克服和消除磁偏吹对焊接电弧影响的方法

克服和消除磁偏吹对焊接电弧影响的方法
克服和消除磁偏吹对焊接电弧影响的方法

克服和消除磁偏吹对焊接电弧影响的方法

邢文龙

摘要分析了磁偏吹在焊接过程中对焊接电弧的影响以及产生原因,通过调整和改善焊接电弧周围磁场分布,并采用反消磁法,克服和消除了磁偏吹对焊接电弧的影响。

主题词磁偏吹焊接电弧反消磁法

1997年我公司在国外承担阿尔及利亚国营天然气总公司GPL二期的工艺管线施工任务,最大设计压力9.5MPa,设计温度65℃,壁厚~25.4mm,规格

6in×SCH120-12in×SCH120,材质为美国ASNI A53GrB。在管道安装焊接过程中发生磁偏吹现象,使焊接电弧偏斜,熔滴无法过渡到坡口根部形成熔池。针对存在的问题,进行了原因分析,结合现场条件,我们采用反消磁法克服了磁偏吹影响,完成了焊接任务。

1 磁偏吹产生的原因

焊接电弧是电极和熔池之间的柔性气体导体。焊接过程中,在电极和电弧周围及被焊金属中产生磁场,如果这些磁场不对称地分布在电弧周围,就会使电弧偏斜,因而很难得到满意的焊缝,这种现象称之为磁偏吹,它是焊接电弧周围磁扰的结果。产生的原因主要有三个方面:

1)随着电流进入工件并向工件接地点传出时电流流动方向大小的变化,产生感应磁场。如图1所示,焊接电缆接在焊件一侧,焊接电流只从焊件的一边流过,这样流过焊件的电流所产生的磁场与流过电弧和焊条的电流所引起的磁场产生迭加作用,使电弧两侧的磁场分布不均匀,靠近接线一侧磁力线密集,磁场增强,电弧偏向磁场弱的一边。

图1 电弧本身磁场引起的磁偏吹

2)电弧周围的磁性材料分布不对称。在靠近焊接电弧的地方有较大的铁磁场存在时,也会引起电弧两侧磁场分布不均匀。如图2所示,在有铁磁性物质一侧,因为铁磁性物质导磁率大,磁力线大多数由铁磁物质中经过,因而使该侧空间的磁力线变稀,电弧必然偏向铁磁物质一侧。

3)在进行大的钢结构件焊接时,磁偏吹主要

来自焊件的剩磁场。当焊件有较大的剩磁场时,它与电弧磁场迭加,从而改变了电弧周围磁场的均匀性,使电弧向磁场较弱一方偏移,形成磁偏吹。

2 克服和消除磁偏吹的方法

根据磁偏吹产生的原因,在生产、安装过程中采用下列几种方法克服和消除磁偏吹对焊接电弧的影响:

1)适当改变焊件上接地线位置,尽可能使电弧周围的磁力线均匀分布;

2)在操作上适当调节焊条倾角,将焊条朝偏吹方向倾斜;

3)采用分段退焊法以及短弧焊法,也能有效地克服磁偏吹;

4)采用交流焊接代替直流焊接。当采用交流电焊接时,因变化的磁场在导体中产生感应电流,而感应电流所产生的磁场削弱了焊接电流所引起的磁场,从而控制了磁偏吹;

5)安放产生对称磁场的铁磁材料,尽量使电弧周围的铁磁物质分布均匀;

6)减少焊件上的剩磁。焊件上的剩磁主要是原子磁畴排列整齐有序而造成的。为紊乱焊件的磁畴排列达到减少或防止磁偏吹的目的,可对焊件上存在剩磁的部位,进行局部加热,加热温度为250~300℃。经生产使用去磁效果良好。此外在焊件的剩磁部位,外加磁铁平衡磁场。

7)用反消磁法。即让焊件产生相反磁场来抵消焊件上的剩磁,从而克服和消除磁偏吹对焊接电弧的影响。

3 采用反消磁法消除管道焊接时的磁偏吹

在阿尔及利亚GPL二期工程管道施工中,在厚壁管的对接焊接过程中出现磁偏吹现象,使手工钨极氩弧焊封底焊接无法进行。根据发生磁偏吹的情况,我们进行分析,发现这种磁偏吹主要出现在厚壁管线的对接接头,而且是在管道即将封闭的几个焊口处。这就说明具有铁磁性的厚壁管材ASNIA53GrB,在制造、加工过程中产生了剩磁,管线越长,剩磁积累越多,在最后封闭接头处表现出来,造成磁偏吹。

针对上述情况,结合现场条件,决定采用反消磁法来克服磁偏吹的影响,即在焊接接头处产生与剩磁场相反的磁场,来抵消焊接接头处的剩磁。

具体措施如图3所示,利用焊接电缆线绕在接头两侧,通过焊接引弧时,焊接电流通过电缆绕组产生感应磁场,来抵消剩磁克服磁偏吹。消磁施焊的效果可通过下列两种方法进行调整:1)在焊接电流不变时,可通过调节焊接电缆绕组圈数来对焊件产生感应磁场强度的大小进行调整,使之与剩磁场强度大小相等方向相反;

图3 利用反消磁法消除剩磁产生的磁偏吹

2)在电缆绕组圈数不变时,在焊接电流允许的范围内,改变焊接电流大小,对焊件产生的感应磁场强度的大小进行调整使之与剩磁场强度大小相等方向相反,从而消除焊接接头处的剩磁,克服磁偏吹对焊接电弧的影响。

通过使用这种方法,克服了管道焊接中的磁偏吹现象,其中焊接接头12in×SCH120,2个,6in×120,8个,解决了施工难题,保证工期,焊缝质量经100%的外观检查和γ

射线探伤均符合ASME B31.3-91的规定要求。

4 结语

经过实践证明,用反消磁法来消除和克服剩磁产生磁偏吹对焊接电弧的影响,在生产、安装中是一种既经济实惠又方便可行的克服磁偏吹的方法,值得推广使用。

压力容器焊接应力的消除(谷风资料)

压力容器焊接应力的消除 前言 压力容器是工业生产过程中必不可少的重要设备,它广泛应用于化工、炼油、机械、动力、核能以及运输等工业部门。随着工业不断发展, 压力容器的操作条件越来越苛刻,压力从高真空到几万个大气压,温度从超低温到几千度,尺寸也越来越大,某反应堆容器内径达6m多,结构也越采越复杂。同时,压力容器所处理的介质往往又是易燃易爆或有毒的,一旦发生事故,将给国家财产和人民生命带来不可估量的损失。所以加强压力容器的制造质量控制是非常必要的。 1、焊接应力产生的机理及危害 压力容器制造中,焊接和热处理是制造工艺中的关键工序。在焊接过程中,存在着三种附加的内应力,即焊接接头各部位受热及冷却速度不同产生的热应力;金相组织变化产生的组织应力和施焊时容器结构本身的约束产生的拘束应力.如果焊接工艺控制不当,这些应力过大将导致裂纹萌生。另外,由于材料的冷热加工成型工艺不当,将使受压部件韵成型尺寸超差,若 再采用强制组装焊接的方法,还将引起附加的强制组装应力。这些应力在一定条件下,影响着焊接结构的性能。同时,对于某些结构件,所采用的焊接方法、焊接位置和焊接工艺的不同,往往会引起焊接时产生轻微的空冷硬化现象.如效果。 据报导,美国1984年发生的一起单乙醇胺(MEA)吸收器容器焊接接头破坏事故,导致17人死亡,财产损失超过一亿美元。该容器为圆筒形,直径为

2.6m,长度为16M,壁厚为25.4mm,是按照美国机械工程师学会(ASME) 规程中的部分规定设计制造的,该容器主要充装丙烷和硫化氢,工作温度为37.8'C,内压为10PMa。据198S年发表的研究报告中公布的结果,其中一个原因就是因为该容器焊后来经热处理(这是因为ASME规程中没有规定),结果,焊接热影响区存在潜在的对裂缝敏感的冶金组织、硬度变化和残余应力,三种因素在不同化学介质和操作温度下,共同产生不同类型的、由使用诱发的裂缝。该报告的建议中提出必须对可能产生热影响区硬化的焊接接头进行预热和焊后热处理,使将来出现问题的几率减到最小。由此可见,焊后残余应力的消除是至关重要的。 长期以来,传统的消除残余应力方法是采取焊后热处理方法,因为它是改进焊接接头质量的重要方法之一,但并不是唯一的方法。下面对几种方祛加以介绍分析。 2、焊后热处理 焊后热处理,也称消除应力热处理或消除应力退火。这一方法早巳被用来作为提高焊接产品质量的手段,并在世界各国标准和技术规程里作了具体规定。然而对此使用的术语并不统一;以前一般称之为退火,近十年来,“焊后热处理的叫法巳在世界上得到确认。焊后热处理可分为整体焊后热处理和局部焊后热处理。 2.1 整体焊后热处理 整体焊后热处理分为整体炉内焊后热处理和整体炉外焊后热处理。 2.1.1 整体炉内焊后热处理 当条件许可时,可将整个容器放入加热炉内进行整体热处理。一般采说,

电弧磁偏吹的产生及控制

电弧磁偏吹的产生及控制 摘要阐述了电弧磁偏吹产生的原因及影响磁偏吹大小的因素,介绍了磁偏吹对焊接质量的影响。从设计和使用方面提出了控制磁偏吹的方法及注意事项,对指导焊接生产,提高焊接质量具有实际意义。 概述 电弧偏吹是在电弧焊中出现的一种现象。所谓电弧偏吹是指在焊接时电弧不是燃烧在电极轴线的方向上,而是沿焊接方向向前或向后倾斜一个角度,有时也偏向侧面。电弧偏吹如果不加以控制,会产生未熔合、夹渣、飞溅、气孔等缺陷,使焊缝质量下降。影响焊接的电弧偏吹有磁偏吹和热偏吹两种,其中磁偏吹是影响焊接的主要因素。 1磁偏吹产生的原因 磁偏吹是由电弧周围不平衡的磁场引起的,而磁场的不平衡情况大部分是由于电弧周围导磁物质的不对称,或离地线接入点距离的变化所造成。这种不平衡因电流方向(从电极流出,通过电弧进入工件)的变化而时刻存在。如图1所示,直流电通过导体(也可以是焊条或焊条和焊缝之间的离子气流)在导体周围产生磁场或磁力线,磁力线的密度随着与导体距离的增加而减小。如果改变介质,比如从金属到空气,磁力线将因为在金属中的磁阻较小而偏向金属一边,在钢材边缘与空气交接处产生压缩变形,对焊接电弧产生推力,电弧为保持磁力平衡而发生偏移,其偏移总是向着磁场较弱的一方。 电弧磁偏吹的方向在明弧焊时可以通过观察电弧来确定,在埋弧焊时则根据焊接缺陷来确定。向后的磁偏吹常伴有飞溅、连续或不连续的咬边及伴有咬边的窄而高的焊

缝、熔深加大、焊缝尾部气孔等缺陷;向前的磁偏吹常伴有焊缝宽而不规则、焊缝呈波浪状、断续的咬边、熔深减小等缺陷。 2磁偏吹的影响因素 2.1焊接部位图2所示是焊缝起始处和焊缝结尾处的压缩变形磁场。在焊缝起始处,磁力线密集于焊条的后方,电弧为补偿磁场的不平衡而向前偏移,引起向前的磁偏吹;当焊条接近焊缝尾部时,压缩磁场在电弧前方,从而导致向后的磁偏吹;在焊缝的中部,当两边的宽度相同时,磁场处于均布状态,不会产生磁偏吹,但是如果拼接的两块板一块宽一块窄,那么,即使电弧在焊缝的中点也会产生磁偏吹。 2.2地线 如图3所示,焊接电流通过工件接入地线也会产生磁场。由于电流方向的改变,或电流进入工件后拐弯,在X处会产生密集磁场,引起远离地线方向的磁偏吹。 如图4a所示,地线如果接在焊缝的起始端,接地电流在工件上产生的磁场将位于电弧的后面,从而使电弧产生向前的磁偏吹。在焊接开始时,它将增加图2所示的电弧偏移量,但在接近焊缝的末端时,它将减少向后的磁偏吹,如图5所示。 地线接在焊缝的末端(图4b所示),地线的影响将使焊缝产生向后的磁偏吹。在焊缝的尾部它将增加电弧向后的磁偏吹,但在焊接开始时可以减小向前的磁偏吹。由于地线影响比电流磁场在工件尾部产生的作用力小,所以选择地线接入点时主要考虑减少密集磁场引起的磁偏吹。

焊接熔滴

1、熔滴上的作用力有哪些? 答:焊条端头的金属熔滴受以下几个力的作用:表面张力、重力、电磁收缩力、斑点压力、等离子流力和其他力。 2、什么是熔滴和熔滴过渡? 答:电弧焊时,在焊条(或焊丝)端部形成的,并向熔池过渡的液态金属滴即熔滴。熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程即熔滴过渡。 3、熔滴过渡分为哪几种类型?各自的特点是什么? 答:熔滴过渡形式大体上可分为三种类型,即自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。 自由过渡是指熔滴经电弧空间自由飞行,焊丝端头和熔池之间不发生直接接触。 接触过渡是焊丝端部的熔滴与熔池表面通过接触而过渡。在熔化极气体保护焊时,焊丝短路并重复地引燃电弧,这种接触过渡亦称为短路过渡。TIG 焊时,焊丝作为填充金属,它与工件间不引燃电弧,也称为搭桥过渡。 渣壁过渡与渣保护有关,常发生在埋弧焊时,熔滴是从熔渣的空腔壁上流下的。 4、什么是喷射过渡?它可分为哪几种过渡形式? 答:在纯氩或富氩保护气体中进行直流负极性熔化极电弧焊时,若采用的电弧电压较高(即弧长较长),一般不出现焊丝末端的熔滴与熔池短路现象,会出现喷射过渡。熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式称为喷射过渡。根据不同的焊接条件,这类过渡可分为射滴、亚射流、射流及旋转射流等形式。 5、什么是短路过渡?它有哪些焊接特点? 答:在较小电流、低电压时,熔滴未长成大滴就与熔池短路,在表面张力及电磁收缩力的作用下,熔滴向母材过渡的过程称短路过渡。这种过渡形式电弧稳定,飞溅较小,熔滴过渡频率高,焊缝成形较好,广泛适用于薄板焊接和全位置焊接。 短路过渡的主要焊接特点有: (1)由于采用较低的电压和较小的电流,所以电弧功率小,对焊件的热输入低,熔池冷凝速度快。这种熔滴过渡方式适宜于焊接薄板,并易于实现全位置焊接。 (2)由于采用细焊丝,电流密度大。例如:直径为1.2mm的碳钢焊丝,当焊接电流为160A 时,电流密度可达141A/mm2,是通常埋弧焊电流密度的2倍多,是焊条电弧焊的8~10倍,因此对焊件加热集中,焊接速度快,可减小焊接接头的热影响区的焊接变形。短路过渡是气体保护焊的一种典型过渡方式,焊条电弧焊也常常采用。 CO 2 6、什么是渣壁过渡?焊条电弧焊时可出现哪几种过渡形式及如何选用焊条药皮厚度? 答:渣壁过渡是指在焊条电弧焊和埋弧焊时的短路过渡形式。使用焊条电弧焊时,可以出现

焊工理论知识试卷(附有答案)

焊工理论知识试卷 一、判断题(第1题~第200题。将判断结果填入括号中。正确的填“√”,错误的填“×”。每题 0.5分,满分20分。) 1.()坚持文明生产,创造一个舒适的生活环境,是焊工职业守则内容之一。 2.()常见的剖视图有全剖视图、半剖视图和局部剖视图。 3.()一张完整的装配图应有一组视图,全部零件的尺寸,技术要求,标题栏、明细表、零件序号等。 4.()将亚共析钢加热到A 1以上30℃~70℃,在此温度下保持一定时间,然后快速冷却,该热处理工艺方法称为淬火。 5.()将钢加热到A 1或Acm以上50℃~70℃,保温后,在静止的空气中冷却的热处理工艺叫回火。 6.()材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 7.()根据GB/T1591—94规定,合金结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”,屈服点数值,质量等级符号三部分按顺序排列。 8.()电流的单位是xx。 9.()电阻的单位是欧姆(Ω),还有KΩ、MΩ。 10.()在电路中有两个以上的电阻一个接一个的依次连接,且流过这些电阻的电流相同,这就是电阻并联。 11.()交流电流表为扩大量程则应配用分流器。

12.()Cr是铬的元素符号,Ni是镍的元素符号。 13.()焊接局部通风主要为局部排风,即从焊接工作点附近捕集烟气,经净化后再排出室外。 14.()使用行灯照明时,按规定其电压不应超过18伏。 15.()板件对接组装时,应按规范和焊工技艺确定组对间隙,且终焊端和始焊端间隙大小一致。 16.()管件对接的定位焊缝长度一般为25~30mm,厚度一般为4~5mm。 17.()氩弧焊机供气系统由气瓶、预热器、干燥器、减压器、流量计、电磁气阀组成。 18.()一些化学性质活泼的金属,用其他电弧焊焊接非常困难,而用钨极氩弧焊则可容易地获得高质量的焊缝。 19.()低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、钛及其合金的钨极氩弧焊应采用直流正接。 20.()CO 2焊时必须使用直流电源,而且采用直流正接。 21.()缝焊主要用于要求气密的薄壁容器,壁厚一般不超过4mm。 22.()电阻焊与其他焊接方法相比的优点,主要有焊接变形小、易于获得质量较好的焊接接头、焊接速度快生产率高、可节省焊接材料成本低等。 23.()合金钢特别是高温合金电阻焊时,电极材料的主要性能要求是热强度稳定性;轻金属及合金电阻焊时,电极材料的主要性能要求是导电性,导热性。 24.()点焊工艺参数不包括焊件厚度,也不包括点焊顺序。 25.()等离子弧要求电源具有水平的外特性。

焊后热处理(PWHT)和焊后消除应力热处理的区别

焊后热处理(PWHT)和焊后消除应力热处理的区别 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 后热处理(PWHT)工艺是指焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度,保温一定的时间,使焊件缓慢冷却下来,以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。焊后热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,这些过程相互衔接,不可间断。广义的焊后热处理包括下列各类热处理:消除应力;完全退火;固溶强化热处理;正火;正火加回火;淬火加回火;回火;低温消除应力;析出热处理等;另外,在避免焊接区急速冷却或者是去氢的处理方法中,采取后热处理也是焊后热处理的一种。 焊后热处理可采取炉内热处理,整体炉外热处理或局部热处理的方法进行。 焊后热处理 1、焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。 消除残余应力的最通用的方法是高温回火,即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热

处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。 2、热处理方法的选择焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大,需要细化晶粒,故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力,故需再加高温回火以消除应力。单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接,其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不宜过快,力求内外壁均匀。 3、焊后热处理的加热方法⑴感应加热。钢材在交变磁场中产生感应电势,因涡流和磁滞的作用使钢材发热,即感应加热。现在工程上多采用设备简单的工频感应加热。 ⑵辐射加热。辐射加热由热源把热量辐射到金属表面,再由金属表面把热量向其他方向传导。所以,辐射加热时金属内外壁温度差别大,其加热效果较感应加热为差。辐射加热常用火焰加热法、电阻炉加热法、红外线加热法。 焊后消除应力处理: 1、整体热处理:消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度,保温20~40h,可基本消除全部残余应力。另外还有爆炸消除应力。

焊接电弧磁偏吹

1、电弧磁偏吹的理论解释: B=u0I/(2PAIr0),电弧磁偏吹横向推力的大小F=iBL=iLu0I/(2PAIr0),方向由磁力线密度较大的一方指向磁力线密度较小的一方。由第一个图可以看出,电弧左侧空间为两段电流导线产生的磁力线同方向叠加,提高了该处的磁力线密度,而电弧右侧空间只有电弧本身产生的磁力线,它相对于左侧磁力线密度较小,其分布失去对称性,从而产生了磁力线密度较大的一方指向磁力线密度较小的一方的横向推力,其大小由上述公式求出。 由公式可得,电弧磁偏吹横向推力F的大小与电弧电流、电弧长度、电弧周围磁力线密度等参数有关。相应地,可以考虑以下几种减小或消除磁偏吹的办法: 1)采用小电流。因为磁偏吹横向推力F与电弧电流i成正比,所以较小i可以起到减小F的作用,当然减小i要和焊接工艺结合起来,在不影响焊接质量的前提下,可以考虑尽可能地采用小电流焊接。 2)采用短弧焊接。电弧弧长与磁偏吹力的大小成正比,因此,减小弧长,可以起到减小磁偏吹的作用。同时,对焊条电弧焊采用碱性焊条时,工艺上本身要求采用短弧焊接,这对提高焊接接头的质量是有利的。 3)改变工件上地线的接线位置。理论上讲,当焊接电缆地线始终在焊接电弧正下方时,电弧周围磁力线密度分布是均匀的,这样,无论焊接电流的增大或者电弧弧长的增大,都不

会产生磁偏吹,也就是说,在这种情况下,可以起到消除磁偏吹的影响,当然这种做法在工程实际中不适用。而然由于此方法是减小磁偏吹最有效的方法,所以实际焊接中,对焊缝长度不太长的情况下,可以将地线接在焊缝长度的中部,或者在焊缝的两端都接上地线;对较长焊缝焊接时,可以在更换焊条的同时,更换地线的接线位置,使焊接电缆地线尽量靠近正在施焊的位置。 2、几种磁偏吹现象: 1)在圆柱形筒体纵缝焊接过程中,偏吹发生在纵缝两端,尤其在终端较为明显。起弧时,电弧偏吹方向与焊接方向相同。在筒体中间部位。几乎看不到偏吹现象。越过中间部位以后,电弧逐渐出现后拖,即偏吹方向与焊接方向相反。接近终端时,电弧偏吹剧烈,出现大颗粒飞溅。严重时电弧熄灭,焊缝内部形成大量气孔、夹渣。 2)对于开坡口的单面对接焊焊缝的焊接,坡口的形状、尺寸、定位焊焊缝间距及坡口对口间隙对电弧磁偏吹程度均有一定影响。减薄钝边或增加对口间隙都会使电弧偏吹程度加剧。电弧在逾越定位焊缝后,立即出现后拖情况,并在接近下一个定位焊缝时逐渐消失。提高定位焊缝密度,偏吹程度减弱。 3)电弧磁偏吹程度与所选择的电源类型及焊接方法有关:交流弧焊过程中几乎不存在电弧磁偏吹情况直流弧焊过程中,手工电弧焊中的电弧磁偏吹程度比相应短路过渡CO2焊稍严重,而氩弧焊最为明显。在喷射过渡的熔化极氩弧焊焊接过程中,强烈的电弧偏吹常常伴随着间歇性断弧,焊缝中心突起,两侧严重咬边。 4)电弧磁偏吹行为在磁性金属构件的焊接中较为常见,对于奥氏体不锈钢,铝及铝合金等非磁性焊件则不明显。 3、焊缝结构对磁偏吹的影响效应: 1)结构效应在简体纵缝焊接或平板堆焊中,当焊枪行至焊缝终端时,由于电弧前方焊件对电弧空间磁场的分磁作用减弱,造成电弧前方的磁力线密度高于后方,从而使电弧向后(即与焊接相反方向)偏吹。同时,可解释电弧在焊缝起始端向前(与焊接方向一致)偏吹的现象。一般情况下,当近电弧部位的焊件关于电弧不对称分布时,导致电弧向结构“密度”大的一侧偏吹。 2)坡口效应在开坡口的平板对接焊中.由于熔池前方存在坡口对口间隙,因而对电弧前方磁场的分磁作用减弱,使电弧前方的磁力线密度高于后方.从而使电弧受到一个与焊接方向相反的磁场力作用。当坡口对口间隙增大或坡口钝边减小时.该作用力增大,电弧向后偏吹严重;而采用定位焊或提高定位焊焊缝密度,使熔池前、后方对电弧空间的分磁能力差距缩小.均有助于克服磁偏吹现象。 3)除了上述因素外,分析电弧偏吹方向时,还应考虑电弧热惯性、电弧最小作用原理、焊接速度及焊件导磁性能等因素的影响。 4、某炼油厂催化装置回炼油加热炉出口线碳钢弯头焊接时磁偏吹的解决措施: 1)改用交流电焊机焊接; 2)将焊接件加热到370-670℃(温度高消磁快)以消除磁性; 3)用碳钢焊条将焊接两工件“短路”磁性,使焊口不带磁性; 4)将焊把线在管线上绕数圈亦可。 5、管道的焊接过程中出现磁偏吹现象,使手工氩弧焊封底焊接难以进行,发现这种磁偏吹主要出现在管道的对接接头,而且是在管道即将封闭的几个焊口处检测结果显示出未熔合现象更为严重。这就说明具有铁磁性的厚壁管材20#,在制造、加工过程中产生了剩磁,管线越长,剩磁积累越多,在管道焊接接头处表现出来,造成磁偏吹。针对上述情况,结合现场条件,决定采用反消磁法来克服磁偏吹的影响,即在焊接接头处产生与剩磁场相反的磁场,来抵消焊接接头处的剩磁。利用焊接电缆线绕在接头两侧,通过焊接引弧时,焊接电流通过

焊接方法及自动控制

焊接方法及自动控制 一、实验目的 1. 了解弧焊机器人的组成及结构。 2. 了解示教器的各种功能,初步掌握示教器的操作方法。 3. 掌握CO2气体保护焊和富氩混合气体保护焊电弧的特性,熔滴过渡特点和焊接成形规律。 二、实验原理 弧焊机器人基本工作原理是示教再现,即由用户导引机器人,一步步按实际任务操作一遍,机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等,并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后,只需给机器人一个起动命令,机器人将精确地按示教动作,一步步完成全部操作,实际示教与再现。弧焊机器人可以应用在所有电弧焊、切割技术及类似的工业方法中。最常用的范围是结构钢和不锈钢的熔化极活性气体保护焊(CO2焊、MAG 焊)、铝及特殊合金熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)。 一套完整的弧焊机器人系统,应包括机器人机械手、焊接控制系统、变位机系统、焊件夹持装置。 三、实验设备及器材 1. 弧焊机器人一台 2. 钢板若干 3. φ1.2H0.8Mn2Si焊丝若干 4. CO2、80%Ar+20%CO2气各一瓶 5.钳子、钢板尺、工装夹具等。 四、实验方法及步骤 1. 打开机器人控制器、焊机等电源,检查焊接气体。

2. 确认机器人的动作范围内没有人员后打开伺服电源。 3. 固定工件,在示教模式下进行焊接程序的编写、跟踪、测试,进行焊接。 (1)CO2气体保护焊 调节电流、电压,进行焊接,观察电弧形态,电弧的声响、飞溅程度以及焊接成形,将焊接过程观察到的现象填入表1中。 (2)富氩混合气体保护焊 按80%Ar+20%CO2进行气体混合,采用不同的电流、电压,进行焊接,观察电弧形态,电弧声响以及焊缝成形,将其记录于表1中。 五、实验数据记录 表1 实验数据表 六、实验结果分析 1. 根据CO2气体保护焊实验结果,分析电流、电压对焊接成形的影响。 2. 对比CO2气体保护与富氩混合气体保护焊接成形的特点。

焊接电弧磁偏吹产生的原因及预防措施

焊接电弧磁偏吹产生的原因及预防措施 刘殿美 1王小东2 (1丹东黄海汽车有限责任公司 2丹东黄海汽车有限责任公司) 摘要:阐述了电弧磁偏吹的产生原因及影响磁偏吹大小的影响因素,介绍了磁偏吹对焊接质量的影响。从设计及工艺;两方面提出控制磁偏吹对焊接质量的影响。 关键字: 磁偏吹 0引言 电弧挺直性指电弧作为柔性导体具有抵抗外界干扰、力求保持焊接电流沿电极轴线方向流动的性能。当电极产生倾斜后,电弧的指向亦随之倾斜,电弧中心线沿着电极的倾斜方向伸展,即产生了磁偏吹现象。 1 磁偏吹的产生 1.1产生磁偏吹的原因有: (1)接线位置不适当引起磁偏吹。通过焊件的电流在空间产生磁场,当焊条与焊件垂直时,电弧左侧的磁力线密度较大,而电弧右侧的磁力线稀疏,磁力线的不均匀分布致使密度大的一侧对电弧产生推力,使电弧偏离轴线。 (2)不对称铁磁物质引起磁偏吹。焊接时,在电弧一侧放置一块钢板(导磁体)时,由于铁磁物质的导磁能力远远大于空气,铁磁物质侧的磁力线大部分都通过铁磁物质形成封闭曲线,致使电弧同铁磁物质之间的磁力线密度降低,所以在电磁力作用下电弧向铁磁物质一侧偏吹。 (3)电弧运动钢板的端部时引起磁偏吹,如图所示。这是因为电弧到达钢板端头时导磁面积发生变化,引起空间磁力线在靠近焊件边缘的地方密度增加,所以在电磁力作用下,产生了指向焊件内侧的磁偏吹。 如下图所示:

电弧磁偏吹起因示意图 (1)导线接线位置引起的磁偏吹

(2)电弧附近的铁磁性物质引起的磁偏吹 电弧一侧铁磁性物体引起的磁偏吹 (3)电弧处于工件端部时产生的磁偏吹 电弧在工件端部产生的磁偏吹 1.2 磁偏吹的危害: 焊接过程中,因气流的干扰、焊条药皮偏心的影响和磁场的磁力作用,使电弧中心偏离焊条轴线的偏移现象,即如果某种原因使磁力线分布的均匀性受到破坏,使电弧中的电荷受力不均匀,就会使电弧偏向一侧,即直流电弧焊时,因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹,称为焊接电弧的磁偏吹。称为焊接电弧的偏吹。偏吹不仅使电弧燃烧不稳定,飞溅加大,熔滴下落时失去保护,还会严重影响焊缝的成形。

焊后消除应力处理

焊后消除应力处理: 1、整体热处理:消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度,保温20~40h,可基本消除全部残余应力。 另外还有爆炸消除应力。 2、局部热处理:大型焊接结构,受加热炉的限制或要求不高时采用这种方法。可采用火焰、红外、电阻、感应等加热方式,应保持均匀加热并具有一定的加热宽度。低合金高强钢,一般在焊缝两侧各100~200mm。 3、机械拉伸、水压试验、温差拉伸、振动法等这几种方法只能消除20~50%的残余应力,前两种方法在生产上广泛应用。 焊接后进行去应力处理,有自然时效处理(时间长,去应力不彻底,)、震动时效(效率高,费用低,只能去除焊接应力的70%左右)人工加热时效(时间短费用较高,能100%去除焊接应力,同时能进行去氢处理)。 采用大型燃油退火炉,进行焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式,温控采用热电偶自动控制仪表控制加热,使炉内各部温度均匀的控制在退火温度,保证工件的退火,同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子,消除了焊接件的氢脆。 在冷热加工过程中,产生残余应力,高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度,降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛,使零件产生翘曲,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力,是十分必要的。 传统的时效方法有:热时效、振动时效、自然时效、静态过载时效、热冲击时效等。后两种方法应用较少,这里不作介绍 自然时效(NSR)是将工件长时间露天放置(一般长达六个月至一年左右),利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放,在温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。由于周期太长和占地面积大,仅适应长期单一品种的批量生产和效果不理想,目前应用的较少。 热时效(TSR)是将构件由室温(或不高于150℃)缓慢、均匀加热至550℃左右,保温4~8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉,达到消除残余应力的目的,可以保证加工精度和防止裂纹产生。 振动时效(VSR)又称振动消除应力法,是将工件(包括铸件、锻件、焊接构件等)在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理,以振动的形式给工件施加附加应力,当附加应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内的残余应力,使尺寸精度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。 振动时效艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。与热时效相比,它无需宠大的时效炉,可节省占地面积与昂贵的设备投资。因此,目前对长达几米至几十米和桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件或加工精度要求较高的工件,较多地采用了振动时效。生产周期短。自然时效需经几个月的长期放置,热时效亦需经数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。使用方便。振动设备体积小、重量轻、便于携带。由于振动处理不受场地限制,振动装置又可携带至现场,所以这种工艺与热时效相比,使用简便,适应性较强。节约能源,降低成本。在工件共振频率下进行时效处理,耗能极少,能源消耗仅为热时效的3~5%,成本仅为热时效的8~10%。其他。振动时效操作简便,易于机械化自动化。可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。是目前唯一能进行二次时效的方法

焊接中防止变形和减少内应力的方法

在农机修理中焊接是非常重要的一种方法,但是如果焊接不好就会产生变形和内应力,甚至焊后的零件无法使用而报废。 一、减少内应力的方法 1.锤打和锻冶——机械法 当焊修较长的裂缝和堆焊层,需要以一端连续焊到另一端时,在焊修进行中,趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下,用手锤敲打,这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。敲打时,焊修金属温度800℃时效果最好。若温度下降,敲打力也随之减小。温度过低,在300℃左右就不允许敲打了,以免发生裂纹。锻冶方法的道理与上述基本一致,不同的是要把焊件全部加热后再敲打。 2.预热和缓冷——热力法 此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内,加热到一定的温度(100~600℃),在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值,从而减少内应力。缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600℃,放到退火炉中慢慢地冷却。3.“先破后立”法 铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时,很容易产生裂纹,用铸铁焊条又不经济。现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法:先沿焊缝用小电流切割,注意只开槽而不切透,然后趁热焊接。由于切割时消除了裂纹周围局部应力,不会产生新裂纹,焊接效果很好。 在焊接过程中减少内应力有以上三种方法,现举例如下:铸铁泵壳裂缝的焊接。 (1)在裂缝的两端点钻止裂孔(φ10mm),以防焊接中裂缝进一步向外扩展。 (2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口,坡口顶宽8~9mm,略成V字形,深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm),使得能够焊入电焊液。 (3)焊接为手工焊,采用φ3.2mm专用铸铁电焊条,使用直流电焊机,反接,电流为150A,实施间断焊,即每焊长15~20mm电焊缝,停等片

焊接电弧的偏吹成因与控制

焊接电弧的偏吹成因与控制 [摘要] 焊接电弧的偏吹会给焊接工作造成不少困难,还会使焊缝产生气孔、未焊透和焊偏等缺陷,因此必须根据电弧偏吹的规律,采取相应的措施加以克服或减少电弧偏吹的现象。 [关键词] 焊接电弧偏吹短弧焊接小电流焊接 1 前言 电弧偏吹会使焊接电弧失去刚直性,造成电弧飘摆和不稳定,甚至导致电弧熄灭;电弧不稳定,会使熔滴过渡不规则,导致焊缝成形不良,会在焊缝中引起未焊透、夹渣等缺陷,此外,偏吹还会混入有害气体,影响焊缝的内在质量。因此,必须研究电弧磁偏吹产生的原因,尽可能克服有害影响。 2焊接电弧偏吹的原因 在正常情况下焊接时,电弧的中心轴线总是保持着沿焊条电极的方向。随着焊条变换倾斜角度,电弧也跟着电极轴线的方向而改变。因此,我们就利用电弧这一特性来控制焊缝成型。但有时在焊接过程中,因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响,使电弧中心偏离电极轴线的现象,这种现象称为电弧偏吹。 在焊接过程中,有时电弧偏吹的现象会引起电弧强烈的摆动甚至发生熄弧,不仅使焊接过程发生困难,而且影响了焊缝成形和焊接质量,因此焊接时应尽量减少或防止电弧偏吹现象。引起电弧偏吹的原因很多,一般归纳为以下几方面: (1)焊条的偏心度过大 所谓焊条的偏心度就是指焊条药皮沿焊芯直径方向偏心的程度。焊条偏心度过大,主要是焊条的质量问题。由于焊条药皮厚薄不匀,药皮较厚的一边比药皮较薄的一边熔化时需吸收更多的热,因此药皮较薄的一边很快熔化而使电弧外露,迫使电弧往外偏吹,如下图所示。在焊接时遇到这种情况,通常采用调整焊条倾斜角度(使偏吹方向转向熔池)的方法来解决。但如果焊条的偏心度过大时,仅依靠调整焊条倾斜角度是不能确保焊接质量的。 因此,为了保证焊接质量,在焊条生产中对焊条的偏心度有一定的限制,一般规定焊条的偏心度不超过3%。符合这项标准的焊条,焊接时不会造成明显的偏吹。焊条的偏心度计算方法如下:

交流脉冲MIG焊接电弧及其控制

交流脉冲MIG焊接电弧及其控制 杭争翔,李利 (沈阳工业大学,沈阳110023) 摘要在分析DCEP MIG焊及DCEN MIG焊电弧行为的基础上设计AC PMIG焊的控制模式。AC PMIG焊由EP极性及EN极性交替切换构成。EN极性时只是基值电流,电弧在焊丝端存在跳动及上爬现象。随着EN极性时间增加,焊丝端液体金属聚集、直径增加,显示出EN极性电弧对焊丝的熔化作用。控制合适的EN极性时间及电流值,不形成熔滴过渡现象,焊接过程稳定。EP极性时由基值时间及脉冲时间构成,脉冲电流时,电弧烁亮区呈现典型的钟罩形烁亮区,脉冲电流促使熔滴柔顺过渡,能够实现一脉一滴控制效果。在一定的送丝速度及焊接速度的条件下,AC PMIG焊接铝合金的焊缝熔深随EN比率增加而减小。关键词:交流;MIG;电弧;控制 0 前言 交流MIG焊接工艺早就被提出并且有一些研究工作,比较近期的研究工作是双凹形焊接电流控制方案,解决的主要问题是以交流电弧克服直流电弧的磁偏吹[1][2]。 关于直流且焊丝为正(DCEP)的MIG焊的电弧物理、熔滴过渡特性及焊接工艺特性已经有很多的研究工作。关于直流且焊丝为负(DCEN)MIG焊的电弧物理、熔滴过渡特性及焊接工艺特性的研究工作也有一些[3]。 DCEP 脉冲MIG(PMIG)电弧稳定,电弧力有利于熔滴过渡,电弧穿透力强,焊缝熔深大,焊接薄板时容易出现熔池下塌现象。DCEN MIG焊由于焊丝是阴极,阴极斑点在焊丝端上下跳动,电弧稳定性不好,电弧力不利于熔滴过渡,焊缝熔深浅,容易产生融合不良、凸焊道等焊接缺陷,不能稳定焊接[3]。 交流脉冲熔化极氩弧焊(AC PMIG)电弧由EP极性及EN极性构成,可以看成是交替切换DCEP PMIG电弧及DCEN MIG电弧形成的。合理利用DCEP PMIG及DCEN MIG电弧的优势,设计AC PMIG焊接电弧的控制模式,保证焊接电弧的稳定性及熔滴过渡过程的稳定性,保证焊接过程的稳定性。切换DCEP PMIG与DCEN MIG构成的AC PMIG焊,其电弧力及电弧热的特点应该介于DCEP PMIG及DCEN MIG之间,其焊缝熔深应该介于二者之间,其最大的焊缝熔深是DCEP PMIG的焊缝熔深,这样这种焊接工艺将有利于焊接薄板。随着时代发展,应产品轻量化要求,薄板特别是铝合金薄板被大量应用,其制造过程中有很多薄板需要电弧焊。焊接薄板时最容易出现的质量问题是熔池下塌。为此需要研究焊接熔池

武汉理工大学焊接冶金学知识要点

焊接冶金学知识要点 一、名词解释 1.焊接:通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件 的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接 (Welding)。(P1) 2.焊接线能量:热源功率q与焊接速度v之比(P9) 3.焊接平均熔化系数:单位时间内通过单位电流时所熔化焊条(丝)金 属的重量。(电弧焊P43) 4.药皮重量系数:单位长度上药皮和焊芯的质量比。 5.熔合比:在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比(P27) 6.合金过渡:把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆 焊金属)中去的过程。(P68) 7.偏析:在熔池进行结晶的过程中,由于冷却速度很快,已凝固的焊缝 金属中化学成分来不及扩散,合金元素的分布是不均匀的,出现所谓 偏析现象(P127) 8.过冷度:熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值/液态 金属温度与金属熔点之差。(百度/金属学P44) 9.扩散氢:与焊缝金属形成间隙固溶体,这一部分氢可以在焊缝金属的 晶格中自由扩散。(P40) 10.拘束度:单位长度焊缝,在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需要 的力。(P249) 二、问答题 1.焊接热循环特点:P175 答:1)加热的温度高2)加热的速度快3)高温停留时间短4)自然条件下连续冷却5)局部加热 2.药芯焊丝的特点:P114 答:1)焊接飞溅小由于药芯焊丝中加入了稳弧剂而使电弧稳定燃烧。熔滴为均匀地喷射状过渡。所以焊接飞剑很少,并且飞溅颗粒也 小。减少了清理焊缝的工时

2)焊缝成形美观药芯焊丝熔化时所产生的熔渣对于焊缝成形起着良好的作用 3)熔敷速度高于实心焊丝由于药芯焊丝的电流密度高,所以焊丝熔化速度快 4)可进行全位置焊接,并可以采用较大的焊接电流 3.焊条设计原则:P94 答:在技术上必须满足设计任务的要求,达到各项技术指标的规定,在制造工艺上必须切实可行,同时还要考虑到经济效益要好,焊条的卫生指标要先进,确保焊工的身体健康。 4.焊条设计依据:P96 1)被焊母材的化学成分与力学性能指标 2)焊件的工作条件,如工作温度、工作压力以及是否有耐磨性、耐腐 蚀性等特殊要求 3)施工现场的焊接设备情况以及施工的条件等 4)考虑电焊条制造的生产工艺条件。如采用手工制造,还是螺旋机压 涂、油压机压涂制造等不同的生产情况 5.脱氧剂选择原则:P61 1)脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力应比被焊金属对氧的亲和力大 2)脱氧的产物应不溶于液态金属,其密度也应小于液态金属的密度 3)必须考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响 6.熔渣分子理论要点:P53 1)液态熔渣是由化合物的分子组成的其中包括氧化物的分子、复合物的分子以及氟化物、硫化物的分子等 2)氧化物及其复合物处于平衡状态 3)只有自由氧化物才能参与和金属的反应 7.熔渣离子理论要点:P54 1)液态熔渣是由阴阳离子组成的电中性溶液 2)离子的分布和相互作用取决于它的综合矩离子综合矩可表示为:综合矩=z/r

消除残余应力的方法

消除残余应力的方法(金属)——时效处理 消除残余应力的方法(金属)——时效处理 金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力,残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂,由于残余应力的松弛,使零件产生变形,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了,特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的,由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。 目前的针对残余应力的不同处理方法有:自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效) 1、自然时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外,依靠大自然的力量,经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化,给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。 自然时效降低的残余应力不大,但对工件尺寸稳定性很好,原因是工件经过长时间的放置,石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中,发生了塑性变形,松弛了应力,同时也强化了这部分基体,于是该处的松弛刚度也提高了,增加了这部分材质的抗变形能力,自然时效降低了少量残余应力,却提高了构件的松弛刚度,对构件的尺寸稳定性较好,方法简单易行,但生产周期长.占用场地大,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。 2、热处理时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢,均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。 热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。炉内最高温度不许超过570℃,保温时间也不易过长,如果温度高于570℃,保温时间过长,会引起石墨化,构件强度降低。如果升温速度过快,构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多,构件各部分的温差急剧增大,会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限,就会造成构件开裂。 热时效如果降温不当,会使时效效果大为降低,甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力、应力叠加),并残留在构件中,从而破坏了已取得的热

焊接应力与变形试题

第一章焊接应力和变形 一、判断题(在题末括号内,对的画√,错的画×) 1、焊接接头在焊接热循环过程中,形成拉伸应力应变,并随温度降低而降低。() 2、焊缝的纵向收缩量,随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加,随焊件截面积的增加而减小。() 3、同样厚度的焊件,一次就填满焊缝时产生的纵向收缩量比多层焊大。() 4、横向收缩量随焊接热输入的提高而增加,随板厚的增加而减小。() 5、挠度f 是指焊件在焊后的中心轴偏离焊件原始中心轴的最大距离。() 6、焊缝纵向收缩量随焊缝及其两侧的压缩塑性变形区的面积和焊件长度的增加而增加。() 7、焊接对接接头的横向收缩量比较大。() 8、当焊缝不在焊件截面中性轴上时,只有纵向收缩才能引起挠曲变形。() 9、同样的板厚和坡口形式,多层焊要比单层焊角变形大,焊接层数越多,角变形越大。() 10、不同的焊接顺序焊后将产生不同的变形量,如焊缝不对称时,应先焊焊缝少的一侧,这样可以减小整个焊件的焊接变形。() 11、火焰校正角变形时,采用正面线状热源,背面跟踪水冷的效果最好。() 12、火焰校正横向收缩变形时,采用正面线状热源加热,同时再配以正面跟踪水冷的效果最好。() 13、采用火焰加热与水冷却联合校正时,要在受加热的钢材没失去红热态前浇水。() 14、角焊缝的纵向收缩量,与角焊缝横截面积有关,与焊接接头总横截面无关。() 15、铝比钢的导热率和线膨胀系数大,所以,铝的横向收缩量也较大。() 16、角焊缝与对接焊缝相比,其横向收缩量大。() 17、角变形是焊接过程中焊接区内沿板材厚度方向不均匀的纵向收缩而引起的回转变形()

18、角变形是由于坡口形状不对称,是纵向收缩在厚度方向上分布不均匀造成的。() 19、坡口角度对角变形影响很大。() 20、焊缝截面形状对角变形量的影响不大。() 21、T型接头角焊缝所引起的角变形,主要取决于焊角尺寸大小,与焊件厚度无关。() 22、偏离焊件截面中性轴的纵向焊缝,只能引起焊件的纵向收缩,不会引起弯曲变形。() 23、工字梁的弯曲变形,与焊件的长度成正比,与焊缝距中性轴的偏心距成反比。() 24、工字梁的弯曲变形,与焊件截面惯性距成正比,与材料的弹性模量成反比。() 25、为减小波浪变形,可采取措施:降低焊接压应力和降低临界应力。() 26、焊前装配不良,在焊接过程中会产生错边变形。() 27、焊接接头两侧金属受热不平衡是产生错边的主要原因。() 28、扭曲变形是由于焊件装配不良,施焊顺序或方向不当,使焊缝纵向或横向收缩变形或角变形产生不均匀、不对称而引起的。() 29、焊缝在焊件中的不对称布置,容易引起角变形。() 30、焊接接头重心与焊件截面重心不重合,容易引起角变形。() 31、焊缝在焊件中的对称布置,不仅引起收缩变形,而且还引起角变形。() 32、焊件抵抗弯曲变形的刚性主要取决焊件的截面积。() 33、非对称布置的焊缝,应先焊焊缝长的一侧,后焊焊缝短的一侧。() 34、焊接过程中采用的热输入越大,产生的热压缩塑性变形也越大,焊接变形也大。() 35、焊件坡口尺寸越大,填充金属越多,变形就越大。() 36、1m 以上的长焊缝,采用从中心向两端焊或逐段跳焊,焊后变形最小。() 37、采用间断角焊缝代替连续角焊缝,可显著的减小纵向弯曲变形。() 38、园筒体纵向焊缝横向收缩引起的直径误差,可通过预留收缩余量法加以克服。

焊接基础知识5

焊接基础知识5 1、焊条电弧焊焊接回路 由、、、、和组成。 2、弧焊电源的作用是为焊接电弧稳定燃烧提供所需要的合适的和。 3、是焊接回路中的负载。 4、焊条电弧焊时,焊条既作为,又作,熔化后与母材熔合形成。 5、焊条前端药皮有左右的倒角,作用是。 6、焊芯的作用是和。 7、焊条药皮的作用有、、。 8、按焊条药皮熔化后的熔渣特性,焊条可分为、。 9、焊条焊接时易放出氧,因而对工件的铁锈,油污等污物不敏感。 10、酸性焊条可采用、焊接电源,使用于位置的焊缝,焊前焊条的烘干温度。 11、酸性焊条的缺点是焊缝金属的差,尤其是焊缝金属的和 均低于碱性焊条形成的焊缝。 12、酸性焊条仅使用于一般和的普通低合金结构的焊接。 13、碱性焊条的熔渣成分主要是和。 14、碱性焊条药皮中的萤石有较好的去氢能力,故焊缝中含氢量低,所以也称。 15、使用碱性焊条,焊缝金属的尤其是、和都比酸性焊条好,所以这类焊条适用于和焊接。 16、碱性焊条的主要缺点是,对、及等较敏感。 17、使用碱性焊条焊接前,要严格烘干焊条,并且仔细清理焊件,在施焊时应始终保持操作。

18、碱性焊条电弧稳定性差,不加稳弧剂时只能采用焊接。 19、焊条型号是指;焊条牌号是 指。 20、开破口是为了保证电弧能深入接头,使根部焊透并便于以获得较好的成形。 21、根部间隙的作用。 22、钝边的作用是。 23、根部半径的作用是。 24、焊接接头的坡口根据其形状不同可分为、和 三类。 25、焊接接头的基本型坡口有、、、、 5种。 26待焊接上的称为坡口面,两坡口面之间的夹角称为。 27、焊接开坡口时,沿焊件接头坡口根部的部分叫钝皮,钝边的作用 是。 28、叫根部间隙,又称为,其作用是。 29、焊缝表面与母材的叫焊趾,焊缝表面两焊趾之间的距离叫。 30、超出母材表面连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫。 31、焊条电弧焊的余高值一般为。 32用方法连接的接头称为焊接接头;焊接接头由、、 3部分组成。 33、焊接接头的5种基本类型 是和。 34、对焊接接头常用的坡口形式有。

克服和消除磁偏吹对焊接电弧影响的方法

克服和消除磁偏吹对焊接电弧影响的方法 邢文龙 摘要分析了磁偏吹在焊接过程中对焊接电弧的影响以及产生原因,通过调整和改善焊接电弧周围磁场分布,并采用反消磁法,克服和消除了磁偏吹对焊接电弧的影响。 主题词磁偏吹焊接电弧反消磁法 1997年我公司在国外承担阿尔及利亚国营天然气总公司GPL二期的工艺管线施工任务,最大设计压力9.5MPa,设计温度65℃,壁厚~25.4mm,规格 6in×SCH120-12in×SCH120,材质为美国ASNI A53GrB。在管道安装焊接过程中发生磁偏吹现象,使焊接电弧偏斜,熔滴无法过渡到坡口根部形成熔池。针对存在的问题,进行了原因分析,结合现场条件,我们采用反消磁法克服了磁偏吹影响,完成了焊接任务。 1 磁偏吹产生的原因 焊接电弧是电极和熔池之间的柔性气体导体。焊接过程中,在电极和电弧周围及被焊金属中产生磁场,如果这些磁场不对称地分布在电弧周围,就会使电弧偏斜,因而很难得到满意的焊缝,这种现象称之为磁偏吹,它是焊接电弧周围磁扰的结果。产生的原因主要有三个方面: 1)随着电流进入工件并向工件接地点传出时电流流动方向大小的变化,产生感应磁场。如图1所示,焊接电缆接在焊件一侧,焊接电流只从焊件的一边流过,这样流过焊件的电流所产生的磁场与流过电弧和焊条的电流所引起的磁场产生迭加作用,使电弧两侧的磁场分布不均匀,靠近接线一侧磁力线密集,磁场增强,电弧偏向磁场弱的一边。 图1 电弧本身磁场引起的磁偏吹 2)电弧周围的磁性材料分布不对称。在靠近焊接电弧的地方有较大的铁磁场存在时,也会引起电弧两侧磁场分布不均匀。如图2所示,在有铁磁性物质一侧,因为铁磁性物质导磁率大,磁力线大多数由铁磁物质中经过,因而使该侧空间的磁力线变稀,电弧必然偏向铁磁物质一侧。

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