鄭戌雪
摘要:焊接工藝參數(shù)對焊接質量的影響是復雜且巨大的,對其進行詳細、切合實際的分析具有重要意義。文章首先介紹了焊接工藝的概念和特點,其次主要從焊接電流、焊接電壓、焊接速度三大方面詳細分析焊接工藝參數(shù)對焊接質量的影響,提出自己的見解。
關鍵詞:焊接工藝;參數(shù);焊接質量;變化;影響
引言
焊接技術是保證機械設備制造質量的關鍵技術。隨著我國工業(yè)化的進程,對工程機械設備的需求量越來越高,對質量的要求也越來越嚴格。針對以上問題,需要在生產(chǎn)過程中切實保障焊接質量。焊接質量又受到焊接工藝參數(shù)的影響,焊接工藝參數(shù)包括焊接電壓、焊接電流等,參數(shù)之間是相互聯(lián)系的、相互影響的,一項參數(shù)的細微變化可能會引起其他參數(shù)的劇烈波動,進而導致焊接數(shù)據(jù)的改變。因此,詳細研究焊接工藝參數(shù)對焊接質量的影響,對保障焊接質量、提高焊接生產(chǎn)效率具有深遠的影響。
一、焊接工藝及其特點分析
焊接工藝是一種帶有強制性質的規(guī)定性工藝文件,具體是指承壓設備焊接的工藝文件。焊接工藝一般具有以下特點
(一)準確性
焊接工藝的準確性是指在焊接過程中各項舉措和活動——例如焊接方法的選擇、焊接材料的選用、焊接次序的安排、預熱溫度、焊后消氫等一系列需要注意的要點——都要符合有關部門和工廠制定的相關準則。
(二)實際性
焊接工藝的實際性是指參數(shù)的采集和分析必須根據(jù)工廠實際的生產(chǎn)情況,參數(shù)反映出來的問題也要符合企業(yè)的實際發(fā)展情況。這樣的參數(shù)才具有使用的價值。
(三)完整性
焊接工藝的完整性包含兩方面的意思。以某一具體產(chǎn)品為對象的焊接工藝需要包括受壓元件之間的焊縫、受壓元件相焊的焊縫兩方面,缺少其中任意一方面的焊接工藝都會被認為是不完整的;以某一工藝卡為對象的焊接工藝需要包含的內容雜而多,要求將每個環(huán)節(jié)所需要的焊接工藝參數(shù)、焊接的要點、焊接所需的工藝裝備均一一列出,否則也會被認為是不完整的焊接工藝。
(四)有效性
焊接工藝的有效性就是指焊接工藝參數(shù)能夠被運用到實際中,在生產(chǎn)中切實發(fā)揮指導焊接工作的作用。
以上焊接工藝的特點的體現(xiàn)通常是以焊接的工藝性為基礎。焊接工藝性是指在很簡易的工藝環(huán)境下對一種金屬進行焊接,卻可以獲得性能優(yōu)良的焊接接頭,包括強度、韌性等方面都能符合要求,同時這種焊接接頭可以正常投入使用,滿足生產(chǎn)需求。
焊接接頭的性能其實就是焊接質量的一方面。所以說影響焊接質量的因素也就是影響焊接工藝的因素。影響焊接工藝的參數(shù)主要包括:焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、坡口尺寸和間隙五個主要方面。接下來將詳細介紹焊接電流、焊接電壓、焊接速度三大主要參數(shù)對焊接工藝的影響。
二、焊接工藝參數(shù)對焊接質量的影響
(一)焊接電流
當其他條件不變,只增大焊接電流時,不僅焊縫的熔深會增大,余寬也會隨之增大,而熔寬則不會產(chǎn)生太大的變化。引起這樣變化的原因有四點:1、當電流增大時,工件上的電弧力和熱輸入均值隨之增大,熱源就會出現(xiàn)位置下移的趨勢,引起熔深增大。如果這一關系用數(shù)學關系式來表示的話,可以說焊接電流和熔深之間是存在正比關系的。2、當電流增大時,焊絲融化的速度以成比例的速度增加,由于熔寬基本保持不變狀態(tài),所以相應的余高也會增加。3、當電流增大后,弧柱的直徑也會隨之增加,電弧潛入工件的深度增大,導致電弧斑點的可移動范圍遭到了極大的限制,所以熔寬是處于不變化的。4、當其他條件不變時,只增加電流也就增加了熱輸入量,加深熔深。
(二)焊接電壓
電弧電壓隨弧長的變化而變化。當電弧電壓出現(xiàn)一定程度的增長時,電弧功率也會隨之增大,焊接工件所承受的熱輸入就會有所增加。熱輸入的增加引起弧長的拉長,分布半徑增大,就會出現(xiàn)熔寬明顯增大而熔深只是略微減小的情況。由于熔寬增大,焊絲的熔化量會出現(xiàn)少量的減少,從而導致余高的減小。
焊接電壓增大時,焊接材料的融合比也會增大。主要原因是焊接電壓對熔深、材料成型、焊接材料的稀釋率等方面有一定的影響。在其他條件不發(fā)生變化的情況下,增加焊接電壓,材料的熱輸入量就會隨之增加,熱量的增加引起材料稀釋率的增加。需要注意的是,當焊接電壓增加過多時,焊接電流值就會變得不穩(wěn)定,無法掌控,此時電弧會不穩(wěn)定,引起焊接時濺渣量的大量增多,帶來安全問題。不僅如此,電弧不穩(wěn)定還會造成空氣的進入,就會形成夾渣等問題。但是電壓過低也不行。電壓過低會導致焊絲粘連焊接材料,并且會使焊接過程不穩(wěn)定,不易操作,并且極易出現(xiàn)焊瘤等問題。因此,根據(jù)實踐檢驗,通常情況下要控制弧長不能超過焊條直徑。
(三)焊接速度
當其他條件不發(fā)生變化時,焊接速度的增加會引起材料的熱輸入量降低,進一步引起熔深、熔寬和余高的減少。需要注意的問題有:當焊接速度過快時,過強的電弧力會將已經(jīng)熔化的金屬材料猛烈甩至材料尾部,在短時間內迅速凝固,這時熔化金屬未能均勻地分布在焊縫的寬度上,會導致咬邊不能完全融合;但是如果焊接速度過慢,也會引起材料漫溢的問題。因此,合適的焊接速度能夠保證焊接質量,促進焊接生產(chǎn)率的提高??梢圆捎秒p絲焊或者多焊弧技術防止以上問題的出現(xiàn)。
實踐中通常為了提高生產(chǎn)率而增加焊接速度,但是也要同時保證焊縫的質量和尺寸滿足生產(chǎn)的需求。我們發(fā)現(xiàn)焊接速度、焊接電流、焊接電壓三者之間是相互聯(lián)系的,所以會采取相應提高焊接電流和焊接電壓的措施來解決速度增加,質量降低的問題。
結語
焊接工藝參數(shù)對焊接質量的影響是復雜且深遠的,這就要求研究人員根據(jù)焊接現(xiàn)象和問題對參數(shù)的影響進行細致的分析。在上述分析中我們發(fā)現(xiàn),焊接工藝參數(shù)的變化會引起焊接過程中各項具體數(shù)據(jù)的變化,但是焊接工藝參數(shù)的變化也需要限定在某一范圍內。一旦超出這個范圍或者沒有達到這個范圍數(shù)值,都會導致焊接過程的不可控,這樣就會增加問題出現(xiàn)的頻率,嚴重影響焊接質量。從中我們可以學到不管做任何事情,都要有度的把握,不能不夠,也不可太過,否則只會帶來物極必反的效果。
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