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1、管接頭高頻焊接研究摘要:本論文主要是通過對高頻焊接在不同焊接頻率(高頻焊接的溫度高低取決于電流頻率)下銅管與管接頭焊接的實驗,并在不同冷卻條件下取得實驗樣品;對相應樣品進行解剖,在400倍焦距的顯微鏡下做金相組織的研究分析,得出高頻焊焊接質(zhì)量與焊接頻率、焊接時間和冷卻條件之間微妙的關(guān)系,從中取最優(yōu)高頻焊焊接工藝方案,固化成高頻焊焊接工藝作業(yè)指導書用于指導生產(chǎn)。結(jié)合研究結(jié)果,可以進一步規(guī)范管接頭高頻焊焊接工藝,減少甚至杜絕因高頻焊焊接工藝不良造成管接頭腐蝕泄漏,同時也鞏固前期推進高頻焊接工藝已達效率提升的目的。關(guān)鍵
2、詞:高頻焊管接頭工藝中圖分類號:TG4文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2014)05(b)-0090-051測試方案1.1取樣本次分析主要以管接頭GJT-B09為主,隨機抽樣來料管接頭20件,市場外退泄漏管接頭5件,按表1進行分組。1.2制樣根據(jù)經(jīng)驗,目前高頻焊接功率在1000?1600W之間進行取值,本試驗高頻焊接功率取值1050W>1350W>1400W>1550W,在此功率下焊接溫度控制在750°C?1100°C之間;焊接時間根據(jù)頻率進行調(diào)定;冷卻方式有水冷(在水中冷卻)、空冷(在空氣中冷卻)兩
3、種。具體實驗方式如表2所示。按照表2進行焊接,根據(jù)焊接效果選取制樣,成品如圖1所示,將樣品進行區(qū)分,作相應的保護,待金相分析。1.3測試方法管接頭高頻焊焊接受力主要集中在橫截面、縱截面(以下稱橫面、縱面),將焊接好的管接頭用線割解剖研磨如圖1所示,分別在橫面、縱面上任意取3個點,用400X顯微鏡進行金相分析。2實驗結(jié)果根據(jù)高頻焊焊接管接頭狀況,挑選2#、4#、6#、9#、11#、13#、14#樣品按照圖示位置切開,并研磨橫面、縱面,如圖2?10所示。3實驗分析為得出最終的結(jié)論,將試驗所得的金相照片進行比對、分析,
4、在管接頭未經(jīng)過任何加工的時候,其金相分布較為均勻,而且比例分布比較合理,見圖11。與加工(焊接)過后的管接頭金相進行對比,當焊機功率增大的時候(焊接溫度提高、焊接時間減短),即:焊接過程中,焊接問題突然提高,部分金屬原子來不及擴散,使得原子與原子之間進行激烈碰撞,熔合為一體,導致管接頭內(nèi)部金相逐漸變得扁平化、細長化,各相均連接在一起;在1350W的時候,金相可以看出,a相的數(shù)量明顯多于B相;到了1400W時,各項均在增大,B相的增大幅度大于a相增大的幅度,比例趨于平衡;到1550W之后,B相基本連成一片,且占的面
5、積較大;如圖12所示。3.1水冷與空冷的比對由圖13可見,直接水冷會導致大面積的B相出現(xiàn),而且極不規(guī)則,主要是由于當材料處于高溫狀態(tài)的時候,內(nèi)部的金屬原子在移動,突然的冷卻,導致活動原子活動驟然停止,所以呈現(xiàn)出不規(guī)則的狀態(tài),處于該狀態(tài)下的接頭內(nèi)部應力較大,容易產(chǎn)生開裂、泄露等不良;而先空冷10s再水冷,與放置空氣中冷卻至常溫的金相基本一致。3.2手工焊接與高頻焊接的對比由圖14可見,手工焊接是傳統(tǒng)的焊接方法,而我司目前使用的是1350W高頻焊接,由金相圖可見,手工焊接的金相較繁雜,主要是手工焊接的時候,接頭各個部
6、位的受熱不一致,導致有些地方金相發(fā)生變化,某些地方保持原來的狀態(tài);而高頻焊接出來的產(chǎn)品的金相基本一致,受熱較均勻,一致性較好。4實驗結(jié)論(1)當溫度驟然溫度驟然升高的時候,內(nèi)部金相均變大,溫度越高B相的增大幅度大于a相增大的幅度。(2)焊接完后直接水冷會導致內(nèi)部的金相極不規(guī)則,且內(nèi)部應力較大,易產(chǎn)生開裂、泄露等的不良顯現(xiàn),后面一種情況內(nèi)部金相相對較規(guī)則。日本東芝專家對日本東芝泄露的管接頭進行分析,也得出相應的結(jié)論。由此可見,在控制好高頻焊焊接工藝的前提下,推廣高頻焊焊接工藝不單可以提高生產(chǎn)效率,而且可以保證焊接一
7、致性,提高產(chǎn)品質(zhì)量。5整改措施綜合考慮產(chǎn)品的質(zhì)量、一致性及效率方面的問題,目前仍需要使用高頻焊接,但必須將高頻焊接方法變成可控的焊接方法,在一些關(guān)鍵的參數(shù)上必須作出規(guī)定,及部分檢測手段也應該相應的提高,具體方案如T:(1)全面分析現(xiàn)有高頻焊焊機的特性,規(guī)范設(shè)置合理的焊接電流、焊接時間。(2)完善高頻焊焊接工藝作業(yè)指導書,強調(diào)焊接要點和冷卻時間規(guī)范。(3)編制管接頭高頻焊焊接工藝稽查表,不定期對高頻焊工藝紀律、焊接質(zhì)量進行稽查。(4)管接頭來料檢增加金相組織檢測項目,指定管接頭棒料供應商并連同來料日期標記在管接頭成
8、品±o6結(jié)語通過對管接頭高頻焊接的研究,找出影響焊接的相關(guān)因素和具體的解決方案,從而提高高頻焊接質(zhì)量和效率。本文主要通過實際方案分析,從焊接頻率、焊接時間和冷卻條件之間的聯(lián)系進行分析,將焊接工藝作業(yè)指導應用在實際生產(chǎn)中,在實際中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,選擇最優(yōu)的高頻焊接工藝方法,為高頻焊接創(chuàng)造更多的有利的發(fā)展條件,提高高頻焊接工藝技術(shù),這對于高頻焊接工藝的發(fā)展具有十分重要的意