堆焊焊條使用時,以下是一些需要特別注意的操作細(xì)節(jié):
焊接前
焊條烘干:堆焊焊條往往對水分較為敏感,使用前需按焊條說明書的要求進行烘干。一般低氫型焊條需在 350 - 400℃烘干 1 - 2 小時,然后放在 100 - 150℃的保溫箱中保溫,隨用隨取。鈦鈣型焊條烘干溫度通常為 150 - 200℃,烘干時間 1 - 2 小時。
焊件清理:焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì)會影響堆焊質(zhì)量,導(dǎo)致氣孔、夾渣等缺陷,因此要用砂紙、鋼絲刷等工具清理干凈,露出金屬光澤。
焊件預(yù)熱:根據(jù)焊件的材質(zhì)、厚度及堆焊焊條的特性,確定是否需要預(yù)熱以及預(yù)熱溫度。對于高碳鋼、合金鋼等易產(chǎn)生裂紋的焊件,預(yù)熱尤為重要。例如,焊接中碳鋼時,預(yù)熱溫度通常在 150 - 250℃;焊接高碳鋼或大型工件時,預(yù)熱溫度可能需要提高到 250 - 400℃。
堆焊的特點是:
1.母材與基體金屬堆焊一般是冶金結(jié)合,結(jié)合強度高,抗沖擊性好。
2.堆焊根據(jù)金屬成分和性能調(diào)節(jié)可以適應(yīng)很多工況條件。同時根據(jù)堆焊厚度可以了解到它也適合嚴(yán)重磨損的工況條件。
另外在堆焊之前,我們需要考慮的問題:
1.堆焊材料:在堆焊時形成或者參與形成堆焊合金層的材料,例如:焊劑,焊條等等;這就要求這才焊材與母體有較好的濕潤性和流平性。
2.堆焊工藝:每個工件加工過程中都需要考慮很多因素,根據(jù)不同堆焊工藝選擇出合適的堆焊方法來達到堆焊的預(yù)期效果。
焊后處理
緩冷:焊后讓焊件緩慢冷卻,避免急冷導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋等缺陷??蓪⒑讣旁谑薹刍蚴曳壑懈采w冷卻,或在室溫下自然冷卻。
消除應(yīng)力處理:對于一些重要的焊件或?qū)附討?yīng)力敏感的材料,焊后應(yīng)進行消除應(yīng)力處理,如高溫回火、振動時效等,以提高焊縫的強度和韌性,穩(wěn)定組織,防止焊件在使用過程中出現(xiàn)變形或開裂。
質(zhì)量檢驗:焊后要對焊縫進行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗,包括外觀檢查、無損檢測(如超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測等)、力學(xué)性能試驗(如拉伸試驗、沖擊試驗、硬度試驗等),確保焊縫質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。
焊接中
選擇合適的焊接參數(shù):焊接電流、電壓和焊接速度是關(guān)鍵參數(shù)。電流過大,會使堆焊層過熱,晶粒粗大,甚至產(chǎn)生裂紋和氣孔;電流過小,則會導(dǎo)致熔深淺,堆焊層與母材結(jié)合不牢固。例如,對于直徑 3.2mm 的堆焊焊條,焊接電流一般在 90 - 130A 之間;直徑 4.0mm 的焊條,電流可在 130 - 180A 之間。同時,要根據(jù)電流大小適當(dāng)調(diào)整電壓,電弧穩(wěn)定燃燒,一般電壓在 22 - 28V 之間。焊接速度不宜過快,否則會影響堆焊層的成形和厚度均勻性,通??刂圃?15 - 30cm/min。
采用正確的運條方法:根據(jù)堆焊層的寬度和厚度要求,選擇合適的運條方法。直線運條法適用于較窄的堆焊層;鋸齒形或月牙形運條法可使堆焊層寬度增加,且能焊縫兩側(cè)與母材良好熔合;對于較厚的堆焊層,可采用多層多道焊,每道焊縫的搭接寬度應(yīng)不小于焊縫寬度的 1/3,以堆焊層的質(zhì)量和性能。運條過程中要保持電弧長度穩(wěn)定,一般電弧長度為焊條直徑的 0.5 - 1 倍。
控制層間溫度:多層堆焊時,層間溫度過高會使堆焊層組織過熱,性能下降;層間溫度過低,又會增加焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生裂紋。因此,要嚴(yán)格控制層間溫度,一般層間溫度應(yīng)不預(yù)熱溫度,且不低于規(guī)定的低溫度。例如,對于某些低合金鋼堆焊,層間溫度控制在 150 - 250℃之間。在焊接過程中,可使用測溫儀實時監(jiān)測層間溫度。
焊接后
緩冷處理:堆焊后,為了降低焊接應(yīng)力,防止產(chǎn)生裂紋,通常需要對焊件進行緩冷。可將焊件放在石棉粉或石灰粉中覆蓋冷卻,也可讓焊件在空氣中自然冷卻,但要避免在風(fēng)口處或潮濕的環(huán)境中冷卻。
消除應(yīng)力處理:對于一些重要的焊件或?qū)附討?yīng)力敏感的材料,堆焊后應(yīng)及時進行消除應(yīng)力處理。常見的方法是高溫回火,即將焊件加熱到 550 - 650℃,保溫一定時間(一般按每毫米厚度保溫 1 - 2 分鐘計算),然后隨爐冷卻或空冷。這樣可以有效地消除焊接應(yīng)力,提高堆焊層的穩(wěn)定性和使用壽命。
質(zhì)量檢查:堆焊完成后,要對堆焊層進行外觀檢查,查看是否有氣孔、夾渣、裂紋、咬邊等缺陷,堆焊層的尺寸和形狀應(yīng)符合設(shè)計要求。如有必要,還需進行無損檢測,如超聲波檢測、射線檢測等,以檢查內(nèi)部質(zhì)量。對于不符合要求的堆焊層,應(yīng)分析原因并采取相應(yīng)的措施進行返修。
焊接過程控制
焊接參數(shù)選擇
焊接電流:電流要適中,過大易導(dǎo)致焊條熔化過快、焊縫組織過熱、產(chǎn)生氣孔和裂紋等;過小則會使焊縫熔深淺、結(jié)合不牢固。
焊接電壓:應(yīng)與焊接電流匹配,以電弧穩(wěn)定燃燒,電壓過高會使電弧拉長,飛濺增加;電壓過低則電弧不穩(wěn)定,容易斷弧。
焊接速度:不宜過快或過慢,過快會使焊縫成形不良,熔合不好;過慢會導(dǎo)致焊縫過熱,晶粒粗大,影響焊縫質(zhì)量。
運條方法:根據(jù)焊縫的形狀、尺寸和位置,選擇合適的運條方法,如直線形、鋸齒形、月牙形等。運條過程中要保持均勻的速度和穩(wěn)定的電弧長度,確保焊縫的寬度和高度均勻一致,熔合良好。
焊接順序:對于復(fù)雜的焊件或需要進行多層多道堆焊的情況,要合理安排焊接順序,以減少焊接應(yīng)力和變形。例如,可采用對稱焊接、分段退焊等方法。
層間清理:多層堆焊時,每焊完一層,都要及時清理焊縫表面的熔渣、飛濺等雜質(zhì),檢查有無缺陷,如有缺陷應(yīng)及時處理,然后再進行下一層的焊接。
保護氣體(如有):如果使用的是氣體保護堆焊焊條,要確保保護氣體的純度和流量符合要求。保護氣體可以有效地防止焊縫金屬被氧化、氮化,提高焊縫的質(zhì)量。
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