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摘 要:关于普通碳钢和不锈钢相结合的异种焊接,在施工中需要严格控制焊接方式,采取正确的焊接手段,精密控制焊接工艺的使用,再利用科学合理的焊接材料,就能达到异种焊接的设定标准。通常情况下,普通碳钢和不锈钢这两种不同的刚才在使用中确实可以进行焊接连接,且使用效果及得到的焊接皆有体现良好。文章在了解不锈钢和普通碳钢的性能后,通过介绍两种钢材的焊接性能,分析焊接问题,希望对异种焊接的焊接技术进行提高;研究施工中需要控制的重点,希望为提高焊接技术提供建设性意见。
关键词:如何提高;焊接技术;要点控制
1焊接中的主要问题
不锈钢和碳钢在含碳量上差距较大,因此将两种才将进行焊接即为异种钢焊接。但不锈钢相较于碳钢,其导热性较差,因此直接从高温骤冷致使大量裂纹出现。焊接是冷热循环的过程,不锈钢的热倾向比碳钢大,导致在焊接冷却过程容易出现塑性形变,因此,使用两种材料进行焊接时必须考虑以下问题。
1.1熔点的差异
碳钢与不锈钢这两种金属的熔点不同,尤其是型号不同的碳钢和不锈钢之间,差距较大的熔点导致晶体的扩散不一致,导致焊接的性能变化较大。两种金属中低熔点的金属量流失较多,在焊接过程中出现损毁,形成高质量焊接接头的可能性降低。
1.2热导率和比热容的差异
异种金属焊接也要受到导热率和比热容的影响,这两种物理性质又对被焊材料熔化、熔池的形成产生影响,同时导热率影响着焊接过程中形成的温度场,比热容影响焊缝结晶的形成过程。测量发现不锈钢的导热效率是碳钢的三分之一,这样巨大的导热差距致使两种金属不在同一时间熔化,导致形成的熔池时间过长,与金属的结合不足,无法形成合格的焊缝结晶,影响焊接的效果。
1.3线膨胀系数的差异
碳钢和不锈钢的线膨胀系数也具有较大差距,这种差距会导致焊接后的冷却时常不一致,焊缝的收缩程度也不同,致使焊接的接头应力状态复杂,促使裂纹的产生,严重甚至会出现金属脱落状况。
1.4电磁性的差异
碳钢和不锈钢的电磁性不同,也会导致焊接产生的电弧不稳定,影响焊接效果,严重情况为电弧燃烧不充分导致变形焊缝的形成。
1.5形成脆性化合物
两种物理性质不尽相同的金属在焊接过程中容易形成各种脆性的金属化合物,这些脆性化合物会影响焊接成品的力学性能,甚至导致焊缝的塑性下降。
2焊接要点控制措施
2.1选择焊接材料
碳钢和不锈钢的焊接接头的化学成分由填充金属决定,在分析两种金属的焊接性能后,需要调整焊缝,控制碳钢中碳的含量,确保产生和进度金属性能,保障焊缝具有一定的抗裂性能,使焊接后的成品性能得到保证。另外,焊接材料的仓库设置管理员,使用焊接材料时需要按需领取,并以月为单位领取确定数量的材料,在使用焊接材料时注意做好准备工作,提前烘焙焊接材料并及时发放。焊接设备增多且种类增加,因此使用方法增多且需要使用人员具备较高的使用技术,甚至需要设立焊接准备工作的部门协助焊接人员做好焊接准备工作和设备维修干礼工作。焊接准备工作包括设备装置的合理布置,检查设备的损耗率及故障发生率,使用前检查零件使用情况,及时补充需要的零件,记录设备使用状况并做好设备维修保养备忘录,在采购焊接材料时按照要求检验材料是否符合标准,若不符采购要求,则及时报备,避免采购不及时延误工期。
2.2焊接操作方法
首先是焊接设计方面可以采取的措施。通过对焊缝进行尺寸和形式的设计降低焊接形变。焊接需要的工作量和最终呈现的焊接产品系形变情况受到最初焊缝尺寸选择的影响。当焊缝尺寸选择过大时,焊接时需要的工作量加大,最终成品的形变也随之增大,必须在产品的结构能承受荷载固定的情况下,在设计选择之初采取小尺寸焊缝。丁字接头和十字街头能古城受到荷载较大。因此强度固定的情况下,可以选择开坡口焊缝。相较于常见的角焊缝来说,这种焊缝能降低焊缝的金属,进而降低焊接的形变。在焊接技术未得到提升时,焊接设计时常常会选用大焊缝,原因是缺少对焊缝的了解,这种选择也会导致大焊缝影响焊接效果,焊接产生形变。焊接设计之初要尽量避免设计过多焊缝,通过选择合适的筋板,在设计结构过程中选择固定的筋板形状,并合理设置筋板位置,尽量降低焊缝存在设计数量,减少过度焊接保护产品的焊接量达到减少形变的目的。除了减少焊缝避免焊接形变的方式外,还可以通过设计科学设计焊缝的焊接位置,通过合理设计将焊缝安置在截面上,并尽量在中轴附近,这些焊缝的位置可以降低对结构的形变影响。其次是在工艺选择上采取措施减少焊接形变。焊接产品过程中需要进行的一系列措施叫做工艺措施,主要有焊接前的预防,焊接过程的质量控制以及焊接后的纠偏措施。在实际施工过程中,有些步骤可以减免,但这种理论设计在实践中与真实焊接情况具有一定偏差,毕竟焊接是一个存在变量随时变化的过程,不仅是简单的零部件搭配,而是有目的的将构件组装成成品并产生一定效果。这个过程需要将部件进行焊接组装,也就需要进行焊接工艺设计,因此事前准备,进程控制和事后纠偏是理论上对整个焊接过程的质量控制。
2.3焊后检验
焊接工作完成后,需要检验焊接效果。如果发现焊接产品存在气孔或裂缝等严重质量问题时,该焊接成品无法正常使用,因此焊后检验是焊接的最后一道工序,关系到产品的使用性能和真实寿命,焊后检验最主要的工作就是检验焊接接头的性能。这种检验主要是事后控制,如果发现质量问题只能返工,对于减少材料浪费节约施工进度方面并无贡献,因此事前控制是提高焊接技术最重要的步骤,在实际焊接过程中需要对三个阶段的质量控制严格执行,保障焊接形变在可控范围之内。
3结语
综上所述,文章通过探讨碳钢和不锈钢的异种钢焊接性能,对焊接技术在事前、事中、事后三个阶段的质量控制提出建议,希望在材料选择。施工工艺改进及产品结构设计三个方面做出提高,进而提高焊接技术减少焊接变形,希望为我国焊接技术的改进提供建设性意见。
参考文献
[1]赵永明.淺析建筑钢结构焊接技术[J].建材与装饰,2017(27):193-194.
[2]崔巍,赵光可,李岩.管道焊接工艺技术及质量控制探讨[J].化工设计通讯,2017,43(05):58-59.
[3]张春霞.建筑工程施工中焊接技术工程质量控制[J].建材与装饰,2017(19):19-20.
[4]崔玉平.建筑钢结构焊接施工技术及质量控制分析[J].建筑知识,2016,36(12):49-50.
(作者身份证号:210302198805312437)
关键词:如何提高;焊接技术;要点控制
1焊接中的主要问题
不锈钢和碳钢在含碳量上差距较大,因此将两种才将进行焊接即为异种钢焊接。但不锈钢相较于碳钢,其导热性较差,因此直接从高温骤冷致使大量裂纹出现。焊接是冷热循环的过程,不锈钢的热倾向比碳钢大,导致在焊接冷却过程容易出现塑性形变,因此,使用两种材料进行焊接时必须考虑以下问题。
1.1熔点的差异
碳钢与不锈钢这两种金属的熔点不同,尤其是型号不同的碳钢和不锈钢之间,差距较大的熔点导致晶体的扩散不一致,导致焊接的性能变化较大。两种金属中低熔点的金属量流失较多,在焊接过程中出现损毁,形成高质量焊接接头的可能性降低。
1.2热导率和比热容的差异
异种金属焊接也要受到导热率和比热容的影响,这两种物理性质又对被焊材料熔化、熔池的形成产生影响,同时导热率影响着焊接过程中形成的温度场,比热容影响焊缝结晶的形成过程。测量发现不锈钢的导热效率是碳钢的三分之一,这样巨大的导热差距致使两种金属不在同一时间熔化,导致形成的熔池时间过长,与金属的结合不足,无法形成合格的焊缝结晶,影响焊接的效果。
1.3线膨胀系数的差异
碳钢和不锈钢的线膨胀系数也具有较大差距,这种差距会导致焊接后的冷却时常不一致,焊缝的收缩程度也不同,致使焊接的接头应力状态复杂,促使裂纹的产生,严重甚至会出现金属脱落状况。
1.4电磁性的差异
碳钢和不锈钢的电磁性不同,也会导致焊接产生的电弧不稳定,影响焊接效果,严重情况为电弧燃烧不充分导致变形焊缝的形成。
1.5形成脆性化合物
两种物理性质不尽相同的金属在焊接过程中容易形成各种脆性的金属化合物,这些脆性化合物会影响焊接成品的力学性能,甚至导致焊缝的塑性下降。
2焊接要点控制措施
2.1选择焊接材料
碳钢和不锈钢的焊接接头的化学成分由填充金属决定,在分析两种金属的焊接性能后,需要调整焊缝,控制碳钢中碳的含量,确保产生和进度金属性能,保障焊缝具有一定的抗裂性能,使焊接后的成品性能得到保证。另外,焊接材料的仓库设置管理员,使用焊接材料时需要按需领取,并以月为单位领取确定数量的材料,在使用焊接材料时注意做好准备工作,提前烘焙焊接材料并及时发放。焊接设备增多且种类增加,因此使用方法增多且需要使用人员具备较高的使用技术,甚至需要设立焊接准备工作的部门协助焊接人员做好焊接准备工作和设备维修干礼工作。焊接准备工作包括设备装置的合理布置,检查设备的损耗率及故障发生率,使用前检查零件使用情况,及时补充需要的零件,记录设备使用状况并做好设备维修保养备忘录,在采购焊接材料时按照要求检验材料是否符合标准,若不符采购要求,则及时报备,避免采购不及时延误工期。
2.2焊接操作方法
首先是焊接设计方面可以采取的措施。通过对焊缝进行尺寸和形式的设计降低焊接形变。焊接需要的工作量和最终呈现的焊接产品系形变情况受到最初焊缝尺寸选择的影响。当焊缝尺寸选择过大时,焊接时需要的工作量加大,最终成品的形变也随之增大,必须在产品的结构能承受荷载固定的情况下,在设计选择之初采取小尺寸焊缝。丁字接头和十字街头能古城受到荷载较大。因此强度固定的情况下,可以选择开坡口焊缝。相较于常见的角焊缝来说,这种焊缝能降低焊缝的金属,进而降低焊接的形变。在焊接技术未得到提升时,焊接设计时常常会选用大焊缝,原因是缺少对焊缝的了解,这种选择也会导致大焊缝影响焊接效果,焊接产生形变。焊接设计之初要尽量避免设计过多焊缝,通过选择合适的筋板,在设计结构过程中选择固定的筋板形状,并合理设置筋板位置,尽量降低焊缝存在设计数量,减少过度焊接保护产品的焊接量达到减少形变的目的。除了减少焊缝避免焊接形变的方式外,还可以通过设计科学设计焊缝的焊接位置,通过合理设计将焊缝安置在截面上,并尽量在中轴附近,这些焊缝的位置可以降低对结构的形变影响。其次是在工艺选择上采取措施减少焊接形变。焊接产品过程中需要进行的一系列措施叫做工艺措施,主要有焊接前的预防,焊接过程的质量控制以及焊接后的纠偏措施。在实际施工过程中,有些步骤可以减免,但这种理论设计在实践中与真实焊接情况具有一定偏差,毕竟焊接是一个存在变量随时变化的过程,不仅是简单的零部件搭配,而是有目的的将构件组装成成品并产生一定效果。这个过程需要将部件进行焊接组装,也就需要进行焊接工艺设计,因此事前准备,进程控制和事后纠偏是理论上对整个焊接过程的质量控制。
2.3焊后检验
焊接工作完成后,需要检验焊接效果。如果发现焊接产品存在气孔或裂缝等严重质量问题时,该焊接成品无法正常使用,因此焊后检验是焊接的最后一道工序,关系到产品的使用性能和真实寿命,焊后检验最主要的工作就是检验焊接接头的性能。这种检验主要是事后控制,如果发现质量问题只能返工,对于减少材料浪费节约施工进度方面并无贡献,因此事前控制是提高焊接技术最重要的步骤,在实际焊接过程中需要对三个阶段的质量控制严格执行,保障焊接形变在可控范围之内。
3结语
综上所述,文章通过探讨碳钢和不锈钢的异种钢焊接性能,对焊接技术在事前、事中、事后三个阶段的质量控制提出建议,希望在材料选择。施工工艺改进及产品结构设计三个方面做出提高,进而提高焊接技术减少焊接变形,希望为我国焊接技术的改进提供建设性意见。
参考文献
[1]赵永明.淺析建筑钢结构焊接技术[J].建材与装饰,2017(27):193-194.
[2]崔巍,赵光可,李岩.管道焊接工艺技术及质量控制探讨[J].化工设计通讯,2017,43(05):58-59.
[3]张春霞.建筑工程施工中焊接技术工程质量控制[J].建材与装饰,2017(19):19-20.
[4]崔玉平.建筑钢结构焊接施工技术及质量控制分析[J].建筑知识,2016,36(12):49-50.
(作者身份证号:210302198805312437)