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1、技師論文文章題目:J507焊條焊接氣孔形成及工藝措施姓名:工種:電焊工所在單位:J507焊條焊接氣孔形成及工藝措施摘要:氣孔就是焊接時(shí),溶池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出,而留下來(lái)形成的孔穴。J507堿性焊條焊時(shí)多為氮?dú)饪?、氫氣孔和CO氣孔。平焊位置要較其他位置氣孔多;打底層要比填充、蓋面多;長(zhǎng)弧焊要比短弧多;斷弧焊要比連弧焊多;引弧、收弧和接頭處要比焊縫其它位置多。由于氣孔的存在,不但會(huì)降低焊縫的致密性,削弱焊縫的有效截面積,還會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度、塑性和韌性。文中以J507焊條溶滴過(guò)渡的特點(diǎn)、選擇焊接電源、合適的焊接電流、合理的引
2、弧和收弧、短弧操作直線運(yùn)條等方面做以工藝措施控制,在焊接生產(chǎn)中得到了很好的質(zhì)量保證。關(guān)鍵詞:氣孔溶滴過(guò)渡工藝參數(shù)短弧J507焊條焊接氣孔形成及工藝措施目前在壓力容器生產(chǎn)制造中常采用J507焊條,由于該種焊條的溶滴過(guò)渡狀態(tài)為粗溶滴短路狀態(tài),加之焊條本身制造中出現(xiàn)了偏心,焊藥藥皮脫落等原因以及對(duì)焊條烘干狀態(tài)要求比較高,因而往往在操作中溶池保護(hù)不良形成了氣孔缺陷,這種氣孔缺陷往往存在于搭肩焊或第一層焊縫中。不但對(duì)焊接質(zhì)量造成影響,而且也給返修工作帶來(lái)了困難。融化金屬在高溫時(shí)溶解大量氣體,隨著溫度的下降,這些氣體以氣泡形式逐漸自焊縫
3、中逸出,來(lái)不及逸出的氣體殘留在焊縫內(nèi)就形成氣孔。形成氣孔的氣體主要有氫氣和一氧化碳。從氣孔的分布狀態(tài)看有單個(gè)氣孔、連續(xù)氣孔、密集氣孔;從氣孔的部位不同可分為外部氣孔和內(nèi)部氣孔(見(jiàn)下圖);從形狀上看有針孔(如針狀的微小氣孔)、圓氣孔、條狀氣孔(氣孔呈條蟲(chóng)形,是圓氣孔的連續(xù))、鏈狀和蜂窩狀氣孔等。(如下圖)就目前來(lái)說(shuō),J507焊條在焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔缺陷更為典型。因此,以J507焊條焊接低碳鋼為例,對(duì)產(chǎn)生氣孔缺陷的原因與焊接工藝的關(guān)系作一些討論。一、J507焊條溶滴過(guò)渡的特點(diǎn):J507焊條為高堿度的低氫型焊條,該焊條在直流焊機(jī)反極性
4、時(shí)方可正常使用。因此無(wú)論采用何種類型的直流焊機(jī),其溶滴過(guò)渡均由陽(yáng)極區(qū)向陰極區(qū)過(guò)渡。在一般手工電弧焊時(shí),陰極區(qū)溫度略低于陽(yáng)極區(qū)溫度。因此,無(wú)論何種過(guò)渡形式溶滴到陰極區(qū)后溫度均會(huì)降低,造成了該種焊條各溶滴的聚合過(guò)渡到溶池中去,即形成了粗溶滴過(guò)渡形式。但由于手工電弧焊是人為的因素:如焊工熟練程度、電流電壓大小等不同,其溶滴的大小也是不均勻的,形成了溶池的大小也是不均勻的。因此,在外來(lái)及內(nèi)在因素的影響下,形成了氣孔等缺陷。同時(shí),堿性焊條藥皮中又含有大量的螢石,在電弧作用之下分解出電離電位較高的氟離子,使得電弧的穩(wěn)定性變差,進(jìn)而又造成
5、了電焊時(shí)溶滴過(guò)渡的不穩(wěn)定因素。因此要解決J507焊條手工電弧焊的氣孔問(wèn)題,除了對(duì)焊條烘干、坡口清理以外,還必須從工藝措施上入手,以確保電弧溶滴過(guò)渡的穩(wěn)定。二、選擇焊接電源,確保電弧穩(wěn)定由于J507焊條藥皮中含有電離電位較高的氟化物,造成了電弧氣份不穩(wěn)定因素,因此選擇合適的焊接電源相當(dāng)必要。我們通常采用的直流焊接電源分為兩種類型:旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)和硅整流式直流焊機(jī)。雖然它們的外特性曲線均屬下降特性,但是因旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)是通過(guò)選裝換向極達(dá)到整流目的的,因而其輸出的電流波形呈規(guī)則形狀的擺動(dòng),這勢(shì)必在宏觀上為一額定電流,在微觀上輸
6、出電流為小幅度變化,尤其在溶滴過(guò)渡時(shí)造成擺動(dòng)幅度增加。對(duì)于硅整流直流焊機(jī)是靠硅元件整流后進(jìn)行濾波處理,雖然輸出電流有波峰和波谷,但總體上是平滑的,或稱在某一過(guò)程中是極少量有擺動(dòng)的,它因此可以認(rèn)為是連續(xù)的。因此其受溶滴過(guò)渡的影響較小,在溶滴過(guò)渡時(shí)引起的電流波動(dòng)不大。在焊接工作中以兩種類型焊機(jī)焊接得以結(jié)論,硅整流焊機(jī)比旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)出現(xiàn)的氣孔幾率均有所降低。經(jīng)分析試驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為采用J507焊條施焊時(shí)要選擇硅整焊機(jī)流焊接電源,這樣可以確保電弧穩(wěn)定避免氣孔缺陷的產(chǎn)生。三、選擇合適的焊接電流由于采用J507焊條焊接,焊條除藥皮以外在
7、焊芯中也含有大量的合金元素,以增強(qiáng)焊縫接頭強(qiáng)度,消除產(chǎn)生氣孔缺陷的可能性。而由于采用較大的焊接電流,溶池變深,冶金反應(yīng)激烈,同時(shí)造成合金元素?zé)龘p嚴(yán)重。因?yàn)殡娏鬟^(guò)大,明顯的使焊芯電阻熱猛增,焊條發(fā)紅,造成焊條藥皮中的有機(jī)物過(guò)早分解而形成氣孔;而電流過(guò)小。熔池的結(jié)晶速度過(guò)快,熔池中氣體來(lái)不及逸出而產(chǎn)生氣孔。加之采用直流反極性,陰極區(qū)溫度偏低,即使在激烈反應(yīng)下產(chǎn)生的氫原子溶解于溶池之中也無(wú)法很快地被合金元素置換出來(lái),即使氫氣迅速浮出焊縫之外,而溶池過(guò)熱后又迅速冷卻,使得殘余的氫形成分子凝固在溶池焊縫之中形成了氣孔缺陷,因此考慮合適
8、的焊接電流是相當(dāng)必要的。低氫型焊條比同規(guī)格的酸性焊條一般略小10~20%左右的工藝電流。在生產(chǎn)實(shí)踐中,對(duì)低氫型焊條可用該焊條直徑的平方乘以十作為參考電流。如Ф3.2mm焊條可定為90~100A、Ф4.0mm焊條可定為160~170A作為參考電流,通過(guò)實(shí)驗(yàn)作為選定工藝參數(shù)的依據(jù)。這樣可以減少