鉚焊件制作時焊接溫度的控制措施探討

饒松榮

摘要：溫度會影響鉚焊件的金屬晶粒的熔化，體現(xiàn)在型材的產(chǎn)生相變，我們統(tǒng)稱為熱影響區(qū)域。在產(chǎn)生熱影響區(qū)域后，致使會使附近區(qū)域晶粒粗大，焊接質(zhì)量低，為了避免此類問題的發(fā)生，必須要采取相應(yīng)的對策及辦法。為對鉚焊件制作的質(zhì)量得以有效控制，在溫度的控制上就要按照嚴格的要求實施。

關(guān)鍵詞：鉚焊件制作時焊接溫度的控制措施探

引言

鉚焊被大量應(yīng)用機械產(chǎn)品的制作，它包括鉗工、車工、焊工、鉚工等工作分類，主要工作就是根據(jù)設(shè)計方提供的圖紙和制作要求，利用優(yōu)質(zhì)原料和適用工具，把各種板材、型材制作成符合相關(guān)標準的合格產(chǎn)品的過程。鉚焊技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空航天、橋梁、船舶和石油化工等行業(yè)，基本上涉及所有的應(yīng)用領(lǐng)域。加工制作技術(shù)的迅速發(fā)展過程中，對加工制作也提出了更高的要求，鉚焊件的制作當中加強焊接溫度的控制就顯得比較重要。機械以及產(chǎn)品的制作過程當中，涉及到諸多的流程，其中的鉚焊件制作中的焊接溫度控制就是保障焊件質(zhì)量的重要因素，通過從理論層面深化鉚焊件制作的焊接溫度控制研究，對提高鉚焊件自身的質(zhì)量就有著積極意義。

1鉚焊件焊接傳熱與接觸分類

鉚焊件在焊接時，是在高壓、高溫的環(huán)境下進行的，有時還需要添加特殊的填充材料，工作人員應(yīng)嚴格按照圖紙的要求進行加工與制作，采用適合的工藝技術(shù)，保證焊接的質(zhì)量與效果。

1.1焊接傳熱的基本形式

在焊接的過程中，受熱的局部的，焊件有一個傳熱的過程，其不同的部位有著溫差，焊件內(nèi)部與周圍介質(zhì)可能會發(fā)生熱傳遞。從熱力學(xué)的角度，熱傳遞有傳導(dǎo)、輻射、對流等過程，在焊接的過程中，在熱源傳遞的影響下，焊件的溫度會大大升高，這種熱傳遞主要是對流或者輻射的形式。在焊件獲得熱能后，會對熱量進行傳導(dǎo)，從整體的角度，焊件的溫度分布是不均勻的，隨著時間的推移，焊件溫度會逐漸下降，由于溫度不是均衡的，所以，焊接人員一定要控制焊接溫度，這也是提高鉚焊件制作質(zhì)量及水平的有效途徑。

1.2焊接接觸的分類

鉚焊件制作加工時，焊接接觸的部分可以分為焊縫、熱熔區(qū)、影響區(qū)三類，焊縫是焊接材料熱傳導(dǎo)后金屬凝固的形式，在加熱的過程中，金屬會呈現(xiàn)出液態(tài)，會呈現(xiàn)柱狀，與焊接熔池壁相互垂直，金屬最后呈現(xiàn)出固態(tài)結(jié)晶狀。熱熔區(qū)是母材與焊縫之間過渡的區(qū)域，熔合線一般呈現(xiàn)出的是半熔化的狀態(tài)，固態(tài)母材與液態(tài)金屬之間有一條線狀的交界縫，這就是熔合線，該區(qū)域的溫度介于固態(tài)母材與液態(tài)焊接金屬之間，晶粒比較粗，化學(xué)成分并不均勻。熱影響區(qū)是在焊接過程中，材料未熔化的情況下，焊件因為受熱發(fā)生機械性變化的區(qū)域。

2鉚焊件制作中焊接溫度的影響

2.1焊接的受熱過程

在焊接的過程中，焊接人員需要了解溫度控制對帽焊接制作的影響，應(yīng)了解其受熱時的變化與特點。焊接時溫度比較高，最高溫度可達AC3以上，而在熔合線區(qū)域內(nèi)，焊接的溫度在1400℃以上。在焊接制作時，溫度上升的速度比較快，由于熱源比較集中，加熱速度會非?？?。焊接過程高溫持續(xù)的時間并不長，焊接具有熱循環(huán)的特點，會發(fā)生熱傳導(dǎo)，焊件與周圍介質(zhì)會發(fā)生熱量的傳播，所以，高溫保持的時間比較短。焊接后采用的是自然連續(xù)冷卻的方式，連續(xù)冷卻使焊件成型。在有的情況下，會給焊件進行保溫處理，工作人員需要采用特殊的工作方式。焊接加熱的過程有著一定特點，焊接人員一定要掌握溫度控制的方法，了解溫度控制對焊接質(zhì)量的影響，從而根據(jù)設(shè)計要求，達到焊接質(zhì)量標準，保證鉚焊件制作的合格性。

2.2鉚焊件制作的焊接缺陷

常見的焊接缺陷種類很多，一般分為內(nèi)部和外部兩種。其中內(nèi)部缺陷主要出現(xiàn)熔合區(qū)域，具備一定的隱蔽性，只有通過破壞性的試驗或者無損檢驗法，才能夠發(fā)現(xiàn)。比如未熔合和焊透、氣孔、夾渣、裂縫等；外部缺陷指的是內(nèi)眼可視或者采用簡單工具可以發(fā)現(xiàn)的問題。如焊瘤、咬邊、弧坑、裂紋或者表面氣孔等現(xiàn)象。

2.3產(chǎn)生鉚焊件缺陷的溫控原因

鉚焊件的焊接過程是一個很復(fù)雜的流程，任何一個環(huán)節(jié)的疏忽和技術(shù)失誤都會造成焊件制作的失敗。通過對溫控原因分析來看，主要有以下幾點：一是質(zhì)量意識不強。沒有相應(yīng)的技能，沒有按照規(guī)定的流程進行焊接，缺乏對溫度的控制導(dǎo)致失?。欢呛缚诒砻媲謇聿缓?。主要表面在存在水銹或者油漬，沒有清理干凈，影響焊接溫度的傳遞，導(dǎo)致失??；三是生產(chǎn)器材質(zhì)量問題。主要表現(xiàn)在CO2不純凈和焊機或者其他焊接器材質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致升溫時間過長或者達不到溫度要求，影響焊接效果。

3鉚焊件制作時焊接溫度的控制措施

3.1妥善完成焊接準備工作

為能保障鉚焊件的制作質(zhì)量水平提高，就要充分重視在準備工作方面能做好。可通過熱切割方式對坡口實施處理，避免母材邊緣形成淬硬層，在這一層面得到了有效處理，就能對金屬的熱傳遞有效保證。同時，也要能及時消除以及清理焊接區(qū)的污漬問題，水分以及氧化膜等問題能及時消除，保障既定溫度，對焊接材料的除濕處理工作也要能充分重視，在技術(shù)效果要鮮明呈現(xiàn)，加工前緩慢預(yù)熱，避免快速加溫造成的變形以及缺陷質(zhì)量問題出現(xiàn)。

3.2注重規(guī)范焊接的方法

鉚焊件的實際制作過程當中，在溫度的控制方面就要充分重視，電弧燃燒時間控制能有效實現(xiàn)對溫度控制。熔池溫度比較高能減少燃燒時間，對溫度就能有效降低，不然則會升溫。實際的焊接方法應(yīng)用方面，就可通過特定擺幅以及坡口兩側(cè)進行停頓，對熔池的問題能有效控制，保障熔孔的一致性，從而能有效避免形成焊瘤。具體的焊接操作過程中，就要對焊接的角度合理把握，因為焊接的角度對溫度的影響是決定性的，在夾角垂直的時候，就會使電弧相對集中，熔池的溫度高。將焊接的角度控制在90°——95°間的時候，能使背面比較平整，對接頭內(nèi)凹的現(xiàn)象要能有效控制。在起弧時，一定要先進行試驗，在高度板上調(diào)整好電流強度，對溫度進行檢測，合格后再劃擦引弧，利用反饋電路加強對溫度的控制，避免因升溫過高過快而導(dǎo)致的燒傷，最好采取直線運條方式進行焊接；焊接后的熱處理過程非常重要，如果處理不當，會導(dǎo)致前功盡棄。進行熱處理的主要目的是消除殘余應(yīng)力的影響，改善焊接區(qū)域的性能，對焊接區(qū)域及就近部位，使用金屬相變溫度點以下的熱量進行均勻加熱，而后采用均勻冷卻的方式，消除應(yīng)力和退火。

3.3充分重視熔池溫度控制

焊接工作操作過程中，熔池的溫度控制是比較重要的，焊接電流以及直徑是控制的重要方法，結(jié)合焊接層次和空間溫度來進行選用，開始焊接的時候選用的焊條直徑和電流都比較大，立、橫養(yǎng)位較小。對于電弧燃燒的時間，可通過電弧燃燒對熔池溫度加強控制，熔池溫度過高以及熔孔大的時候，可適當減少電弧燃燒時間，降低熔池溫度。

結(jié)語

綜上，鉚焊件制作對焊接的溫度有著一定要求，相關(guān)工作人員一定要做好溫度控制工作，根據(jù)熱力學(xué)的理論，焊接人員需要了解鉚焊件焊接受熱的原理與特點，這有利于改進焊接技術(shù)。在當前社會，焊接的技術(shù)越來越先進，溫度的控制也越來越精確，有利于提高鉚焊件制作的質(zhì)量。鉚焊件需要依賴手工加工，所以，其無法實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，利用人工技術(shù)主要是對溫度進行調(diào)控。在焊接完成后，一般是自然連續(xù)冷卻，保證焊件成型的質(zhì)量達標。只有掌握焊接溫度控制的方法，才能提高我國帽焊接制作的水平。

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