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不锈钢的传统焊接和冷焊机焊接

文章出处: 人气:0发表时间:2021-5-19 9:24:44

不锈钢的焊接难度可以说是有目共睹,即便是从事焊接行业四、五年的老师傅也不敢保证自己能焊接出一片不变形不变色的不锈钢片。为什么不锈钢焊接如此困难?为什么不锈钢焊接时那么容易发黑变形?

不锈钢焊接中发黑的主要原因是:焊缝表面氧化和周围材料的高温氧化。造成这一现象的原因很多,焊接前钢板等焊件未清理,氩气保护不足,焊接时间长,电流过大,焊接时钨针与焊件之间距离过远,钨针选择不当,熔池温度过高,完成焊接后不能继续保护,不锈钢焊件背面保护不当等,都是导致不锈钢焊接变色的原因。

传统的焊接方式为了不让不锈钢焊接变色需注意以下几点:

1.焊接件焊接部位焊接前认真清扫。

2.保证氩气的质量和纯度,以及是否泄漏。气压不足时及时更换氩气瓶。

3.对于不锈钢,特别是薄板,不要长时间大电流连续焊接,可以采用点焊。电流过大,焊接速度慢,会造成焊缝发黑。因此焊接速度要快,技术要准确。

4.钨针尖与焊件的距离,靠近钨针的焊件焊缝发黑,远离焊件的钨针焊缝也发黑。主要是为了保证焊接时焊接电弧的稳定性和强度。使用钨针时要注意保持锋利,避免使钨针变钝后电流不能集中,焊接时电弧不稳定不易保持易发散。

5.焊点熔池温度控制,满足熔池温度的焊接件熔接条件与电流大小密切相关,而氧化与焊点速度、焊点冷却速度有关,焊点速度保证了氩气在高温下不被氧化。

但是,不锈钢在焊接时不仅会出现色泽变黑,还会出现变形现象。焊接不锈钢时,由于焊缝区域受热不均和周围金属的约束,会产生焊接应力和变形,在热膨胀过程中会出现塑性压缩变形,使用的焊机加热温度过高还会改变板材的金相组织,导致焊缝发生锈蚀。

从微观的角度来看,焊接过程中由焊弧热熔化成池状母材部分称为熔融池,是熔融时焊接部件形成的几何形状的液态金属部分。熔池主要受到的作用力有三种电弧作用力、熔池金属重力和熔池金属表面张力。在这些力中,电弧力和熔池金属的重力是使熔池烧穿的力,表面张力是防止熔池塌陷或烧穿的力。为了防止薄板焊接烧穿,有必要找到一种提高金属熔池表面张力的方法。为了提高表面张力,需要控制熔池的热输入,即线能量。

因此,如果不锈钢在焊接过程中不变形,就需要均匀加热焊接区,控制热量输入和热量积累。

如果想要不锈钢在焊接时不变色不变形,可用冷焊机焊接。由于氩弧焊机采用高压击穿引弧方式,温度不断升高,焊后输出热量大,焊接薄板容易受热不均匀。另外,焊接有热影响区,产生的热量改变板材的金相组织,降低焊接和焊接补充的强度,不锈钢在焊接过程中容易变黑变形。但选择冷焊机焊接不锈钢时,由于冷焊机的工作原理是:采用电容储能原理,在钨极与工件之间瞬间释放电流,采用高频脉冲瞬时电弧形式,完成焊接只需十多毫米的焊点,热输入集中,完成放弧收弧迅速,不会对工件造成持续加热,因此不锈钢焊后变形小,焊缝不会发黑,对母材伤害小。

如上所述,冷焊机主要依靠瞬时能量来完成材料焊接,并利用计算机芯片来精确控制每个电弧点的能量释放精度,因此冷焊机可以通过面板数据来精确控制电流和放电时间。通过控制电流,我们可以控制金属熔池的表面张力、熔池的温度,并集中电流来保持焊接的稳定性。通过控制放电时间,可以防止由于焊机过热而改变板的金相组织。也由于冷焊机具有瞬时升降冷却、焊接精度准等特点,所以瞬间堆覆过程不需要热输入,因此不会产生变形、咬边和残余应力。因此,采用冷焊机焊接不锈钢时不会使不锈钢变色变形。

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