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(超聲波檢測、射線檢測),必要時(shí)進(jìn)行焊后熱處理消除應(yīng)力。
適用場景差異
工件與焊縫:手工電弧焊適合短焊縫、復(fù)雜形狀、狹小空間焊接,對(duì)接頭形式兼容性高;埋弧焊主打中厚板(≥6mm)的長直焊縫(縱縫、環(huán)縫),不適合曲面或短焊縫。
施工環(huán)境:手工電弧焊設(shè)備便攜,適配現(xiàn)場施工、野外維修或零散作業(yè);埋弧焊更適合車間批量生產(chǎn),對(duì)施工場地要求較高。
母材與產(chǎn)量:手工電弧焊適用于小批量、多品種工件,可焊接碳鋼、低合金鋼等;埋弧焊適合大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),側(cè)重中厚板結(jié)構(gòu)件(如壓力容器、鋼結(jié)構(gòu))。
鋁合金焊接加工的核心是解決氧化、熱裂紋和氣孔問題,常用方法需匹配材料與場景。
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)(如汽車零部件、框架結(jié)構(gòu))。
攪拌摩擦焊:無熔焊缺陷,適合厚板、高強(qiáng)度鋁合金焊接(如高鐵車體、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。
鈦合金焊接加工的核心是解決高溫氧化和脆化問題,其焊接質(zhì)量直接影響材料的高強(qiáng)度、耐蝕性等核心性能,需嚴(yán)格控制保護(hù)氛圍和熱輸入。
核心技術(shù)難點(diǎn)
高溫活性強(qiáng):鈦在 300℃以上易吸氫,600℃以上易吸氧、氮,生成脆硬的 TiH?、TiO?、TiN,導(dǎo)致焊縫塑性和韌性急劇下降。
熱裂紋敏感:β 鈦合金等易因合金元素偏析產(chǎn)生熱裂紋,需控制焊接參數(shù)。
變形難控制:鈦合金彈性模量低,焊接熱應(yīng)力易導(dǎo)致較大變形,需采取剛性固定或分段焊接等措施。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊(鎢極氬弧焊)最常用方法,適合薄板(≤6mm)及精密構(gòu)件焊接(如航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)部件、醫(yī)療器械)。需采用大流量高純氬(純度≥99.99%)保護(hù),焊槍需帶拖罩,對(duì)熔池及高溫區(qū)(≥400℃)全程保護(hù)。
等離子弧焊能量密度更高,適合中厚板(6-15mm)焊接,焊縫深寬比大,熱影響區(qū)?。ㄈ鐗毫θ萜鳌?dǎo)彈殼體),保護(hù)方式與 TIG 焊類似,但需加強(qiáng)背面保護(hù)。
電子束焊真空環(huán)境下焊接,徹底避免氧化,適合厚板(>15mm)及高要求構(gòu)件(如核工業(yè)部件),但設(shè)備成本高,需真空環(huán)境限制了工件尺寸。
激光焊熱輸入集中,變形小,適合薄壁鈦合金(≤3mm)的高速焊接(如航空薄壁結(jié)構(gòu)),但需配合惰性氣體保護(hù),對(duì)裝配精度要求高。
關(guān)鍵工藝要點(diǎn)
焊前處理:用不銹鋼絲刷或化學(xué)蝕刻(氫氟酸 + 硝酸溶液)去除表面氧化膜、油污,避免雜質(zhì)引入;工件和焊絲需在 150-250℃下烘干除氫。
保護(hù)措施:焊接區(qū)(熔池、熱影響區(qū)、背面)需用高純氬氣保護(hù),保護(hù)范圍需覆蓋溫度>400℃的區(qū)域,必要時(shí)采用背面通氬工裝。
參數(shù)控制:采用小電流、高焊速,減少熱輸入(如 1mm 鈦板 TIG 焊電流 50-80A);避免多層焊時(shí)層間溫度過高(一般≤150℃)。
焊絲匹配:同質(zhì)焊絲優(yōu)先(如 TC4 鈦合金用 TC4 焊絲),異種鈦合金焊接需選擇中間成分焊絲,避免脆化相生成。
