细丝双弧埋弧焊的材料工艺选择及调整
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埋弧焊工艺:对接接头双面焊操作方法1、焊剂垫法双面焊焊剂垫法双面焊是埋弧焊对接焊中使用最广泛的一种方法,适用于中厚板的焊接。
一般第一面焊缝衬在焊剂垫上进行,翻转进行另一面焊接时,为保证焊透,可用碳弧气刨或其他机械加工方法适当清根。
焊剂垫法双面焊焊接参数见下表。
2、临时工艺垫板法双面焊临时工艺垫板的作用是托住填入间隙的焊剂。
在焊接直焊缝时,垫板为厚度3~4mm、宽度30~50mm的钢带,也可采用石棉绳和板作承托物。
第一面焊接前须留有一定间隙,以保证细粒焊剂能进入。
焊完第一面后,翻转焊件并去除承托物、间隙内的焊剂和焊缝根部的渣壳,然后进行第二面的焊接。
焊剂垫法双面焊焊接参数见下表。
焊剂垫法双面焊焊接参数注:焊件材料为碳钢。
当焊接低合金高强度钢时,电流宜降低10%左右。
坡口形式的详细尺寸按GB/T985.2—2008规定。
各种形式的临时工艺垫板如下图所示。
▲临时工艺垫板a)薄钢带垫b)石棉绳垫c)石棉板垫3、悬空法双面焊利用悬空法焊接时,工件背面不加衬垫,不需要任何辅助设备和装置。
为防止液态金属从间隙中流失或烧穿,要求严格控制间隙,装配时一般不留间隙或间隙≤1mm。
焊接正面的焊接参数应较小,熔深小于焊件厚度的一半;翻转工件后再焊反面,为保证焊透,适当增大焊接电流,保证熔深达到焊件厚度的60%~70%。
悬空双面焊焊接参数见下表。
悬空双面焊焊接参数4、厚板对接焊焊件厚度较大时,大都采用多层焊。
焊道截面仅是一般埋弧焊方法的70%,边缘焊道务必使与坡口相切熔合,并适当形成下凹圆滑过渡。
盖面焊时可先焊坡口两侧,再焊中间焊道,或依次盖面成绕带状。
(1)厚板对接焊的坡口形式厚22~36mm的焊件,常采用V形(带钝边)或X形(带钝边)坡口。
厚度>38mm的焊件,宜采用U形(带钝边)、UV形(带钝边)或双U形(带钝边)坡口,如下图所示。
坡口最好采用机械加工。
▲UV形、双U形坡口(2)要选择脱渣好的焊剂,在焊接过程中要及时回收。
双丝埋弧焊工艺
嘿,朋友们!今天咱来聊聊双丝埋弧焊工艺,这可真是个了不起的玩意儿啊!
你想想看,就好像有两个小能手一起在那努力干活。
一根焊丝打底,另一根焊丝盖面,配合得那叫一个默契!这就好比一场精彩的双人舞,丝与丝之间的协作,妙不可言呐!
双丝埋弧焊工艺的优点那可真是不少。
它的焊接速度快啊,就像一阵风似的,眨眼间就把活儿干完了。
这能大大提高工作效率,让咱早点完成任务,早点休息,多好呀!而且它的焊缝质量还特别高,平整光滑,就跟精心打磨过似的。
这可不是随便什么工艺都能做到的哦!
在实际操作中,咱可得注意一些细节。
比如说焊接参数的设置,电流、电压啥的可不能马虎。
这就跟炒菜似的,火候掌握不好,菜可就不好吃啦!还有焊丝的选择也很重要,得根据具体的焊接材料来挑选合适的焊丝,可不能瞎凑合。
你说要是不注意这些,那会咋样?那焊接出来的东西能合格吗?肯定不行啊!那不是白费劲嘛!所以啊,咱得认真对待每一个环节。
再说说双丝埋弧焊的应用范围吧,那可真是广泛得很呐!不管是大工程还是小零件,都能看到它的身影。
它就像一个万能的工具,啥地方都能派上用场。
咱中国的制造业发展得多快啊,这双丝埋弧焊工艺可立下了不小的功劳呢!它让我们生产出来的东西质量更好,更有竞争力。
这难道不值得我们骄傲吗?
总之,双丝埋弧焊工艺是个好东西,我们要好好利用它,让它为我们的生活和工作带来更多的便利和好处。
大家可别小瞧了这看似普通的工艺,它里面的学问可大着呢!咱得不断学习,不断探索,才能把它发挥到极致,不是吗?
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
埋弧焊工艺参数及焊接技术埋弧焊是一种常见的焊接方法,广泛应用于工业领域。
在进行埋弧焊时,正确设置工艺参数是保证焊接质量的重要因素之一。
本文将介绍埋弧焊的工艺参数以及焊接技术,帮助读者更好地理解和掌握这一焊接方法。
1. 埋弧焊工艺参数1.1 电流与电压在埋弧焊中,电流和电压是两个关键的工艺参数。
合理的电流和电压设定可以保证焊接的稳定性和质量。
一般来说,电流的选择应该根据焊接材料和焊接件的厚度来确定。
较粗的焊接件需要较大的电流,而较薄的焊接件则需要较小的电流。
电压的选择则影响焊接过程中的弧长以及熔池的形成和稳定性。
通常情况下,较高的电压可以获得较长的弧长,适用于焊接较厚的材料。
而较低的电压则适用于焊接薄板材料。
1.2 焊接速度焊接速度是指焊接电弧沿焊缝移动的速度。
合理的焊接速度能够控制焊接过程中的热输入,从而保证焊接接头的质量。
焊接速度的选择应该综合考虑焊接材料的热导性、电流和电压等参数。
一般来说,焊接速度过快容易导致焊缝出现缺陷,而速度过慢则容易引起过烧。
1.3 焊接角度焊接角度是指焊条或焊枪与焊缝法线之间的夹角。
合理的焊接角度可以影响焊接过程中的熔池形成和焊缝形状。
一般来说,焊接角度过大可能导致熔池过大,焊接质量不稳定。
而焊接角度过小则会影响焊接速度和焊缝的形成。
2. 焊接技术2.1 预热在进行埋弧焊前,预热焊接部位是提高焊接质量的技术之一。
预热可以减轻焊接部位的残余应力,提高焊接强度和韧性。
预热温度的选择应考虑焊接材料的类型和厚度等因素,并通过试验和实践来确定最佳的预热温度。
2.2 清洁焊接前的清洁工作十分重要,可以有效地避免焊接缺陷的产生。
焊接部位应清除油污、氧化物和其他杂质,确保焊接表面干净。
这可以通过机械清洁、溶剂清洗、除锈剂处理等方法来完成。
2.3 间隙控制在焊接过程中,合适的间隙控制能够保证焊缝的形状和尺寸。
间隙的选择应根据焊接件的要求和所使用的焊接方法来决定。
一般来说,焊接件的间隙应视焊接材料的膨胀和热收缩特性来决定。
50mm厚钢板双丝埋弧焊焊接工艺母材钢号:Q345GJC板厚:50mm焊接形式:平板对接焊丝:H10Mn2焊剂:SJ101(350 ℃,2 小时)预热温度:80-150℃层间温度:80-200℃造船用单丝埋弧焊常用焊接工艺参考1 焊接形式:平板对接焊剂:SJ101焊丝:H08MnA造船用单丝埋弧焊常用焊接工艺参考2 工艺特点:反面无需清根中厚板I型对接双丝双弧埋弧焊工艺参考焊接形式:I 型平板对接无间隙船厂用双丝埋弧焊工艺(一)(本工艺适用于对接间隙较小的平板对接焊)MZ-1250BM 双丝双电埋弧焊机技术规格书唐山开元自动焊接装备有限公司日期:2007 年11 月目录一、产品概要二、产品构成三、产品参数四、使用方法五、应用案例一、产品概要双丝埋弧自动焊是一种高效的焊接方法,可以获得较高的熔敷效率,可以实现在很高的焊速下获得合理的焊缝成形和良好的焊接质量,可以有效提高焊缝的抗气孔能力。
在埋弧焊焊接过程中,当熔深要求一定时,提高焊接速度,电弧对熔池中液体金属的后排作用加剧,焊缝成形恶化,易于出现两侧凹陷咬边,中心有尖峰的山峰形焊缝,使焊速受到制约;另一方面,厚板焊接时,提高焊接电流虽然可以使熔深增加,但容易生成气孔、裂缝等缺陷,使单弧埋弧焊的电流受到制约。
双丝埋弧焊接过程中,前丝和后丝共同决定了热输入、和最终的组织状态和使用性能,而前、后丝的作用又不尽相同。
通过调整前丝直流电弧的极性、焊接电流、焊接电压、焊接速度来保证焊缝的熔深,一般前丝的焊接电流较大而电压较小,后丝交流电弧的作用是保证熔池的宽度和焊缝的形状,一般后丝的焊接电流较小而电压较高。
另外双丝焊时,双电弧共同作用于一个熔池,熔池受电弧的搅拌作用增强可有效消除焊缝边缘的未熔合,同时焊接时形成的熔池较长,金属在其固熔态时时间较长,相对于单电弧时的冷却速度和热循环过程较慢,焊缝中的微量元素由较长时间进行扩散,熔池的底部面积扩展,不易形成梨形焊道(见图1),可减少焊缝根部热裂纹的产生概率,同时也有效的避免了气孔的形成。
双丝埋弧焊接作业指导书平曲分段流水线作业指导书品质保证部一焊接试验科平面分段流水线焊接作业指导书一、装配耍求:1、在焊前,被焊件应被安装到准确的位置,并检查坡口两侧的板是否对齐,当错边超过Q/RSHI.3.001.ZS.06《船舶建造质量标准》上规定值应进行调整,间隙不允许超过0.8mm。
2、由于定位焊容易产生焊接缺陷,定位焊缝不宜过短,一般强度钢为(60~80) mm,高强度钢为80~100mm,间距为300〜500mm o定位焊的起头和结尾处应圆滑,否则,易造成未焊透现象。
定位焊的电流比正常焊接的电流大10-15%o在焊缝交义处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊。
定位焊缝高度不超过设计规定的焊缝的2/3,以细而长的定位焊为好。
对于冇预热要求的母材,在定位焊前同样应进行预热且预热温度较主缝预热温度高出20 一30°C o定位焊接之前需要打磨清理坡口两侧20mm,去除底漆、氧化物、铁锈等杂质、定位焊采用实芯焊丝进行焊接。
3、焊接之前应检查定位焊缝,发生气孔,裂纹或咬合不当的应按返修工艺去除缺陷后,定位焊合格后方可进行焊接。
二、焊前准备:1、电焊工必须持证上岗,现场人员施焊必须持有由我公司焊接试验科与DNV船级社联合颁发的焊工上岗操作证,只有通过埋弧焊考试项目,并经培训合格方可进行焊接作业,焊接时必须随身携带焊工证件。
图4焊工上岗证平面分段流水线作业指导书品质保证部一焊接试验科2、焊前应对坡口及两侧各20mm内进行打磨清理,去除污物、油污、油漆、铁锈、氧化皮、潮气等影响焊接质量的物质。
3、当焊接环境温度低于・5°C施焊一般强度钢,预热温度不低于20°C, 环境温度低于0°C施焊高强度钢时,预热温度不低于20°C左右。
板厚超过25mm进行施焊时,最低预热温度为80°C,对于两种材料的焊接,预热温度不得低于两个中较最高预热温度。
预热时,应在坡口两侧各50mm的范围内保持一个均热带。
埋弧焊双狐双丝焊接工艺埋弧焊双狐双丝焊接工艺 1 双弧双丝埋弧焊的特点在焊接厚板时,若采用单丝埋弧焊,加大焊接电流和电弧电压,虽然可以增加焊丝填充量,提高焊接速度,但是由于热输入量大,热循环过程快,会引起焊缝金属组织粗大,冲击性能降低。
而且,熔化金属可能来不及摊开,造成焊缝成型不美观。
双丝双弧埋弧焊由于是双电弧单熔池,不仅实现高速焊接,而且热循环过程相对较慢,有利于焊缝中微量元素的扩散,提高焊缝性能。
双丝双弧埋弧焊采用双电源,双焊丝(电极),前道直流后道交流。
前电极为直流,采用大焊接电流低电弧电压,充分发挥直流电弧的穿透力,获得大熔深;后电极为交流,采用相对较小焊接电流大电弧电压,增加熔宽,克服前道大电流可能形成的熔化金属堆积,配合高速度焊接,从而形成美观的焊缝成形。
由于前道电弧给后道焊接提供了预热功能,还可以大幅度减低电力消耗。
2 焊接H型钢双丝双弧埋弧焊工艺2.1 双丝双弧埋弧焊设备及材料设备采用双电源LINCOLN 之DC-1500(或者DC-1000)、AC-1200,双电极(焊丝),控制箱为NA-4、NA-3S,另配集成控制箱,焊丝采用锦泰4.0、4.8mm埋弧焊丝,焊剂采用锦泰SJ101焊剂,工件母材为Q345B钢板。
2.2 焊接H型钢主焊缝非全渗透焊接这一焊接工艺大部分钢结构厂家都能适当应用,也是目前双弧双丝埋弧焊在建筑钢结构生产中最广泛的用法。
但是,前后电极间距、焊丝伸出量、以及电流电压和速度的配比不恰当的也不少见。
相当多的焊接工程师错误的认为,双丝的目的在于增加熔敷金属量而提高效率,即原单丝需要焊接4道的,采用双弧双丝后,仅需2道即可完成焊接。
所以他们的工艺参数偏向于大电流而低速度,由此容易造成熔深过大,焊缝成形差,焊缝性能低等问题。
实际上,双丝双弧埋弧焊主要在于通过提高焊接速度来提高效率,即增加的熔化金属被快速分摊到较长的焊缝里,从而不仅实现高速焊接,还获得优良的焊缝。
焊接示意图如图1,焊接工艺参数如表一图1焊接H型钢主焊缝非全渗透焊接表一:焊接H型钢主焊缝非全渗透焊接工艺参数10 12 14 18 22 25 腹板厚度(T,mm)DC=750 DC=825 DC=900 DC=1075 DC=1100 DC=1100焊接电流(A)AC=550 AC=600 AC=700 AC=750 AC=850 AC=850DC=28 DC=30 DC=32 DC=34 DC=37 DC=37电弧电压(V)AC=30 AC=33 AC=34 AC=36 AC=39 AC=394.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 焊丝直径(mm)DC=0 AC=12 DC=0 AC=12 DC=0 AC=12 DC=0 AC=12 DC=0 AC=12 DC=0 AC=12 电极角度(α)1700 1270 1000 740 540 370 焊接速度(mm/min)16 16 19 19 19 22 电极间距(S,mm)25 32 38 45 50 50 焊丝伸出长度(mm)6.5 8 10 13 16 19 焊脚尺寸(K ,mm)2.3焊接H型钢主焊缝的全渗透焊接大部分钢结构厂家不能充分利用双丝双弧埋弧焊的这一功能。
D6AC超高强钢的细丝双弧焊接工艺试验研究第37卷第2期2002年4月西南交通大学/0URNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYvo1."No.2Apr.2OO2文章塌号:0258—2724(2002)02-0134~D4D6AC超高强钢的细丝双弧焊接工艺试验研究周友龙,王元良,胡久富(西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都610031)摘要:分析了D6AC超高强钢的焊接性.采用细丝双弧焊接方法,进行D6AC趣高强钢的双弧焊接工艺试验研究.采用细丝双瓶焊接技术.基本可以解决D6AC超高强锕焊接时存在高裂纹博向的阔题.并降低焊接成车,盎免了脉冲"rig焊接法的低效率和高能密度焊接方法的高成本问题.美麓词:可焊性;裂坟;D6AC超高强钢;双弧焊接中田分类号:文献标识码:AExperimentalStudyOilWeldingofD6ACUltra-highStrengthSteel withThin-WireTandemSequenceSubmergedArcWeldingZHOUYou—long,WANGYuan—liang,HU.flu (SchoolofMaterialsSci.andEng.,SouthwestJia~tongUniversity,C~sdu61 0031,China)Absact:TheweldabilityofD6ACultra—higl1sIrerIg £l1steelisanalyzed,andthefundamentalof tandemsequencesubmergedarcweldingwiththin—wireisintroduced.Wddingtestslurecarriedoutto studytheprocedureofD6ACultra?highstrengthsteelweldingwiththetande mB~luencesubmerged且rcweldingtechnology,andthecharacterofweldingultra—highstrengthsteelsbyuseofthismethodisanalyzed.Wi血thethin-wiretandemsequencesubmergedarcweldingtechnology.thecrac kingproblemexistingintheweldingofD6ACul/xa?lIighst~sthsteelcaIlbesolved ,theweldingautomationcanberealizedatlowcost.andthelowe~ciencyofTIGpulseweldi ngandthehighcostofhigh?energydensityweldingareavoided.Keywords:weldability;cracks;D6ACultra-highslxengthsteel;tandemsequ encesubmeagcdaIcwelding随着航空,航天及原子能工业的不断发展,人们对金属结构件(例如,坦克部件,原子能管道,导弹部件等产品)的综合性能提出了越来越高的要求.强度级别超过1000MPa的超高强钢在这些领域中得到了应用….超高强钢一般属于中碳调质钢,在退火态下焊接,焊后进行调质处理.对于超高强钢进行焊接时常采用脉冲TIG焊接法或真空电子柬焊接法.前者的焊接效率较低,为了保证高质量必需高水平的焊接人员;后者的焊接质量很高,但是生产成本相当高,并且由于真空室的空间限制了较大尺寸的金属结构件的焊接,因此,需要进行实用性更强的低成本高效率焊接方法的研究.D6AC是一种新开发的强度级别为I300MPa的超高强钢,采用细丝双弧焊接技术进行焊接工艺试验,以初步评定其可行性.1D6AC超高强钢的焊接性分析表1给出了母材和焊接材料的成分,表2给出了母材的性能.收稿日期:2001.09-07作者简介:周友龙(1970一).男.讲师.博士研究生.第2期周友龙等:136AC超高强钢的双钿丝双孤焊接工艺试验研究135由于D6AC超高强钢一般在退火状态下进行焊接,接头的机械性能采用焊后调质处理来保证,因而可以不用考虑焊接接头热影响区的脆化与软化等问题,只需考虑焊接时的化学成分和裂纹敏感性的平均值即可.表1母材及焊接材料的成分%表2母材的性能根据文献[1]中相应公式,计算得到热裂纹敏感系数大于41,远大于临界值;评价冷裂纹倾向的碳当量大于0.95%,远大于临界值.因此,该钢种具有相当大的冷热裂纹倾向.2细丝双弧焊接工艺试验采用气割小车和双送丝机头改装而成的自动焊接设备,同时送进两根film的焊丝.两机头距离和倾斜角度可调,用两台400A场效应管逆变电源(恒流特性)供电.细丝双弧焊接的基本原理如图1所示(图中为焊接速度及方向).当两平行的焊丝间距较大时,两个电弧形成分离的电弧空间,这时前端小电流电弧起打底和预热的作用,后端大电流电弧起提高生产率,延缓焊缝冷却速度和第一层焊缝及热影响区热处理的作用.为了调整焊缝的成分,采用共熔池双丝双弧焊接法,即将两焊丝距离调至3Otoni左右,这样形成窄长的熔池和较大的'.和£.,虽然减少了预热和后热的作用,但通过工艺的调整和焊后缓冷也有利于在不预热焊接条件下避免裂纹.图1双细丝双弧焊接基奉原理图由于采用双弧焊接技术,焊丝可以是不同种焊接材料,可方便地调整焊缝成分.本试验采用1Crl8NOTi焊丝和H18CrNiMoA焊丝(A匹配)或者H08Mn2Si和H18CrNiMoA两种焊丝匹配(B匹配)焊接D6AC超高强钢,焊剂均采用HJ260.焊接规范为:'=2O0—24OA,厶350—400A,u:35—42V,=38—45V=8—14m/h,焊后于炉中350—450℃保温1—3h,并随炉缓冷.将焊接接头进行830—900℃淬火,600—680℃回火的调质处理,并进行磁粉探伤和超声波探伤试验.取样进行焊接接头的机械性能与硬度试验,为了进一步深人分析焊接接头的性能,进行了接头各区小试件(1.5mm×1.5mm)微型拉伸试验与跨3区试件的微区剪切试验.3试验结果分析采用共熔池的细丝双弧焊接技术焊接D6AC超高强钢,不仅具有细丝单弧焊接的熔化系数大,电流可调范围宽,节约电能,焊接质量好等优点,经过对试验结果的分析,而且还具有以下几个方面的特点:(1)生产效率高.焊接24mmD6AC超高强钢板材时,由于两个电源供给两个电弧焊接,生产宰可比136西南交通大学第37卷单丝单弧焊接明显提高.采用两个350A的双细丝(2nlro)双弧焊接与常规的g,5mm单弧焊接相比,其熔敷率比值为10.5(kg/h)/[6.4(kg/h)],可以提高生产率64%以上.如果采用双细丝双弧焊接时开小坡口,单层焊接双面成形,还可进一步提高焊接的生产率.(2)焊缝成分的选择与调整.通过不同匹配焊接接头的硬度试验发现:①A匹配焊接接头经过调质处理后,焊缝及热影响区的硬度与母材的接近(如图2所示),说明材料匹配是较为合理的,但是由于焊缝中有个别软点出现,该匹配并非理想状态.②B匹配焊接接头经过调质处理后,接头各区硬度也很接近(如图3所示).由于采用H08Mn2Si代替1Crl8Ni9Ti,可以大大降低生产成本,属于较好的匹配.主..:wM..,17.,??._lI48l2B/mm图2A匹配焊接接头调质前后硬度分布600500主00300200'\,/,.\——焊接…一-调质WM.HAZ,BM】r//,,,,,,l,,~~~I'一4812B/mm图3B匹配焊接接头调质前后硬度分布由图2和图3还可以看出,焊接接头在调质处理之前,焊缝和HAZ区的硬度值为母材的2倍左右.通过组织观察看出,这是由于焊缝为马氏体,HAZ区为粗大马氏体组织.经过调质处理后,焊缝和HAZ区的硬度值在一定程度上还是具有一些波动,但是基本与母材一致,这是由于整个焊接接头区经过调质处理后均为索氏体组织,但HAZ区的组织仍较为粗大.(3)焊接接头的机械性能.焊接接头的机械性能如表3所示,接头各区小试件(1.5nmx1,5mm)微型拉伸试验与跨3区接头的微区剪切试验的结果如表4所示.表3焊接接头机械性能与来料的资料相比,焊缝强度只能达到资料给出的母材强度(见表2)的70%一75%,但是韧性值比母材高出25%.表4微型拉仲与微型剪切试验结果/MPa572580,593,662765795782微型剪切试验D/%20.1172,17.6,13.3464.343w/(J/皿m)183176,18.1,14.8839o8.379179914.6l5.511.o11.4在表4中给出了微型拉伸试验测定的各区的拉伸强度.微型剪切试验测定了试件上各区的剪切强度r剪切压人率D(代表延展性)和剪切功(代表韧性).几种试验的规律基本相同.微型拉伸试验结果的焊缝平均强度为母材的78%,热影响区强度接近于母材;由微剪试验结果看出,焊缝的平均剪切强度为母材的76%,平均延展性高出母材15%以上,而焊缝的平均韧性高出母材53.6%.剪切强度的变化规律与微型拉伸试验结果比较吻合,其值为拉伸强度的50%左右.从塑性和韧性看,以熔合区和HAZ区最低,熔合区是接头的薄弱环节,而焊缝的延展性和韧性均高于母材.这个结果,对于整个焊接接头的承载能力十分有利.第2期周友龙等:D6AC超高强钢的双细丝双孤焊接工艺试验研究137由微区拉伸试验和微剪试验相比较可以看出,基本接近使用方提出的焊缝强度达到母材强度80%的性能要求.但是从超高强钢的常规焊接工艺特点出发,本次焊接接头强度稍低,部分拉伸试件斯裂于焊缝.虽然为了降低裂纹倾向而采用低匹配焊缝J,但是调质后的焊缝强度应接近于母材,焊缝的塑性和韧性应高于母材,这样,在结构件承载后由于焊缝存在变形强化的潜力,可使焊缝强度与母材基本等强,从而保证结构件的安全使用性.因此,为了提高焊缝的强度,可考虑适当提高焊丝的含碳量,以提高填充金属的含碳量,使焊缝强度接近于母材.因为超高强钢的强度主要取决于含碳量….从这一点肴,应用双丝双弧焊接渗合金的方法调整焊缝成分较为方便,没有必要研究高成本的专用焊接材料.(4)焊接裂纹倾向.一般针对厚板或含碳及合金元素较高的材料的焊接,需要首先进行预热以减少裂纹倾向,增加了生产的工序环节和工人劳动强度.本试验中,采用焊丝H18CrMoA单丝埋弧焊接D6AC超高强锕,很容易产生裂纹,有的裂纹甚至贯穿整条焊缝;而采用共熔池双弧焊接方法焊接裂纹偾向很大的D6AC超高强钢,在参数合理匹配的情况下,对经过调质处理前后的焊接试件进行磁粉探伤和超声波探伤,结果显示均无裂纹出现.原因是其前端电弧一定的预热作用和后端电弧的后热作用,以及焊后保温缓冷,可以增加焊接熔池冷却时的和t.同时,由于形成窄长焊缝,可以降低接头的过热程度和减小HAZ区的宽度,焊接残余应力也相应减小,从而可以降低前述的各种裂纹倾向.而且还减少了生产过程中预热和层间温度控制的环节,从而减少了影响焊接质量的因素.当然,1Crl8NigTi焊丝或者H08I~m2Si与H18CrMoA匹配,与全部采用H18CrMoA焊丝相比,适当地降低了焊缝的碳当量,裂纹倾向也会相应降低.各方面综合的作用,D6AC的双丝焊接裂纹倾向大大降低.4结论与展望(1)由于D6AC超高强钢属于中碳调质钢,经过理论计算,得出该钢种具有很高的各种裂纹倾向性.(2)用细丝双弧焊接技术焊接D6AC超高强钢,采用合理的焊接参数,可以降低各种裂纹倾向.(3)H08Mn2Si代替1Crl8Ni9Ti与H18CrNiMoA焊丝匹配相互渗合金进行焊接,焊接态的焊缝硬度值远高于母材;接头经过调质处理后,焊接接头各区的硬度分布相当接近,而且生产成本可以降低.(4)由微型拉伸和微型剪切试验结果证明,虽然焊缝强度低于母材(接近于母材强度的80%),但其延展率高于母材,因此,焊接接头的综合机械性能基本满足使用方的要求.为了进一步提高焊缝的强度,可适当提高填充金属的含碳量.(5)采用细丝双弧焊接技术,对于较厚的D6AC超高强钢板材或壳体进行焊接,生产效率高,裂纹率低而适应性强.参考文献:[1:周掘丰张文钺.焊接冶金与金属焊接性[M]北京:机械工业出版社,1994:202.203;298-300[2]吴世初.金属的可焊性试验[M].上海:上海科学技术文献出版社,1983:251-305.[3]王元良高效节能的细丝双丝自动焊接研究[J】.焊接技术,2000;29(增刊):39..42.[4置斌隆.微型剪切试验法及其在焊接中的应用[J].西南交通大学,1990;(I):14-20.文本仅供参考,感谢下载!。
细丝双弧埋弧焊的材料⼯艺选择及调整
细丝双弧埋弧焊的材料⼯艺选择及调整
简述了细丝双弧埋弧焊接⽅法的原理和持点,测定了该⽅法不同参数焊接时的熔化系数和熔敷系数,得出了焊缝截⾯与焊接电流的回归⽅程,研究并解决了不同的焊接参数与材料匹配的焊接接头关于强韧匹配⽅⾯的问题。
1 细丝双弧埋弧焊的原理及特点
细丝双弧埋弧焊的原理如图1所⽰。
根据两根焊丝间距的不同,其⽅法有共熔池法和分离电弧(即不共熔池)法两种,两者均可提⾼⽣产率。
前者特别适合焊丝掺合⾦堆焊或焊接合⾦钢;后者能起前弧预热、后弧填丝及后热作⽤,以达到堆焊或焊接合⾦钢不出裂纹和改善接头性能的⽬的。
后者早在上世纪 50年代初前苏联就⽤于不预热堆焊。
w(C)为 0.5%-0.8%的⽕车轮缘,其专⽤轮缘焊机已有批量⽣产,国内也有该类设备,但应⽤很少;前者的应⽤更是未见报道。
细丝双弧埋弧焊除具有细丝单弧埋弧焊熔化系数⾼、节约⽤电等特点外,还有以下⼏个⽅⾯的特点:
(1)⽣产率⾼。
由于两个电源供两个电弧同时焊接,⽐单丝单弧埋弧焊⽣产率⾼ 1倍。
例如⽤ 350 A细丝双弧埋弧焊代替粗单丝单弧埋弧焊,其熔敷率。
50mm厚钢板双丝埋弧焊焊接工艺母材钢号:Q345GJC板厚:50mm焊接形式:平板对接焊丝:H10Mn2焊剂:SJ101(350 ℃,2 小时)预热温度:80-150℃层间温度:80-200℃造船用单丝埋弧焊常用焊接工艺参考1 焊接形式:平板对接焊剂:SJ101焊丝:H08MnA造船用单丝埋弧焊常用焊接工艺参考2 工艺特点:反面无需清根中厚板I型对接双丝双弧埋弧焊工艺参考焊接形式:I 型平板对接无间隙船厂用双丝埋弧焊工艺(一)(本工艺适用于对接间隙较小的平板对接焊)MZ-1250BM 双丝双电埋弧焊机技术规格书唐山开元自动焊接装备有限公司日期:2007 年11 月目录一、产品概要二、产品构成三、产品参数四、使用方法五、应用案例一、产品概要双丝埋弧自动焊是一种高效的焊接方法,可以获得较高的熔敷效率,可以实现在很高的焊速下获得合理的焊缝成形和良好的焊接质量,可以有效提高焊缝的抗气孔能力。
在埋弧焊焊接过程中,当熔深要求一定时,提高焊接速度,电弧对熔池中液体金属的后排作用加剧,焊缝成形恶化,易于出现两侧凹陷咬边,中心有尖峰的山峰形焊缝,使焊速受到制约;另一方面,厚板焊接时,提高焊接电流虽然可以使熔深增加,但容易生成气孔、裂缝等缺陷,使单弧埋弧焊的电流受到制约。
双丝埋弧焊接过程中,前丝和后丝共同决定了热输入、和最终的组织状态和使用性能,而前、后丝的作用又不尽相同。
通过调整前丝直流电弧的极性、焊接电流、焊接电压、焊接速度来保证焊缝的熔深,一般前丝的焊接电流较大而电压较小,后丝交流电弧的作用是保证熔池的宽度和焊缝的形状,一般后丝的焊接电流较小而电压较高。
另外双丝焊时,双电弧共同作用于一个熔池,熔池受电弧的搅拌作用增强可有效消除焊缝边缘的未熔合,同时焊接时形成的熔池较长,金属在其固熔态时时间较长,相对于单电弧时的冷却速度和热循环过程较慢,焊缝中的微量元素由较长时间进行扩散,熔池的底部面积扩展,不易形成梨形焊道(见图1),可减少焊缝根部热裂纹的产生概率,同时也有效的避免了气孔的形成。
完整版埋弧焊工艺参数及焊接技术在进行埋弧焊工艺参数及焊接技术的探讨之前,首先需要了解埋弧焊的基本概念。
埋弧焊是一种常用的电弧焊接方法,通过将焊丝埋在焊缝中,利用电弧加热熔化焊缝两侧的材料,形成牢固的焊接接头。
埋弧焊广泛应用于工业领域中的焊接工艺中,具有高效、快捷、高质量的特点。
一、埋弧焊工艺参数埋弧焊工艺参数是指在埋弧焊过程中需要控制和调节的参数。
不同的焊接材料和焊接工件要求不同的工艺参数,下面介绍几个常见的埋弧焊工艺参数。
1. 电流:焊接过程中电流的选择对焊接质量至关重要。
一般来说,焊接电流越大,焊接速度越快,但是如果电流过大,会使焊接接头产生过渡熔化、气孔等缺陷。
因此,在设置电流时需要根据焊接材料和工件的要求选择适当的电流。
2. 电压:焊接电压直接影响到焊接速度和焊缝的质量。
当电压过高时,焊接速度会加快,但是容易产生飞溅和熔穿等缺陷。
而电压过低则会导致焊缝不完全熔化,影响焊接接头的强度。
因此,在设置电压时需要根据焊接材料和工件的要求选择适当的电压。
3. 焊接速度:焊接速度是指焊枪在焊接过程中移动的速度。
焊接速度的选择应根据焊接材料和工件的要求以及焊接的位置和环境条件来确定。
焊接速度过快会导致焊缝不完全熔化,焊接速度过慢则容易使焊接区域过热,从而产生焊缝凹陷和熔渣残留等问题。
二、焊接技术除了合适的工艺参数,有效的焊接技术也是埋弧焊的关键。
下面介绍几个常用的焊接技术。
1. 准备工作:在焊接之前,需要进行准备工作,包括清除焊接表面的污垢和氧化物,并将焊缝两侧的材料加热到适当的温度,以确保焊接质量。
2. 焊接姿势:埋弧焊通常采用手持式焊枪进行,焊工应采取稳定的姿势,控制焊枪的角度和位置,以保证焊接过程的稳定和准确。
3. 焊接顺序:在进行多道焊接时,需要根据焊接材料和工件的要求确定焊接的顺序。
通常情况下,先焊接两端再进行中间部分的焊接,以保证焊接接头的质量和稳定性。
4. 控制温度:焊接过程中需要控制焊接区域的温度,以保证焊缝的质量。
小车式单电源双细丝埋弧焊制作施工工法小车式单电源双细丝埋弧焊制作施工工法一、前言小车式单电源双细丝埋弧焊是一种高效率、高质量的焊接方法,广泛应用于工程建设中。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析,并给出一个工程实例。
二、工法特点小车式单电源双细丝埋弧焊是采用小车进行焊接的一种工法。
其特点包括焊道宽度大、熔深深、焊接速度快、焊接质量高、控制方便等。
三、适应范围小车式单电源双细丝埋弧焊适用于钢结构、桥梁、厂房等大型工程的焊接。
它可以满足高强度、高质量的焊接需求。
四、工艺原理小车式单电源双细丝埋弧焊通过电弧在被焊件和焊丝之间产生的高热、使被焊件熔化融合,形成焊缝。
该工法通过监测和控制焊接参数,保证焊接质量。
五、施工工艺小车式单电源双细丝埋弧焊的施工工艺包括焊前准备、设备设置、样板校验、焊接参数设置、焊接操作等。
在整个施工过程中,需要确保焊工的技能和经验,以及设备的正常运行。
六、劳动组织小车式单电源双细丝埋弧焊需要配备有熟练的焊工和操作人员。
在施工中,需要合理组织工人,确保施工进度和质量。
七、机具设备小车式单电源双细丝埋弧焊需要使用小车、焊接电源、焊丝喂丝装置等设备。
这些设备具有稳定的性能、高效的工作能力和易于操作的特点。
八、质量控制小车式单电源双细丝埋弧焊的质量控制包括对焊接参数的监测和调整、焊接过程的可视检查和无损检测等。
通过这些控制措施,可以保证焊接质量。
九、安全措施小车式单电源双细丝埋弧焊过程中需要注意一些安全事项,如保证焊工佩戴防护用品,保证焊接区域的通风和照明等。
同时,焊接现场需要进行安全管理,避免事故发生。
十、经济技术分析小车式单电源双细丝埋弧焊的施工周期较短,施工成本相对较低,同时焊接质量也相对较高。
对于大型工程项目来说,使用该工法可以提高工程的施工效率和质量。
十一、工程实例某桥梁工程采用小车式单电源双细丝埋弧焊进行焊接,从开始施工到完成仅用了30天,施工效率大大提高。
埋弧焊操作规程及工艺指导
一:焊接前准备
1:将组立好的H型钢放在焊接胎架上,并进一步检查组立情况,若有大于1mm 缝隙,必须先进行补焊,防止焊接过程中漏渣或烧穿。
2:检查焊道两侧焊接处的锈蚀情况,当有明显锈斑时,必须打磨干净后方可进行焊接。
3:焊接前需按要求加引熄弧板,引弧板应保证引弧板长度不小于80mm。
4:焊剂使用前必须经过250℃-300℃,不低于2小时的烘干处理。
焊剂SJ431或SJ101牌号。
埋弧焊丝牌号为H08MnA,焊丝不得有锈斑。
二:焊接工艺
1:焊接应以引弧板中间开始并在引弧板中间停止焊接,应密切观察背面的红热程度(一般樱红色770℃-800℃)进行焊接参数的调整,并随时调整导电咀位置,防止焊偏。
焊丝对准焊缝中心位置。
2:H型钢四条焊缝按顺序对称焊接,减少焊接变形。
3:每条焊缝焊好后应清除干净焊渣,并检查焊脚高度是否满足要求,焊缝成型是否符合工艺要求,如焊缝成型达不到要求,应调整焊接参数,如有焊偏.咬边.气孔等缺陷,必须用手工焊补好,打磨光滑。
焊接参数选择:
4
5:检验合格的H型钢抄写好构件编号及规格支数,转入下道矫正工序。
三:计划设备保养
1:当日计划生产量当日完成,做到日事日清。
2:提前十分钟打扫场地卫生,
3:设备每天下班前擦洗干净,一个星期设备内部用空气吹干净保养一次,每天下班前未清扫场地卫生、设备卫生;。
双丝埋弧自动焊焊接工艺规范1 范围本规范规定了双丝埋弧自动对接焊焊前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。
本规范适用于t=10~32mm厚度的A、D、B、E、AH32、AH36、DH32、DH36、EH32、EH36钢的平位置双面双丝埋弧自动焊焊接。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
CB/T 3802-1997 船体焊缝表面质量检验要求Q/SWS 41-003-200X 船体结构焊接与坡口型式选用规定Q/SWS 41-011-2005 焊缝返修通用工艺规范3 焊接前准备3.1 焊接材料3.1.1 选用的焊接材料应具有相应的船检证书。
3.1.2 选用的焊丝表面镀铜层应均匀、光滑,无锈和油等污物。
3.1.3 选用的焊剂,在施焊前应进行烘焙。
3.1.4 选用的焊丝、焊剂牌号及烘焙要求,见表1。
表1 焊丝、焊剂选用牌号及烘焙要求焊接材料名称 牌号 适用母材牌号 烘焙温度(℃)焊丝 H10Mn2(GB)或等效焊材无烘焙要求焊剂 F5A2-H10Mn2(GB)或等效焊材A、D、B、EAH32、AH36DH32、DH36EH32、EH36350~400保温2小时3.2 焊接设备3.2.1 双丝埋弧自动焊焊接设备由主梁和立柱构成半龙门架的主体,焊接电源安装与主梁相连接的走台上。
在二根主梁之间设有可沿主梁纵向移动的行走台车,行走台车上部安装焊剂回收等辅助装置。
3.2.2 双丝埋弧自动焊焊接小车及小车行走轨道安装在旋转变换上的微调装置平台上,在实施焊接时,焊接小车沿变位架的长度方向行走而完成焊接。
3.2.3 焊接设备可焊接的焊缝长度≤6m。
3.2.4 焊接速度为150~1500mm/min。
1.3 埋弧焊工艺参数及焊接技术1.3.1 影响焊缝形状、性能的要素埋弧焊主要合用于平焊地点焊接,假如采纳必定工装辅具也能够实现角焊和横焊地点的焊接。
埋弧焊时影响焊缝形状和性能的要素主假如焊接工艺参数、工艺条件等。
本节主要议论平焊地点的状况。
(1) 焊接工艺参数的影响影响埋弧焊焊缝形状和尺寸的焊接工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊丝直径等。
1)焊接电流当其余条件不变时,增添焊接电流对焊缝熔深的影响 (如图 1 所示),不论是 Y 形坡口仍是 I 形坡口,正常焊接条件下,熔深与焊接电流变化成正比,即状的影响,如图 2所示。
电流小,熔深浅,余高和宽度不足;电流过大,熔深大,余高过大,易产生高温裂纹图 1 焊接电流与熔深的关系(φ4.8mm)1图 2 焊接电流对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)Y形接头2)电弧电压电弧电压和电弧长度成正比,在相同的电弧电压和焊接电流时,假如采纳的焊剂不一样,电弧空间电场强度不一样,则电弧长度不一样。
假如其余条件不变,改变电弧电压对焊缝形状的影响如图 3 所示。
电弧电压低,熔深大,焊缝宽度窄,易产生热裂纹:电弧电压高时,焊缝宽度增添,余高不够。
埋弧焊时,电弧电压是依照焊接电流调整的,即必定焊接电流要保持必定的弧长才可能保证焊接电弧的稳固焚烧,所以电弧电压的变化范围是有限的图 3 电弧电压对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)Y形接头3)焊接速度焊接速度对熔深和熔宽都有影响,往常焊接速度小,焊接熔池大,焊缝熔深和熔宽均较大,跟着焊接速度增添,焊缝熔深和熔都将减小,即熔深和熔宽与焊接速度成反比,如图 4 所示。
焊接速度对焊缝断面形状的影响,2如图 5 所示。
焊接速度过小,融化金属量多,焊缝成形差:焊接速度较大时,融化金属量不足,简单产生咬边。
实质焊接时,为了提升生产率,在增添焊接速度的同时一定加大电弧功率,才能保证焊缝质量。
图 4 焊接速度对焊缝形成的影响H-熔深B-熔宽图5焊接速度对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)Y形接头4)焊丝直径焊接电流、电弧电压、焊接速度一准时,焊丝直径不一样,焊缝形状会发生变化。
双丝埋弧焊焊接工艺规程编制:审批:日期:****钢结构有限公司双丝埋弧焊焊接工艺规程相关国标规范:《钢结构焊接规范》GB50661-2011《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470-2003《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》GB/T 986-88《厚钢板超声波检验方法》GB/T 2970-2004《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB/T 11345-2013焊前准备工作:1.埋弧焊设备:1.1设备型号:龙门式双丝双弧DMM60、悬臂双丝焊XMH-1000/1200、T型双丝焊TM-2×1000/1200等。
1.2检查设备焊接电源及仪表是否正常,电缆线接头及接地线螺母有否松动。
焊接机头上下左右移动装置是否正常,门焊架行走系统是否正常。
导电咀孔径的磨损度、焊丝平直度、送丝软管、焊剂回收装置等是否正常。
2.焊材匹配选择:3.引熄弧板:3.1引熄弧板规格:宽度为100mm,长度为120mm,焊缝引出长度应≥70mm。
3.2引熄弧板使用方法:引熄弧板材质、坡口形式应与母材等同,焊接完毕后应用气割切除,严禁锤击去除;3.3在引熄弧板上引熄弧,严禁在焊接部位引熄弧;3.4引熄弧板形式:焊接热处理工艺:预热1.“--”表示焊接环境在00以上时,可不采取预热措施;2.预热的加热区域应在焊缝两侧,宽度应大于焊件施焊处板厚的1.5倍,且不应小于100mm,预热温度宜在焊件受热背面测量,测量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处,当采用火焰加热器预热是正面测温应在火焰离开后进行;3.当采用非氢焊接材料焊接方法焊接时,预热温度应比表中规定的温度提高200C;4.当母材施焊温度低于00C时,应根据焊接作业环境、钢材牌号及钢板厚度的具体情况将表中预热温度适当增加,且应在焊接过程中保存这一最低道间温度;5.焊接接头板厚不同时,应按接头中较厚板的板厚选择最低预热温度和道间温度。
6.焊接接头材质不同时,应按接头中较高强度及碳当量的钢材选择最低预热温度。
埋弧焊时焊剂与焊丝的选配焊剂的焊接工艺性能和化学冶金性能是决定焊缝金属化学成分和性能的主要因素之一,采用同样的焊丝和同样的焊接参数,而配用的焊剂不同,所得焊缝的性能将有很大的差别。
一种焊丝可与多种焊剂合理的组合,无论是在低碳钢还是在低合金钢上都有这种合理的组合。
1 对焊剂工艺性能及质量的要求(1)对焊剂的一般要求a、焊剂应具有良好的冶金性能,焊接时配以适当的焊丝和合理的焊接工艺,焊缝金属应能得到适宜的化学成分和良好的力学性能(与母材相适应的强度和较高的塑性、韧性)以及较强的抗冷裂纹和热裂纹的能力。
b、焊剂应具有良好的工艺性、电弧燃烧稳定、熔渣具有适宜的熔点、黏度和表面张力。
焊道与焊道间及焊道与母材间充分熔合,过渡平滑没有明显咬边,脱渣容易,焊缝表面成形良好,以及焊接过程中产生的有害气体少。
c、焊剂要有一定的颗粒度,并且应有一定的颗粒强度,以利于多次回收使用。
焊剂的颗粒度分为两种:普通颗粒度焊剂的粒度为2.5~0.45mm(8~40目),用于普通埋弧焊和电渣焊;细颗粒度焊剂的粒度为1.25~0.28mm(14~60目),适用于半自动或细丝埋弧焊。
其中小于规定粒度60止以下的细颗粒不大于5%,规定粒度14目以上的粗颗粒不大于2%。
d、焊剂应有较低的含水量和良好的抗潮性,出厂焊剂含水量的质量分数不得大于0.10%,焊剂在温度25℃、相对湿度70%的环境条件下,放置24h,其吸潮率不应大于0.15%。
e、焊剂中机械夹杂物(碳粒、生料、铁合金凝珠及其他杂质)的含量不得大于焊剂质量分数的0.30%;f、焊剂应有较低的S、P含量,一般为S≤0.06%,P≤0.08%。
(2)对电渣焊用焊剂的要求对于电渣焊用焊剂,为了使电渣过程能稳定进行并能得到良好的焊接接头,还应有以下特殊要求。
a、熔渣的电导率应适宜。
若电导率过低,焊接无法进行;若电导率过高,电阻热过低,影响电渣焊过程的顺利进行。
b、熔渣的黏度应适宜。
黏度过小,流动性过大,易造成熔渣和金属流失,使焊接过程中断;黏度过大、熔点过高,易形成咬边和夹渣。
细丝双弧埋弧焊的材料工艺选择及调整
简述了细丝双弧埋弧焊接方法的原理和持点,测定了该方法不同参数焊接时的熔化系数和熔敷系数,得出了焊缝截面与焊接电流的回归方程,研究并解决了不同的焊接参数与材料匹配的焊接接头关于强韧匹配方面的问题。
1 细丝双弧埋弧焊的原理及特点
细丝双弧埋弧焊的原理如图1所示。
根据两根焊丝间距的不同,其方法有共熔池法和分离电弧(即不共熔池)法两种,两者均可提高生产率。
前者特别适合焊丝掺合金堆焊或焊接合金钢;后者能起前弧预热、后弧填丝及后热作用,以达到堆焊或焊接合金钢不出裂纹和改善接头性能的目的。
后者早在上世纪 50年代初前苏联就用于不预热堆焊。
w(C)为 0.5%-0.8%的火车轮缘,其专用轮缘焊机已有批量生产,国内也有该类设备,但应用很少;前者的应用更是未见报道。
细丝双弧埋弧焊除具有细丝单弧埋弧焊熔化系数高、节约用电等特点外,还有以下几个方面的特点:
(1)生产率高。
由于两个电源供两个电弧同时焊接,比单丝单弧埋弧焊生产率高 1倍。
例如用 350 A细丝双弧埋弧焊代替粗单丝单弧埋弧焊,其熔敷率
比为 10.5/6.4,可提高生产率65%以上。
(2)裂纹倾向小:一般情况下,焊接 w(C)高的母材或厚板都要预热以减小裂纹倾向。
细丝双弧埋弧焊比细丝单弧埋弧焊裂纹倾向更小,焊接w(C)O.8%的钢无需预热。
在焊接厚度为24-50 mm 的14MnNb钢时不预热来见裂纹。
甚至采用合理的材料和工艺匹配不预热焊接24mm 厚的D6AC超高强钢(强度 1350 MPa,成分与45CrNiMo 相近)时也未见裂纹。
(3)接头力学性能好:细丝双弧埋弧焊双弧前后串列,焊丝间距为25—35 mm,这样可造成有利的窄长温度场和双峰循环,可以降低熔池的最高温度,减少过热程度和热影响区宽度,提高热影响区韧性,还增加熔池冷却时的t8/5 和
t8/3 ,前者可改善焊缝组织性能,后者可减小裂纹倾向、另外前焊丝起预热和打底作用,后焊丝起调整成分和后热作用,由此可见,细丝双弧埋弧焊是改善焊接接头性能的好方法。
(4)焊接熔合比较小:由于细丝双弧埋弧焊每个电弧电流比粗丝焊接时小,熔深减小,其熔敷金属量与熔化母材之比要比单丝埋弧焊大得多,因此熔会比小,可为控制焊缝成分、减小焊接高碳钢和合金钢的裂纹倾向,改善焊缝性质创造条件。
2 双丝焊的熔化系数及熔敷系数的测定
一般情况下,手工焊及粗丝自动焊的熔化系数及熔敷系数各自的变化范围不大,而细丝自动焊由干电流变化范围宽,加上电阻热的作用,熔化系数及熔敷系数的变化大,所以熔化系数及熔敷系数的确定就成为选定焊接工艺的基础。
为此采用日本材料 SM49OC(相当 14MnNb)与 H08MnE焊丝+SJ1O1焊剂匹配,测定了2 mm 双丝埋弧焊的熔化系数及熔缴系数(由总电流及总熔敷计算),并由此
计算出了相应的损耗率。
试验结果如表1 所示。
由表1可以看出,焊接电流越大,熔化系数及熔敷系数越大,与其它的资料[1]介绍的焊接方法(如图2)相比较,其熔化系数只略低于药芯焊丝CO2焊。
3 电流与熔化系数和焊丝熔化量与熔敷截面的关系
电流与熔化系数和焊丝熔化量与熔敷截面的关系可由表1试验结果计算出不同焊接工艺参数时的熔敷截面FH(表2)。
由此看出,焊接电流越大,熔化系
数及熔敷系数越大,焊丝熔化量越大,另外,一定的焊丝熔化量在一定焊接速度下所形成的熔敷截面也就越大。
4 船形焊角焊缝的参数选择
单丝焊船形焊角焊缝已有一些参考数据的介绍,双丝双弧焊的参数选择还无资料可查。
根据前面的熔化系数与熔敷截面的关系做出初步选择并与现有资料进行比较,见表3。
由表3可以看出,在所选参数范围内,双丝焊有可能满足无坡口角接更大尺寸一次成形的要求。
而且用于5mm粗丝,小的电流和同样的速度或用同样的电流、较快的速度也可达到同样的焊脚尺寸。
5 焊接工艺的调整
对不同焊接参数计算的由熔敷系数计算熔敷截面和由焊缝截面实测的熔敷截面进行比较(表4)。
可以看出两者大体相近,一般偏小的多,因此根据计算选出的焊接参数试验后还要做适度调整。
另外由于熔敷系数计算熔敷截面规律性较强,采用线性回归的方法可得出下列公式,相关系数均在 0.99以上,由此可在选定电流和焊接速度后求出焊缝熔敷截面,也可根据焊脚尺寸或坡口形式计算出焊缝熔敷截面(FH)、焊接速度(vH)和焊接电流(IH)。
由实测的焊缝熔敷截面得出的回归公式,相关系数只在 0.95左右,但总体仍与计算熔敷截面得出的相近,故不推荐。
vH1 =1Om/h时:FH1 =0.0025 IH1-0.48 (1)
vH2 =15m/h时:FH2 =0.0016 IH2-0.18 (2)
vH3 =20m/h时:FH3 =0.0011 IH3-0.13 (3)
vH4 =24m/h时:FH4 =0.0010 IH4-0.12 (4)
6 焊接接头的性能
焊接接头性能主要由母材和焊接材料成分确定,在母材和焊接材料成分一定的情况下,焊接参数对焊接接头性能的影响很大,这时焊缝成分由熔合比γ确定,γ又与焊接参数有关。
在焊缝成分一定的情况下,仅与焊缝的冷却速度(由板厚、接头形式、焊接方法和工艺参数确定)有关。
而热影响区的性能则主要由母材成分确定,在母材成分一定的情况下,则由t8/5来确定。
6.1 焊接参数对焊接接头各区硬度的影响
不同焊接参数的焊接接头各区硬度试验结果见表5。
由3-1-3-4比较:除母材外的各区硬度随焊接速度的减小而降低。
由3-1与1-1、3-2与1-2、3-3与1-3和3-4与1-4比较:在焊接速度vH相同时,除母材外,各区硬度基本随焊接电流减小而增加。
还可看出其硬度分布是不均匀的,熔合区硬度最高,焊缝及热影响区次之,母材最低。
但焊接电流相同时,在vH降到10.7 m/h,焊缝硬度还低于母材,甚至热影响区的低值区的硬度也低于母材。
分析其原因,可能是由于焊接热输入增加后,焊缝的冷却速度减小,后丝的后热处理效果得到进一步加强所致。
6.2 不同焊丝匹配焊接接头的性能
为了进一步研究选材,便于做冲击的试件,也为了探索用于对接和熔透角焊缝的可行性,进行了对接模拟试验和熔透角焊缝模拟试验。
母材为厚度 50 mm 的14MnNb板材;焊接材料选用了三种组合:①H08C(相当于H08Mn2E+微量V,B,Ti)+HO8E+SJ101;② H08E+H08MnE+SJ101;③ H08MnE+H08MnE+SJ101。
坡口形式:65度V形,深度 13 mm,计算截面FH = 1.30 cm2。
焊接方祛:细丝双弧埋弧焊所选焊接参数希望一次焊满。
工艺参数为:IH1=38O A,IH2=360 A; UH1=38 V,UH2=4OV; vH=10.7m/h; 热输入为48.6J/cm+48.4J/cm。
焊接试验结果证明可一次焊满FH=1.30cm2的对接或熔透角焊缝。
模拟对接接头性能试验结果如表6所示。
由表 6可以看出:①所选 3种匹配中 H08E+HO8C+SJ1O1和H08MnE+
H08MnE+SJ101两者韧性及塑性相近,前者屈强比和韧强比低,强度高,但都能达到技术要求并有相当的余量。
②H08E+HOSMnE+SJ1O1 匹配只是屈强比与
H08E+H08C+SJ1O1相近,但其它性能指标均低于前两种,并且达不到技术要求。
7 结论
通过试验结果分析,可以得出以下结论:
(1)细丝焊由于熔化系数高于粗丝焊,在同一焊接电流时生产率高于粗丝焊,但一般粗丝焊电流大,所以实际生产率高。
细丝双弧埋弧焊由于总电流可达到甚至超过粗丝焊,因而生产率可高于粗丝焊,并且由于温度场和热循环的改善,提高了焊接接头质量和性能。
(2)焊接参数对焊缝成形和焊接接头性能有很大影响,细丝双弧埋弧焊接参数变化范围很宽,根据得到的回归方程与性能试验结果,可在很宽的范围内调控焊缝成形和焊接接头性能。
(3)所选工艺(虽然热输入很大),其中 HO8E+H08C+SJ1O1和HO8MnE +HO8MnE+SJ101两种匹配的性能(特别是接头的韧性和屈强比)均能满足
14MnNb桥梁钢材一般角接、熔透角接与对接的技术要求,且有较大余量;HO8E +H08MnE+SJ101匹配不能满足技术要求。