為了要進(jìn)行接合性好的焊接。首先應(yīng)該考慮的是焊接不銹鋼方管方法的選擇。因?yàn)楦鞣N焊接不銹鋼方管工藝在加熱方面、操作方面以及經(jīng)濟(jì)性方面都各具有不同特性,所以當(dāng)焊接不銹鋼方管時,應(yīng)該在很好地理解了前面章節(jié)中所闡述的各種材料的物理性能及冶金性能的情況下,必須按照各種焊接方法的特點(diǎn)來選擇。當(dāng)焊接不銹鋼方管工藝選擇錯了時,不是焊接操作極其困難,就是產(chǎn)生焊接裂縫及其他焊接缺陷,甚至有時會損壞使用可焊性。例如在304不銹鋼方管焊接過程中,若采用大加熱量的焊接方法時,在焊縫熱影響區(qū)就會引起鉻的碳化物的析出,形成焊縫腐衰的原因,因此希望采用較小加熱量的焊接矩形管方法。
影響不銹鋼方管焊接工藝因素很多,主要有下列幾方面:
1. 焊接電流
焊接電流對熔滴過渡狀態(tài)和焊接過程穩(wěn)定起決定性作用。電流強(qiáng)度越大,熔滴越細(xì),當(dāng)電流強(qiáng)度達(dá)到一定值時,熔滴即呈噴霧狀,射向熔池,成為射流過渡。此時,電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺消失,熔深增加,成型良好。當(dāng)焊絲直徑為1.6毫米,電流以不小于300安培為佳。
2. 電弧電壓
電弧電壓高,熔寬大,電弧電壓須和焊接電流相適應(yīng)。焊接矩形管時,應(yīng)在保證焊接矩形管過程穩(wěn)定的前提下,盡量降低電弧電壓,以減少合金元素?zé)龘p和氣孔的形成。當(dāng)焊接電流為300安培時,電弧電壓最好控制在35伏以下。
3. 焊絲
保護(hù)氣體中,二氧化碳并非完全惰性氣體,高溫時,按公式分解; 因此,在弧柱和熔池周圍含有一定數(shù)量的二氧化碳、一氧化碳等氣體,這些氣體與熔滴和熔池發(fā)生激烈的氧化作用,要燒損大量合金元素,故焊絲中應(yīng)有足量的錳和硅的元素,以增強(qiáng)還原能力,減少氣孔形成。目前,常用的焊絲是焊08錳2硅(H08Mn2Si),其化學(xué)成分見表8-4。
4. 混合氣體比例
混合氣體中氬氣與二氧化碳的比例,對電弧穩(wěn)定燃燒有很大影響。氬氣比例增加,電弧有漂移現(xiàn)象,燃燒不激烈,電弧逐漸拉長,稍不注意,將導(dǎo)電嘴燒壞。二氧化碳比例增加,燃燒激烈,但對熔滴過渡性質(zhì)有影響?;旌媳纫詺鍤庹?0%,二氧化碳占30%較為合適,氣體總流量以13-17升/分為宜。
5. 焊接速度
一定的焊接電流與電弧電壓,應(yīng)配以適當(dāng)?shù)暮附铀俣?,使熔池液面與通氣孔距離保持一定值,這樣才能使電弧穩(wěn)定燃燒,一般以焊絲外伸長度保持在35毫米左右來控制。
6. 電源極性
電源極性應(yīng)用直流反極性,以減少氫的熔解量。焊接矩形管縱縫焊接中,曾采用過的規(guī)范如表。
焊接不銹鋼方管中出現(xiàn)的問題和改進(jìn)措施
氣孔氣電焊對不銹鋼焊接管表面銹污等敏感性較弱,應(yīng)當(dāng)不易產(chǎn)生氣孔,但在實(shí)際焊接中,有時出現(xiàn)嚴(yán)重密集氣孔,形成氣孔的原因很多,主要是由于:
1. 氣體保護(hù)失效,當(dāng)氣體被吹散,通氣孔被堵塞,或氣流太急,都會破壞氣體保護(hù),使焊縫產(chǎn)生氣孔。因此,施焊時應(yīng)有擋風(fēng)裝置,或在室內(nèi)施焊,同時,進(jìn)入通氣孔的氣體壓力一般以保持在1公斤/厘米2左右為佳。
2. 起焊溫度低,引弧板附近起焊溫度低,易出氣孔,必要時可適當(dāng)預(yù)熱。
3. 熔池液面和通氣孔距離不能保持定值,熔池液面和通氣孔距離,對電弧燃燒穩(wěn)定和氣孔形成有密切關(guān)系,用人工操作較難控制,故必須采用光電自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),使在焊接矩形管過程中,能自動調(diào)節(jié)焊接速度。
4.用含硅、錳量較低的焊絲,容易產(chǎn)生氣孔。
5. 氣體混合比和總流量對氣孔形成也有較大影響,二氧化碳增加,熔池粘度降低,有利于氣體排出。氬氣增多,熔池深,氣體排出困難,因此,焊接時,應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定規(guī)范控制。
在焊接不銹鋼方管過程中,常因焊接中斷,出現(xiàn)接頭,如在冷狀態(tài)下進(jìn)行接頭,一般熔合不好,需人工補(bǔ)修。如預(yù)熱600~700℃時,則接頭成型較好,且不出氣孔。但焊接中斷,要加劇焊縫收縮,妨礙繼續(xù)施焊,因此,焊前必須充分作好準(zhǔn)備,盡可能減少焊接中斷現(xiàn)象。由于氣電焊接不銹鋼方管是新穎工藝,尚無定型設(shè)備,各方面都在逐步改進(jìn)、完善。如焊接電源現(xiàn)在就有ZPG 7-1000型硅焊接整流器和ZPC1-500型焊接整流器等可供使用。
另外,在焊接不銹鋼方管時,焊縫長度較長,用鏈條提升送絲機(jī)構(gòu)時,因鏈條過長,容易使滑塊上升速度不均勻,造成焊縫表面出現(xiàn)橫向裂縫和局部疏松現(xiàn)象,因而有將升降機(jī)構(gòu)改為用兩對主動輪和從動輪,用拉桿夾緊,在鋼板上依靠輪緣和坡口間的摩擦力,由電動機(jī)驅(qū)動升降的。氣電焊焊縫金屬晶粒較粗,為細(xì)化晶粒,提高低溫沖擊韌性,有采用在坡口上加涂焊藥,也有采用細(xì)絲多層自由成型焊接,以改進(jìn)其性能的??傊?,隨著今后的實(shí)踐應(yīng)用,各方面肯定還會有很大的改進(jìn)和提高。