氩弧焊技术工艺及常见缺陷与控制措施研究

发表时间:2019/12/19   来源:《电力设备》2019年第17期   作者:龚海利1 胥林东2
[导读] 摘要:氩弧焊技术是常用的焊接技术之一,而由于各种方面的原因,使用该项焊接技术进行焊接还存在着许多的缺陷,对焊接结果造成了影响。
        (1.河钢承钢维护检修中心;2.河北省承德市  067000)
        摘要:氩弧焊技术是常用的焊接技术之一,而由于各种方面的原因,使用该项焊接技术进行焊接还存在着许多的缺陷,对焊接结果造成了影响。本文笔者主要是通过对氩弧焊技术工艺的分析入手,对氩弧焊技术工艺在实施过程中常见的缺陷进行了总结,并针对这些缺陷提出了相对应的控制措施,希望通过本文能够使氩弧焊技术工艺更加的成熟,进而提高焊接的效果。
        关键词:氩弧焊技术;缺陷;控制措施
        引言
        随着我国经济的不断发展,在不同的领域涌出了大量的工艺技术,随着社会要求的不断提高,对焊接技术也提出了更高的要求。对此,本篇文章主要对氩弧焊技术存在的不足之处做出讨论,旨在能够提高该技术水平,仅供参考。
        一、氩弧焊技术的工艺
        氩弧焊技术属于比较常见的焊接技术,而氩弧焊技术又被称为是氩气体保护焊,因为利用氩弧来保护电弧焊周围的气体,将焊区和空气隔离开来,以达到焊区部位空气氧化的目的。氩弧焊的技术也是根据焊接技术的原理,并加入适当的氩气,由于氩气可以保护金属的焊材,将较高的电流运用在焊材上,使焊材熔化,形成液态然后将其作用在被焊的器材上,以达到被焊器材和焊材相融合的目的,也是焊接技术的一种。
        在焊接技术实施焊接的过程中,必须不断的向旱区输入氩气,让氩气替代焊区中的空气,这样才能够保证焊区内的焊材不被氧化,这项技术普遍的用于铝、铜以及有色金属的焊接。依据电极的不同来划分,氩弧焊技术可以分为熔化极氮弧焊和非熔化极氩弧焊,非融化氩弧焊的工作原理是:该种类的氩弧焊是利用钨极的一种,工件间与非熔化极燃烧方式,在氩弧焊电弧的周围有一种气体流过,一般为氩气,氩气具有惰性,与金属之间不会产生化学的反应,从而能够形成一种保护罩,使其在高温的环境下,金属、电弧和钨极以及熔池与空气隔离开来,这样就有效的防止了氧化,并且能够预防有害气体所带来的影响,最终实现焊接接头,氩弧焊技术的焊接具有致密性强和力学性能良好的优点;熔化极氩弧焊技术的工作原理如下:利用丝轮把焊丝送进去,运用导电嘴来进行导电,使焊接母材和焊丝之间形成电弧,将其焊丝和母材熔化,同时运用氩气保护焊熔金属和电弧。熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两者之间存在的不同,熔化极氩弧焊把焊丝作为电极,然后对其进行导电,使之在熔池内熔化,在其冷却后从而形成焊缝;而非熔化极是利用氩气来保护的技术。目前,我国通常运用半自动熔化极氩弧焊和自动熔化极氩弧焊以及富氩混合气保护焊等氩弧焊技术。
        二、氩弧焊技术工艺在实施过程中常见的缺陷
        以304L不锈钢为例,对其实施氩弧焊技术工艺进行焊接,常见的缺陷有以下几个方面:
        (一)晶间腐蚀
        所谓的晶间腐蚀是指起源于金属表面的晶界及沿着晶粒边界深入到金属内部之间在腐蚀介质的作用下,所形成的一种腐蚀。在304L不锈钢利用氩弧焊技术工艺进行焊接的过程中,晶间腐蚀是其常见的焊接缺陷之一。304L不锈钢含有Cr这一基本元素,当Cr元素的含量超过百分之十二时,304L不锈钢具有耐腐蚀性。在304L不锈钢利用氩弧焊技术工艺进行焊接的过程中,当其焊接温度达到450摄氏度到850摄氏度之间时,304L不锈钢中的C元素就会显示为过饱和的状态,并快速的向晶界处扩散开来,继而在晶粒边界析出,此时,晶粒边界处的Cr元素会与C元素产生化学反应形成Cr23C6(碳化铬)。由于在304L不锈钢体内,Cr的扩散速度比较缓慢,不能及时向晶界处扩散,如此一来,就会使晶界处的Cr元素被大量的消耗,使得晶界处的Cr元素含量因Cr23C6的形成而降低到小于百分之十二,最终使得304L不锈钢的晶界处的耐腐蚀能力失效,导致晶间腐蚀现象的出现。
        (二)层间没有熔合
        层间未熔合在氩弧焊技术应用在304L不锈钢中也是比较常见的缺陷之一。

因为不锈钢在熔化之后,和碳钢相比黏度较大且流动性也较差,因此,很容易出现间层未熔台的现象。
        (三)夹钨和缩孔
        当引弧的频率过低时,就会出现焊接夹钨现象,而当电流过高的情况下,在收弧的过程中,就会出现焊接缩孔的现象。此外,由于铁液的液态收缩值和凝固收缩值大于铸件固态收缩值也会产生缩孔现象。缩孔现象的形成是受到收缩状态、浇注温度和浇注速度等因素的影响。
        (四)根焊内部的单侧咬边问题
        在不锈钢利用氩弧焊技术工艺进行焊接的过程中,由于焊丝传送方式的原因,极易可能在根焊内部出现单侧咬边的问题,对不锈钢的内部的成型造成影响。
        三、如何有效控制氩弧焊技术工艺在实施时常见的缺陷
        (一)应对晶间腐蚀的措施
        预防不锈钢在进行焊接的过程中出现耐腐蚀能力下降的措施如下:
        1、在焊接的过程中,将氩气充到管道的内部去,同时要保证进行根焊时,其充氩气浓度不会低于92%,以防止在对金属缝进行焊接时,在高温的作用下出现氧化反应,导致晶间腐蚀现象的出现。
        2、在进行焊接时,所采用的电流要小、焊接的速度要快,使焊接线能量降低,同时要控制好不锈钢在危险温度区间450摄氏度到850摄氏度的焊接时间,以免造成晶间腐蚀现象的出现。
        3、有条件进行热处理的焊缝,在焊接后可以进行决速冷却,使焊缝温度低于450摄氏度,防止晶间腐蚀。
        (二)层间融合
        在进行焊接的过程中,要适当的注意观察焊缝坡口的角度,这样有助于提升熔敷金属的流动性,一般情况下坡口的角度在70—80度之间。并且,在根焊时尽量使用小直径的焊丝,较小的电流,降低焊接线的能量,同时提高熔敷金属的流动性。层与层之间可根据焊接工件的厚度调整焊缝厚度,一般都在3—5之间范围。
        (三)解决夹钨和缩孔现象的办法
        不锈钢焊接易产生引弧夹钨和收弧缩孔,需要配备具有高频引弧和电流衰减特性的专用氩弧焊机,高频引弧可以减少焊接夹钨,电流衰减可以减少收弧缩孔。焊接结束时把收弧收到坡口两侧利用温度的变化避免缩孔的产生。焊接操作时注意钨极和熔池的距离,控制在2mm以内,避免钨极进入熔池造成夹钨现象。
        (四)预防根焊内部出现单侧咬边的措施
        不锈钢焊接中,对于焊口组对间隙较大的焊缝,采用单侧连续送丝方式,焊枪沿焊缝坡口左右摆动,焊丝只在一侧徐徐送入,靠液态金属流动性与另一侧熔化母材结合,这样可以防止根焊内部的单侧咬边问题,改善内部成型。
        四、结束语
        通过以上内容的整体论述,可以得知:利用氩弧焊技术工艺能够达到理想的效果,但是也存在一定的不足之处。因此,相关人员在焊接的同时也应当对所发生的缺陷进行分析,并且总结经验,不断的完善该技术,从而能够让该技术逐渐成熟,为社会经济发展做出贡献。
        参考文献
        [1]马世仓.氩弧焊接工艺对焊接质量影响研究[J].无锡商业职业技术学院学报,2016,16(3):82-85.
        [2]梁文.浅谈氩弧焊焊接质量缺陷及预控措施[J].黑龙江科技信息,2016(7):48-48.
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