法律顧問(wèn):趙建英律師
來(lái)源:焊接切割聯(lián)盟(ID:jsjg1950)
焊接機器人常見(jiàn)缺陷
1.出現焊偏問(wèn)題
可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時(shí)出現問(wèn)題。這時(shí),要考慮TCP(焊槍中心點(diǎn)位置)是否準確,并加以調整。如果頻繁出現這種情況就要檢查一下機器人各軸的零位置,重新校零予以修正。
2.出現咬邊問(wèn)題
可能為焊接參數選擇不當、焊槍角度或焊槍位置不對,可適當調整。
3.出現氣孔問(wèn)題
可能為氣體保護差、工件的底漆太厚或者保護氣不夠干燥,進(jìn)行相應的調整就可以處理。
4.飛濺過(guò)多問(wèn)題
可能為焊接參數選擇不當、氣體組分原因或焊絲外伸長(cháng)度太長(cháng),可適當調整機器功率的大小來(lái)改變焊接參數,調節氣體配比儀來(lái)調整混合氣體比例,調整焊槍與工件的相對位置。
5.焊縫結尾處冷卻后形成一弧坑問(wèn)題
可編程時(shí)在工作步中添加埋弧坑功能,可以將其填滿(mǎn)。
機器人系統故障
1.發(fā)生撞槍
可能是由于工件組裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準確,可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。
2.出現電弧故障,不能引弧
可能是由于焊絲沒(méi)有接觸到工件或工藝參數太小,可手動(dòng)送絲,調整焊槍與焊縫的距離,或者適當調節工藝參數。
3.保護氣監控報警
冷卻水或保護氣供給存有故障,檢查冷卻水或保護氣管路。
焊接機器人的編程技巧
1.選擇合理的焊接順序,以減小焊接變形、焊槍行走路徑長(cháng)度來(lái)制定焊接順序。
2.焊槍空間過(guò)渡要求移動(dòng)軌跡較短、平滑、安全。
3.優(yōu)化焊接參數,為了獲得最佳的焊接參數,制作工作試件進(jìn)行焊接試驗和工藝評定。
4.采用合理的變位機位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對接頭的位置。工件在變位機上固定之后,若焊縫不是理想的位置與角度,就要求編程時(shí)不斷調整變位機,使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達到水平位置。同時(shí),要不斷調整機器人各軸位置,合理地確定焊槍相對接頭的位置、角度與焊絲伸出長(cháng)度。工件的位置確定之后,焊槍相對接頭的位置必須通過(guò)編程者的雙眼觀(guān)察,難度較大。這就要求編程者善于總結積累經(jīng)驗。
5.及時(shí)插入清槍程序,編寫(xiě)一定長(cháng)度的焊接程序后,應及時(shí)插入清槍程序,可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導電嘴,保證焊槍的清潔,提高噴嘴的壽命,確??煽恳?、減少焊接飛濺。
6.編制程序一般不能一步到位,要在機器人焊接過(guò)程中不斷檢驗和修改程序,調整焊接參數及焊槍姿態(tài)等,才會(huì )形成一個(gè)好程序。
減小焊接殘余變形的設計措施
1.合理選擇焊件尺寸
焊件的長(cháng)度、寬度和厚度等尺寸對焊接變形有明顯的影響。例如,板的厚度對于角焊縫的角變形影響較大,當厚度達到某一數值(鋼約9mm)時(shí)角變形最大。在制造T形或工形焊接梁時(shí),由于焊件細長(cháng),以致于焊接區收縮變形引起焊件彎曲變形是一個(gè)突出問(wèn)題。解決這一問(wèn)題的最好辦法就是要精心設計結構尺寸參數,(如板厚、板寬、板長(cháng)和肋板間距等)和焊接參數(如單位線(xiàn)能量等)。
2.合理選擇焊縫尺寸和坡口形式
焊縫尺寸的大小,不僅關(guān)系到焊接工作量,而且還對焊接變形產(chǎn)生較大的影響。焊縫尺寸大,焊接量也大,填充金屬消耗量多,造成焊接變形大。因此在設計焊縫尺寸時(shí),在保證結構承載能力的條件下,應采用較小的焊縫尺寸。片面加大焊縫尺寸對減小焊接變形極其不利。所以對并不承受很大工作應力的焊縫,不必采用大尺寸焊角,只要能滿(mǎn)足其強度要求就好。
另外,還要合理設計坡口型式。例如對接接頭要采用角變形為零的最佳X形坡口尺寸。對于受力較大的T形接頭和十字接頭,在保證相同強度的條件下,采用開(kāi)坡口的焊縫比不開(kāi)坡口焊縫動(dòng)載強度高,焊縫金屬量少,而且對減小焊接變形也是有利的,尤其對厚板而言,更在意義。
3.盡量減少不必要的焊縫
在焊接結構設計中,應該力求使焊縫數量減至最少。一般在設計中常采用加肋板來(lái)提高結構的穩定性和剛度,特別是有時(shí)為減輕主體結構重量而采用較薄板,勢必增加肋板數量,從而大大增加裝配和焊接的工作量,其結果是不但不經(jīng)濟,而且焊縫致使焊接變形過(guò)大。所以實(shí)踐證明合理選擇板厚,適當減少肋板,使焊縫減少,即使結構可能稍重,還是比較經(jīng)濟的。
4.合理安排焊縫位置
為避免焊接結構彎曲變形,在結構設計中,應力求使焊縫位置對稱(chēng)于料接構件的中性軸或接近于中性軸。因為焊縫對稱(chēng)于中性軸,有可能使中性軸兩側焊縫軸產(chǎn)生的彎曲變形完全抵消或大部抵消。因為焊縫接近中性軸,使焊縫收縮引起的彎曲力矩減小,從而使構件彎曲變形也減小。所以在焊接結構時(shí)應力求使結構對稱(chēng)。對于一些截面形狀無(wú)法改變的非對稱(chēng)結構件,可在保持截面形狀不變的情況下,采用調整焊縫重心軸與中性軸距離的方法減小變形。
減小焊接殘余變形的工藝措施
1.反變形法
焊接前裝配時(shí)根據經(jīng)驗預估變形的大小,給構件一個(gè)與焊接變形方向相反的變形,以此與焊接變形相抵消,使結構在焊接后能達到技術(shù)要求。反變形有兩種方法:①塑性反變形;②彈性反變形。在實(shí)際生產(chǎn)中,彈性反變形比塑性反變形更可靠些。因為即使彈性反變形的預應變量不夠準確,也總是可以減小角變形。若采用塑性反變形,所選取的塑性預彎量必須非常精確,否則得不到良好的效果。
2.在外拘束條件下焊接
將焊件剛性固定在夾具中,以限制構件在焊接過(guò)程中產(chǎn)生變形。對減小焊件的角變形有很好的效果,可使焊接變形減少,但焊接應力較高。
3.合理選擇焊接方法和焊接規范
為減小焊接變形,應盡可能采用高能量密度的焊接方法。如電子束焊、激光焊接、窄間隙焊接等。它們有較低的焊接線(xiàn)能量,焊接變形極小。在一般生產(chǎn)中,CO2氣體保護焊來(lái)取代手工電弧焊,不但效率高,而且還能明顯地減小焊接變形。焊接薄板時(shí),可采用鎢極脈沖氬弧焊或電阻焊,縫焊,都可防止壓曲變形。
如果在生產(chǎn)中沒(méi)有條件采用低線(xiàn)能量的方法,又不降低焊接規范時(shí),可采用直接水冷或采用水冷銅塊來(lái)改變熱場(chǎng)分布,以達到減小變形的目的。但是對于淬硬性高的金屬材料,此方法慎用。
4.選擇合理的裝配焊接順序和焊接方向
裝配焊接順序的設計,主要考慮先期焊縫產(chǎn)生的焊接應力和變形對后續焊縫的影響,還要考慮后續焊縫產(chǎn)生的應力和變形是怎樣與先期焊縫的影響相互作用的。實(shí)踐證明,正確選擇裝配焊接順序,是防止焊接變形的有力措施。
在生產(chǎn)中通常采用以小拼大的焊接結構進(jìn)行生產(chǎn),先焊成若干部件和組件,然后裝配焊接成整體結構。由于焊件的裝配和焊接順序不同,在生產(chǎn)過(guò)程中結構剛性的遞增以及對焊接變形的影響也不相同,因此要對其進(jìn)行分析比較,選擇變形最小的合理裝配焊接順序。
一般情況下,應先焊收縮量大的焊縫,后焊收縮量小的焊縫。當同時(shí)存在對接焊縫和角焊縫時(shí),一般應先焊對接焊縫,后焊角接焊縫;當同時(shí)存在橫向焊縫和縱向焊縫時(shí),應先焊橫向焊縫,后焊縱向焊縫;當同時(shí)存在厚板焊縫和薄板焊縫時(shí),一般應先焊厚板焊縫,后焊薄板焊縫;當結構中同時(shí)存在斷續焊縫和連續焊縫時(shí),一般應先焊連續焊縫,后焊斷續焊縫。
5.預熱
焊接不均勻熱場(chǎng)是產(chǎn)生焊接變形的主要原因。因此采用適當的預熱;使焊接溫度分布趨于均勻,也是一種減小焊接殘余變形的有效措施。
6.用拉伸法和加熱法減小焊接薄板的平面外變形
用機械法或預熱法使被焊壁板進(jìn)行拉伸或伸長(cháng),與此同時(shí)將壁板焊到結構的框架上,焊完后,去掉拉伸載荷。此時(shí)壁板的收縮受到被焊框架的拘束,從而在壁板上只有小量的平面外變形產(chǎn)生。這時(shí)在焊接后壁板內存有殘余拉伸應力,而在框架內則存有殘余壓應力。這種方法對減小焊接薄板的壓曲變形具有良好的效果。
預防焊接冷裂紋的方法
1.正確地選材
選用堿性低氫型焊條和焊劑,減少焊縫金屬中擴散氫的含量;搞好母材和焊材的選擇匹配;在技術(shù)條件許可的前提下,可選用韌性好的材料(如低一個(gè)強度等級的焊材),或施行“軟”蓋面,以減小表面殘余應力;必要時(shí),在制造前對母材和焊材進(jìn)行化學(xué)分析、機械性能及可焊性、裂紋敏感性試驗。
2.嚴格地按照試驗得出的正確工藝規范進(jìn)行焊接操作
主要包括:嚴格地按規范進(jìn)行焊條烘干;選擇合適的焊接規范及線(xiàn)能量,合理的電流、電壓、焊接速度、層間溫度及正確的焊接順序;對點(diǎn)焊進(jìn)行檢查處理;搞好雙面焊的清根等;仔細清理坡口和焊絲,除去油、銹和水分。
3.選擇合理的焊接結構,避免拘束應力過(guò)大;正確的坡口形式和焊接順序;降低焊接殘余應力的峰值。
4.焊前預熱、焊后緩冷、控制層間溫度和焊后熱處理,是可焊性較差的高強度鋼和不可避免的高拘束結構形式,防止冷裂紋行之有效的方法。預熱和緩冷可減緩冷卻速度(延長(cháng)△t 800~500℃停留時(shí)間),改善接頭的組織狀態(tài),降低淬硬傾向,減少組織應力;焊后熱處理可消除焊接殘余應力,減少焊縫中擴散氫的含量。在多數情況下,消除應力熱處理應在焊后立即進(jìn)行。
5.焊后立即錘擊,使殘余應力分散,避免造成高應力區,是局部補焊時(shí)防止冷裂紋行之有效的方法之一。
6.在焊縫根部和應力比較集中的焊縫表面,(熱影響區受到的拘束應力較低),采用強度級別較低的焊條,往往在高拘束度下取得良好的效果。
7.采用惰性氣體保護焊,能最大地控制焊縫含氫量,降低冷裂紋敏感性,所以,應大力推廣TIG、MIG焊接。
預防焊接熱裂紋的方法
1.限制鋼材和焊材中,易產(chǎn)生偏析的元素和有害雜質(zhì)的含量,特別是S、P、C的含量,因為它們不僅形成低熔點(diǎn)共晶,而且還促進(jìn)偏析。C≤0.10%熱裂紋敏感性可大大降低。必要時(shí)對材料進(jìn)行化學(xué)分析、低倍檢驗(如硫印等)。
2.調節焊縫金屬的化學(xué)成分,改善組織、細化晶粒,提高塑性,改變有害雜質(zhì)形態(tài)和分布,減少偏析,如采用奧氏體加小于6%的鐵素體的雙相組織。
3.提高焊條和焊劑的堿度,以減低焊縫中雜質(zhì)的含量,改善偏析程度。
4.選擇合理的坡口形式,焊縫成型系數ψ=b/h>1,避免窄而深的“梨形”焊縫,(焊接電流過(guò)大也會(huì )形成“梨形”焊縫),防止柱狀晶在焊道中心會(huì )合,產(chǎn)生中心偏析形成脆斷面;采用多層多道焊,打亂偏析聚集。
5.采用較?。ㄟm當)的焊接線(xiàn)能量,對于奧氏體(鎳基)不銹鋼應盡量采用小的焊接線(xiàn)能量(不預熱、不擺動(dòng)或少擺動(dòng)、快速焊、小電流)、嚴格掌握層間溫度,以縮短焊縫金屬在高溫區的停留時(shí)間;
6.注意收弧時(shí)的保護,收弧要慢并填滿(mǎn)弧坑,防止弧坑偏析產(chǎn)生熱裂紋;
7.盡量避免多次返修,防止晶格缺陷聚集產(chǎn)生多邊化熱裂紋;
8.采取措施盡量降低接頭應力,避免應力集中,并減少焊縫附近的剛度,妥善安排焊接次序,盡量使大多數焊縫在較小的剛度下焊接,使其有收縮的余地。
預防再熱裂紋的方法
1.選材時(shí)應注意能引起沉淀析出的碳化物形成元素,尤其是V的含量。必須采用高V鋼材時(shí),焊接及熱處理時(shí)要特別加以注意。
2.熱處理時(shí)避開(kāi)再熱敏感區,可減少再熱裂紋產(chǎn)生的可能性,必要時(shí)熱處理前做熱處理工藝試驗。
3.盡量減少殘余應力和應力集中,減少余高、消除咬邊、未焊透等缺陷,必要時(shí)將余高和焊趾打磨圓滑;提高預熱溫度,焊后緩冷,降低殘余應力。
4.適當的線(xiàn)能量,防止熱影響區過(guò)熱,晶粒粗大。
5.在滿(mǎn)足設計要求的前提下,選用低一個(gè)強度等級的焊條,讓其釋放一部分由熱處理過(guò)程消除的應力,(讓?xiě)υ诤缚p中松弛),對減少再熱裂紋有好處。
預防未焊透的方法
1.控制好坡口尺寸:間隙、鈍邊、角度及錯口等;
2.控制電流、極性和焊速;使接頭充分預熱,建立好第一個(gè)熔池;
3.控制焊條直徑和焊接角度;克服電弧偏吹;
4.雙面焊清根一定要徹底;
5.坡口及鈍邊上的油、銹、渣、垢一定要清理干凈。
焊接性及其試驗評定
1.焊接:通過(guò)加熱或加壓,加或不加填充材料,使兩個(gè)物體進(jìn)行原子間的結合形成不可分割的整體的工藝過(guò)程。
2.焊接性:指同質(zhì)材料或異質(zhì)材料在制造工藝條件下,能夠焊接形成完整接頭并滿(mǎn)足預期使用要求的能力。
3.影響焊接性的四大因素是:材料,設計,工藝及服役環(huán)境。
4.評定焊接性的原則主要包括:①評定焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向,為制定合理焊接工藝提供依據;②評定焊接接頭能否滿(mǎn)足結構使用性能的要求;設計新的焊接試驗方法就符合下述原則:可比性,針對性,再現性和經(jīng)濟性。
5.碳當量:把鋼中合金元素的含量按相當于若干碳含量折算并疊加起來(lái),作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的參數指標。
6.斜Y型坡口對接裂紋試驗:目的是主要用于鑒定低合金高強鋼第一層焊縫和HAZ形成冷裂紋傾向,也可用于擬定焊接工藝。
1)試件制備,被焊鋼材板厚δ=9-38mm。對接接頭坡口用機械方法加工,試板兩端各在60mm范圍內施焊拘束焊縫,采用雙面焊。注意防止角變形和未焊透。保證中間待焊試樣焊縫處有2mm間隙。
2)試驗條件:試驗焊縫選用的焊條就與母材相匹配,所用焊條應嚴格烘干,焊條直徑4mm,焊接電流(170±10)A,焊接電壓(24±2)V,焊接速度(150±10)mm/min。試驗焊縫可在各種不同溫度下施焊,試驗焊縫只焊一道,不填滿(mǎn)坡口。焊后靜置和自然冷卻24h后截取試樣和進(jìn)行裂紋檢測。
3)檢測與裂紋條率計算。用肉眼或手持5-10倍放大鏡來(lái)檢測焊縫和熱影響區的表面和斷面是否有裂紋。一般認為低合金鋼“小鐵研”試驗表面裂紋率小于20%時(shí),一般不產(chǎn)生裂紋。
7.插銷(xiāo)試驗:目的,主要評定鋼材的氫致延遲裂紋傾向,附加其他設備,也可以測定再熱裂紋敏感性和層狀敏感性。
1)試件制備,將被焊鋼材加工或圓柱的插銷(xiāo)試棒,沿軋制方向取樣并注明插銷(xiāo)在厚度方向的位置。試棒上端附近有環(huán)形或螺形缺口。將插銷(xiāo)試棒插入底板相應的孔中,使帶缺口一端與底板表面平齊。對于環(huán)形缺口的插銷(xiāo)試棒,缺口與端面的距離a應使焊道熔深與缺口根部所截平面相切或相交,但缺口根部圓周被熔透的部分不得超過(guò)20%。對于低合金鋼,a值在焊接熱輸入為E=15KJ/cm時(shí)為2mm。
2)試驗過(guò)程,按選定的焊接方法和嚴格控制的工藝參數,在底板上熔一層堆焊焊道,焊道中心線(xiàn)通過(guò)試樣的中心,其熔深應使缺口尖端位于熱影響區的粗晶區,焊道長(cháng)度L約100-150mm。施焊時(shí)應測定800-500℃的冷卻時(shí)值t8/5值,不預熱焊接時(shí),焊后冷卻至100-150℃時(shí)加載;焊前預熱時(shí),應在高于預熱溫度50-70℃時(shí)加載。載荷應在1min之內且在冷卻至100℃或高于預熱溫度50-70℃之前施加完畢。如有后熱,應在后熱之前加載。當試棒加載時(shí),插銷(xiāo)可能在載荷持續時(shí)間內發(fā)生斷裂,記下承載時(shí)間。
合金結構鋼的焊接性
1.高強鋼:屈服強度σs≥295MPa的強度用鋼均可稱(chēng)為高強鋼。
2.Mn的固溶強化作用很顯著(zhù),ωMn≤1.7%時(shí),可提高韌性,降低脆性轉變溫度,Si會(huì )降低塑性,韌性,Ni既固溶強化又同時(shí)提高韌性且大幅度降低脆性轉變溫度的元素,常用于低溫鋼。
3.熱軋鋼(正火鋼):屈服強度為295-490MPa的低合金高強鋼,一般是在熱軋或正火狀態(tài)下供貨使用。
4.高強鋼焊接接頭的設計原則:高強鋼以其強度作為選用依據,因而焊接接頭的原則為:焊接接頭的強度等于母材的強度(等強原則),分析:①焊接接頭強度大于母材強度,塑韌性降低,②等于時(shí)壽命相當③小于時(shí),接頭強度不足。
5.熱軋及正火鋼的焊接性:熱軋鋼含有少量的合金元素一般情況下冷裂紋傾向不大,正火鋼由于含合金元素較多,淬硬傾向有所增加,隨著(zhù)正火鋼碳當量及板厚的增加,淬硬性及冷裂紋傾向隨之增大。影響因素:⑴碳當量⑵淬硬傾向:熱軋鋼的淬硬傾向及正火鋼的淬硬傾向⑶熱影響區最高硬度,熱影響區最高硬度是評定鋼材淬硬傾向和冷裂紋感性的一個(gè)簡(jiǎn)便的方法。
6.SR裂紋(消除應力裂紋,再熱裂紋):含Mo正火鋼厚壁壓力容器之類(lèi)的焊接結構,進(jìn)行焊后消除應力熱處理或焊后再次高溫加熱的過(guò)程中,可能出現另一種形式的裂紋。
7.韌性是表征金屬對脆性裂紋產(chǎn)生和擴展難易程度的性能。
8.低合金鋼選擇焊接材料時(shí)必須考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題:①不能有裂紋等焊接缺陷②能滿(mǎn)足使用性能要求。熱軋鋼及正火鋼焊接一般是根據其強度級別選擇焊接材料,其選用要點(diǎn)如下:①選擇與母材力學(xué)性能匹配的相應級別的焊接材料②同時(shí)考慮熔合比和冷卻速度的影響③考慮焊后熱處理對焊縫力學(xué)性能的影響。
9.確定焊后回火溫度的原則:①不要超過(guò)母材原來(lái)的回火溫度以免影響母材本身的性能②對于有回火的材料,要避開(kāi)出現回火脆性的溫度區間。
10.調質(zhì)鋼:淬火+回火(高溫)。
11.高強鋼焊接采用“低強匹配”能提高焊接區的抗裂性。
12.低碳調質(zhì)鋼焊接時(shí)要注意兩個(gè)基本問(wèn)題:①要求馬氏體轉變時(shí)的冷卻速度不能太快,使馬氏體有自回火作用,以防止冷裂紋的產(chǎn)生②要求在800℃-500℃之間的冷卻速度大于產(chǎn)生脆性混合組織的臨界速度。低碳調質(zhì)鋼焊接要解決的問(wèn)題:①防止裂紋②在保證滿(mǎn)足高強度要求的同時(shí),提高焊縫金屬及熱影響區的韌性。
13.對于含碳量低的低合金鋼,提高冷卻速度以形成低碳馬氏體,對保證韌性有利。
14.中碳調質(zhì)鋼合金元素的加入主要起保證淬透性和提高抗回火性能的作用,而真強度性能主要還是取決于含碳量。主要特點(diǎn):高的比強度和高硬度。
15.提高珠光體耐熱鋼的熱強性有三種方式:①基體固溶強化,加入合金元素強化鐵素體基體,常用的Cr,Mo,W,Nb元素能顯著(zhù)提高熱強性②第二相沉淀強化:在鐵素體為基體的耐熱鋼中,強化相主要是合金碳化物③晶界強化:加入微量元素能吸附于晶界,延緩合金元素沿晶界的擴散,從而強化晶界。
16.珠光體耐熱鋼焊接中存在的主要問(wèn)題是冷裂紋,熱影響區的硬化,軟化,以及焊后熱處理或高溫長(cháng)期使用中的消除應力裂紋。
17.-10到-196℃的溫度范圍稱(chēng)為“低溫”,低于-196℃時(shí)稱(chēng)為“超低溫”。
不銹鋼焊接
1.不銹鋼:不銹鋼是指能耐空氣,水,酸,堿,鹽及其溶液和其他腐蝕介質(zhì)腐蝕的,具有高度化學(xué)穩定性的合金鋼的總稱(chēng)。
2.不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕,點(diǎn)腐蝕,縫隙腐蝕和應力腐蝕等。均勻腐蝕,指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕的現象;點(diǎn)腐蝕,指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微,而分散發(fā)生的局部腐蝕;縫隙腐蝕,在電解液中,如在氧離子環(huán)境中,不銹鋼間或與異物接觸的表面間存在間隙時(shí),縫隙中溶液流動(dòng)將發(fā)生遲滯現象,以至于溶液局部Cl-,形成濃差電池,從而導致縫隙中不銹鋼鈍化膜吸附Cl-而被局部破壞的現象;晶間腐蝕,在晶粒邊界附近發(fā)生的有選擇性的腐蝕現象;應力腐蝕,指不銹鋼在特定的腐蝕介質(zhì)和拉應力作用下出現的低于強度極強的脆性開(kāi)裂的現象。
3.防止點(diǎn)腐蝕的措施:1)減少氯離子含量和氧離子含量2)在不銹鋼中加入鉻,鎳,鉬,硅,銅等合金元素3)盡量不進(jìn)行冷加工,以減少位錯露頭處發(fā)生點(diǎn)腐蝕的可能4)降低鋼中的含碳量。
4.不銹鋼及耐熱鋼的高溫性能:475℃脆性,主要出現在Cr>13%的鐵素體,430-480℃之間長(cháng)期加熱并緩冷,導致在常溫時(shí)或負溫時(shí)出現強度升高而韌性下降;σ相脆化,是Cr的質(zhì)量分數的45%的典型,FeCr金屬間化合物,無(wú)磁性,硬而脆。
5.奧氏體不銹鋼焊接接頭的耐蝕性:1)晶間腐蝕,2)熱影響區敏化區晶間腐蝕,3)刀狀腐蝕。
6.防止焊縫發(fā)生晶間腐蝕的措施:1)通過(guò)焊接材料,使焊縫金屬或者成為超低碳情況,或者含有足夠的穩定化元素Nb。2)調整焊縫成分獲得一定δ相。晶間腐蝕理論本質(zhì)上就是貧鉻理論。
7.熱影響區敏化區晶間腐蝕:指焊接熱影響區中加熱峰值溫度處于敏化加熱區間的部位所發(fā)生的晶間腐蝕。
8.刀狀腐蝕:在熔合區產(chǎn)生的晶間腐蝕,有如刀削切口形式,故稱(chēng)為“刀狀腐蝕”。
9. 防止刀狀腐蝕措施:①選用低碳母材和焊接材料②采用又相組織的不銹鋼③采用小電流焊接,減少焊接粗晶區的過(guò)熱程度及寬度④與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫最后焊接⑤交叉焊接⑥加大鋼中Ti,Tb含量,使焊接粗晶區的晶粒邊界有足夠的Ti,Tb與碳化合。
10.不銹鋼為什么采用小電流焊接?以減小焊接熱影響區的溫度,防止焊縫晶間腐蝕的產(chǎn)生,防止焊條,焊絲過(guò)熱,焊接變形,焊接應力,可以減少熱輸入等。
11.引起應力腐蝕開(kāi)裂的三個(gè)條件:環(huán)境,選擇性的腐蝕介質(zhì),拉應力。
12.防止應力腐蝕開(kāi)裂的措施:1)調整化學(xué)成分,超低碳有利于提高抗應力腐蝕的能力,成分與介質(zhì)的匹配問(wèn)題,2)清除焊接殘余應力3)電化學(xué)腐蝕,定期檢查及時(shí)修補等。
13.為提高耐點(diǎn)蝕性能:1)一方面必須減少Cr,Mo的偏析2)一方面采用較母材更高Cr,Mo含量的所謂“超合金化”焊接材料。
14.奧氏體不銹鋼焊接時(shí)會(huì )產(chǎn)生熱裂紋,應力腐蝕裂紋,焊接變形,晶間腐蝕。
15.奧氏體鋼焊接熱裂紋的原因:1)奧氏體鋼的熱導率小,線(xiàn)膨脹系數大,拉應力致大,2)奧氏體鋼易于聯(lián)生結晶形成方向性強的柱狀晶的焊縫組織,有利于有害雜質(zhì)偏析3)奧氏體鋼合金組成較復雜,易溶共晶。
16.防止熱裂紋措施:①?lài)栏裣拗颇覆暮秃附硬牧现械腜,S含量②盡量使焊縫形成雙相組織③控制焊縫的化學(xué)成分④小電流焊接。
17.18-8型和25-20型在防止熱裂紋時(shí)其焊縫組織有何不同?18-8型鋼焊縫形成A+δ組織,δ相可以溶解大量的P,S,δ相一般為3%-7%,25-20型鋼焊縫形成A+一次碳化物組織。
18.奧氏體不銹鋼選材時(shí)應注意:①堅持“適用性原則”②根據所選各焊材的具體成分確定是否適用③考慮具體應用的焊接方法和工藝參數可能造成的熔合比大?、芨鶕夹g(shù)條件規定的全面焊接性要求來(lái)確定合金化程度⑤要重視焊縫金屬合金系統,具體合金成分在該合金系統中的作用,考慮使用性能要求和工藝焊接性要求。
19.鐵素體不銹鋼焊接性分析:1)焊接接頭的晶間腐蝕2)焊接接頭的脆化,高溫脆化,σ相脆化,475℃脆化。
鑄鐵焊接
1.鑄鐵的三大特點(diǎn):減振性,吸油性,耐磨性。
2.鑄鐵的性能主取決于石墨的形狀,大小,數量和分布等,同時(shí)基體組織也有一定的影響。
3.球墨鑄鐵:F基體+圓球狀石墨;灰口鑄鐵:F基體+片狀石墨;蠕墨鑄鐵:基體+蠕蟲(chóng)狀石墨;可鍛鑄鐵:F基體+團絮狀石墨。
4.低碳鋼焊條是否可以焊接鑄鐵?不可以,在焊接時(shí),即使小電流,母材在第一道焊縫中所占的比例為25%-30%,若依鑄鐵中C=3%計算,第一道焊縫中的含碳量為0.75%-0.9%,屬于高碳鋼,焊接冷卻后立即出現高碳馬氏體,且焊接HAZ會(huì )出現白口組織,機械加工困難。
5.電弧熱焊:熔鑄件預熱到600-700℃,然后在塑性狀態(tài)下進(jìn)行焊接,焊接溫度不低于400℃,為防止焊接過(guò)程中開(kāi)裂,焊后立即進(jìn)行消除應力處理及緩冷,此鑄鐵焊補工藝稱(chēng)為電弧熱焊。
6.半熱焊:預熱溫度在300-400℃時(shí)稱(chēng)為半熱焊。
鎂及鎂合金的焊接性
1.氧化和蒸發(fā)
由于鎂的氧化性極強,在焊接過(guò)程中易形成氧化膜(MgO),MgO熔點(diǎn)高(2500℃)、密度大(3.2g/cm3),易在焊縫中形成夾雜,降低了焊縫性能。在高溫下,鎂還容易和空氣中的氮發(fā)生化學(xué)反應生成鎂的氮化物,弱化接頭的性能。鎂的沸點(diǎn)不高,這將導致在電弧高溫下很容易蒸發(fā)。
2.晶粒粗大
由于熱導率大,故焊接鎂合金時(shí)要用大功率熱源、高速焊接,易造成焊縫和近焊縫區金屬過(guò)熱和晶粒長(cháng)大。
3.熱應力
鎂合金熱膨脹系數較大,約為鋁的1~2倍,在焊接過(guò)程中易產(chǎn)生大的焊接變形,引起較大的殘余應力。
4.焊縫金屬下塌
由于鎂的表面張力比鋁小,焊接時(shí)很容易產(chǎn)生焊縫金屬下塌,影響焊縫成形質(zhì)量。
5.氣孔
與焊接鋁合金相似,鎂合金焊接時(shí)易產(chǎn)生氫氣孔。氫在鎂中的溶解度隨溫度的降低而減小,而且鎂的密度比鋁小,氣體不易逸出,在焊縫凝固過(guò)程中會(huì )形成氣孔。
6.熱裂紋
鎂合金易與其他金屬形成低熔點(diǎn)共晶組織,在焊接接頭中易形成結晶裂紋。當接頭處溫度過(guò)高時(shí),接頭組織中的低熔點(diǎn)化合物在晶界處會(huì )熔化出現空穴,或產(chǎn)生晶界氧化等,即所謂的“過(guò)燒”現象。
End
評論處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分,這樣下一個(gè)看到的人會(huì )學(xué)到更多,你知道的正是大家需要的。。。
聯(lián)系客服