單面焊雙面成型質(zhì)量差引起的問(wèn)題及原因分析
一.單面焊雙面成形質(zhì)量差引起的問(wèn)題
1、增加消耗,降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命
焊接生產(chǎn)中,優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)要求,保證結(jié)構(gòu)的正常使用壽命。 而一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的焊接缺陷,就會(huì)增加板材、焊材、電力及人力的消耗等。否則,這些缺陷在使用過(guò)程中會(huì)引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中,降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。
2、焊接缺陷會(huì)給結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅,引起安全事故
單面焊雙面成形焊接主要用于鍋爐及壓力容器等重要構(gòu)件的焊接生產(chǎn)中,一旦有嚴(yán)重缺陷,質(zhì)量不合格,焊件的焊補(bǔ)非常困難,而且在生產(chǎn)過(guò)程中受各種交變載荷及壓力的作用,使焊縫的缺陷產(chǎn)生應(yīng)力集中,加之焊縫的有效使用面積減小,減弱了焊接接頭的強(qiáng)度。輕則使產(chǎn)品的使用壽命受到影響,重則導(dǎo)致焊縫斷裂,產(chǎn)品破壞,釀成嚴(yán)重的事故。
二.單面焊雙面成形焊接質(zhì)量差的原因分析
1、焊接電源自身因素引起的焊接質(zhì)量差
焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過(guò)程中最重要的因素。若焊接電源自身性能不好,必然不會(huì)產(chǎn)生良好的焊件。當(dāng)焊機(jī)的引弧性能差,電弧燃燒不穩(wěn)定,就不能保證工藝參數(shù)穩(wěn)定,焊接過(guò)程就無(wú)法正常進(jìn)行,焊接質(zhì)量就得不到保證。
用交流電源焊接時(shí),電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊接時(shí),電弧穩(wěn)定、柔順、飛濺少,但電弧磁偏吹較交流嚴(yán)重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差,通常必須采用直流弧焊電源。用小電流焊接薄板時(shí),也常用直流弧焊電源,因?yàn)橐”容^容易,電弧比較穩(wěn)定。低氫型焊條用直流電源焊接時(shí),一般用反接,因?yàn)榉唇拥碾娀”日臃€(wěn)定。焊接薄板時(shí),焊接電流小,電弧不穩(wěn)定,因此焊接薄板時(shí),不論是用堿性焊條還是用酸性焊條,都選用直流反接。
2、工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的影響
2.1 焊接電流
焊接電流大小選擇恰當(dāng)與否直接影響到焊接的最終質(zhì)量。焊接電流過(guò)大,可以提高生產(chǎn)率,并使熔透深度增加,但易出現(xiàn)咬邊、焊穿、增加焊件變形和金屬飛濺量,也會(huì)使焊接接頭的組織由于過(guò)熱而發(fā)生變化,并增大氣孔傾向。尤其在立焊操作時(shí)熔池難以控制,易出現(xiàn)焊瘤,弧長(zhǎng)增加,就會(huì)產(chǎn)生咬邊。焊接電流過(guò)小,使電弧不穩(wěn),熔透深度減小,易出現(xiàn)未焊透、熔合不良、夾渣、脫節(jié)等缺陷。
焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度、接頭形式、焊接位置、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑和焊接經(jīng)驗(yàn)等因素綜合考慮。

2.2 焊接速度
焊接速度是表征焊接生產(chǎn)效率的主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對(duì)保證焊接質(zhì)量尤為重要。焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng),既要保證焊透又要保證不焊穿,同時(shí)還要使焊縫寬度和余高等符合設(shè)計(jì)要求。焊速過(guò)快,使熔池溫度不夠,易造成未焊透、未熔合、焊縫成形不良等缺陷。焊速過(guò)慢,使高溫時(shí)間長(zhǎng),熱影響區(qū)寬度增加,焊接接頭的晶粒變粗,機(jī)械性能降低,焊件的變形量增大,同時(shí)焊速過(guò)慢還會(huì)使每層的厚度增大,導(dǎo)致熔渣倒流,形成夾渣等缺陷。
2.3 電弧電壓
焊接過(guò)程中合理的控制電弧長(zhǎng)度是保證焊縫質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素。焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度決定的。電弧長(zhǎng)度越大,電弧電壓越高,電弧長(zhǎng)度越短,電弧電壓越小。電弧過(guò)長(zhǎng)對(duì)熔化金屬保護(hù)差,空氣中的氧、氮等有害氣體容易侵入,使焊縫易產(chǎn)生氣孔,焊接金屬的機(jī)械性能降低。但弧長(zhǎng)也不易過(guò)短,若弧長(zhǎng)過(guò)短,就會(huì)引起粘條現(xiàn)象,且由于電弧對(duì)溶池的表面壓力過(guò)大,不利于溶池的攪拌,使溶池中氣體及溶渣上浮受阻,從而引起氣孔、夾渣等缺陷的產(chǎn)生。
2.4 焊接層數(shù)選擇不當(dāng)
單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇對(duì)焊縫質(zhì)量也有一定的影響。焊接層數(shù)主要根據(jù)焊件厚度、焊條直徑、坡口形式和裝配間隙等來(lái)確定。
對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金鋼的多層焊時(shí),每層厚度過(guò)大,對(duì)焊縫金屬的塑性(主要表現(xiàn)在冷彎上)有不利的影響,且焊接過(guò)程中熔渣易倒流,產(chǎn)生夾渣和未熔合等缺陷。但每層厚度也不易過(guò)小,以免造成焊縫兩側(cè)熔合不良。

2.5 焊條類形及焊條直徑的影響
焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件金屬相互熔化來(lái)決定。因此,焊條類形選擇恰當(dāng)與否是影響焊縫質(zhì)量的重要因素。焊條直徑的大小除了對(duì)生產(chǎn)率有一定的影響外,對(duì)焊接質(zhì)量也有一定的影響。焊條直徑一般根據(jù)焊件的厚度選擇:同時(shí)還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù),對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求。
在板厚相同的條件下,平焊位置的焊接所選用的焊條直徑比其他位置大一些,立焊,橫焊和仰焊應(yīng)選用較細(xì)的焊條,一般不超過(guò)4.0mm。第一層焊道應(yīng)選用小直徑焊條焊接,以后各層可以根據(jù)焊件的厚度選用較大的焊條。T形接頭、搭接接頭都選用較大直徑的焊條。
3、操作因素
在焊接生產(chǎn)過(guò)程中,焊工的單面焊雙面成形操作技術(shù)水平低,就意味著打底層的運(yùn)條方法、焊條角度、接頭方法、中間層及蓋面層的運(yùn)條方法、接頭、收尾等操作方法掌握不熟練,這是造成焊縫質(zhì)量差的重要原因之一。
焊前對(duì)工件上的油、銹、水分清理不嚴(yán)格,焊條未經(jīng)烘干處理或烘烤溫度不夠而投入使用,會(huì)促使焊縫產(chǎn)生大量的氣孔,從而使焊接縫質(zhì)量達(dá)不到要求。
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