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影響碳鋼焊條焊接質(zhì)量的因素有很多,主要包括焊條因素、焊接工藝因素、焊件因素和焊接環(huán)境因素等方面,以下是具體介紹:
焊條因素
化學(xué)成分:焊條的化學(xué)成分直接影響焊縫金屬的性能。例如,碳含量過(guò)高會(huì )增加焊縫的硬度和強度,但同時(shí)也會(huì )降低其韌性和抗裂性;錳含量有助于提高焊縫的強度和韌性,還能起到脫氧脫硫的作用;硅也是一種脫氧劑,適量的硅能增加焊縫的強度,但過(guò)量會(huì )導致焊縫變脆。
藥皮質(zhì)量:藥皮的作用是保護焊縫金屬、穩定電弧和向焊縫中過(guò)渡合金元素等。藥皮成分不均勻、厚度不一致或受潮等都會(huì )影響焊接質(zhì)量。例如,藥皮受潮會(huì )使焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷;藥皮中合金元素含量不足,會(huì )導致焊縫金屬的力學(xué)性能不達標。
焊條直徑:焊條直徑的選擇應根據焊件的厚度、焊接位置和焊接電流等因素來(lái)確定。直徑過(guò)大,在焊接薄板或小電流焊接時(shí),不易操作,且可能導致焊縫根部未焊透;直徑過(guò)小,焊接厚板時(shí)則需要多層多道焊接,效率低,且焊縫的力學(xué)性能可能受影響。
操作方法
焊前準備:檢查焊條的型號和規格是否符合焊接要求,焊條應無(wú)破損、變質(zhì)等情況。對于受潮的焊條,需按照規定的溫度和時(shí)間進(jìn)行烘干,一般酸性焊條在 75 - 150℃烘干 1 - 2 小時(shí),堿性焊條在 350 - 400℃烘干 1 - 2 小時(shí),并放在保溫箱內隨用隨取。同時(shí),清理焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì),確保焊件表面清潔。
焊接參數選擇:根據焊件的厚度、焊接位置、焊條直徑等因素選擇合適的焊接電流。一般來(lái)說(shuō),焊條直徑越大,焊接電流越大;平焊位置可采用較大的電流,立焊、橫焊和仰焊位置則應適當減小電流。例如,使用直徑 3.2mm 的焊條焊接平焊位置的低碳鋼焊件時(shí),焊接電流可選擇 100 - 130A;而在立焊位置時(shí),電流宜調整為 80 - 100A。焊接電壓一般在 20 - 25V 之間,焊接速度要適中,以焊縫的熔合良好和成型美觀(guān)。
焊接操作:采用合適的引弧方法,如劃擦法或直擊法引弧,引弧位置應在焊件的坡口內或引弧板上。焊接過(guò)程中,保持焊條與焊件表面的角度合適,一般為 70° - 80°,并根據焊縫的形狀和尺寸選擇合適的運條方法,如直線(xiàn)形、鋸齒形、月牙形等。運條速度要均勻,避免忽快忽慢,以焊縫的寬度和高度一致。收弧時(shí),要填滿(mǎn)弧坑,防止產(chǎn)生弧坑裂紋,可采用劃圈收弧法或回焊收弧法。
高濕度環(huán)境(相對濕度 60%)
氣孔數量增加:高濕度環(huán)境下,空氣中含有大量水分,在焊接電弧的高溫作用下,水分會(huì )分解成氫氣和氧氣進(jìn)入熔池。氫氣在熔池冷卻過(guò)程中來(lái)不及逸出,就會(huì )在焊縫中形成氣孔,降低焊縫的致密性和強度。
裂紋傾向增大:氫是引起碳鋼焊接冷裂紋的重要因素之一。高濕度環(huán)境使焊縫中的氫含量增加,氫原子在焊縫金屬中擴散聚集,當應力達到一定程度時(shí),就容易引發(fā)裂紋,特別是在焊接高強度碳鋼或厚板時(shí),這種裂紋傾向更為明顯。
力學(xué)性能下降:由于氣孔和裂紋等缺陷的存在,以及氫對焊縫金屬組織的影響,會(huì )導致焊縫的力學(xué)性能下降,如強度、韌性和塑性等指標可能達不到設計要求。
電弧穩定性變差:過(guò)多的水分會(huì )使焊條藥皮中的成分發(fā)生變化,影響藥皮的保護效果和穩弧性能,導致電弧燃燒不穩定,焊接過(guò)程中容易出現斷弧、飛濺等現象,影響焊縫的成型質(zhì)量和焊接效率。
當相對濕度超過(guò) 90% 時(shí),一般不建議進(jìn)行焊接作業(yè),否則需采取嚴格的除濕措施,如對焊件和焊條進(jìn)行烘干、使用除濕設備降低環(huán)境濕度等,以焊接質(zhì)量。
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