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1、淺談MIG焊接工藝研究王瀟(上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院上海200240)摘要目前,融化極惰性氣體保護(hù)(MIG)焊接技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,各種自動(dòng)化的焊接設(shè)備也相繼孕育而生。寶鋼特鋼有限公司冷軋廠目前擁有三臺(tái)MIG焊機(jī),為美國(guó)Guild公司生產(chǎn)的RCM375-54型號(hào),分別應(yīng)用于冷軋廠拼卷﹑連續(xù)退火﹑酸洗三條產(chǎn)線,可焊接0.7mm~7.1mm厚﹑600mm~1300mm寬度的不銹鋼卷。本文主要對(duì)基本焊接工藝參數(shù)進(jìn)行分析,并對(duì)焊接操作過(guò)程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行歸類,以達(dá)到優(yōu)化焊接工藝﹑提高員工操作水平的目的。.jyqkm左右,氣體流量為30L/min~60L/min。4.焊
2、絲選擇。熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊(MIG)使用的焊絲成分,通常情況下應(yīng)與母材的成分接近,同時(shí)焊絲應(yīng)具有良好的焊接工藝性,并能保證良好的接頭性能。熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊使用的焊絲直徑一般在0.8mm~2.5mm。我廠焊接不銹鋼主要使用成分為309L-Si、Φ1.2mm的焊絲。對(duì)于厚度1mm以下的材料,采用Φ0.9mm的焊絲較好,但是考慮到市場(chǎng)原因,仍用Φ1.2mm規(guī)格代替,目前使用的情況尚可。焊絲直徑越小,焊絲的表面積與體積的比值越大,即焊絲加工過(guò)程中進(jìn)入焊絲表面上的拔絲劑、油或者其他的雜質(zhì)相對(duì)較多,這些雜質(zhì)可能引起氣孔、裂紋等缺陷,因此,焊絲使用前必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的
3、清理。5.間隙。間隙也是影響焊縫成形的一個(gè)重要因素。理想的焊縫形狀,應(yīng)該是母材與焊絲熔合完好,正、反面有充分的余高,且無(wú)任何缺陷。一個(gè)良好的焊縫,間隙既不能過(guò)大也不能過(guò)小。間隙過(guò)大,會(huì)造成焊縫正面塌陷,邊部未焊牢;間隙過(guò)小,會(huì)造成焊絲不能充分熔合,背面余高不夠。通常情況下,兩塊材料之間的間隙應(yīng)該與板厚以及所使用的焊絲直徑有關(guān)。冷軋廠關(guān)于間隙設(shè)定的基準(zhǔn)為板厚的25%~50%,而對(duì)于厚度為0.8mm以下的鋼卷,可采用零間隙進(jìn)行焊接。二、焊接注意事項(xiàng)和焊縫常見缺陷1.焊接注意事項(xiàng)。(1)焊前要做好準(zhǔn)備工作,檢查保護(hù)氣體是否充足且流動(dòng)正常;(2)檢查導(dǎo)電嘴是否完好,有無(wú)破
4、損,如導(dǎo)電嘴損壞需及時(shí)更換;(3)更換焊絲后,需檢查送絲蒂是否順暢,一只手按動(dòng)送絲按鈕,另一只手緊抓焊絲,如果手指不能阻止焊絲往下,說(shuō)明送絲良好;否則,檢查送絲滾輪是否緊固;(4)焊接前,應(yīng)手動(dòng)控制焊槍,檢查焊槍是否在間隙中心,如果不在間隙中心,應(yīng)調(diào)整焊槍上的螺絲,使其對(duì)中;(5)焊接時(shí),觀察焊槍運(yùn)行應(yīng)戴好防護(hù)面罩,做好保護(hù)措施,防止被弧光燒傷。2.常見的焊縫缺陷??赡艹霈F(xiàn)的缺陷及處理方法。(1)未焊透。形貌:焊縫下部無(wú)余高。①產(chǎn)生原因:a.焊縫間隙偏?。籦.焊槍高度過(guò)高;c.焊接參數(shù)與帶鋼規(guī)格不符;d.使用單槍,焊接過(guò)程中帶鋼受熱變形導(dǎo)致焊縫間隙偏小。②處理措施
5、:a.焊接前測(cè)量焊縫間隙,根據(jù)實(shí)測(cè)值調(diào)整焊縫間隙設(shè)定值;b.調(diào)整焊槍高度,以噴嘴至帶鋼的距離為準(zhǔn),不小于10mm且不得超過(guò)12mm;c.根據(jù)實(shí)測(cè)的帶鋼厚度,選擇焊接參數(shù);d.根據(jù)未焊透部位,增大焊機(jī)一側(cè)焊縫間隙0.3mm~0.5mm。(2)未熔合。形貌:焊縫下部存在肉眼可見邊部縫隙。①產(chǎn)生原因:a.焊槍位置偏離焊接間隙;b.焊槍導(dǎo)電嘴孔徑變大;c.焊縫間隙偏小。②處理措施:a.調(diào)整焊槍位置,對(duì)準(zhǔn)焊接間隙(400-300偏向300系列一側(cè));b.更換焊槍導(dǎo)電嘴;c.焊接前測(cè)量焊縫間隙,根據(jù)實(shí)測(cè)值調(diào)整焊縫間隙設(shè)定值。(3)跳焊。形貌:焊縫上部熔寬不齊。①產(chǎn)生原因:a.
6、帶鋼表面存在異物(如油污等);b.送絲不暢。②處理措施:a.取出帶鋼表面異物;b.更換焊槍導(dǎo)電嘴或調(diào)整送絲盤。三、冷軋廠幾種典型鋼種的焊接工藝1.奧氏體不銹鋼SUS304。見表1。2.鎳基合金Incoloy800H。見表3。試樣規(guī)格:熱軋固溶態(tài),厚度6mm。Incoloy800H為典型的NI基耐蝕合金,由于其含Ni量較多,因此相對(duì)于同規(guī)格的304,焊接Incoloy800H所需要的電流更加高些,其焊接參數(shù)如下:焊絲焊絲309L-Si,Φ1.2mm;保護(hù)氣體:98%Ar+2%O2,見表4。3.鈦TA1。見表5。試樣規(guī)格:熱軋固溶態(tài),厚度5mm。焊接鈦板,采用的焊絲也
7、必須為鈦,因?yàn)殁伒膹椥员容^大,其彈性模量只有不銹鋼的一半,因此焊接鈦時(shí)可將速度適當(dāng)放慢;焊接時(shí),熔池表面容易吸入O、N、C、H等元素,對(duì)接頭影響很大,尤其是H,能夠使材料的沖擊韌性下降,形成氫脆,因此焊接時(shí)需要保護(hù)氣體充分。其焊接參數(shù)如下:焊絲TA2,Φ1.2mm;保護(hù)氣體:98%Ar+2%O2,見表6。焊接后,焊縫呈銀白色,說(shuō)明焊縫表面情況比較好,保護(hù)氣體充分。進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn),焊縫強(qiáng)度為415MPa,超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);觀察焊縫金相組織,發(fā)現(xiàn)焊縫中有細(xì)小的氣孔,導(dǎo)致的原因可能為焊接速度過(guò)快或者保護(hù)氣不良;由于采購(gòu)的鈦焊絲為國(guó)產(chǎn)手工盤絲,因此焊接時(shí)送絲不是很直,也可能造
8、成焊縫存在