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1、66457∋8第卷第期武汉汽车工业大学学报,!年∀月#∋&∃()∗)(+,−.)/0(−1%∋+1∃∋+,−23+(09:;645!∃%&不锈钢薄板的焊接质量及其控制孙守礼吴丰顺孙智富4材料科学与工程系566,【摘要】从分析<=一<7>>不锈钢薄板钨极氮弧焊对接焊缝质量入手提出了避免烧穿的新措施。除选定合适的坏接参数并保持其稳定外,关键是防止焊接过程熔池前间隙过大,或,因失稳变形产生隆起和错边这要求装配时起弧端尽可能无间隙,而在接缝末端有67?∀>>的楔形≅间隙焊接过程熔池前方始终保特小于<6<7>>的Α司隙。≅≅【关镇词】钨机氮弧焊烧穿质
2、童控制【中图法分类号ΧΧ6=(Β不锈钢薄板的焊接质量不锈钢薄板在对接焊中最易产生的缺陷是烧穿,一旦烧穿则不能修补。因此,烧穿控制是不锈钢薄板焊接过程中的质量关键。电弧引燃后,熔池处于电弧压力、熔化金属重力和下液面4图。,Δ表面张力三者的动平衡状态5图中电弧压力.和熔化金属重力是使熔池下坠的,9。,力下液面表面张力是阻止熔池下坠的力Δ决定于熔池的厚度和下液面的宽度;对于薄板而言,由于熔池可视为一层金、属液体薄膜,Δ不起决定作用。因此,.大于9,则熔池的动平若一,。66,衡状态受到破坏金属液体薄膜就会被拉断而产生所谓烧穿对厚度<=?<7ΑΑ>对接缝长
3、’,Χ<<>>的+:Ε∋ΦΔΓΦ不锈钢板采用压紧机构定位和手动操作夹持焊枪机构进行焊接试验Η如果5,的结果表明焊接参数选定合理4表装配时起弧端尽可能无间隙且保持焊接过程熔池6,,前方的间隙在。一<肠>Ι,将不会产生烧穿缺陷不锈钢薄板产生烧穿的原因是材料厚度薄,材料导热差,焊接过程甲由热收缩而引起工件横向位移,装配时对接缝间隙过大或过小等。对接缝的装配间隙过大,焊接过程产生的热收缩使得工件横向位移而达不到保持熔池前方的6Ι,。,<Α>接缝间隙4<一<75必然产生连续烧穿对接缝的装配间隙过小时焊接过程中的热收缩引,,起横向位移使热影响区及其附近区域在高温作
4、用下产生失稳变形并使熔池前方的薄板挠曲、隆起、产生错边,电弧烧单边而形成烧穿。另外,下料工序造成的对接边缘不平直,也会使对6,接缝局部位置的横向收缩不能进行结果因熔池前方的间隙不能达到。一<ϑΙ、ΙΑ而出现局部烧穿。Η稿件收到9Κ期7肥‘6,7,6孙守礼男<岁工程师现从习沙衬妾技术的研允Η第卷第期孙守礼等不锈钢薄板的焊接质从及其控制,不由此可知锈钢薄板对接接缝采用无间隙装配的方式施焊是不能保证沿焊缝全长不产生烧穿的。反之,以有间隙的方式6利用热收缩产生的横,向位移保持熔池前方的接缝间隙在<一<6<7>>,则有可能成功地控制烧口。,ΗΗ穿因此恰当控制
5、焊接速度和设计工Λ电弧压力Δ液体金姚爪力ΗΗ9下液而表而张力;9液而的宽度件装配定位压紧机构将是控制烧穿缺陷的基本前提。图薄板对接灼熔池受力状态表不锈钢薄板焊接参数焊接规范喷日嘴径钨直极径冠气流袱焊接材料厚度焊接电流焊接电压焊接速度焊枪背而4>>5·一’沙&,ΜΝ>>ΦΙ护Ν>>甲Ν>>4ΑΝ>56<ΠΚΙ/Ο
6、用直流钨极氢弧焊方法对不锈钢薄板施焊时,弧长对焊缝质量影响很大。电弧过长时,不利于气体保护,易产生未焊透和彻氧,。化现象因此应尽可能减小电弧长度理66。,想弧长应控制在<7一<Δ>Ι、据此设计,的机械式弧长调定机构如图∀所示焊枪“,用夹具固定在卡夹Θ上卡夹装在滚轮口,座Χ上利用旋转滚轮∀与导杆=的滚动,ΑΗΟ生流一匕∀Η=ΗΑΗ摩擦压力使滚轮座亦即焊枪沿导杆作上机滚轮导卞滚轮坐ΗΗΗΗΣ下,7螺全+!朽Ρ枪ΘΑ之夹吕钨日垂直位移借以调节钨棒尖端与工件的、,66∀飞。图弧之炸速控制示意距离使弧长保持在。7一<Ι>弧长调,,。定后拧紧紧定螺钉7使弧长在焊接过
7、程中保持不变在该机构的卡夹上还设仪了保证对接6缝与焊接方向垂直的横向位移附件,以调定钨棒尖端对准焊缝中心经实用考核的结果表明6它具有结构简单、使用方便、实用可靠等优点。∀6∀焊接速度控制机构焊接速度对焊缝成形的彩响很大。一方面,焊过增大时,熔宽和熔深都减小,气体保护状态、武汉汽吮大学学报!年∀月也不好,焊缝容易出现未焊透和气孔等缺陷≅焊速减小时,熔宽和熔深都增加,焊缝正面出现咬边、塌陷,背面出现漏焊缺陷。另一方面,焊接速度又是焊接生产率高低的重要标志之一。在保证焊缝尺寸和质量的前提下,本设计选择永磁直流电动机拖动,配备简单的晶体管稳压线路控制焊枪小车4
8、对接缝为环缝时控制工件夹持机构旋转5的操作运行速度,
