堆焊作业中,焊缝不仅要保证结构的强度和密封性,其美观程度也至关重要。无论是出于产品外观要求,还是体现焊接工艺的精湛,美观的焊缝都是焊接人员追求的目标。以下将详细探讨焊缝成型美观需注意的要点及具体做法。
一、焊接前的准备工作
1、母材与焊接材料的选择
母材:确保母材质量优良,表面无锈蚀、油污、氧化皮等杂质。例如,在焊接不锈钢时,若母材表面有油污,焊接过程中油污燃烧产生的气体可能会在焊缝中形成气孔,影响焊缝美观与质量。不同材质的母材对焊接工艺要求不同,需根据母材特性选择合适的焊接方法和焊接材料。
焊接材料:焊条、耐磨焊丝等焊接材料应与母材匹配,包括化学成分、力学性能等方面。例如,焊接碳钢时,应根据母材强度等级选择相应强度级别的焊条。同时,焊接材料的质量直接影响焊缝质量,要选择正规厂家生产、质量有保障的产品。
2、坡口加工与清理
坡口加工:根据焊件厚度、焊接方法和设计要求,选择合适的坡口形式,如 V 形、U 形、X 形等。坡口角度、钝边尺寸和根部间隙等参数要精确控制,以保证焊接过程中熔透良好,焊缝成型均匀。
坡口清理:加工后的坡口及其两侧一定范围内,要用砂轮、钢丝刷等工具清理干净,去除铁锈、油污、水分等杂质,防止在焊接过程中产生气孔、夹渣等缺陷,影响焊缝外观。
二、焊接过程中的操作要点
1、焊接参数的调整
焊接电流:电流大小直接影响焊缝的熔深和熔宽。电流过大,易造成焊缝咬边、烧穿等缺陷;电流过小,则可能导致未焊透、夹渣等问题。例如,焊接较薄的板材时,应选择较小的焊接电流,以控制熔深,避免烧穿;而焊接厚板时,需适当增大电流,保证熔透。
焊接电压:与焊接电流相匹配,影响电弧的稳定性和焊缝的成型。电压过高,电弧拉长,热量分散,焊缝宽度增加,熔深减小,且易产生气孔;电压过低,电弧变短,可能导致焊缝堆积过高,成型不良。
焊接速度:要保持均匀稳定,过快会使焊缝变窄,熔深浅,易出现未熔合等缺陷;过慢则焊缝变宽,余高过大,生产效率降低。例如,在自动埋弧焊中,焊接速度一般根据焊接电流、电压和焊件厚度等因素进行调整,通常在 30 - 60cm/min 之间。
2、运条方法与角度
运条方法:根据焊接位置、接头形式和焊缝要求选择合适的运条方法。例如,直线运条法适用于薄板对接平焊,能获得较窄的焊缝;锯齿形运条法可使焊缝宽度增加,常用于厚板的多层焊;月牙形运条法能使焊缝边缘熔合良好,防止咬边。
焊条角度:焊条与焊件表面的夹角要合适,一般在 60° - 80° 之间。不同的焊接位置,焊条角度有所不同。如平焊时,焊条与焊接方向夹角约 70° - 80°;立焊时,焊条与焊件下方夹角为 60° - 80°,防止熔池金属下淌。
3、焊接顺序与层间清理
焊接顺序:合理安排焊接顺序可有效减少焊接变形,保证焊缝成型。对于复杂结构的焊件,应先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量小的焊缝;先焊短焊缝,后焊长焊缝;对称分布的焊缝应同时对称施焊。
层间清理:多层焊时,每层焊完后要及时清理熔渣、飞溅物等杂质,可用钢丝刷、扁铲等工具。清理干净后,再进行下一层焊接,确保层间熔合良好,避免夹渣等缺陷影响焊缝外观。
三、焊接后的处理工作
1、焊缝清理与打磨
清理:焊接完成后,用敲渣锤清除焊缝表面的熔渣,用钢丝刷清理残留的飞溅物,使焊缝表面清洁。
打磨:对于余高过高、焊缝表面不平整或有咬边等缺陷的焊缝,可使用角磨机、砂轮机等工具进行打磨。打磨时要注意力度均匀,避免过度打磨损伤焊缝金属,使焊缝表面光滑平整,与母材过渡自然。
2、质量检查与修补
质量检查:采用外观检查、无损检测等方法对焊缝质量进行全面检查。外观检查主要观察焊缝表面是否有气孔、夹渣、裂纹、咬边等缺陷,焊缝尺寸是否符合要求;无损检测如超声波探伤、射线探伤等,可检测焊缝内部是否存在缺陷。
修补:发现焊缝存在缺陷时,要分析原因,制定合理的修补方案。对于较小的气孔、夹渣等缺陷,可直接进行补焊;对于裂纹等严重缺陷,需先将缺陷部位彻底清除,然后重新焊接。修补后的焊缝同样要进行质量检查,确保达到要求。
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