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常溫環(huán)境的優(yōu)勢(shì)
在適宜的常溫環(huán)境下(一般認(rèn)為 15 - 25℃),焊接質(zhì)量相對(duì)更易。此時(shí),焊縫的冷卻速度適中,既能避免過快冷卻產(chǎn)生淬硬組織和過大應(yīng)力,又不會(huì)因過慢冷卻導(dǎo)致晶粒粗大。焊條的性能也能得到較好發(fā)揮,電弧穩(wěn)定,藥皮能正常發(fā)揮保護(hù)和冶金作用,有利于獲得成型良好、質(zhì)量穩(wěn)定的焊縫。
注意事項(xiàng)
焊條保存:焊條應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)良好的倉(cāng)庫(kù)內(nèi),避免受潮。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度應(yīng)保持在 5℃ - 40℃,相對(duì)濕度不超過 60%,防止焊條因受潮而影響焊接質(zhì)量。
焊接環(huán)境:焊接環(huán)境溫度不宜過低,當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),應(yīng)采取預(yù)熱措施,如對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱,以防止焊縫產(chǎn)生裂紋等缺陷。同時(shí),要避免在大風(fēng)、下雨或濕度較大的環(huán)境中焊接,如無法避免,應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,如設(shè)置防風(fēng)棚、烘干焊件等。
與母材匹配:根據(jù)碳鋼母材的強(qiáng)度等級(jí)和化學(xué)成分,選擇合適型號(hào)的碳鋼焊條,確保焊縫金屬與母材在力學(xué)性能和化學(xué)成分上相匹配,以焊接接頭的質(zhì)量。
安全防護(hù):焊接過程中會(huì)產(chǎn)生弧光、煙塵和有害氣體等,操作人員應(yīng)佩戴好防護(hù)面罩、手套等個(gè)人防護(hù)用品,防止弧光灼傷眼睛和皮膚,同時(shí)要保持焊接現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)良好,減少煙塵和有害氣體對(duì)人體的危害。
濕度對(duì)碳鋼焊條焊接質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在對(duì)焊縫氣孔、裂紋傾向、力學(xué)性能以及電弧穩(wěn)定性等方面。以下是不同濕度環(huán)境下焊接的具體影響:
低濕度環(huán)境(相對(duì)濕度低于 20%)
電弧穩(wěn)定性提升:低濕度環(huán)境下,空氣中水分含量少,焊條藥皮中的水分也相對(duì)較少,這有利于保持電弧的穩(wěn)定性。因?yàn)樗謺?huì)分解產(chǎn)生氫氣等氣體,干擾電弧的正常燃燒,低濕度可減少這種干擾,使焊接過程更加平穩(wěn),有助于提高焊縫的成型質(zhì)量。
氣孔產(chǎn)生幾率降低:由于空氣中水分少,焊接過程中進(jìn)入熔池的氫含量較低,從而降低了氣孔產(chǎn)生的幾率。氫氣是導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生氣孔的主要原因之一,低濕度環(huán)境有助于獲得致密的焊縫組織。
焊后處理
緩冷焊件:焊后可采取適當(dāng)?shù)木徖浯胧?,如用石棉布覆蓋焊縫,避免焊件急劇冷卻,使焊接應(yīng)力得到充分釋放,降低裂紋產(chǎn)生的可能性。
及時(shí)進(jìn)行后熱:對(duì)于一些易產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材或焊接結(jié)構(gòu),焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行后熱。后熱溫度一般為 200 - 350℃,保溫時(shí)間根據(jù)焊件厚度和焊接接頭的拘束度等因素確定,通常為 0.5 - 2 小時(shí),以加速氫的逸出,防止氫致裂紋的產(chǎn)生。
消除焊接應(yīng)力:對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu),可采用熱處理等方法消除焊接殘余應(yīng)力。例如,對(duì)焊件進(jìn)行整體或局部的退火處理,加熱溫度一般在 550 - 650℃之間,保溫一定時(shí)間后隨爐冷卻,以改善焊縫和熱影響區(qū)的組織性能,提高焊接接頭的抗裂能力。
焊接環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度過低,會(huì)使焊件冷卻速度過快,增加焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷。一般來說,當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),需要對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱;環(huán)境溫度過高,會(huì)使焊條藥皮過早發(fā)紅、脫落,影響保護(hù)效果,同時(shí)也會(huì)使焊縫冷卻速度過慢,晶粒粗大。
濕度:環(huán)境濕度過大,會(huì)使空氣中的水分進(jìn)入焊縫,增加焊縫中的氫含量,導(dǎo)致氣孔、裂紋等缺陷的產(chǎn)生。當(dāng)相對(duì)濕度超過 90% 時(shí),一般不宜進(jìn)行焊接作業(yè)。
風(fēng)速:在有風(fēng)的環(huán)境中焊接,會(huì)使電弧不穩(wěn)定,影響焊接質(zhì)量。當(dāng)風(fēng)速超過一定限度時(shí),會(huì)吹散保護(hù)氣體,使焊縫失去保護(hù),容易產(chǎn)生氣孔、氧化等缺陷。一般規(guī)定,手工電弧焊時(shí),風(fēng)速大于 8m/s 就需要采取防風(fēng)措施。
高溫環(huán)境的影響
降低焊縫力學(xué)性能:環(huán)境溫度過高,焊縫冷卻速度過慢,會(huì)使焊縫金屬的晶粒長(zhǎng)大,形成粗大的組織。粗大晶粒會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度、韌性和硬度等力學(xué)性能,使焊接接頭的綜合性能下降。
影響焊條藥皮性能:高溫環(huán)境可能使焊條藥皮過早地發(fā)紅、開裂甚至脫落。藥皮的過早失效會(huì)導(dǎo)致保護(hù)氣體不足,空氣容易侵入焊縫,使焊縫金屬發(fā)生氧化、氮化等反應(yīng),降低焊縫的純凈度和性能。同時(shí),藥皮中合金元素的過渡也會(huì)受到影響,無法準(zhǔn)確地向焊縫中添加所需的合金元素,從而影響焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能。
導(dǎo)致焊接變形:高溫環(huán)境下,焊件整體溫度較高,焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量更容易使焊件產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮。由于碳鋼的熱膨脹系數(shù)較大,在高溫焊接時(shí),這種膨脹和收縮更為明顯,容易導(dǎo)致焊件產(chǎn)生較大的變形,影響焊接結(jié)構(gòu)的尺寸精度和外觀質(zhì)量。
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