手工鎢極氬弧焊焊接不銹鋼薄板的工藝方法
隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展,,不銹鋼薄板在國防,、航空、化工,、電子等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛,,1~3mm不銹鋼薄板的焊接也越來越多, 因此,,掌握好不銹鋼薄板焊接的工藝要領(lǐng)十分必要,。 鎢極氬弧焊(TIG)應(yīng)用了脈沖電弧,它具有熱輸入低,、熱量集中,、熱影響區(qū)小、焊接變形小,、熱輸入均勻,,能較好地控制線能量等特點(diǎn);焊接時(shí)保護(hù)氣流具有冷卻作用,,可降低熔池表面溫度,提高熔池表面張力,;TIG便于操作,,容易觀察熔池狀態(tài), 焊縫致密,,機(jī)械性能好,表面成形美觀。目前TIG廣泛應(yīng)用于各行業(yè),,尤其是在不銹鋼薄板的焊接中應(yīng)用較廣,。 1.1鎢極氬弧焊機(jī)及電源極性的選用 TIG可分直流和交流脈沖,,直流脈沖TIG主要用于焊接鋼,、軟鋼、耐熱鋼等,,交流脈沖TIG主要用于焊接鋁,、鎂、銅及其合金等輕金屬。交,、直流兩種脈沖都采用陡降特性電源,,TIG焊接不銹鋼薄板通常采用直流正接法。 1.2手工鎢極氬弧焊技術(shù)要領(lǐng) 1.2.1引弧 引弧形式有非接觸式和接觸式短路引弧兩種,。前者電極不與工件接觸,,既適于直流也適于交流焊接、后者僅適于直流焊接,。若采用短路方法引弧,,不應(yīng)在焊件上直接起弧,因易產(chǎn)生夾鎢或與工件粘接,,電弧也不能立即穩(wěn)定,,電弧容易擊穿母材,所以應(yīng)采用引弧板,,在引弧點(diǎn)旁放一塊紫銅板,,先在其上引弧,待鎢極頭加熱至一定溫度后再移至待焊部位,,在實(shí)際生產(chǎn)中,,TIG常用引弧器引弧,在高頻電流或高壓脈沖電流的作用下,,使氬氣電離而引然電弧,。 1.2.2定位焊 定位焊時(shí),焊絲應(yīng)比常用焊絲細(xì),,因點(diǎn)焊時(shí)溫度低,、冷卻快,電弧停留時(shí)間較長,,故容易燒穿,,進(jìn)行點(diǎn)固定位焊時(shí),應(yīng)把焊絲放在點(diǎn)焊部位,,電弧穩(wěn)定后再移到焊絲處,,待焊絲熔化并與兩側(cè)母材熔合后迅速停弧,。 1.2.3正常焊接 用普通TIG進(jìn)行不銹鋼薄板焊接時(shí),,電流均取較小值,但是當(dāng)電流小于20A時(shí),,易產(chǎn)生電弧漂移,,陰極斑點(diǎn)溫度很高,會(huì)使焊接區(qū)域產(chǎn)生發(fā)熱燒損和發(fā)射電子條件變差,,致使陰極斑點(diǎn)不斷跳動(dòng),,很難維持正常焊接,。而采用脈沖TIG時(shí),峰值電流可使電弧穩(wěn)定,,指向性好,,易使母材熔化成形,并循環(huán)交替,,確保焊接過程的順利進(jìn)行,,能得到性能良好、外觀漂亮,、形成熔池互相搭接的焊縫,。 不銹鋼薄板的物理特性和板形直接影響焊縫質(zhì)量,。不銹鋼薄板導(dǎo)熱系數(shù)小,,線膨脹系數(shù)較大,當(dāng)焊接溫度變化較快時(shí),,產(chǎn)生的熱應(yīng)力大,,很容易出現(xiàn)燒穿、咬邊和波浪變形,。不銹鋼薄板焊接多采用平板對接焊,,熔池主要受到電弧作用力、熔池金屬重力和熔池金屬表面張力的作用,,當(dāng)熔池金屬體積,、質(zhì)量和熔寬一定時(shí),熔池深度取決于電弧的大小,,熔深和電弧力又與焊接電流相關(guān),,熔寬由電弧電壓決定。 熔池體積越大,,表面張力也越大,,當(dāng)表面張力不能平衡電弧作用力和熔池金屬重力時(shí),會(huì)造成熔池?zé)?,而且在焊接過程中局部受到加熱和冷卻作用,使焊件產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力和應(yīng)變,,當(dāng)焊縫的縱向縮短對薄板邊緣產(chǎn)生的應(yīng)力超過一定值時(shí),,會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的波浪變形,影響工件的外形質(zhì)量,。在相同的焊接方法和工藝參數(shù)下,,采用不同形狀的鎢極,減少焊接接頭上的熱輸入量,,可以解決焊縫燒穿和工件變形等問題,。
3.1焊接原理 鎢極氬弧焊是一種明弧焊,電弧穩(wěn)定,,熱量比較集中,,在惰性氣體(氬氣)的保護(hù)下,焊接熔池純凈,,焊縫質(zhì)量較好,。但是在焊接不銹鋼,特別是奧氏體不銹鋼時(shí),,焊縫背面也需要進(jìn)行保護(hù),,否則將產(chǎn)生嚴(yán)重的氧化,影響焊縫成型和焊接性能,。 3.2焊接特點(diǎn) 不銹鋼薄板的焊接有以下特點(diǎn): (1)不銹鋼薄板的導(dǎo)熱性差,,容易直接燒穿。 (2)焊接時(shí)不需要焊絲,,母材直接熔合,。 因此,不銹鋼薄板焊接的質(zhì)量與操作者,、設(shè)備,、材料、施工方法,、焊接時(shí)的外部環(huán)境及檢測等因素息息相關(guān),。 在不銹鋼薄板的焊接過程中,不需要焊材,,但是對以下材料要求比較高:一是,,氬氣的純度、流量大小及通氬時(shí)間,,二是,,鎢極。 (1)氬氣 氬氣屬于惰性氣體,,不易和其它金屬材料,、氣體發(fā)生反應(yīng)。由于其氣流有冷卻作用,,焊縫熱影響區(qū)小,,焊件變形小,是鎢極氬弧焊最理想的保護(hù)氣體,。氬氣的純度必須大于99.99%以上,。氬氣主要是對熔池進(jìn)行有效的保護(hù),在焊接過程中防止空氣對熔池侵蝕而引起氧化,,同時(shí)對焊縫區(qū)域進(jìn)行有效的空氣隔離,,使焊縫區(qū)域得到保護(hù),,提高焊接性能。 (2)鎢極 鎢極表面要光滑,,端部一定要磨尖,,且同心度好。這樣焊接時(shí)高頻引弧好,、電弧穩(wěn)定性好,,熔深深,熔池能保持穩(wěn)定,,焊縫成形好,,焊接質(zhì)量好。如果鎢極表面燒壞或表面有污染物,、裂紋,、縮孔等缺陷時(shí),這樣焊接時(shí)高頻引弧困難,,電弧不穩(wěn)定,,電弧有漂移現(xiàn)象,熔池分散,,表面擴(kuò)大,,熔深淺,焊縫成形差,,焊接質(zhì)量差,。 (1)鎢極氬弧焊穩(wěn)定性好,,不同鎢極形狀對不銹鋼薄板焊接質(zhì)量有較大影響,。 (2)平頂錐端頭鎢極焊接可提高單面焊雙面成形率,減小焊接熱影響區(qū),,焊縫成形美觀,,綜合力學(xué)性能較好。 (3)采用正確的焊接方法可有效預(yù)防焊接缺陷,。