埋弧焊加工關(guān)鍵工藝流程
焊前準(zhǔn)備:清理母材焊接區(qū)域的油污、鐵銹、氧化皮,保證表面潔凈;根據(jù)母材材質(zhì)(碳鋼、低合金鋼等)選擇匹配的焊絲和焊劑(如 H08MnA 焊絲 + HJ431 焊劑);調(diào)整焊接參數(shù),包括電流(300-1000A)、電壓(25-40V)、焊接速度(30-100cm/min)。
焊劑鋪設(shè):在焊接接頭區(qū)域均勻鋪設(shè)顆粒狀焊劑,厚度通常為 20-40mm,確保完全覆蓋電弧路徑。
引弧焊接:通過(guò)焊絲與母材短路引燃電弧,電弧熱熔化焊絲、母材及部分焊劑,形成熔池;焊劑熔化后形成熔渣,進(jìn)一步保護(hù)熔池并改善焊縫成形。
收弧收尾:焊接至末端時(shí),逐漸降低焊接電流和電壓,或采用收弧板過(guò)渡,避免焊縫收尾出現(xiàn)縮孔、裂紋;焊接結(jié)束后保留焊劑覆蓋,待焊縫冷卻后清理。
焊后處理:清除焊縫表面的熔渣和殘留焊劑,對(duì)重要工件進(jìn)行焊縫檢測(cè)(超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)),必要時(shí)進(jìn)行焊后熱處理消除應(yīng)力。
核心工藝與設(shè)備差異
焊接方式:手工電弧焊完全人工操作,焊工手持焊鉗控制焊條移動(dòng);埋弧焊以機(jī)械 / 半自動(dòng)為主,焊絲自動(dòng)送進(jìn),電弧被焊劑覆蓋,無(wú)需人工實(shí)時(shí)控弧。
設(shè)備配置:手工電弧焊僅需電焊機(jī)、焊鉗、焊條,設(shè)備簡(jiǎn)單便攜;埋弧焊需專(zhuān)用焊機(jī)、送絲機(jī)構(gòu)、焊劑鋪設(shè) / 回收裝置,整體體積大、移動(dòng)性差。
保護(hù)方式:手工電弧焊靠焊條藥皮熔化形成熔渣和氣體保護(hù);埋弧焊依賴(lài)顆粒狀焊劑覆蓋電弧,保護(hù)效果更穩(wěn)定。
鋁合金焊接加工的核心是解決氧化、熱裂紋和氣孔問(wèn)題,常用方法需匹配材料與場(chǎng)景。
核心技術(shù)特點(diǎn)
鋁合金表面易形成 Al?O?氧化膜,焊接前需徹底清理(機(jī)械打磨或化學(xué)清洗)。
熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)大,需采用能量集中的焊接熱源,控制熱輸入。
易產(chǎn)生氣孔,焊接時(shí)需做好保護(hù)(氬氣、氦氣),避免氫侵入。
常用焊接方法及適用場(chǎng)景
TIG 焊(鎢極氬弧焊):焊接質(zhì)量高,適合薄板、精密件及對(duì)焊縫要求高的場(chǎng)景(如航空航天零部件)。
MIG 焊(熔化極氬弧焊):效率高,適合中厚板、批量生產(chǎn)(如汽車(chē)零部件、框架結(jié)構(gòu))。
攪拌摩擦焊:無(wú)熔焊缺陷,適合厚板、高強(qiáng)度鋁合金焊接(如高鐵車(chē)體、壓力容器),但設(shè)備成本較高。
關(guān)鍵注意事項(xiàng)
材料選擇:根據(jù)鋁合號(hào)選匹配焊絲(如 5 系鋁用 ER5356 焊絲)。
工藝參數(shù):控制焊接電流、電壓和焊接速度,避免過(guò)熱導(dǎo)致變形。
后續(xù)處理:必要時(shí)進(jìn)行去應(yīng)力退火,提升焊縫穩(wěn)定性。
低合金鋼焊接加工的核心是平衡強(qiáng)度與韌性,避免冷裂紋、熱影響區(qū)脆化等問(wèn)題,需根據(jù)鋼種強(qiáng)度級(jí)別和服役環(huán)境選擇工藝。
核心技術(shù)特點(diǎn)
低合金鋼(含碳量≤0.25%,合金元素總量≤5%)通過(guò) Mn、Si、Cr、Ni 等元素強(qiáng)化,焊接性隨強(qiáng)度級(jí)別升高而下降(如 Q355 焊接性優(yōu)于 Q690)。
主要風(fēng)險(xiǎn):淬硬傾向?qū)е吕淞鸭y(氫致裂紋)、熱影響區(qū)(HAZ)韌性下降、層狀撕裂(厚板焊接)。
常用焊接方法及適用場(chǎng)景
焊條電弧焊(SMAW)靈活便攜,適合現(xiàn)場(chǎng)安裝、短焊縫或復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如橋梁、壓力容器),根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)選匹配焊條(如 Q355 用 E5015-G,Q690 用 E11015-G)。
埋弧焊(SAW)效率高、熔深大,適合中厚板(≥8mm)長(zhǎng)直焊縫或環(huán)縫(如管道、儲(chǔ)罐),采用低氫型焊劑(如 HJ431 配合 H08MnA 焊絲)。
氣體保護(hù)焊(GMAW/FCAW)
MIG/MAG 焊:適合中薄板高速焊接(如汽車(chē)車(chē)架),用實(shí)芯焊絲(如 ER50-6)配合 Ar+CO?混合氣體。
藥芯焊絲電弧焊(FCAW):無(wú)需單獨(dú)配保護(hù)氣,適合戶外或厚板焊接,抗風(fēng)能力強(qiáng)。
電渣焊(ESW)適合超厚板(≥50mm)焊接(如重型機(jī)械機(jī)架),但熱輸入大,需嚴(yán)格控制焊后熱處理以改善 HAZ 韌性。
關(guān)鍵工藝要點(diǎn)
冷裂紋預(yù)防:
焊前預(yù)熱:根據(jù)鋼種強(qiáng)度和板厚確定溫度(Q355 板厚>25mm 預(yù)熱 80-120℃;Q690 預(yù)熱 150-250℃)。
控制氫含量:使用低氫型焊接材料(焊條經(jīng) 350℃×1h 烘干,存入 80-100℃保溫筒),焊前清理油污、鐵銹(氫的主要來(lái)源)。
焊后緩冷:用石棉覆蓋或后熱(250-350℃×1-2h),加速氫擴(kuò)散。
熱影響區(qū)韌性保障:采用小熱輸入?yún)?shù)(如焊條電弧焊電流≤200A,埋弧焊速度≥30cm/min),避免過(guò)熱導(dǎo)致晶粒粗大;高韌性鋼種(如 Q690)可配合焊后回火(600-650℃)。
層狀撕裂控制:厚板焊接時(shí)采用 “Z 向鋼”(如 Q355D-Z15),坡口設(shè)計(jì)避免貫穿性熔合線(如采用 K 型坡口),必要時(shí)在 T 型接頭腹板側(cè)預(yù)制焊接墊板。
