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,;焊接時保護氣流具有冷卻作用,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,,焊絲應(yīng)比常用焊絲細,,因點焊時溫度低、冷卻快,,電弧停留時間較長,,故容易燒穿,進行點固定位焊時,,應(yīng)把焊絲放在點焊部位,,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?;?。 1.2.3正常焊接 用普通TIG進行不銹鋼薄板焊接時,電流均取較小值,,但是當電流小于20A時,,易產(chǎn)生電弧漂移,陰極斑點溫度很高,,會使焊接區(qū)域產(chǎn)生發(fā)熱燒損和發(fā)射電子條件變差,,致使陰極斑點不斷跳動,很難維持正常焊接,。而采用脈沖TIG時,,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,。不銹鋼薄板導熱系數(shù)小,線膨脹系數(shù)較大,,當焊接溫度變化較快時,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,當熔池金屬體積,、質(zhì)量和熔寬一定時,,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,,當表面張力不能平衡電弧作用力和熔池金屬重力時,,會造成熔池燒穿,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,會產(chǎn)生較嚴重的波浪變形,,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,焊縫背面也需要進行保護,,否則將產(chǎn)生嚴重的氧化,,影響焊縫成型和焊接性能,。 3.2焊接特點 不銹鋼薄板的焊接有以下特點: (1)不銹鋼薄板的導熱性差,容易直接燒穿,。 (2)焊接時不需要焊絲,,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氣體,。氬氣的純度必須大于99.99%以上。氬氣主要是對熔池進行有效的保護,,在焊接過程中防止空氣對熔池侵蝕而引起氧化,,同時對焊縫區(qū)域進行有效的空氣隔離,使焊縫區(qū)域得到保護,,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,,這樣焊接時高頻引弧困難,,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,,綜合力學性能較好,。 (3)采用正確的焊接方法可有效預防焊接缺陷。