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1原理1.1焊接熱循環(huán)調(diào)整實(shí)施多層多道焊時(shí),因焊縫截面不受限制,能在較大范圍內(nèi)調(diào)整熱輸入和焊接速度,因此對(duì)焊接熱循環(huán)的調(diào)整較大
1 原理
1.1 焊接熱循環(huán)調(diào)整
實(shí)施多層多道焊時(shí) ,因焊縫截面不受限制 ,能在 較大范圍內(nèi)調(diào)整熱輸入和焊接速度 ,因此對(duì)焊接熱 循環(huán)的調(diào)整較大 。
對(duì)于不易碎火鋼 ,可降低過(guò)熱區(qū)高溫停留時(shí)間 , 防止晶粒粗大 ,減少魏氏體組織 ,此外多層多道焊 后,焊道對(duì)前一焊道和熱影響區(qū)進(jìn)行再加熱。在 AC3 以上再加熱區(qū) ,發(fā)生正火那樣的組織轉(zhuǎn)變 ,形成細(xì)小 等軸晶 ,細(xì)化晶粒 。在此溫度范圍的焊縫柱狀晶消 失,塑性和韌性得到改善 。
對(duì)于易碎火鋼 ,在回火溫度加熱區(qū) ,使洋硬組織 軟化 ,塑性和韌性得到改善 。同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)多層多道 焊熱輸入和冷卻 時(shí)間,改變焊接順序 ,達(dá)到控制結(jié)構(gòu) 變形和應(yīng)力。
1.2 焊縫結(jié)晶的調(diào)整
焊縫結(jié)晶通常是從熔合線上未熔化晶粒開(kāi)始結(jié)晶,沿著與散熱相反方向長(zhǎng)大 ,形成柱狀晶 ,因此焊 縫中心線附近往往后 結(jié)晶,由于焊縫化學(xué)成分的偏 析,造成凝固溫度高的金屬先 結(jié)晶,凝固溫度低的金 屬后結(jié)晶,在結(jié)晶處存在低熔點(diǎn)的共晶雜質(zhì) ,造成宏 觀偏析產(chǎn)生熱裂紋 、夾雜、氣孔。多層多道焊由于將單道分為數(shù)道 ,結(jié)晶時(shí)焊縫 雜質(zhì)元素偏析分散 ,不會(huì)集中與焊縫中心線上 ,可避 免產(chǎn)生焊縫中心線熱裂紋 。
1.3 提高生產(chǎn)效率控制融合比
在異質(zhì)鋼的焊接中,多層多道焊通過(guò)調(diào)整焊縫寬
度及熱輸人 ,對(duì)焊接性差的一側(cè)母材 ,采用小焊接能 量 ,不擺動(dòng)焊接過(guò)渡層;在焊接性較好的一側(cè) ,采用較 大線能量,既能控制熔合比,又能提高生產(chǎn)效率。
2 分類(lèi)及應(yīng)用
多層多道焊在實(shí)際生產(chǎn)中,根據(jù)不同情況可分為 :
(1) 長(zhǎng)段多層多道焊。 所謂的長(zhǎng)段多層多道焊,就是每道焊縫長(zhǎng)度較長(zhǎng),并在1rn以上,因此在下一道焊縫焊接前,前層焊縫己冷卻到較低溫度,并可以根據(jù)結(jié)構(gòu)受熱情況,調(diào)整焊接順序,有效控制焊接變形。
(2) 短段多層多道焊。 所謂的短段多層多道焊, 就是分段逐層焊接,每段焊道長(zhǎng)度較短,僅為 50~500 mm。采用短段多層多道焊時(shí),可獲取窄熱循環(huán)曲線,使得奧氏體轉(zhuǎn)變溫度AC3以上停留時(shí)間短,避免奧氏體晶粒粗化。同時(shí)由于采用短段多層焊接,當(dāng)焊縫冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度時(shí),再立刻焊接第二層,這樣層焊縫及熱影響區(qū)金屬受到第二層焊縫焊接時(shí)熱的作用,溫度有所上升,減慢了冷卻速度,可有效避免摔硬組織出現(xiàn) 。
短段多道多層焊,可以解決高溫停留時(shí)間與冷卻速度難以同時(shí)降低的矛盾。這種熱循環(huán)調(diào)節(jié),十分適用于焊后晶粒容易長(zhǎng)大且容易洋火的鋼種。應(yīng)用短段多層焊,主要是合理確定每段焊縫的長(zhǎng)度,如果焊道過(guò)長(zhǎng),則前一焊縫已冷卻至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以下,并產(chǎn)生馬氏體組織 ,可能產(chǎn)生裂紋;若焊道過(guò)短 , 則會(huì)是焊縫及熱影響區(qū)在高溫停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成晶粒粗化。
3 多層多道焊接的特點(diǎn)
多層多道焊可以提高焊縫金屬的質(zhì)量,特別是塑性,這是因?yàn)楹髮?道)焊縫對(duì)前層(道)焊縫具有熱處理的作用,相當(dāng)于對(duì)前層(道)焊縫進(jìn)行了一次正火處理,因而改善了二次組織。對(duì)道焊縫,可在其焊縫上再施焊一條退火焊道。有的工廠,當(dāng)焊接接頭的彎曲試樣試驗(yàn)不合格時(shí),采取改變?cè)瓉?lái)的焊接工藝參數(shù)的措施,將單層焊縫改成多層焊縫,用小電流進(jìn)行快速施焊,對(duì)提高彎曲試樣的試驗(yàn)合格率(塑性指標(biāo))有一定效果。
應(yīng)當(dāng)指出,多層多道焊對(duì)提高手弧焊的質(zhì)量效果較好。埋弧焊時(shí),由于每層焊道厚度可達(dá)6~10mm,但次一層焊縫的熱作用只達(dá)3~10mm,所以熱處理效果較差
4 操作注意事項(xiàng)
(1) 焊縫形面應(yīng)圓滑過(guò)渡,防止應(yīng)力集中 ;
(2) 每層焊縫避免產(chǎn)生夾角及除層焊縫外應(yīng)錘擊焊縫消除應(yīng)力,每道焊縫都要清渣,防止產(chǎn)生 夾渣 ;
(3) 不開(kāi)坡口角焊縫,層應(yīng)采用較大電流保證根部焊透,蓋面層采用較小電流,以保證成形美觀 ;
(4) 多道焊的時(shí)候焊槍不需要擺動(dòng),在多道焊的時(shí)候擺動(dòng)容易產(chǎn)生層間未熔合的缺陷,而且多層多道焊接焊槍角度也很重要,焊槍角度不正確也容易引起層間未熔合缺陷。
5 焊接技巧
6 結(jié)束語(yǔ)
實(shí)踐證明,采用多層多道焊,選擇合理的焊接工藝措施,不但能夠控制結(jié)構(gòu)的焊接形變和應(yīng)力,而且 能保證焊縫的組織和性能,有效提高產(chǎn)品品質(zhì)。
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