火焰矫正一般采用一般的气焊炬。
4 焊接应力的调节和消除
4.1 调节焊接应力的措施
(1)调节焊接应力的措施:
① 尽量减少焊缝数量和尺寸并避免焊缝密集和交叉。
棗多采用型材、冲压件或铸件,薄板结构采用电阻焊代替熔焊
② 采用刚性较小的接头棗变形大,应力小
(2)工艺措施:
① 采用合理的焊接顺序,使焊缝收缩较为自由。如图5-2-15
图5-2-15 拼板焊缝的焊接顺序
1、2、4、6—短焊缝
3、5—直通的长焊缝
宜先焊错开的短焊缝,再焊直通的长焊缝。
② 降低焊接接头的刚度
③ 加热减应区棗以便焊后收缩时,加热区与焊缝一起收缩,减少焊缝的约束。
④ 锤击焊缝棗使之产生塑性变形(伸长),以抵消受热时的压缩塑变。
⑤ 预热和后热棗即焊前或焊后对焊件全部(或局部)进行适当加热棗减少温差,只适用于塑性差,易产生裂纹的材料。
4.2 焊接应力的消除方法:
(1)去应力退火:又称高温回火,焊后钢件加热温度为500~650℃,可进行整体去应力退火,也可以局部退火。
(2)机械拉伸法:即对焊件施加载荷,使焊缝区产生塑性拉伸,以减少其原有的压缩塑变,从而降低或消除应力。如:压力容器的水压试验。
(3)温差拉伸法:利用温差使焊缝两侧金属受热膨胀以对焊缝区进行拉伸,使其产生拉伸塑变以抵消原有的压缩塑变,从而减少或消除应力,如图6-2-16。
图5-2-17 焊接冷裂纹
a-焊道下裂纹; b-焊趾裂纹;c-焊根裂纹
特征:无分支、穿晶开裂、断口表面无氧化色。
最主要、最常见的冷裂纹为延迟裂纹(即在焊后延迟一段时间才发生的裂纹-------因为氢是最活跃的诱发因素,而氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间)。
(2)延迟裂纹的产生原因
① 焊接接头存在淬硬组织,性能脆化。
② 扩散氢含量较高,使接头性能脆化,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力。(氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素,故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹)
③ 存在较大的焊接拉应力
(3)防止延迟裂纹的措施
① 选用碱性焊条,减少焊缝金属中氢含量、提高焊缝金属塑性
② 减少氢来源棗焊材要烘干,接头要清洁(无油、无锈、无水)
③ 避免产生淬硬组织棗焊前预热、焊后缓冷(可以降低焊后冷却速度)
④ 降低焊接应力棗采用合理的工艺规范,焊后热处理等
⑤ 焊后立即进行消氢处理(即加热到250℃,保温2~6左右,使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面)。
3.3 气孔:
(1)产生原因:
在熔池液态金属冷却结晶时,产生了气体,而且冷却速度较快,气体来不及逸出而导致
(2)气孔的类型
① 氢气孔:焊接时,电弧气氛中氢比较多,在高温时,大量的氢溶入熔池液态金属中,在熔池冷却结晶时,由于氢的溶解度急剧下降,析出氢气,造成氢气孔。
② 一氧化碳气孔:
FeO+C→Fe+CO↑
熔池中FeO越多,产生CO气孔的倾向就越大,同理,液态金属中含碳量越多,也越易产生CO气孔。
③ 氮气孔:保护效果不好,空气中的氮气进入熔池而导致。
(3)防止措施:
① 烘干焊条、焊剂。
② 焊丝、坡口及两侧母材要除锈、油、水。
③ 采用短弧焊,控制焊接速度,以防空气进入熔池和以便已产生的气体有时间逸出熔池。
3.4 焊接质量检验:
焊接检验包括焊前检验,焊接过程检验和成品检验。
焊前检验包括检查技术文件(图样、工艺规程等)是否齐全,焊材和原材料质量,构件装配和焊接边缘的质量,焊接设备是否完善,焊工操作水平等。
焊接过程检验包括检验焊接规范是否正确,装配质量,设备运行情况等。
成品检验是焊后对焊接产品进行质量检查,以发现焊接缺陷,常用检验方法如下: