力的作用,径向压缩力与流过过梁的电流强度平方成正比,在这些力的作用下过梁直径减小,电流密度急剧增大,温度迅速上升,使过梁内部出现金属蒸气.金属蒸气使液体过梁体积急剧膨胀而爆破,熔化的金属微粒从对口间隙中飞溅出来,形成了飞溅的火花.爆破后的位置留下一定深度的火口,为临近产生过梁创造了条件。
闪光过程就是焊接端面不断产生液态金属过梁又连续不断的爆破过程。
2。
闪光的作用(1)加热焊件。
闪光过程中金属液体过梁的电阻热和过梁爆破时一部分喷射熔滴飞溅到对口面上带来的热量对焊件加热。
(2)烧掉焊件端面上的赃物和不平之处。
因此也就可以降低焊接前对焊件端面的打磨要求,用手提砂轮粗打磨即可。
(3)金属的液体过梁爆破时产生的高压力、金属蒸气及CO、CO2气体形成了保护气氛,减低了焊件端面间隙中气体介质的氧化能力。
(4)闪光后期,焊件断面形成液态金属覆盖层,为顶锻时排除端面的氧化物和过热金属提供了有利条件。
3。
获得闪光对焊优质接头的条件(1)闪光过程不出现闪光中断,加速烧化时闪光稳定、激烈,有良好的保护气氛。
(2)焊接端头应形成足够的加热区和适当的、均匀的温度梯度;断面温度均匀.(3)焊接端面要有足够的塑性变形区。
K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析王晓林(中土集团公司轨道事业部,北京100036)0前言K922钢轨闪光对焊机是由E.0.PatonIntemationalHoldingsInc生产的,对钢轨进行焊接.K922焊机自动化程度高,整个焊接过程由PLC可编程控制器控制,焊接质量稳定,接头合格率高.K922焊机焊接接头一般情况下缺陷都出现在轨底角,轨顶几乎没有.在本次焊接施工中,焊接接头的所有缺陷都在轨顶,轨底角无缺陷,接头不合格率高达60%,此现象对K922焊机来说是一种全新情况,因此对其进行分析非常必要.1缺陷现象所有不合格接头缺陷都在轨顶,据探伤工分析,缺陷位置都在轨顶中间,深度在18ram~25ram之间,伤波高8ram~12mm, 是条状的面积型缺陷,缺陷性质,形状,位置基本相似,是同一种类型缺陷,轨底无任何缺陷,伤波超过TB/T1632.1—20o4要求,接头不合格.2缺陷产生原因分析影响焊接接头质量的因素很多,钢轨的处理状况,焊机自身状况,焊接工艺参数,其它未知因素都有可能影响焊接接头质量,任何一项处理不当都可能使接头产生缺陷.2.1钢轨的处理状况与焊接回路K922闪光焊的基本原理是电流通过钢轨端面的接触电阻所产生的热量熔接焊件,再经顶锻以达到焊接目的.产生的热量可以从以下公式计算:Q=rd2Rt式中焊件接触面上产生的热量(J)—算系数,取0.24尺——焊件接触面的电阻(n)——焊件接触面的接触时间(S)从上式中可以看出影响焊接热量的因素有I,R,t.R与接触压力有关,t在工艺参数中可以设定,I与钢轨的处理情况与焊接回路的接触有关.钢轨的端面与距离端面700mm的轨腰部分应进行打磨处理,除去锈皮与氧化物,使其露出90%以上的金属光泽,无油与脂等污物,这样才可以保证良好的导电接触,易于激发闪光.如果接触不好,就会使导电性能变差,焊接电流与电流密度减小. 如果钢轨制造厂商的标志出现在轨腰夹紧区域,必须打磨与轨腰相平,否则可能在顶锻阶段出现打滑,使顶锻量减小,甚至不顶锻,形成焊接缺陷.焊接回路包括:焊接变压器,汇流排,电极,钢轨.电极与汇流排用铬铜合金制成,电极与钢轨轨腰直接接触.汇流排连接焊接变压器与电极.焊接回路所有的接线柱,紧固螺栓必须紧固,电极与轨腰之间的接触面必须在电极面积的80%以上,汇流排可导电的铜合金片应占汇流排总合金片的80%以上,这样才可以保证具有良好的导电性与电接触.无论是钢轨处理不当还是焊接回路接触不好,都会使I减小,在其它条件不变的情况下,Q也会随之减小.产生的热量减小,钢轨的局部位置温度达不到或者受热不均匀,钢轨的受热状况,加热区的宽度与焊头的温度场也会随之受到影响,从而影响焊头质量.2.2顶锻过程中是否打滑夹紧力是焊接时夹钳夹持钢轨的夹紧压力,只有具有足够的夹紧力才可以保证在顶锻过程中不会打滑.夹紧力与顶锻力之比必须大于2.2:1.造成顶锻过程中打滑的可能原因与解决方法见表1.在顶锻过程中出现打滑现象,就会致使顶锻量减小,甚至不顶锻,是焊道中的焊接氧化物与一些焊接残留杂质不能从火口中全部挤出,这些杂物残留在焊缝之中就会形成焊接缺陷.2.3焊接工艺参数焊接工艺参数是保证钢轨焊接质量的关键,基于E.O.Paton InternationalHoldingsInc多年的实验研究,闪光速度,加速推进速度,顶锻量,打滑,加速阶段的电流中断,加速阶段的短路, 顶锻过程中打滑的可能原因与解决方法表1顶锻过程中打滑的可能原因打滑的解决方法钢轨表面处理不正确从新打磨轨腰接触面夹钳装置调整不正确检查对中性,如果需要给夹钳加垫片液压压力不正确检查油泵调整压力补偿器,使油压正确液压缸内密封环损坏更换密封环液压缸拉伤或损坏修理或更换液压缸焊接工艺参数对焊接质量的影响表2焊接工艺参数对焊接质量的影响闪光速度加速推进速度顶锻量打滑加速阶段电流中断加速阶段短路焊接时间速度低时焊接时间短,钢轨加热区窄,容易导致未焊透;速度高时温度高焊接时间长,加热区宽,易导致过烧或过热.速度过小,闪光不连续,空气易侵入,有氧化危险;速度过大,电流激增,端面温度的不均匀程度增加,影响焊接质量.顶锻量过小,可能出现灰斑;过大影响焊缝的机械性能.打滑致使顶锻量减小,甚至不顶锻,影响焊接质量.电流中断使闪光不连续,空气可能侵入,有氧化危险,形成焊接缺陷.加速阶段短路,电流过大,过梁尺寸与火口增大,端面温度的不均匀程度增加,影响焊接质量.时间过短.会形成未焊透缺陷;时间过长,会使加热区增宽,易产生过热和过烧缺陷.焊接时间等是决定焊接质量的关键因素,可以作为焊接接头质量的评价标准,不合适的焊接工艺参数会影响焊接质量,在接头中形成焊接缺陷,具体的影响见表2.开始焊接施工以前,必须先进行试验,对焊接工艺参数进行调试,型式试验合格以后才可以开始焊接施工.2.4摩擦阻力由于焊接的是500m的长钢轨,滚轮垫不好时,钢轨轨底与胶垫,弹条之间则会有很大摩擦阻力,过大的阻力可能会使焊机在焊接或顶锻过程中拉不动钢轨,影响焊接质量.2.5其它因素发现焊接500m长钢轨时,采用常规推瘤,当焊接顶锻结束,由于要采用自由端钳口推瘤,自由端钳口张开推瘤不再夹紧钢轨,当松开钳口后长钢轨有往后的反弹力,可能会影响焊接质量.3解决办法以上分析了钢轨焊接接头轨顶缺陷可能产生的原因,但是什么原因产生的缺陷需要逐步进行分析排除.①对钢轨的处理情况与焊接回路.处理钢轨端面与轨腰使之符合要求,检察焊接回路接触良好.焊接短轨实验头,探伤缺陷依然存在,可以排除钢轨处理不当与焊接回路接触不好产生缺陷的可能.②顶锻过程的检查.焊接短轨实验发现顶锻时打滑,观察发现在焊接顶锻前一边夹紧缸夹紧压力减小,在顶锻时,夹紧力与顶锻力之比仅为1.2:1,小于2.2:1,致使顶锻时这边打滑.分析发现夹紧缸中一密封环损坏,致使液压缸内泄,使夹紧压力减小,更换后顶锻时不再打滑.焊接短轨实验头,探伤无缺陷发现,接头合格,型式试验通过.但在现场焊接500m长钢轨,仍然发现轨顶有缺陷.③对焊接工艺参数.同种施工条件下,对同种材质的钢轨,焊接短轨实验头,探伤合格,通过了型式试验,证明不是焊接工艺参数的问题.④对摩擦力,现场检查,发现滚轮垫的太少,钢轨轨底与胶垫,弹条基本贴着,摩擦力很大.更换具有轴承的滚轮,增加滚轮数量是钢轨轨底离开胶垫,减小摩擦阻力.焊接后探伤接头合格率有所提高,但是接头不合格率还是很高,需要进一步实验分析.⑤对反弹力,采用常规推瘤,自由端钳口松开后,焊头温度仍然很高,特别是轨顶中间冷却慢温度最高,还处在软化或半软化状态,强度非常低,几乎为零,反弹力是强度非常低的轨顶中间出现缺陷,决定采用保压推瘤.焊接顶锻结束后钢轨仍处在夹紧状况下,由单独的推瘤缸推动推瘤刀.只有等到焊口自然降温恢复强度之后,才松开钳口.采用保压推瘤后,焊接500m长钢轨,焊头轨顶的缺陷得以消除,焊头合格率达到了99%.4结束语通过对钢轨的处理情况,焊接回路,顶锻是否打滑,焊接工艺参数等影响焊接接头质量的因素进行全面的分析,逐项排除,得出焊头轨顶产生缺陷的原因是顶锻时焊机发生打滑;在线路上焊接长钢轨时,轨顶产生缺陷的主要原因是焊后常规推瘤钳口松开钢轨的反弹,次要原因是摩擦阻力太大,在消除顶锻时打滑的情况下,采用保压推瘤与减小摩擦阻力后,焊头轨顶的缺陷消除,问题得以解决.参考文献[1]卢祖文.客运专线铁路轨道【M】.北京:中国铁道出版社,2005.[2]TB/T1632.1—20o5,钢轨焊接——第一部分:通用技术条件【s].北京:中国铁道出版社,2005. ::::::::::::;:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::(上接第184页)你支村;业主要求三合板的桌子,你做个纯木的,最后还是只给你你三合板的桌子钱.在海外施工一定要做到:强化质量意识,创立市场信誉.作为承包商,履约就必须得到应有的支付;而作为业主,付款后要得到应得的工程,双方都不要做得太过分.FIDIC是单价合同,它强调量价分离,即工程数量和单价分开,使用过程中是量变价不变.投标时承包商报的不是总价,而是单价,单价乘以业主认可的数量后才汇总出工程的总价.而这个总价是理念上的东西,实际上的总价是在履约过程中通过验工计价得出的.数量的计算,要看咨询工程师的现场监工和你的配合了,这就要求承包商学会用活第56款,包括在实际工作中搞好对外交涉.作为有经验的承包商,工程一开工,除预付款外,干每一件活都要争取超前拿钱,技巧是报偿时把工程数量和BQ单里先干的活的单价调高,后干的活的单价调低.尽管后边的单价可能要赔,但由于先收回了钱资金周转问题解决了,还有适量利息收入,只要能保证整个项目最终赚钱就可以了.。
闪光对焊质量控制闪光对焊质量控制简介闪光对焊是一种常用的焊接工艺,常用于金属材料的连接。
它通过在焊接接点上施加轧制压力和电流,利用材料表面的塑性变形和电阻热效应将两个接触面焊接在一起。
,闪光对焊质量受多种因素影响,包括焊接参数、材料性质和工艺控制等。
,有效的质量控制措施对于确保焊接接点的可靠性和性能至关重要。
焊接参数控制1. 压力控制:在闪光对焊过程中,施加的轧制压力对于焊缝的形成非常关键。
过高或过低的压力都会影响焊接的质量和强度。
,需要合理选择和控制压力参数,以确保焊接接点的一致性和可靠性。
2. 电流控制:电流的大小直接影响焊点的形成和熔化情况。
过大的电流容易引起烧穿和溅散,过小的电流则会导致焊缝不完全。
,需要根据材料的导电性和厚度选择适当的电流参数,并对电流进行合理控制。
3. 焊接时间控制:闪光对焊的时间参数主要影响焊点的熔融程度和形状。
过长的焊接时间容易引起过度熔化和烧伤,过短的时间则会导致焊缝不完全。
,在焊接过程中需要严格控制焊接时间,确保焊点形成的质量和形状。
材料性质控制1. 材料选择:材料的选择直接影响到闪光对焊的质量和性能。
需要根据应用的要求,选择合适的金属材料进行焊接。
,还需考虑材料的导电性、熔点和塑性特性等因素,以确保焊接接点的可靠性和持久性。
2. 表面处理:在闪光对焊之前,需要对待焊接的材料表面进行适当的处理。
常见的表面处理方法包括去污、打磨和清洁等,以去除表面的氧化物和污染物,提高焊接接点的质量和可靠性。
工艺控制1. 设备调试:在进行闪光对焊之前,需要对焊接设备进行合理的调试和检验。
包括电流控制装置、压力传感器和控制系统等,确保设备的运行稳定和准确。
2. 工艺参数记录:对于每一次闪光对焊过程,需要记录和保存相应的工艺参数,包括压力、电流和焊接时间等。
这有助于后期对焊点质量的分析和评估。
质量控制方法1. 无损检测:无损检测是一种常用的质量控制方法,可用于评估焊接接点的质量和缺陷情况。
闪光焊的安全要求闪光焊是一种利用氧-乙炔火焰进行熔接的方法,它具有高温、高压和易爆等特点。
因此,在进行闪光焊时,必须严格遵守安全要求,以确保人身安全和设备安全。
本文将详细介绍闪光焊的安全要求。
1. 工作环境要求在进行闪光焊之前,必须审查工作环境,应满足以下要求:•通风良好:闪光焊会产生大量烟尘和有害气体,因此必须保持通风良好,保证室内空气清新。
•干燥无水:闪光焊是在高温环境下进行的,如果周围容易产生水分,可能引发剧烈的化学反应,还可能损坏设备。
•光线充足:闪光焊需要精确的焊接位置,因此需要光线充足的环境,以确保焊接质量。
2. 使用设备要求闪光焊需要专业设备提供火焰,设备的使用要求如下:•设备应符合国家标准:设备应符合国家标准和规定,且应定期检测和维护,确保安全。
•设备应保持干净:设备应定期进行清洁和维护,特别是氧气瓶应特别防护。
•烟火禁止:在使用闪光焊器具时,严禁烟火,以免引发火灾。
•防止爆炸:使用氧气时要注意防止氧气瓶爆炸,始终保持轻轻缓缓,以免发生意外。
3. 人员要求闪光焊需要具有相关职业技能的专业人员进行操作,且应符合以下要求:•专业人员:闪光焊必须由经过专业技能培训的人员进行操作。
•着装要求:操作人员应穿着防火、防辐射的防护服,佩戴防辐射眼镜。
•环保意识:操作人员应加强环保意识,严格控制污染,尽量减少对环境和健康的损害。
4. 废气处理要求闪光焊会产生废气,应符合以下处理要求:•处理设备:进行闪光焊时,应设备完备的废气处理设备,确保废气排放符合国家标准和环保要求。
•废气排放:废气排放和处理应由相关部门进行监督,确保环境的安全和健康。
5. 总结闪光焊在工业制造、建筑装修和维修等领域都有着广泛的应用,但其操作过程中存在诸多的安全隐患。
因此,我们在进行闪光焊时,必须严格遵守安全要求,进行安全操作,尽可能保证人身和设备的安全。
同时,进行废气处理,加强环保意识,让大家共同为环境保护作出自己的贡献。
闪光对焊名词解释
闪光对焊是一种焊接方法,也称为闪光焊接。
它是利用高速短脉冲电流瞬间加热焊接金属材料,使其表面熔化,然后在压力的作用下快速冷却和凝固,从而实现精确、快速和可靠的焊接过程的方法。
该技术可应用于钢铁、铝、铜和不锈钢等金属材料的焊接。
闪光对焊是一种非常快速和有效的焊接方法,具有多项优点,例如焊接时间短、热影响区小、焊接后不需要清理等。
它被广泛应用于汽车和空间航天工业中,用于生产严格要求的紧固件、螺栓、紧固环和其他金属组件,以确保它们能够在极端条件下运行并保持高度可靠性。
闪光对焊也被广泛应用于电子、通信和计算机制造业,用于连接电子元件和半导体器件,以及其他小型金属组件。
除了在汽车、空间航天和电子制造等行业中的广泛应用之外,闪光对焊还被广泛应用于其他行业和领域中,例如医疗设备制造、船舶制造、建筑业和工业生产等。
它还可以用于制造机械零部件、精密仪器和工具,特别是那些要求高度精度和可靠性的应用。
闪光对焊技术的不断发展和优化,使其成为一种性能更好、成本更低和资源更节约的焊接方法,被广泛应用于各行各业。
钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷原因及消除方法研究钢轨闪光接触焊是一种常用的焊接方法,广泛应用于钢轨的连接。
然而,在实际使用中,有时会出现焊接产生灰斑缺陷的情况,这不仅影响了钢轨的使用寿命和安全性,还增加了维修成本。
因此,对于钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷的原因及消除方法进行研究具有重要的实际意义。
钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷的原因是多方面的,主要包括以下几点:1.焊接电流不均匀:焊接电流分布不均匀会导致焊接部位的温度不均匀,部分区域温度较低,从而形成灰斑缺陷。
2.焊接速度过快:焊接速度过快使得焊接部位的温度无法达到足够高,使得焊接质量下降,容易产生灰斑缺陷。
3.焊接电流过大:焊接电流过大会导致焊接部位温度过高,使得焊接质量下降,易出现灰斑缺陷。
4.焊接时间过长:焊接时间过长会导致焊接部位局部过热,可能造成灰斑缺陷。
为了消除钢轨闪光接触焊产生的灰斑缺陷,可以采取以下措施:1.合理设置焊接参数:根据钢轨的具体情况,合理设置焊接电流、速度和时间等参数,确保焊接部位温度均匀分布,避免产生灰斑缺陷。
2.控制焊接速度:控制焊接速度,使得焊接部位的温度能够适当升高,保证焊接质量,减少灰斑缺陷的产生。
3.控制焊接电流大小:根据具体情况,控制焊接电流大小,避免焊接部位过热,造成灰斑缺陷。
4.控制焊接时间:合理控制焊接时间,避免焊接部位过热,减少灰斑缺陷的产生。
5.加强焊接工艺控制:加强对焊接工艺的控制,确保焊接参数的准确控制和操作规范,从根本上减少灰斑缺陷的产生。
综上所述,钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷的原因主要包括焊接电流不均匀、焊接速度过快、焊接电流过大以及焊接时间过长等因素。
消除灰斑缺陷的方法主要包括合理设置焊接参数、控制焊接速度、控制焊接电流大小、控制焊接时间以及加强焊接工艺控制等措施。
通过采取这些方法,可以有效减少钢轨闪光接触焊产生的灰斑缺陷,提高焊接质量,延长钢轨的使用寿命。
闪光焊原理及焊接缺陷一、闪光焊的基本概念和特点闪光焊也称接触焊,是两个金属工件端面接触,通过端面的接触点导电,接触电阻产生的电阻热加热工件端部,当温度达到一定程度时,工件接触面的金属熔化形成液态金属层,通过外加纵向力挤出液态金属,并使高温金属产生塑性变形,在结合面产生共同晶粒,获得致密的热锻组织形成对接街头。
(一) 闪光焊的基本概念1. 闪光的形成过程在金属焊件相互靠近的过程中,端面间一些相互突出的凸点首先接触,电流从这些接触点通过时,由于导电面积突然减小,造成电流线弯曲与收图1 闪光面的接触点缩从而形成了接触电阻,如图1所示。
这些小接触点的电阻很大,电流流过时被迅速加热、熔化,形成一个个液体金属过梁,这些金属过梁将热量传入焊件的内部。
每个过梁都存在液态表面张力、径向压缩效应力、电磁引力和电磁斥力的作用,径向压缩力与流过过梁的电流强度平方成正比,在这些力的作用下过梁直径减小,电流密度急剧增大,温度迅速上升,使过梁内部出现金属蒸气。
金属蒸气使液体过梁体积急剧膨胀而爆破,熔化的金属微粒从对口间隙中飞溅出来,形成了飞溅的火花。
爆破后的位置留下一定深度的火口,为临近产生过梁创造了条件。
闪光过程就是焊接端面不断产生液态金属过梁又连续不断的爆破过程。
2. 闪光的作用(1)加热焊件。
闪光过程中金属液体过梁的电阻热和过梁爆破时一部分喷射熔滴飞溅到对口面上带来的热量对焊件加热。
(2)烧掉焊件端面上的赃物和不平之处。
因此也就可以降低焊接前对焊件端面的打磨要求,用手提砂轮粗打磨即可。
(3)金属的液体过梁爆破时产生的高压力、金属蒸气及CO、CO2气体形成了保护气氛,减低了焊件端面间隙中气体介质的氧化能力。
(4)闪光后期,焊件断面形成液态金属覆盖层,为顶锻时排除端面的氧化物和过热金属提供了有利条件。
3. 获得闪光对焊优质接头的条件(1)闪光过程不出现闪光中断,加速烧化时闪光稳定、激烈,有良好的保护气氛。
(2)焊接端头应形成足够的加热区和适当的、均匀的温度梯度;断面温度均匀。
(3)焊接端面要有足够的塑性变形区。
(二)钢轨闪光焊钢轨闪光焊接按照闪光过程的特征分为连续闪光焊、预热闪光焊、脉动闪光焊三种类型。
1.连续闪光焊图2连续闪光焊曲线图2是钢轨连续闪光焊接过程,它记录有电压、电流、力、位移四个主要焊接参数与时间的关系,从图中可见,其焊接过程中的焊接电流是连续的。
焊接中期闪光电流稳定在100~200安培(焊接变压器初级电流),动架夹持钢轨送进稳定,焊接压力值恒定,位移是一条斜线。
连续闪光焊分为预闪、连续闪光烧化、加速闪光烧化、顶鍛、锻压(保持)五个阶段。
预闪的作用有二:一是闪平钢轨倾斜的端面、使随后开始的焊接过程保持全断面接触闪光;二是对钢轨端面预加热,减少焊接初期不稳定闪光时间。
连续闪光焊的主要焊接参数有:焊接时间、焊接电压变化程序、烧化速度、烧化末速、反馈电流、顶鍛量。
加速烧化是顶锻前的重要阶段,加速烧化时间和加速末速是重要的焊接参数。
2. 预热闪光焊预热闪光焊的主要焊接阶段有:闪平、预热、闪光烧化、加速烧化、顶锻和鍛压。
图3是预热闪光焊记录曲线,记录的主要参数有焊接压力、焊接电流、位移和时间的关系。
预热过程是加热钢轨的主要阶段。
图3 预热闪光焊记录曲线3. 脉动闪光焊图4是脉动闪光焊记录曲线,记录有焊接压力、焊接电流、位移和时间的关系。
脉动闪光焊与连续闪光焊相比较,其闪光过程中几乎没有过梁的自发爆破现象;在加热钢轨的主要阶段,闪光电流是不连续的。
在焊接过程中它跟踪的是电阻、电流;烧化过程中焊接电流与送进速度无关;烧化过程的送进油压是脉动的。
图4 脉动闪光焊曲线(三)焊接参数调节功能1. 电压的调节焊接电压(焊接变压器次级电压)是决定钢轨加热状态的基本焊接参数,它可以显著地改变焊接时间和钢轨的温度梯度分布以及闪光过程的稳定性,稳定的闪光过程是具有很细小的过梁尺寸和火口深度。
结合焊接过程选择适合的电压是很重要的。
焊接电压增高,则焊接电流增大,闪光过程也就更加激烈;会形成大尺寸的过梁爆破,造成大量熔化金属的飞溅,使钢轨端面的加热深度减小,火口的深度加大,导致端面温度分布不均匀,不能形成良好的焊接接头。
当焊接电压较低时,焊接电流减小,将导致钢轨送进速度大于闪光烧化速度,易出现钢轨焊接端面短路。
2. 反馈电流的调节稳定的闪光烧化是通过焊接电流的反馈进行控制。
闪光初期,可能出现一次或几次较大的短路电流,它与焊接电源功率、钢轨焊接回路阻抗、钢轨端面接触面积、及钢轨初始温度有关。
在以后的低电压闪光阶段一般不应出现闪光中断;在加速烧化闪光阶段也不应出现闪光中断。
顶锻前出现闪光电流短路或断路都将会影响焊接接头质量。
3. 加速烧化加速闪光烧化过程是焊接循环必不可少的一个阶段,也是顶鍛前的重要阶段,加速时间和加速末速是重要的焊接参数。
加速使钢轨端面接触的触点增多,形成过梁的爆破也逐渐激烈,可以看到激烈的火花飞溅。
激烈的闪光能够形成良好的保护气氛,为顶锻创造了良好条件。
加速闪光烧化阶段通常是切断电流反馈控制,或加大反馈电流值。
4. 顶鍛和鍛压顶锻量、顶锻时间、顶锻力是重要的焊接参数。
顶锻过程通常分为两个阶段:(1)有电流顶锻。
该阶段是在通电状态下进行的,以保证钢轨端部的温度并有利于液态金属及氧化物夹杂的排出。
带电顶锻时间通常设置在0.5秒~1.2秒,时间长一点有利于液态金属及氧化物夹杂的排出。
(2)无电流顶锻。
该阶段是在切断电压(实际上是切断电流)后,继续保持顶锻压力,使液态金属及氧化物夹杂彻底被挤出,并排除过热金属,使焊缝继续产生塑性变形,形成致密的焊接接头。
顶锻压力的大小取决于钢轨的断面尺寸、材质的高温性能和钢轨的加热状态及加热区的分布。
顶锻力过小,夹杂物不容易排净,塑性变形不足;顶锻力过大,则塑性区被过分挤压,晶纹弯曲,接头冲击性能下降。
顶锻开始的合缝速度(顶锻速度)应越快越好,以防止端面氧化。
顶锻速度应大于30mm/sec。
二、钢轨闪光焊接头缺陷分类及形成的原因焊接接头缺陷包括两类,一类是焊接加工造成的,另一类是钢轨外形尺寸偏差造成的。
(一)闪光焊接头的组成焊接接头是由焊接区和毗邻的钢轨母材构成的,焊接区又划分为焊缝和热影响区,其力学性能差于钢轨母材。
1.焊缝焊缝实际上是一层垂直于钢轨纵向的金属薄层,宽度只有零点几毫米,垂直于钢轨纵向。
在焊头精加工后的宏观照片上,焊缝是一条白线(见图5),它是一层氧化脱碳的贫碳层,金相组织是珠光体和少量的网状铁素体,硬度低落较大。
2.热影响区(HAZ)热影响区分为粗晶区、细晶区、不完全重结晶区。
粗晶区是焊接高温(1200℃左右)形成的过热区,其奥氏体晶粒粗大,该区金属硬度高、塑性和韧性差。
细晶区是焊接温度小于1000℃正火区,晶粒较细,该区金属塑性和韧性较好。
不完全重结晶区又称为部分相变区,其晶粒大小不一。
热影响区对称分布焊缝两侧,总宽度约40mm左右。
图5是精加工后焊头纵向板宏观照片,焊缝两侧白色影线之间区域是热影响区。
图5 焊缝及热影响区宏观形貌(二)外观质量缺陷1.表层灼伤此类缺陷分为打磨灼伤和电极灼伤(打火)。
(1)打磨灼伤:钢轨焊接的顶锻阶段是闪光焊机夹持两根钢轨纵向加力,将焊接端头液态金属和过热塑性金属挤出、凸出钢轨表面。
为了获得良好的外观质量和平直度要求,必须用砂轮机进行打磨。
图6是焊机推凸后焊头外观及粗磨后外观。
图6(a)粗磨前焊头外观图6(b)砂轮机打磨图6(c)粗磨后的轨头外侧和轨底角当手持砂轮长时间的用力打磨已经完全冷却焊头某个部位表面时,极易形成表层马氏体组织并伴随有微裂纹。
图7是打磨过热引起钢轨的轨腰水平纵向裂纹,此焊头是在地铁线路探伤时发现的。
图7 纵裂通过对此焊头检验分析,马氏体白层的硬度值达到752HV,而基体的硬度值仅为283HV。
在内应力作用下,裂纹疲劳扩展成纵向裂纹。
焊头温度在200℃以上打磨时出现的发蓝现象与打磨灼伤是不同的两个概念,发蓝是打磨表面迅速氧化形成的。
(2)电极灼伤:只发生在焊机电极与钢轨接触的导电部位,它是电极与钢轨接触不良或存在残渣,在焊接开始出现“灼伤”或“打火”而产生马氏体、渗铜现象,并会留下明显灼伤痕迹。
其危害是钢轨在线路上断裂。
移动闪光焊的焊机电极是在夹持轨腰部位(距离焊缝约8cm之外位置),当轨腰与电极接触不良时,通电后的电流会立刻将电极与轨腰接触的局部区域加热升温,导致该处轨腰过热,基体金属组织发生变化。
由于此位置处在正火范围之外,也就不可能通过正火解决其组织变化。
固定式焊机电极是上下夹持轨顶和轨底,常在轨底及轨顶出现电极灼伤。
图8是K型焊机焊接再用轨时轨顶电极灼伤。
图8 钢轨顶面电极灼伤轨底“打火”是最严重的电极灼伤。
产生“打火”的原因有两个:一个是在钢轨压紧的过程中焊渣落入电极面上,压紧钢轨时,焊渣被钢轨压在电极面上;另一个原因是钢轨对中过程中焊机钳口再次压紧钢轨之前,轨底存有从下电极的定位螺栓孔中吸附的焊渣,二次压紧钢轨时,焊渣被压在电极面上(最新GAAS80/580焊机已改进)。
图9是轨底打火断口(疲劳)宏观形貌特征,断口的轨底半月形黑区为打火点。
图9(a) 轨底与焊机电极打火断口(轨底黑区为打火点)图9(b)打火点断口形貌 4.4×图9(c)打火点金相组织:马氏体 1000×2.推凸缺陷(1)闪光焊接头的推凸过程固定式焊机通常有4把推凸刀分别对轨头、两侧轨腰和轨底梯级推除顶锻后接头的凸出量。
图10显示的是GAAS80焊机的推凸过程。
图10(a)钢轨顶锻完成后(推凸前)形成的接头钢轨轮廓外突出的红热的高温金属、毛刺和焊渣,温度大约1200℃。
图10(b)推凸刀正在推凸图10(c)推凸完毕(2)推凸余量导致的缺陷两根焊接轨的断面尺寸不可能完全相同,总是存在偏差,因此推凸刀和钢轨断面之间必然存在间隙。
当推凸刀将顶锻挤出的高温金属推凸到焊缝另一侧钢轨表面时,会形成舌状包边,紧紧粘在钢轨表面,相当于一个尖劈,出现应力集中。
它会造成在线路上焊头早期疲劳断裂,这种推凸缺陷与推刀是否锋利、钢轨的外形尺寸偏差和错边大小相关联。
图11是推凸缺陷导致焊头折断的照片。
图11(a)疲劳断裂的断口形貌图11(b)疲劳断口侧面的宏观形貌从图中可以看到疲劳区与推凸余量的关系,残存的熔渣为疲劳源。
图12 是焊头的轨底未打磨而残存有舌状包边引起的焊头疲劳断裂。
图12 疲劳断口宏观形貌从图中看出,疲劳源在轨底中间位置,存在应力集中,是疲劳裂纹核心产生的策源地。
在低倍下观察扇形疲劳区的底边有明显的分层;金相观察发现,断裂源处的金相磨面上有大量的孔洞和夹杂;断裂源处的金相组织形貌有明显的氧化脱碳特征。
推凸过程中推刀将冷却的焊渣挤入炙热焊头基体会形成“夹渣”缺陷。
(三)内部质量缺陷1.灰斑灰斑是允许存在的缺陷,但是其面积大小有限制。