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焊接技术与焊接材料对焊接结果的影响分析

李鹤虎1 李顺洪2

中国核电工程有限公司,福建漳州,363000

摘要: 随着市场上金属产品数量的不断增加,相关金属产品生产工艺也受到人们的关注,为保证金属产品的性能,需要掌握好焊接流程,若焊接工艺产生较大的质量误差,则会严重威胁整个金属产品。在金属焊接工艺处理环节,焊接物料的合理使用是非常关键的部分,其直接关乎焊接工艺成效,而且极易由于该方面的故障隐患而影响最后的工艺质量,要求在焊接过程引起高度关注。
关键词: 焊接技术;焊接材料;焊接结果;影响分析;控制措施
DOI:10.12721/ccn.2022.158130
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1焊接材料的选用

1.1 选用与焊接基材相适应的焊接材料

焊接的过程是通过焊条引弧后,通过高热量的输入将焊接基材和焊接材料融化后,焊接在一起。选取与焊接基材相适应的焊接材料,是焊接材料选择的最基本原则。焊接基材的化学成分和焊接性能以及熔融特点等,都是选取焊材时需要考虑的具体因素。在化学成分方面,选取焊接基材与焊接材料相相似的,可以很好的保证焊接熔融度,提升焊接的质量,这就要求对焊接基材的各项材料性能进行准确的检测。其次,根据焊接基材的力学性能选取焊接材料也是应该遵循的原则之一,焊接材料应选取与基材力学性能相似或高于焊接基材的。除此之外,如果遇到点固焊或厚板的第一道焊这种特殊情况,需要要求具备较高的强度,就可以选用高强度等级的焊接材料。

1.2 满足焊接产品的使用要求

针对不同焊接产品的使用要求,尤其是力学性能要求,选取焊接材料,也是非常重要的。具体来讲,不同的焊接方法适应不同的焊接产品使用要求,有的产品对气密性有严格要求,有的产品对压力承受有重点要求,另外有的是对焊接外观最为看重,这就需要根据不同的产品使用,有针对性的选择不同的焊接材料。值得注意的是,在焊接材料选取后,要有相对应的焊接方式来满足焊接工艺,不能出现焊接材料和焊接工艺自相矛盾的情况。针对焊接产品的不同使用要求,需要通过焊接材料、焊接方式和焊接工艺等方面共同配合来实现最后使用目标。

1.3 根据焊接材料自身的性能进行选用

在实际焊接工艺中应用焊接材料的时候,除了要考虑母材的要求、焊接设备的要求,还需要根据焊接材料自身的性能进行选用,在充分了解和分析焊接材料性能的基础上,选择能够达到理想效果的焊接材料,从而避免在焊接工艺中由于焊接材料不合理而造成的质量问题。在对焊接材料自身性能进行选用的时候,包括焊条、焊丝、焊剂等等,只有控制好焊接材料的性能,才能够保证后续焊接操作的效果,确保焊接工艺的质量。

2 选择焊接材料对工艺质量形成的影响

2.1焊接材料中有害物质对工艺质量的影响

在操作焊接工艺的时候,各种焊接材料如果在质量方面存在问题,比如存在有害元素,这就将影响焊接工艺的质量。目前较为常见的焊接材料里面,有害物质通常包含下面几方面:磷元素带来的影响。在实际的焊接材料应用中,如果磷元素含量太高,对最终的焊接质量将会产生较大影响。主要原因就是磷元素固溶强化能力较强,可能使焊接金属的强度提高,从而降低塑形和韧性,最终影响到金属设备应用水平。硫元素的影响硫元素的影响。对于焊接材料中有害物质的应用,硫元素可以说是危害性比较大的一个方面,其如果含量过高的话,很容易在焊接操作过程中形成共晶体,而这些共晶体的熔点一般比较低,进而也就很可能出现明显开裂问题,影响到后续金属材料的应用性能。氮元素的影响。对于焊接工艺中焊接材料的有效应用,氮元素的存在同样也是比较突出的一类影响因素。

2.2焊缝金属的合金化

在落实焊接工艺的过程之中,焊缝金属合金化是非常重要的,这也是提升其整体焊接质量的重要措施。特别是在选择和应用焊接材料的过程中,更应当重视这种焊接材料的合金化需求,才能有效的保证焊接工艺的质量。在焊接金属的合金化处理中,其主要目的就是为了促使合金元素能够通过焊接材料进行有效过渡,保障焊缝金属能够实现金属元素的增加,这样才能体现出理想的力学性能改善与优化的效果,使得焊接工艺应用实现最大价值。合理的选择应用焊接材料也就能够在这种焊缝金属的合金化方面表现出较强的实际作用价值,这也是焊接材料对工艺质量的一个积极影响表现所在。

3钛合金的焊接工艺技术分析

3.1钛合金焊接材料的选择

一般情况下,操作人员在选择钛合金焊接材料时,大多会选择与母材成分相近的焊丝,为了有效提升焊接接头的韧性,还可以根据焊接要求选择强度低于母材的焊丝。目前,常见的钛合金焊接工艺技术在实际应用过程中,常用的焊接材料主要以真空条件下处理的TA1-6或者TC3焊丝为主,假如钛合金焊接技术要求较高且没有符合要求的焊丝时,操作人员则应该采取将母材裁剪为窄条的方式作为焊丝使用,以确保钛合金焊接工艺的顺利进行。

3.2钛合金焊接工艺技术种类

由于钛合金焊接前准备工作与铝合金焊接前准备工作相同,都必须按照要求清除焊接工件表面的污物,直至完整钛合金基材完整漏出为止。目前,常见的钛合金焊接方法主要包括了熔化极氩弧焊工艺技术、等离子弧焊工艺技术、电子束钛合金焊工艺技术、钨极氩弧焊工艺技术、激光束钛合金焊工艺技术等几种,操作人员在开展钛合金焊接作业时,必须根据焊接工艺和性能要求,选择符合要求的焊接工艺技术。比如,钨极氩弧焊工艺技术主要应用10mm以上的钛合金母材焊接。熔化极氩弧焊工艺技术则应用于相对较厚的钛合金板的焊接作业。

3.3钛合金焊接的常见缺陷

钛合金焊接工艺在实际应用过程中存在着脆化、裂纹、气孔等缺点,该焊接工艺与铝合金焊接过程中出现的氧化现象不同,钛合金往往会在高温环境下与空气中的氧、氮、氢等产生反应,随着氧与氮固溶于钛合金材料中,导致钛合金晶格发生畸变,虽然在这一过程中钛合金的强度得到了大幅度提升,但是其塑韧性却远低于母材。随着钛合金焊接作业过程中,焊缝中氢含量不仅持续增加,而且以片状或针状化合物形态从焊缝中析出,导致焊缝接头韧性下降,出现了脆化现象。此外,由于钛合金在焊接作业过程中,母材经常受到焊接材料中污染物、水等杂质的影响,导致焊缝中形成了焊接气孔。所以,操作人员必须在钛合金焊接作业开始前,严格的按照要求做好母材的抛光打磨工作,并在保证基材与焊材干净整洁的情况下施焊,才能确保钛合金焊接的质量,满足焊接工艺技术应用的要求。

4 针对焊接材料以及焊接技术对焊接结果的影响制定的措施

4.1加强对于焊接工作人员的培养,提升焊接专业技能。由于焊接是由焊接工作人员进行操作,因此想要进一步的提升焊接技术,就需要加强对于焊接工作人员的专业技能培养加强培训,了解和学习更多与焊接有关的知识,以此来更好地提高其专业水平,保证企业在进行焊接过程当中能够熟练的运用焊接技术,并且保证焊接质量完成相应的焊接目标。

4.2 加强对于焊接材料的选择。在进行焊接过程当中,必须要对其焊接材料进行严格的把控和选择,以此来确保其材料能够达到其焊接的要求以及水准,特别是在焊接过程中需要用到一些材料名称相同,其效果相近的材料时必须对于其材料进行有效的区分。除此之外,在进行具体的焊接过程当中,一定要选择质量达标的材料进行使用,避免出现使用残次焊接材料进行焊接工作,影响焊接质量。

4.3 加强对于焊接材料的分类管理。为了避免在进行焊接的过程当中出现材料使用混乱的情况,要加强对焊接材料的分类管理。不同种类不同作用的焊接材料要做出具体的编号。外形相似或者作用相似的焊接材料要做出区分处理。更好地保障在进行焊接的过程当中,其材料的适当应用,确保其焊接结果能够达到预期的要求。

5 结语

金属材料成型过程中往往由于焊接问题导致材料出现异常问题。主要原因是因为在焊接过程中焊点集中造成局部电流过大或者局部未熔合导致出现焊接冷热裂纹、夹渣焊瘤、气孔等问题,严重的降低产品使用寿命和功能。因此研究金属材料焊接成型问题对于改进焊接质量和技术有重要的参考意义。

参考文献:

[1]陈怡,徐祥久,黄超,欧海燕.T/P91+T/P92焊接材料的优化与焊接工艺性研究[J].金属加工(热加工),2017(08):64-67.

[2]高永超.工艺管道安装工程质量影响因素分析及措施[J].化工管理,2017(08):56.

[3]李红杉,韩波.焊接材料对工艺质量的影响研究[J].科技风,2017(11):253.