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焊接技术范文1
关键词:金属焊接 技术 缺陷 防止措施
随着机械行业的飞速发展,大功率电机设备得到广泛使用。通过创新焊接技术在一定程度上可以节省材料和生产成本。在焊接过程中,通过采用堆焊过渡层,以及开应力释放槽的方法可以有效地解决裂纹问题。先进的焊接工艺一方面确保了齿圈及轮毂的机械性能,另一方面节省了制造成本,缩短了生产周期。在当前的工业生产中,焊接机器人得到推广性使用,提高了焊接质量。为了进一步提高焊接质量,科研人员依然对焊接的本质进行研究,进而不断探索新的焊接工艺和方法。
1 焊接的分类
1.1 压焊 在固态条件下,通过对两工件进行加压,进而在一定程度上实现原子间的结合,这种焊接工艺被称为固态焊接。对于压焊工艺来说,通常情况下比较常用的是电阻对焊。将电流通过两工件的连接端,由于连接端的电阻较大,在电流通过时使得此处的温度升高,当温度升高到一定程度,连接端成为塑性状态时,在轴向压力的作用下,使得两工件连接成―体,进而完成焊接。在工件进行焊接的过程中,通过向连接端施加压力,而不是向连接端填充材料,这是压焊工艺的共性所在。通过压焊工艺对工件进行焊接,焊接过程得到了简化,进而在一定程度上提高了焊接的安全性。
1.2 熔焊 在对工件进行焊接的过程中,通过对接口进行加热,使其达到熔化状态,这种焊接方法不需要施加任何的压力,因此被称为熔焊。通过熔焊对工件进行焊接时,通过热源对待焊两工件接口进行迅速加热,使接口处熔化,进而形成熔池。熔池随着热源的移动不断向前移动,经冷却后,熔池形成连续的焊缝,进而完成对两工件的焊接。通过熔焊对工件进行焊接中,如果熔池直接与大气接触,在氧气的作用下,金属和各种合金元素会发生氧化,大气中的氮、水蒸汽等同时也会进入熔池,进而在一定程度上影响焊缝的质量。
1.3 钎焊 在对工件进行焊接的过程中,采用比工件熔点低的金属作钎料,通过对工件和钎料进行加热,超过钎料熔点所对应的温度,但是低于工件熔点对应的温度,这种焊接方式称为钎焊。进行焊接时,接口间隙通过液态钎料进行润湿和填充,在一定程度上实现工件的焊接。受工件材料、焊接材料、焊接电流的影响,焊后在焊缝和热影响区产生过热、脆化等现象,进而降低焊件性能。
2 焊接中常见缺陷的产生原因及防治措施
2.1 咬边 咬边原因:是由于焊接运条速度快或焊条角度不当引起的。咬边减小了工作截面,造成应力集中。防止措施:利用合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制电弧长度。运用合适的氩弧焊参数,注意焊接速度不宜过高,手法必须平稳。
2.2 铸铁含碳量高,焊接时易产生白口,既脆又硬,焊后容易产生裂纹;铸铁含磷高,给焊接带来了一定困难。预防措施:选择合适的焊接电流和焊接速度,清理坡口边缘水分和锈迹。严格清理和焙烘焊接材料。如果发现焊条剥落或焊芯锈蚀时,要把焊丝除锈,选用合适的焊接工艺参数。焊接速度和线能量应尽可能小些。
2.3 未焊透 产生原因:焊接时,在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象是没有焊透,具体原因是由于焊接保护方法不当,焊接部位变形过大,熔合区的可切削性低,提高焊缝补处的防渗透性能差,会出现未焊透现象。防止措施:正确选取坡口尺寸,焊清根要彻底。加热时,适当部位要先加热使之膨胀,减少焊接应力与形变,选择减应区,具体部位选在零件棱角、边缘和加强肋等强度较高的部位。
2.4 焊接裂纹 产生原因:是焊接熔池中存有低熔点杂质,这些杂质结晶凝固最晚,凝固后的强度又极低,这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开,造成晶间开裂。预防措施:对有裂纹的缺陷,补焊时熔池应始终处于氩气保护下,使用手工加丝钨极氩弧焊时,要使用高频衰减,不应连弧。对于硬钎焊用熔点高于500℃的钎料进行钎焊,软钎焊,用熔点低于400℃,尽量减少受基本金属可焊性的限制,一般适用于强度要求不高的零件的裂纹和断裂的修复,尤其适用于低速运动零件的研伤、划伤等局部缺陷的修补。
2.5 夹渣 产生原因:焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣,焊接电流太小,电流太小形成“糊渣”,使用碱性焊条的电弧过长会造成夹渣。防止措施:先用煤油或汽油等将待焊补的部位擦洗干净,用稀盐酸去污粉,用钢丝刷反复刷擦露出金属光泽,用干净的细钢丝刷刷擦,染上一层均匀的淡红色。将焊剂涂在焊补部位及烙铁上,用电烙铁切下少量焊条涂在施焊部位,迅速地在镀铜面上往复移动涂擦,并注意赶出细缝及小凹坑中的气体。
3 总结
综上所述,金属焊接技术的不断发展已经在众多领域中得到了广泛的灵活应用。金属焊接技术的优势与特点被众多相关人士所青睐,同时,其自身也有不可抗拒的缺点所在。因此,在金属焊接过程中,要善于使用其技术优点,将控制措施做得最好,熟悉相关金属焊接技术的注意事项,保证做好焊接工作的质量控制要求。只有保证了焊接的质量,才可以使金属焊接技术更好的应用于各个领域。
参考文献:
[1]赵熹华.焊接检验[M].北京:机械工业出版社,2005.
焊接技术范文2
关键词:蒙乃尔400;焊接工艺评定试验;工艺参数
蒙乃尔合金又称镍合金,是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。蒙乃尔合金具有优良耐腐蚀性能和中温强度,尤其在中高温的强酸、强碱介质中有很好的耐腐蚀性能。化工二厂草甘膦生产中使用了蒙乃尔400材料。但在通常的焊接工艺条件下,其焊缝中易出现气孔、未焊透及焊接裂纹等缺陷。由于该材料的焊接原先一直由厂家进行,一方面在遇到紧急情况下不能满足生产需要,另一方面厂家生产费用较高,为了使该材料的焊接技术为我掌握,因此攻克该新材料的焊接技术迫在眉睫,同时也将不断提升工程分公司为公司生产服务的能力。
一、蒙乃尔400焊接性能分析
蒙乃尔400化学成分如表1,室温下机械性能如表2。
表1蒙乃尔400化学成分
表2蒙乃尔400室温机械性能
1、在焊接中,由于蒙乃尔在一个温度区间形成一个互熔合金而凝固,这样就使得合金的流动性相对较差,并且由于熔点高、导热性差,造成过热区高温停留时间过长,使其过热区出现粗大晶粒,就很可能使枝晶缩松在晶界处形成,使焊接接头的塑性严重下降。
2、蒙乃尔容易吸收气体(主要吸收H2、CO等气体),在焊接过程中,如果吸收的气体不能及时扩散出去,就会形成分散气孔,造成类似“马蜂窝”式缺陷,甚至有贯穿整个焊缝的可能。
3、蒙乃尔合金的焊接,当含碳量和含硅量增加时,焊接性能很差。当含硅量达到1.5%以上时,就不大焊接了。而硫、磷及低熔点金属以液态薄膜的形式存在于界面,形成很大的收缩力,导致热裂纹的倾向严重。并且蒙乃尔导热系数小,线膨胀系数小,在焊接局部加热和冷却的条件下,接头在冷却过程中可形成较大的拉应力,易于产生焊缝凝固裂纹【1】。
4、蒙乃尔材料焊接时,由于焊缝中合金元素含量高,熔池流动性差,易造成焊缝表面成形不良,主要表现在根部焊道背面恶化及盖面焊道表面粗糙。焊缝表面成形不良对焊缝性能的影响在常温或高温的工况下表现不明显,但在低温工况下,其表面成形不良造成的应力集中对焊缝低温性能的影响不亚于焊缝内部质量的影响。
二、焊接工艺参数的选择
1、焊接方法及设备的选择
根据以上焊接性分析,蒙乃尔的焊接应采用惰性气体保护焊,并采用小电流,冷焊的方式,以提高热输入,减少高温停留时间,防止粗大晶粒的形成【2】。根据目前现场施工的情况以及工厂现有设备状况,选择了钨极氩弧焊方法,采用直流正接,焊机选用山东山大奥太焊机。
2、焊接接头形式及坡口形式的选择
由于我们焊接的主要为蒙乃尔盘管,接头形式主要为对接和角接。根据经验,在管子厚度小于2.5mm时,可以不用开坡口,但考虑到蒙乃尔材料流动性差,线膨胀系数小,所以我们在施工中开单面70°坡口,目的是改变树状晶的结晶方向,分散低熔点共晶的分布【3】减少热应力,放置热裂纹的产生。
3、焊接材料的选择
通过蒙乃尔400化学成分查找与其化学成分相匹配的焊接材料,ERNiCu-7焊丝与蒙乃尔400母材化学成分一致,为最佳匹配焊材(详见母材与焊接材料化学成分对比表3)。最终选择美国合金科技公司TECHALLOY(泰克罗伊) 生产的Monel焊丝。
表3蒙乃尔400母材与焊接材料化学成分对比表
名称 C Mn Si Cu Ni Al Fe S P
母材 0.11 0.99 0.16 32,26 65.02 0.04 1.42 ≤0.001 ≤0.005
焊材 0.072 3.53 0.97 29.52 65.11 0.22 0.45 0.001 0.005
4、焊接工艺参数的选择
根据蒙乃尔材料特点,应采用小电流,焊接电流为55-85A;又由于材料流动性差,采取不摆动或微摆动,这样有利于焊缝的成型。
三、焊接工艺性能试验
1、焊前清理
在高温情况下,蒙乃尔合金易受S、P、Pb和其它低熔点物质的作用而引起脆化,而在加工过程中避免这些杂物的沾污几乎是不可能的,所以焊前应对金属表面进行彻底清理,而且要保证坡口平整,不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。
2、焊接施焊及检验
按焊接工艺要求进行施焊,经外观检测、X射线检测以及力学性能试验(图1),判定焊接工艺符合要求,力学性能试验报告见表4。
图1正在进行蒙乃尔400力学性能试验
表4蒙乃尔400焊缝力学性能试验报告
拉伸试验试验报告编号: PQR065
试样编 号 试样宽度 (mm) 试样厚度
(mm) 横截面积(mm2) 断裂载荷
(KN) 拉伸强度
(Mpa) 断裂部位和特征
1-1 11.8 2.5 29.5 18 610 热影响区
1-2 11.9 2.5 29.75 18 610 热影响区
弯曲试验 试验报告编号:PQR065
试样编号 试样类型 (mm) 试样厚度
(mm) 弯心直径(mm2) 弯曲角度
( 。) 试验结果
2-1 面弯 2.5 10 180 合格
2-2 面弯 2.5 10 180 合格
6-1 背弯 2.5 10 180 合格
6-2 背弯 2.5 10 180 合格
3、焊接工艺指导书的编制
根据评定合格的蒙乃尔400焊接工艺评定试验结果,编制今后实践过程的蒙乃尔400焊接工艺指导书,指导今后蒙乃尔400的焊接。
四、蒙乃尔焊接实践
08年至今共对化工二厂monel400内盘管进行多次维修(图2),质量检验合格,产品使用至今未出现焊接质量问题,反映良好,再次证明了焊接质量的可靠性;
图2化工二厂维修的一台monel400盘管
以前生产厂家一次维修费用高达10万元,而目前维修费用可以控制在2000元内,通过这次蒙乃尔400焊接工艺的攻关,为公司设备维修降低了成本,提升了工程分公司为公司生产服务的水平和能力。
参考文献
1、Ni-Cu(蒙乃尔)合金管道结构的焊接 焊接技术徐国建吴因杰
2、烷基化装置中蒙乃尔合金管道的焊接 石油化工设备赵文林
焊接技术范文3
关键字 机械焊接;焊接技术
中图分类号TG44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)91-0062-02
21世纪以来,科技作为生产力的主要推动者,其影响渐渐波及至机械制造业中。从而催生出众多机械制造工艺,在这些工艺中,焊接技术的发展最为明显。
1机械焊接
焊接是一种金属加工工艺,它被广泛应用于航空航天、机械制造、汽车制造等现代工业生产中。近年来,随着科技的进步,新型焊接技术也不断发展和提高。
2机械焊接技术
2.1电子束焊接
电子束焊接首先应用在德国,之后逐渐发展成熟。较之传统的焊接工艺,它的能量密度更高,并且热变形较小,应用的范围也较为广泛。
电子束焊接的工作原理是:用电子枪中聚集的告诉电子束对工件的接缝处进行轰击,在轰击的过程中,会发生机械能的转变,即动能转化为热能。这样就产生了焊接所需要的热源,利用这些热能,完成焊接工作。
以前,电子束焊接主要被应用于国防、军工工业中。近些年来,这种焊接技术开始在民用工业中推广使用。比如汽车工业的齿轮、发电站的锅炉等。
2.2激光焊接技术
激光焊接技术是激光加工技术中的重要部分,它是一种高能束的热传导性技术。与传统的焊接工艺相比,激光焊接技术更加快捷方便,同时焊接的质量和稳定性更高,工件产生变形的可能也小,因此被大量投入工业生产。
激光焊接技术主要是利用抛物镜或者凸透镜汇集周围的热量,这时的激光就是一个高温度的热源,将其应用于工件接缝的表面,能够起到焊接的作用。根据工件的不同,激光焊接的方式也有所不同,常用的激光焊接方式是传导焊接和小孔焊接两种。
在航天航空工业中,经常会利用激光焊接技术来进行工件的修复;在汽车制造领域,激光焊接技术被广泛应用于散热器、传动轴等零部件的制造中。随着激光加工技术的不断发展,激光焊接技术的应用领域必然还会扩大。
2.3搅拌摩擦焊接技术
搅拌摩擦焊接技术,顾名思义就是利用摩擦力产生的热量进行焊接,这就决定了它的使用范围,即低熔点的金属焊接。这种焊接技术的自动化水平更高,接头的质量和稳定性更好,并且节能低碳。
在进行搅拌摩擦焊接过程中,会将一个搅拌针焊缝中,利用摩擦力对金属进行加热,让其呈现一种塑性状态,同时金属会形成旋转的空洞,随着搅拌针的不断前移,旋转空洞和塑形金属各自向相反的方向移动,金属在冷却之后,焊接的缝隙密度会更高。
搅拌焊接技术主要用于造船业、航空航天业、建筑业、交通工具等领域。在造船业中,它主要被用来焊接甲板上、船头上的部件;在航空航天业中,飞机的机身、油箱都会用到它;而交通工具领域,火车、高速列车等的车身、交换器等都要用搅拌摩擦焊旱季技术。
2.4电渣焊接技术
电渣焊接技术是一种利用电阻热进行焊接的技术。它能够一次性焊接钢材、铁基金属等质地较厚的工件,同时生产成本也较低,焊接质量较高。
电渣焊接技术依据的原理是:把电热组作为一种热源,用来熔化金属和木材,之后冷却凝固,使各金属原子之间相互连接。常用的电渣焊技术主要有熔嘴、非熔嘴电渣焊技术,丝极电渣焊技术,板级电渣焊技术等。
电渣焊技术主要被应用于一些特殊的地方或行业,比如铁路各个站点的焊接;鼓风炉壳等厚壁容器的焊接等等。
2.5等离子弧焊接技术
等离子弧焊接技术是一种基于等离子弧切割工业的新型焊接技术。它是一种较为及其精密的焊接技术。
等离子弧焊接技术准确地说应该是“压缩电弧焊接”,它是焊炬将整个电弧进行最大限度的压缩,促使其中的等离子效应加剧,之后电弧就变成了一个具有稳定性、单向性的强大射流热源,温度高达16000K~33000K,然后可以直接进行金属的焊接。通常企业较为常用的等离子弧主要是转移型的和非转移型两种。
2.6超声波焊接技术
超声波焊接技术主要是进行热塑性塑料制品焊接的高科技技术,这种技术焊接出来的塑料制品档次和质地较高,同时生产的成本和效率也就高。
在超声波进行焊接的过程中,发生器会释放出20KHz或者15KHz具有高压性、高频性的信号,通过能量转换系统,可以将这种信号转化为一种高频的机械振动,用于塑料品的工件中。然后通过摩擦力是接口的温度升高,当温度达到工件的熔点时,工件会自动融化来填充接口处的缝隙。冷却定型以后,整个焊接工艺就顺利完成。
超声波焊接技术因为其本身的特性,所以在塑料品加工行业中应用较为广泛,而在机械类加工工业中,应用较少。
2.7爆炸焊接技术
自1944年Carl提出爆炸焊接技术之后,美国、日本、德国等先后对其进行了研究。时至今日,这项技术已经日趋成熟。
爆炸焊接技术热源的主要来源是炸药爆炸时,产生的强大能量。这种能量能够是金属物质熔化变形,之后重新进行各个原子之间的组合,冷却之后增加焊接的稳定性。它是一门危险性较高、科技和人员要求也较高的焊接技术。
爆炸焊接技术由于在焊接的过程中,需要大量炸药做引,故而存在着安全隐患。一般的民用企业因为资金或者技术的缺乏,安全措施不足,通常不会采用这种技术。所以爆炸焊接技术主要应用于国防工业(化工、石油、造船、航空航天)和军工工业(军事、核工业)等。
2.8机器人焊接技术
机器人技术其实是在焊接自动化的基础上发展而来的。在20世纪末期,首次被应用于焊接技术领域。近年来,随着市场经济的发展,各企业订单量和交易量的不断增加,生产线不断扩大,机器焊接技术已经成为自动化焊接领域的主要发展趋势。
机器人焊接技术是一种容机械制造、计算机编程、物理力学等为一体的综合性学科。要使用这种技术,首先要制造符合标准的机器人,通过计算机编程将各种参数计算后安装至机器人的“大脑”中。这一系列工作完成之后,机器人可以根据工作指令来进行焊接。
机器人焊接技术的发展至今还不太成熟,故而各种行业的使用都比较少。
作为加工制造行业中的关键技术,焊接技术和工艺的不断创新,不仅能够促进其自身的发展,也能够促进整个机械制造行业的发展壮大。
参考文献
焊接技术范文4
【关键词】供热管网 金属焊接 技术探讨
随着经济的飞速发展,供热管网也在不断增多。而焊接质量是保证供热管网正常安装及运行的基础,应引起重视。要想掌握好供热管网的焊接技术,就要了解供热管网的焊接工艺,弄清供热管网焊接中常见缺陷的产生原因,进而找到缺陷防治的有效办法和措施。
一、供热管网焊接的基本工艺要求
在供热管网焊接过程中,会因为许多技术问题使焊接工程存在质量问题,所以相关焊接技术人员在作业前,必须先熟悉掌握焊接工艺,这样才能避免技术上的质量问题,才能保证整个焊接工程的质量。供热管网焊接工艺主要有以下内容:焊接时碳素钢允许的最低环境温为-20℃,低合金钢、普通低合金钢为-10℃,中、高合金钢为0℃。各种钢材施焊前需先预热,其基本要求是壁厚大于或等于6mm的合金钢管子、管件(如弯头、三通等)和大厚度板件在负温下焊接时,预热温度可提高至20~50℃; 壁厚小于6mm的低合金钢管子及壁厚大于15mm的碳素钢管在负温下焊接时亦应适当预热;异种钢焊接时,预热温度应按焊接性能较差或合金成分较高的一侧选择;d、接管座与主管焊接时,应以主管规定的预热温度为准;非承压件与承压件焊接时,预热温度应按承压件选择。施焊过程中,层间温度应不低于规定的预热温度的下限,且不高于400℃。对于中、高合金钢(含铬量大于或等于3%或合金总含量大于5%)管子和管道焊口,为防止根层氧化或过烧,焊接时内壁应充氩气或混合气体保护。要严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物,高合金钢材料表面不得焊接对口用卡具。管子焊接时,管内不得有穿堂风。采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝检查后,应及时进行次层焊缝的焊接,以防止产生裂纹。多层多道焊缝焊接时,应逐层进行检查,经自检合格后,方可焊接次层,直至完成。为减少焊接变形和接头缺陷,直径大于194mm的管子和锅炉密集排管(管子间距小于或等于30mm)的对接焊口宜采取两人对称焊。
二、供热管网焊接中常见缺陷的产生原因
1、气孔的产生
在供热管网焊接时最常出现的是氢气孔,分为内部气孔、表面气孔、接头气孔。产生气孔的主要原因有:坡口边缘不清洁,有水分、油污和锈迹,焊条或焊剂未按规定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。供热管网中的4小管焊接多为氩弧焊,它对焊接条件要求很高,环境因素致使产生气孔的概率更大。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小。过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。
2、咬边的产生
焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条(焊丝)角度不当等。咬边减小了母材接头的工作截面,从而在咬边处造成应力集中,散在重要的结构或受动载荷结构中,一般是不允许咬边存在的,或对咬边深度有所限制。
3、夹渣的长生
夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因,一是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;二是坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快;三是在使用酸性焊条时,由于电流太小或运条不当形成“糊渣”;四是使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣;五是焊条偏芯,也易形成夹渣。
4、未焊透、未熔合的产生
焊接时,接头根部未完全熔透的现象。称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层闻有局部未熔透现象.称为未熔合。因此,在4大管道的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。
5、焊接裂纹的产生
焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹,其特征是焊后立即可见,且多发生在焊缝中心,沿焊缝长度方向分布。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质,由于这些杂质熔点低,结晶凝固最晚,凝固后的塑性和强度又极低,因此,在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下,熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开,或在凝固后不久被拉开,造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时,也易产生热裂纹。
三、供热管网焊缺陷的防治措施
在具体的实践中,供热管网焊接的质量缺陷是普遍存在的,相关技术人员对金属焊缝进行检验时,要做到及早发现缺陷,并把焊接缺陷限制在一定范围内,以此来确保机组经济、安全、稳定运行。
1、预防产生气孔的办法
选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水分、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条,当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时,应严格控制使用范围,焊丝要除锈,使其表面光亮。埋弧焊时。应选用合适的焊接工艺参数。特别是薄板焊,焊接速度和线能量应尽可能小些。
2防止产生咬边的办法
选择合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制焊条角度和电弧长度;氩弧焊工艺参数要合适,特别要注意焊接速度不宜过高,手法平稳。
3、防止产生夹渣的措施
正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘。选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。焊条质量要过关,不能有偏芯现象。
4、防止未焊透或未熔合的方法
正确选取坡口尺寸,合理选用焊接电流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况。
5、防止产生热裂纹的措施
一是严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度。适当提高焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊.以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减小焊接应力。
综上所述,要想克服供热管网焊接技术存在的许多不足,就需要技术人员在焊接作业前,要先熟悉焊接工艺,掌握焊接技术要求。同时,在焊接过程中,要严格检验是否存在缺陷,及时发现质量隐患,并适时制定解决方案,以此来确保供热管网安全、经济地运行,达到正常供热的目标。
参考文献:
[1] 杨成宇,高忠义.电厂金属焊接中常见缺陷的成因及其防止措施[J].内蒙古科技与经济,2011(7).
焊接技术范文5
关键词:激光焊接 功率密度 熔焊 应用
中图分类号:TH11 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)004-040-01
激光焊接是利用激光束聚焦后所获得的能量高,方向性好的光束照射在工件所需的焊接部位,使光能转化为热能,从而熔化金属进行焊接的一种工艺方法。激光焊接在机械,汽车,钢铁,造船,航空航天等行业得到了日益广泛的应用,并促进了技术的发展和进步。
1 激光焊接的工作机理
20世纪60年代以来,随着CO2,YAG等激光器的诞生,他们广泛应用于焊接中,激光焊接的工作机理按激光器所提供的功率密度的大小可分为两种:其一是激光传热熔化焊,工件表面吸收射激光,然后通过热传导而形成一定体积的熔池,这类激光器的功率密度为105~106w/cm2。另一种为激光深熔焊,它是由于材料在高的功率密度下瞬间汽化而形成圆孔空腔,随着激光束和工件的相对运动似的远控附近的金属熔化,流动,封闭,凝固连接形成焊缝,这类激光器的功率密度为106~108w/cm2。
2 激光焊接的主要特性
与其他焊接方法相比,激光焊接的主要优点有:
(1)激光焊接的功率密度大,方向性强
(2)激光焊接速度快,深度大,变形小
(3)激光焊接设备简单,可直接在大气中焊接,不需要真空或惰性气体的保护,便于用于实际生产。
(4)由于激光束能利用反射面将其向任何方向弯曲或聚焦,所以适合于焊接较复杂的零件。
(5)激光焊接还可以应用于异种金属材料的焊接,甚至可以焊接玻璃钢等非金属。
但激光焊接也有一定的局限性:
(1)焊接装配精度极高,因为激光束的光斑很小,焊缝很窄,不加任何填充材料,否则极易造成焊接缺陷
(2)激光焊接设备费用很高,一次性投资很大
3 影响激光焊接质量的因素
激光焊接参数是决定焊接能力的重要因素,直接影响焊接质量,因此必须对激光焊接的工艺参数进行研究和控制,才能有效采用激光焊接技术。
主要的工艺参数有:激光输出功率,激光输出波形,激光脉冲宽度,离焦量和焦距,焊接速度,材料的吸收率,保护气体等。
激光的输出功率和焊接速度影响着焊接温度,熔池的大小和熔池的深度,显著影响着焊接的质量。脉冲宽度影响着熔深和HAZ,对焊接质量也能产生很大的影响。焊接时光束的焦距和离焦量影响着能量密度,采用短焦距可获得较高的能量密度,光斑小,但要求工件的间距要小。激光束与材料吸收的相容性对材料的吸收率影响很大,它也影响着熔池中温度升高的趋势,对焊接热循环及焊接接头的质量造成一定的影响。另外保护气体也影响着焊接的质量,激光焊接中常使用惰性气体来保护熔池,一般用氮气,氩气,氦气,但氦气成本最高,防氧化性能最好,不易形成等离子体氩气防氧化性能也好,但易电离,常用于铝钛作保护气,氮气成本最低,一般应用于不锈钢的焊接。
4 激光焊接在现代工业中的实际应用
在发达国家中,激光焊接已得到了普遍的应用,以汽车业为例,世界许多大的汽车生产商车身都采用激光焊接,车身通常是由一个大的冲压件经过激光焊将平板坯拼接而成,由于激光焊接小的体积变形,几乎没有扭曲,配合机器人的自动化操作,可得到符合条件的车身,节省劳力和成本。同时激光焊接还可以将不同厚度,不同材质,不同强度的数块板坯焊在一起,用来压制大型的覆盖件,这样可减少冲模,焊接设备和工具,提高部件的精度,改善零件的整体性。
在国内,激光焊接在对板材拼接的焊接,多联齿轮的焊接,双金属锯条的焊接等激光焊接工艺都有一定的研究。中科院长春广电研究所利用CO2激光器焊接双金属焊条,焊接功率为700K,焊速2m/min,焊后经过高温回火,得到电子束焊接的质量,使用寿命极高。上海光电研究所和华中科技大学联合应用国产大功率C02激光器进行齿轮深熔焊接,得到焊接深度4mm,深宽比为2:1的焊缝。为解决武汉钢铁公司和东风汽车公司车身激光焊接的需要,我国研制了一套激光焊接设备,解决了高功率CO2焊接设备的关键技术,对开展4~6mm激光焊接提供了重要作用。
5 结束语
虽然激光技术仅有几十年广泛发展的历史,但随着科技的进步以及焊接与激光的紧密结合,激光焊接以其高的能量密度,方向性强及变形小的优势正逐步应用于制造业,国防工业,粉末冶金领域,电子工业,生物医学等领域,相信不久的将来,激光焊接技术会得到更为广泛的应用,极大地促进工业的发展和人类的文明和进步。
参考文献:
[1]张永康.激光焊接技术[M].化学工业出版社,2004:68-76.
[2]郑启光,激光先进制造技术[M].华中科技大学出版社,2001:110-120.
焊接技术范文6
关键词 焊接;技术特征;发展趋势
一、我国焊接技术发展的现状分析
焊接作为组装工艺之一,通常被安排在制造流程的后期或最终阶段,因而对产品质量具有决定性作用。焊接是一种低成本、高效益连接材料的可靠工艺方法。到目前为止,还没有另外一种工艺比焊接更为广泛地应用于材料间的连接。在国内,焊接材料和焊接设备的生产量日益增加,从焊接材料的制造技术和焊接设备的发展上看,我国现化焊接技术已有很大发展,其中有些产品技术已接近或达到国际先进水平,如逆变式焊机技术。因此无论就目前和以后的发展来看,焊接技术都是加工各种材料使其增强市场竞争力的首选工艺。焊接技术已发展成为融材料学、冶金学、热处理学、力学、自动控制学、电子学、等学科为一体的综合性学科,它从单一的加工工艺发展成综合性工程技术,它和压力加工,金属切削加工,锻造,热处理等加工方法一起构成了现代金属加工工艺的主流,它涉及到材料,结构设计,电源设备,下料,成型,焊前和焊后的处理,生产过程自动化和机械化,质量检测,失效分析,卫生与安全,环境保护等众多领域。焊接作为一种现代的先进制造工艺技术,正逐步应用到各种材料各种领域中。目前,我国作为世贸组织的重要一员,焊接技术的发展存在着巨大的机遇与挑战,所以,我国必须大力发展新型焊接技术 ,需要面向全球化,自动化,绿色化发展。
二、焊接技术的特征
对于我国而言,努力发展焊接技术是一项十分迫切而且艰巨的任务,而自动化焊接技术的不成熟使得我国必须切切实实的做好基础工作,因此,了解常用焊接技术是非常有必要的。我国常有焊接技术有:(1)熔化焊接由于加热方式及熔炼方式的区别,可以有以下几种主要类形:气焊,电弧焊,电渣焊,真空电子束焊接,激光焊。(2)压力焊由于加热方式的不同,可以有以下几种主要类形:①摩擦焊。利用摩擦热使工件表面加热,然后施加压力的焊接,其特点是摩擦时能够去除焊接面上的氧化物,而且热量集中,因此适用于导热性好及易氧化的有色金属的焊接。②电阻焊。这是利用电阻加热的方法,最常用的有点焊、缝焊及电阻对焊三种。前两者是将焊件加热熔化状态并同时加压;电阻对焊是先将焊件加热到表面熔化状态或高塑性状态,然后施加压力。电阻焊的特点是机械自动化程度高,因而生产效率高,适用于大批量生产。③超声波焊接是一种冷压焊,借助于超声波的机械振荡原理,与上述工艺不同之处在于用超声波替代了所施加的压力用来降低焊件所需用的压力,适用于点焊有色金属及其合金(铜铝等)的薄板。④冷压焊。其特点是不需加热,只依靠作用于焊件的强大的压力来进行焊接,适用于熔点较低的母材,例如铅、铝、铜等导线的焊接。⑤扩散焊。扩散焊是焊件紧密贴合,在真空或保护气氛(防氧化)中,加以一定温度和压力并保持一段时间,利用分子扩散理论使接触面之间的原子相互扩散而完成焊接的焊接方法。扩散焊主要用于焊接常规焊接工艺难以满足技术要求的小形、精密、复杂的焊件。压力焊接时,压力使接触面发生塑性变形,增加真实的接触面积。加剧的温度使焊件塑性变形部分晶体细化发生再结晶,高温同时加速了原子的扩散。冷压焊时,虽然没有加热,但压力接触面的不均匀使得接触面有热力集中,也达到了加热的效果。
三、我国焊接技术的发展方向