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焊接材料基礎(chǔ)知識(shí)

發(fā)布時(shí)間:2024-11-15 瀏覽次數(shù):42260次

焊接技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中具有重要地位,焊接材料作為焊接接頭的重要組成部分,直接影響著焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和使用壽命。本文希望可以為廣大焊接工作者在焊接方法及材料選擇方面提供一些幫助。

一、

焊接材料概述

焊接材料是指在焊接過(guò)程中填充焊接接頭、連接焊件的材料,涵蓋焊條、焊絲、焊劑和釬料等。它們?cè)诤附又衅鸬奖Wo(hù)熔池、提供填充金屬和調(diào)整焊縫成分的作用。

技術(shù)交流中經(jīng)常會(huì)有用戶對(duì)產(chǎn)品有不同的歸納方式心存疑慮,這是由于焊接材料分類原則多樣,如按制式可分類為焊條、實(shí)心焊絲、藥芯焊絲、焊劑、焊帶及釬料等;按材質(zhì)可分類為碳鋼、不銹鋼、鋁合金、鈦合金等;按用途可分類為結(jié)構(gòu)鋼用、堆焊用、耐候鋼用、管線鋼用等。以上不同之處并不會(huì)影響焊接材料的選擇,用戶可放心使用。


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二、

常見(jiàn)焊接方法



1.焊條電弧焊 SMAW



焊條末端和工件之間燃燒的電弧所產(chǎn)生的高溫使藥皮、焊芯和焊件熔化,藥皮熔化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體和熔渣可以保護(hù)熔池,同時(shí)藥皮、焊芯及母材通過(guò)一系列冶金反應(yīng)保證焊縫性能,常用于建筑鋼結(jié)構(gòu)等需要靈活操作的焊接位置。

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2.藥芯焊絲電弧焊 FCAW



以焊絲和母材作為電極,焊接時(shí)在電弧熱作用下熔化狀態(tài)的粉芯材料、焊絲金屬、母材金屬和保護(hù)氣體發(fā)生冶金作用,同時(shí)形成一層較薄的液態(tài)熔渣包覆熔滴并覆蓋熔池,保護(hù)熔池,常用于船舶、橋梁等領(lǐng)域。

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3.熔化極氣體保護(hù)焊 GMAW



①活性氣體保護(hù)焊MAG 

②惰性氣體保護(hù)焊MIG

熔化極氣體保護(hù)焊是一種在氣體保護(hù)下,利用焊絲和焊件之間的電弧熔化連續(xù)送給的焊絲和母材,形成熔池和焊縫的焊接方法。這種方法具有高效、優(yōu)質(zhì)、低耗等優(yōu)點(diǎn),適用于半自動(dòng)及自動(dòng)焊,是焊接機(jī)器人中最常用的焊接方式。

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4.埋弧焊SAW



電弧在焊劑層下燃燒并進(jìn)行冶金反應(yīng)的焊接方法。其焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生產(chǎn)率高、無(wú)弧光及煙塵,常用于壓力容器、管段制造、箱型梁柱等重要鋼結(jié)構(gòu)焊接。

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5.鎢極惰性氣體保護(hù)焊 GTAW或 TIG



在惰性氣體保護(hù)下,利用鎢電極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲。惰性氣體可以防止空氣對(duì)鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的有害影響,同時(shí)又不溶于金屬,不和金屬反應(yīng),化學(xué)活潑性強(qiáng)的有色金屬、不銹鋼等常選用此焊接方式。

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6. 釬焊



基于熱傳導(dǎo)原理,通過(guò)將填充金屬加熱至熔點(diǎn),但不熔化母材,利用液態(tài)釬料填充并連接兩個(gè)或多個(gè)金屬部件。其焊接溫度低、母材變形小、焊接應(yīng)力低,適用于連接各種不同的金屬和非金屬材料,如鋁、銅、鈦以及金屬與陶瓷、玻璃等,尤其是航空航天、電子、精密儀器等行業(yè)中常用的焊接技術(shù)。

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三、

焊接材料選用原則



1. 同種材料焊接選材基本原則:



(1)等成分匹配:熔敷金屬化學(xué)成分符合或接近母材金屬,以確保焊縫金屬與母材性能上的一致性,一般用于不銹鋼、鋁合金、耐熱鋼等的焊接。

(2)等強(qiáng)度匹配:焊接材料熔敷金屬抗拉強(qiáng)度與母材相等或接近,以減小強(qiáng)度差帶來(lái)的應(yīng)力裂紋,一般用于碳素鋼及低合金鋼的焊接。

(3)等韌性匹配:焊接材料熔敷金屬抗拉韌性與母材相等或接近,以減少焊縫開(kāi)裂,一般選擇抗拉強(qiáng)度稍低于母材,韌性滿足要求的焊材,一般用于超高強(qiáng)度鋼的焊接。




2.  異種材料焊接選材基本原則:



(1)低合金強(qiáng)度鋼:焊接接頭要求拉伸試驗(yàn)不斷裂在焊縫區(qū),可選擇強(qiáng)度稍高于強(qiáng)度較低一側(cè)母材的焊材,一般用于不同強(qiáng)度的低合金強(qiáng)度鋼的焊接。

(2)奧氏體不銹鋼與碳鋼或低合金鋼:選用Cr、Ni含量較高的309系列奧氏體不銹鋼焊材。

(3)釬焊:可根據(jù)母材熔點(diǎn)、母材主成分、焊接結(jié)構(gòu)等方面綜合選擇。


焊接材料的選用是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程,焊接材料實(shí)際選擇時(shí)需綜合考慮理論知識(shí)、使用條件、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及必要的焊接試驗(yàn)。例如,對(duì)于承受動(dòng)態(tài)載荷的結(jié)構(gòu),焊縫需要具有較高的疲勞強(qiáng)度;而對(duì)于在高溫或腐蝕性環(huán)境下工作的結(jié)構(gòu),焊縫則需要具備相應(yīng)的耐熱性和耐腐蝕性。

四、

存儲(chǔ)與保管

焊接材料保存不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量,我司參照《JB/T 3223-2017 焊接材料質(zhì)量管理規(guī)定》及日常焊接材料保管經(jīng)驗(yàn),提供以下建議供廣大用戶參考:

1. 防潮:焊接材料應(yīng)放于專用焊接材料存儲(chǔ)庫(kù),存儲(chǔ)庫(kù)應(yīng)保持適宜的溫度及濕度,建議室內(nèi)溫度不低于5℃,相對(duì)濕度不大于60%。焊條碼放距地面及墻面的距離不小于300mm,以利于安全和通風(fēng)。

2. 運(yùn)輸:搬運(yùn)過(guò)程要避免亂扔亂放,防止包裝破損。一旦包裝破損,可能會(huì)引起焊接材料吸潮、生銹。

3. 分類存放:不同類型、規(guī)格的焊接材料應(yīng)分類存放,便于管理。

4. 定期檢查:定期檢查焊接材料的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)處理。