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焊接器械外观缺陷及解决措施

Date:2016-05-03 16:57:27 Hit:

1、变位机与焊接外观缺陷

   外观缺陷均属于操作技术不良而产生的缺陷,与焊丝、焊条、母材钢种及结构形状关系不大。

   (1)咬边

   咬边是在沿着焊趾的母材部位上被电弧烧熔而形成的凹陷或沟槽,造成咬边的主要原因,是由于焊接时选用了过大的焊接电流、电弧过长及角度不当。一般在平焊时较少出现。在立、横、仰焊时,如电流较大,由于运条时在坡口两侧停留时间较短,在焊缝中间停留时间长了些,使焊缝中间的铁水温度过高而下坠,两侧的母材金属被电弧吹去而未填满熔池所致。焊条角度不当时亦能产生咬边。

   防止措施:

   1)选用合适的电流,避免电流过大;

   2)操作时电弧不要拉的过长;

   3)焊条摆动时在坡口边缘运条稍慢些,停留时间稍长些,在中间运条速度要快些;

   4)焊条角度适当。

   (2)凹坑

   焊后,在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分称凹坑。产生的原因往往是由于操作手法不当,在收弧时未填满弧坑所致。

   防止措施:焊条可在收弧处稍多停留一会。有时会因停留时间过长导致熔池温度过高,造成熔池过大或焊瘤。此时应采用断续灭弧焊来填满,即焊条在该此处停留后就灭弧,待其稍冷后再引弧并填充一些熔化金属,这样几次便可将凹坑填满。

   (3)电弧擦伤

   电弧擦伤多是由于偶然不慎使焊条或焊把裸露部分与焊件接触,短暂地引起电弧后,在焊件表面所留下的伤痕。电弧擦伤处几乎不带有焊缝金属。电弧擦伤处的冷却速度极快,且擦伤处在熔化的瞬间缺乏应有的熔渣及保护气氛的保护。因此,此处的硬度很高且化学成分中含有对金属性能有害的气体。某些重要焊接结构发生意外脆性断裂事故的分析以及专门的试验结果说明,电弧擦伤对焊接结构有严重的脆化作用,在其他因素的共同作用下,电弧擦伤处可能成为焊接结构在使用过程或健在试验过程中发生脆性破坏的起源点。

   电弧擦伤的有害作用往往不被人们所注意。应当强调,对于重要的焊接结构,例如壁厚较大的容器、船舶及其重要的受压管道、容器和受动载的结构,不允许存在电弧擦伤。当发生电弧擦伤时,必须予以完全铲除。铲除后的部位应视情况予以补焊。补焊时,应遵守对该结构的焊接所制定的各项工艺规程,并且焊缝的长度不可过短,以防止再次产生局部硬化现象。

   (4)焊瘤

    焊瘤是焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的金属瘤,焊瘤是由于熔池温度过高,使液体金属凝固较慢,在自重作用下下坠而形成。在立、横、仰焊时较常见,在平焊对接时,第一层背面有时也可产生焊瘤。

    1)仰焊  采用一般的酸性焊条焊仰焊对接接头,第一层采用灭弧焊法时,常因灭弧与焊接时间掌握不当,使熔池温度过高而产生焊瘤。在以后几层焊接时,如电流较大,焊条在坡口边缘两侧的运条速度太快,而在中间较慢,并且前进速度稍低时,使中间的熔化金属温度过高,凝固得较慢,由自重引起铁水下坠而产生焊瘤;电弧如拉得过长,使母材温度升高亦促使焊瘤的形成;相反,电流过小时,为了使母材熔合良好,又不得不降低焊接速度,亦易使熔池中心温度过高而引起铁水下坠。

   防止措施主要是应严格掌握熔池温度,不能过高。

   ①选用比平焊小5%—10%的电流,但亦不能过小。

   ②焊条的左右摆动应中间走快些,两侧稍慢些,在边缘应稍停留一下(稳弧动作)。

   ③电弧压短些。

   ④在对接焊第一层时,要注意熔池温度,密切观察熔池形状。如已有下坠现象,应立即灭弧,让熔池温度稍微下降,再引弧焊接。此法亦可用在其他几层的焊接之中。

   2)立焊

   ①立焊对接打底层要求单面焊双面成形时,为了得到较好的焊缝,常由于对熔池温度掌握不当而在正面及背面产生焊瘤。

   正面焊瘤纯属熔池温度过高而引起;背面焊瘤则主要由于熔池温度过高以及焊接时背面弧柱过长,熔池金属流向背面过多所致。

   防止措施:选用合适的焊接工艺参数,间隙不宜过大;焊接电流比平焊稍小10%—15% :严格控制熔池温度,防止过高。可利用挑弧、灭弧来降温;对间隙过大者可采用两点法或三点法,避免产生焊瘤。

   ②对以后的各层进行立焊时,为使熔池温度适合,不致产生焊瘤,应使熔池呈扁椭圆形。为此,可使焊条左右摆动,两边稍慢,中间快些;如熔池温度稍高,熔池下部出现小“鼓肚”,则应立即以灭弧来达到降温的目的。

   3)平焊   在带衬垫和带封底焊(背面挑焊根后进行封底焊)的对接平焊中存在焊瘤问题。在单面焊双面成形的对接平焊中,第一层焊接时,由于熔池温度过高而烧穿,使熔化铁水下坠,在焊缝背面出现焊瘤,对背面无法清除的焊接结构件,应特别注意防止焊瘤的产生。

   防止措施如下:

   ①对口间隙不宜过大。在间隙大于规定数值时,宜采用两点法或三点法施焊。

   ②应控制熔池温度,使其不要过高,应选适当电流。当发现熔池水平位置突然下降,表示已焊穿,此时应马上灭弧。有经验的焊工能在熔池即将下降的时刻,察觉这一迹象,迅速的采取灭弧手段,这个时刻的标志之一是此时熔池向外喷射的小火星较多。

   (5)裂纹

   在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,金属材料的原子结合遭到破坏,形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。裂纹是焊接接头中最危险的缺陷,也是各种材料焊接中时常遇到的问题。对于低碳钢和强度等级比较低的低合金钢,如Q345(16Mn),焊接裂纹问题并不严重,也比较容易解决。这种钢材焊接生产中可能遇到热裂纹产生原因和克服办法如下。

   热裂纹的特征是断口呈蓝黑色,即金属在高温被氧化的颜色;裂纹总是产生在焊缝正中心或垂直于焊缝鱼鳞波纹,焊缝表面可见的热裂纹呈不明显的锯齿状;弧坑或气焊火口处的花纹状或稍带锯齿状的直线裂纹也属于热裂纹。这种裂纹产生的原因如下。

   1)焊缝中因偶然掺入超过一定数量的Cu所造成。应找到Cu的来源,设法排除,并对已裂部分进行局部返修。

   2)焊条质量不合格所造成(含Mn量不足、含C、S偏高的焊缝易产生热裂纹),应换用正规生产的经过质量检验的合格焊条。

   3)在大刚度的焊接部位上,由于收弧过于突然,于形成凹陷的弧坑时形成。应改善收弧技术,将弧坑填平后再收弧。

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