焊接塌陷是指焊接过程中,由于熔池的流动或重力作用,导致焊缝表面的凹陷或下沉的现象。焊接塌陷会影响焊缝的外观和性能,降低焊接质量和效率。本文将从以下几个方面介绍焊接塌陷的原因及解决方法,以帮助焊工避免或减少焊接塌陷的发生。
焊接塌陷的原因主要有以下几类 :
焊接工艺参数是指为保证焊接质量而选定的各项参数,例如焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等。这些参数决定了焊接热源的强度、分布和移动,从而影响了焊缝的熔化范围和凝固过程。如果焊接工艺参数不合理,会导致熔池的温度过高或过低,熔池的流动性过好或过差,熔池的深度过大或过小,熔池的宽度过大或过小,熔池的稳定性差等,从而导致焊缝表面的塌陷或下沉。
焊接方法是指焊接时所采用的电弧类型、极性、保护方式等。接法是指焊接时电极(焊丝)和工件的连接方式,如直流正接、直流反接、交流等。不同的焊接方法和接法会影响电弧的稳定性、热效率、熔滴过渡形式等,从而影响焊缝的熔化和凝固。如果焊接方法和接法不适宜,会导致电弧的偏移、断续、熄灭等,熔滴的过大、过小、过快、过慢等,从而导致焊缝表面的塌陷或下沉。
焊接姿势是指焊接时电极(焊丝)相对于焊接方向的倾斜角度,如前倾、后倾等。焊接角度是指焊接时焊件相对于水平面的倾斜角度,如上坡焊、下坡焊等。不同的焊接姿势和角度会影响电弧力、重力、表面张力等对熔池液体金属的作用,从而影响焊缝的流动和成形。如果焊接姿势和角度不正确,会导致熔池的不均匀、不稳定、不平衡等,从而导致焊缝表面的塌陷或下沉。
焊接材料和填充金属的性能,如熔点、热导率、膨胀系数、电磁性、化学成分、金相组织等,会影响焊缝的熔化温度、熔化速率、熔滴过渡、熔渣粘度、熔池流动性等,从而影响焊缝的熔化和凝固。如果焊接材料和填充金属不匹配,会导致焊缝的相组成、相变、金属间化合物等不一致,从而导致焊缝表面的塌陷或下沉。
焊接塌陷的解决方法主要有以下几种 :
根据焊接材料的性能、焊接方法的特点、焊接位置的要求等因素,合理选择和控制焊接工艺参数,如焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等,以保证焊缝的成形和性能。一般来说,当其他条件不变时,焊接电流应适当增大,以增加熔池的深度,防止焊缝的塌陷;电弧电压应适当降低,以减少熔池的宽度,防止焊缝的下沉;焊接速度应适当提高,以减少热输入,防止焊缝的过热;线能量应适当降低,以减少热应力,防止焊缝的裂纹。
根据焊接材料的性能、焊接方法的特点、焊接位置的要求等因素,适宜选择和调节焊接方法和接法,如电弧类型、极性、保护方式、直流正接、直流反接、交流等,以保证电弧的稳定性和热效率。一般来说,当其他条件不变时,焊接方法应选择能提供稳定的电弧和良好的保护的方法,如气体保护焊、埋弧焊、电渣焊等,避免使用易产生氧化物和氮化物的方法,如氧乙炔焊、氮气保护焊等;接法应选择能提供合适的热输入和熔池控制的接法,如直流正接、直流反接、交流等,避免使用易产生电弧偏转或偏移的接法,如脉冲电流、高频电流等。
根据焊接材料的性能、焊接方法的特点、焊接位置的要求等因素,正确选择和控制焊接姿势和角度,如电极(焊丝)前倾、后倾、垂直、水平等,上坡焊、下坡焊、水平焊、垂直焊等,以保证熔池的流动和成形。一般来说,当其他条件不变时,焊接姿势应选择能提供合适的熔池深度和宽度的姿势,如电极(焊丝)前倾或后倾,避免使用易产生熔池不稳定或流动过快的姿势,如电极(焊丝)垂直或水平;焊接角度应选择能提供合适的熔池流动方向和速度的角度,如上坡焊或下坡焊,避免使用易产生熔池堆积或流失的角度,如水平焊或垂直焊 。
根据焊接材料的性能、焊接方法的特点、焊接位置的要求等因素,选择和使用合适的焊接材料和填充金属,如母材、焊丝、焊剂、保护气体等,以保证焊缝的成分和组织。一般来说,当其他条件不变时,焊接材料和填充金属应选择能提供合适的熔化温度、熔化速率、熔滴过渡、熔渣粘度、熔池流动性等的材料和金属,如与母材相匹配或相近的焊丝、焊剂、保护气体等,避免使用易产生相组成、相变、金属间化合物等不一致的材料和金属,如与母材相差较大或相异的焊丝、焊剂、保护气体等 。
为保证焊接质量而进行的各项准备和后续工作,例如焊前的清理、预热、对接、夹紧等,焊后的清理、后热、矫正、检测等,也是避免或减少焊接塌陷的重要措施。一般来说,当其他条件不变时,焊接前后的处理和保护应注意以下几点 :
焊前的清理应彻底去除焊接材料表面的油污、锈蚀、氧化物等杂质,以防止影响焊缝的润湿性和成分。
焊前的预热应根据焊接材料的热导率和熔点,选择合适的预热温度和时间,以减少焊缝的热应力和热裂纹,同时也要避免过高的预热温度导致焊缝的氧化或烧损。
焊前的对接和夹紧应根据焊接材料的膨胀系数和变形程度,选择合适的坡口形状和间隙,以保证焊缝的填充和熔合,同时也要避免过大的坡口和间隙导致焊缝的烧穿或咬边。
焊后的清理应及时去除焊缝表面的飞溅、氧化物、熔渣等杂质,以防止影响焊缝的外观和性能。
焊后的后热应根据焊接材料的热导率和熔点,选择合适的后热温度和时间,以消除焊缝的残余应力和热裂纹,同时也要避免过高的后热温度导致焊缝的晶粒粗化或相变。
焊后的矫正应根据焊接材料的膨胀系数和变形程度,选择合适的矫正方法和力度,以消除焊接变形和应力,同时也要避免过大的矫正力导致焊缝的裂纹或断裂。
焊后的检测应根据焊接材料的性能要求,选择合适的检测方法和标准,以检验焊缝的形状、尺寸、组织、性能、缺陷等,如采用目测、尺寸测量、无损检测、力学试验等方法,对焊缝的深度、宽度、余高、成形系数、强度、韧性、耐腐蚀性、裂纹、气孔、未焊透等指标进行检验和评价。
焊接塌陷是指焊接过程中,由于熔池的流动或重力作用,导致焊缝表面的凹陷或下沉的现象。焊接塌陷会影响焊缝的外观和性能,降低焊接质量和效率。本文从焊接工艺参数、焊接方法和接法、焊接姿势和角度、焊接材料和填充金属、焊接前后的处理和保护等方面介绍了焊接塌陷的原因及解决方法,以帮助焊工避免或减少焊接塌陷的发生。
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