薄板焊接范文

时间:2023-04-10 13:40:47

导语:如何才能写好一篇薄板焊接,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

薄板焊接

篇1

1、不锈钢薄板焊接有以下特点:不锈钢薄板的导热性差,容易直接烧穿;焊接时不需要焊丝,母材直接熔合。因此,不锈钢薄板焊接的质量与操作者、设备、材料、施工方法、焊接时的外部环境及检测等因素息息相关。

2、焊接方法:电流不宜过大20~30A即可,电压12~15v,钨级伸出长度为钨棒直径的2~4倍,氩气流量12~18Lmin,组队时尽量采取无缝对接,缝大的情况可以在背面加垫板,控制好焊接速度,同时与焊工水平也有很大关系。

(来源:文章屋网 )

篇2

论文摘要:在大面积薄板焊接工程中.焊接变形量的大小是衡量该工程成功与否的重要标志,也是工程质量好环的关键,因此控制焊接变形是人们十分重视而致力于研究的课题。本文就煤气柜底板焊接工程的成功经验和失败教训阐述控制薄板焊接变形的一些行之有效的方法及一些初浅的见解,旨在类似工程中借鉴和参考。

如何控制焊接应力和变形到最小是大面积薄板焊接中最关键的一个环节。控制大面积薄板焊接工程的焊接变形不能单一行事,而应综合治理。试验经验告诉我们,焊接工程中的焊接变形和焊后残余应力并不是两种孤立的现象。两者之间的联系是有机的,它们同时存在于同一焊件,相辅相成而又相互制约。大面积薄板焊接焊缝形式主要为对接和搭接。但这两种焊缝形式产生的变形基本一样,出产生横向收缩和纵向收缩外,如图一、二所示,还会产生失稳翘曲变形如图三所示,即常见的薄板焊接后产生的鼓包。

图一 焊接横向收缩

图二焊接纵向收缩

图三 焊接失稳翘曲变形

在实际工程中要想获得最佳的理想状态。使三种方式的应力和变形合理分布在该结构中,使之相互制约、相互控制,正负压力保持在一个平衡的状态下。这一指导是控制大面积薄板焊接工程中焊接变形的有效途径。本文一工程中常见的曼型煤气柜的底板焊接为例进行分析。

1、以10万立曼型煤气柜的底板为例

煤气柜底板焊接工程是十分典型的大面积薄板焊接工程。底板面积为1586.27m2,焊缝总长为

。底板由中心板和内外环板组成。中心板和内环板为δ=5mm厚钢板组成,外环板为δ=8mm钢板组成。钢板材质均为Q235B。底板的结构形式如图四所示。

图四 罐底板焊接布置图

2、技术难点

面积大,板比较薄,内外环板厚度不一致,为厚板与薄板对接,规范要求底板的平面度不大于D/500,且不大于60mm。这就要求在施工时根据理论与施工经验来制定严格的施工工艺,稍不注意就会使产生较大的凸起,给后续施工带来很大的麻烦。重新修理难度较大,同时会使生产成本大大地增加。而此问题的产生原因归根到底就是由于焊接工程中由于对焊接应力和变形产生的机理不了解,不能合理地安排施工工艺而导致的结果。因此,合理的施工工艺安排,是在掌握其产生机理原理分析的基础上产生的,也就是要理论与实践要相结合。

3、焊接工艺及剖析

(1)分析焊接应力和变形产生的机理、影响因素及其内在联系

如下图四所示,给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。

图五 引起焊接应力于变形的主要因素及其内在联系

由图可看出,焊接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。而热输入是通过材料因素、制造因素和结构因素所构成的内拘束度和外拘束度而影响热源周围的金属运动,最终形成焊接应力的变形。从图可以看出,材料因素主要为材料特性、热物理常数及力学性能(热膨胀系数α=f(t),弹性模量E=f(T),屈服强度σs= f(T),σs(T)=0的温度,Tk或称“力学熔化温度”以及相变等),在焊接温度场中,这些特性呈现出决定热源周围金属运动的内拘束度。制造因素(工艺措施、夹持状态)和结构因素(构件形状、厚度及刚性等)则更多地影响着热源金属的外拘束度。随焊接热过程二变化的内应力场和构件变形,称为焊接瞬态应力与变化。而焊后,在室温条件下残留于构件中的内应力场和宏观变化,称为焊接残余应力与焊接残余变形。

转贴于

由于焊接应力和变形问题的复杂性,在工程实践中往往采用试验测试与理论分析和数值计算相结合的方法来掌握其规律,以期能达到预测控制和调整焊接应力与变形的目的。

(2)工艺措施及剖析

根据多年的实际经验和理论分析结果,不管哪种形式的底板,在焊接工艺上采取的工艺措施大致相同,其主要措施有:

① 先焊短焊缝后焊长焊缝,采取分段退焊,由内向外依次进行。

② 中心板和内环板之间的焊缝,可由数名焊工均布对称施焊,并可同时进行。

③ 内环板与外环板的搭接焊缝暂时不焊,留待底层壁板与内环板角焊缝施焊完毕后在进行焊接。

其防焊接应力与变形的主要原理要点是:

① 焊接后自由收缩

② 减少焊接区与整体结构之间的温差

③ 使焊接应力尽量减少并均匀布置

(3)工艺措施的具体剖析

以图一为例分析

① 先焊短焊缝后焊长焊缝的基本原理

如图中的中心板3、4、5短缝,将其由内向外焊接为一体,可自由收缩为一整体长条。同理,焊完所有短缝,所有中心板都成为焊接后得到自由收缩、基本无应力的若干长条。然后再将个长条由内向外连接起来,也属于在自由收缩状态下成型,这样焊接应力很小,变形也很小。

反之,若先焊长缝A、B,则将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四板皆固定在A、B两长缝上,然后再去焊3、4、5短缝,三段缝必收缩,收缩时却受到A、B长缝的限制而不能自由收缩,热胀时产生压应力,收缩时产生拉应力,因而存在较大的焊接应力,会产生很大的变形。整个底板若都这样焊接或无次序地焊接,底板会产生更大的变形,定会导致底板大量的凸起变形,严重的甚至会报废,造成重大的质量事故。

② 所有焊缝均采用分段退焊法、由内向外依次基本原理

a、分段退焊基本原理 分段退焊的原理与间歇焊和减少焊接线能量的原理基本是一样的,主要时缩小焊接区与结构整体之间的温差,从然减少变形;同时由于头尾相接的焊接顺序,前一段焊缝刚冷却下来,后一段焊缝的热量就会给前一段一部分,使其得到一次退火的机会,同时减小了前后的温差,因而消除应力、减少变形。根据实践经验,底板的分段退焊,应以一根焊条为一个循环,一根焊条约焊200mm,这样要比500mm~600mm一个循环变形要小的多。这样焊的缺点是接头增加,降低美观程度,但比变了形再去处理变形要合算的多(连续焊的接头少且平滑)。

b、由内向外依次进行的基本原理 如图中的短缝3、4、5,应先焊4缝,然后再焊3或5缝;长缝A、B,应先焊A后焊B。因为两板相焊,焊缝会产生横向收缩和纵向收缩,又因内部是封闭部位,外部属自由端(越往外越明显),由内向外可使焊缝的横、纵焊缝自由收缩;反之,若先焊外,自由端被固定,在焊内部时,焊缝的横、纵向收缩都会受到限制,因而产生较大应力,从而产生较大变形。

③ 底层边板与外环板的角焊缝焊完后再焊内外环板之间的对接焊缝

在讨论此焊接顺序原理之前,请看一个受热变形的实例,如图六所示。

图六 气割周边受热形成的中凸变形

在一张δ=5mm厚的原平板上割下一个φ300mm的圆板,割完后便出现中凸变形,这是因为边缘受热后收缩,相对中部伸长,即常说的中部松边缘紧。根据此例可以相应的分析:壁板与焊缝有两条,一条是图一所示边板与外环板的焊缝①、②缝,一条时内外环板之间的焊缝CD缝,若先焊CD缝,再焊①、②缝,这三条焊缝所产生的收缩量全部叠加在整个底板的边缘上,比引起底板的中凸变形;若先焊①、②缝并自由胀缩全冷后再焊CD缝,此时只有CD一道缝的收缩量时底板产生中凸变形,因而可最大限度减小变形量。

④ 由多名焊工均布对称施焊的基本原理

在探讨此原理之前,请看图七,由于不对称受热而引起变形,长条板不对称受热而引起变形。在底板的焊接中也要由多名焊工均布对称施焊,这样可以防止由于不对称受热引起偏心力而引起变形,若对称受热,即使有应力存在,也不会引起变形,且越往外越明显,这是因为两侧的应力相等而又有足够的宽度,不会使中心板产生弯曲。

图七 钢板不对称受热产生的变形

4、结论

工程实践告诉我们,大面积薄板焊接的应力和变形的控制必须综合治理。此工艺经实践证明对薄板焊接的应力和变形能有效地控制。但在工程实际的运用中还应具体问题具体分析,不断地进行修改,以达到最优的效果。

参考文献

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关键词:二氧化碳气体保护焊;薄板焊接;应用

二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用有其必要性。我主要谈以下几点:

一、二氧化碳气体保护焊的特点

目前,二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用较为广泛,主要包括以下几点:

首先,成本比较低。在通常情况下,焊丝不需要清渣,可以直接应用,而且焊丝的价格和二氧化碳气体的价格都相对较低,比起焊条电弧焊相比,其成本可以降低40%~50%。

其次,生产效率高,而且节能效果好。在焊接过程中,由于其电流密度较大,而且能量相对集中,所以,在焊接时,其熔透性比较强,可以达到电焊弧的1~3倍。

二氧化碳气体保护焊所形成的焊缝,不仅抗裂性能好,而且抗锈能力强,更为重要的是可以进行全位置焊接。

二、二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用

1.焊接工艺

在焊接时,宜采用简单的端面进行处理,要求焊枪与焊接小车要设计成一体,并且一键控制,焊接夹具采用专业用具,最大夹持要达到500 mm宽钢板。如中厚碳钢板与不锈钢薄板在采用二氧化碳气体保护焊焊接时,由于两块钢板是T空接,可以直接焊,但要注意层间温度,避免产生焊接变形和出现裂纹,焊接前最好对焊缝附近区域进行预热,因为碳钢板比较厚。另外,在具体实施时,其主要的焊接步骤如下:要做好焊接前的准备工作,将端面油污、水分、锈蚀去掉,避免影响后期焊接,并且需要将接头处进行打磨处理。组对、焊接,将钢板夹放在夹具轨道上,要注意保持2 mm的间隙,接着通过爆丝引弧。焊后处理,在焊接完成后,不必要采取任何措施,只需要等到温度下降后,将工件拆卸即可。

2.焊接参数控制

日常采用的是焊接方法有平焊、立焊和横焊,为此,需要控制好二氧化碳保护焊的焊接参数:

首先,电流、电压和气压的确定。如焊件是12 mm那么焊件破口应该是3~4 mm,电流是360~400 A,根据实际电压调节合适,二氧化碳气体保护焊渗透性能比较好,在作业的时候尽量手平稳摆动幅度和速度要均匀。

其次,二氧化碳气体保护焊角焊焊接参数,如平焊A=310,V= 30,速度=320mm/min,这时,角焊的焊接参数,包括平角焊、立角焊、仰角焊,要以评定合格的焊接工艺为准。

三、二氧化碳气体保护焊焊接薄板注意事项

由于CO2可以采用全位置焊接,不仅成本低,而且焊接速度是手工焊的1~2倍,但是在焊接高强度钢,最好采用手工焊。

如果药芯焊丝与实心焊丝焊接工艺不同,焊接效果也不同,如CO2气体保护焊焊接2.0~6.0薄板的焊接工艺,药芯焊丝6 mm,在实际操作时,没有必要开坡口,自然平板对接I型坡口双面焊即可。

总而言之,要想全面掌握二氧化碳气体保护焊工艺和施工技术,就要了解其焊接特点,掌握正确的运用方法,把握注意事项,进而提高生产效率和质量。

参考文献:

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关键词:CO2气体保护焊;船舶制造;焊接缺陷;工艺;焊接

引言

作为一种传统的船舶制造工艺技术,船舶焊接技术是船舶建造的关键工艺技术之一。CO2气体保护半自动焊是一种高效、低成本的焊接方法,目前已广泛应用于我国船舶制造行业。CO2气体保护半自动焊具有焊接速度较快、焊接性能较好等特点,但是CO2气体保护半自动焊也具有焊缝成型差,并且抗风能力较差等缺点,难以避免产生各种缺陷。

作者根据近几年来对船舶焊接质量的跟踪,结合船厂建造过程中的实际情况,对CO2气体保护半自动焊的焊接缺陷进行统计及实际分析,对实际生产过程中使用CO2气体保护半自动焊接产生缺陷的原因进行阐述,总结了实际过程中焊接缺陷返修的经验及预防缺陷产生的措施。

1 CO2气体保护半自动焊基本要求

1.1 基本工艺要求

1.1.1 焊前清理及设备检查

焊接部位应清除水分,铁锈,氧化皮,油污等杂物,始能焊接。坡口附近30mm区域的油污、水分、氧化皮及铁锈等清理干净。检验确认焊机及其附属设备以及供气系统都能正常工作。

1.1.2 防风、防雨措施

由于风对气体的保护效果危害较大,室外焊接施工时在风速超过2m/s环境下使用时,应采取相应的防风措施。在焊缝周围有水或焊缝周围已潮湿时,要对焊缝周围吹干后才能进行焊接作业,如遇恶劣天气要停止施焊。

1.1.3 引熄弧板、衬垫的使用

引熄弧板一般采用100×100mm的规格,厚度尽量与母材一致,并切割出与正式焊缝相似的坡口和间隙,坡口延长一般至少30mm。安装衬垫时必须保证成形槽与坡口中心一致,衬垫之间推紧无间隙,焊前要确保衬垫里无氧化铁等杂质。

1.2 焊接过程基本操作要求及注意事项

1.2.1 焊接过程中,在保证焊缝质量的前提下应合理安排焊接顺序,以减小变形。对于船体拼板对接焊缝,当板缝错开时,应先焊横焊缝,后焊纵缝,当板缝未错开时,应先焊纵缝,后焊横缝。

1.2.2 焊接打底焊时,第一道焊缝要有足够的厚度(一般不小于4mm),以防止裂纹的产生。焊接过程中,焊枪横向摆动时,要保证两侧坡口有一定熔深,避免焊缝两侧形成夹角,产生未焊透、夹渣等缺陷。采用多道焊时, 要控制每层焊道厚度,焊工在每一道焊后须清除焊渣与飞溅,清除缺陷后再进行下一道的焊接。盖面焊接时,焊枪摆动的幅度比填充层要大一些,摆动时幅度应一致,速度要均匀。

1.2.3 焊工应对自己所焊的焊缝正反面进行检查,用肉眼检查有无缺陷。当发现有害的缺陷时必须选用打磨,气刨等方法进行清除,不能直接补焊。并且查明原因,采取必要措施。

2 CO2气体保护半自动焊缺陷情况分析

2.1 CO2气体保护半自动焊焊缝的RT无损检测

RT无损检测,即Radiographic testing射线检测,是指用X射线或g射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法,该方法是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法。可以获得缺陷的直观图像,定性准确,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确;对体积型缺陷(气孔、夹渣、夹钨、烧穿、咬边、焊瘤、凹坑等)具有很高的检出率。

2.2 CO2气体保护半自动焊缺陷数据统计

结合在船厂的实际工作,对近两千份RT无损检测的CO2气体保护半自动焊接的不合格焊接缺陷片位数据进行了统计,如下表1所示。

图1 RT无损检测不合格片位焊接缺陷统计

如图1显示,CO2气体保护半自动焊缺陷大部分都是夹渣与气孔,超过了90%,其他的如裂纹、未熔合、未焊透、咬边缺陷只占少数部分,而且在统计中发现,夹渣以及气孔缺陷有相当一部分是条状夹渣、树枝状气孔或者密集型气孔的严重缺陷。如图2、3是RT无损检测出比较严重的焊接缺陷底片。

图2 条状夹渣 图3 树枝状气孔

2.3 CO2气体保护半自动焊缺陷成因分析

2.3.1 针对缺陷产生的原因主要从几个方面来分析:人,机,料,法,环。

(1)人。现场员工的质量意识非常重要,是否遵守作业指导书及工艺要求进行操作,发生不良情况下的应对,并对本工序实行自检,互检并且操作技能熟练程度等方面都对焊接质量直接造成影响。

(2)机。现场的设备状态如何,设备的保养,焊机、焊枪等是否正常,需要保持设备在正常的工作状况下工作。

(3)料。确认现场使用的焊材是否符合要求,特别是不能潮湿或者有油污等情况。现场中发现一些用掉一部分的焊丝盘遗留在现场或者放在现场的工具箱中,被雨水打湿或者夜间水汽大的原因,造成了焊丝变潮,如果拿来继续使用极大的造成了焊接不稳定及焊接缺陷的产生。

(4)法。生产过程的工艺方法及操作手册,工艺参数的合理性,特别是各种船型,不同区域位置钢材型号及规格不一样,需要使用不同的工艺方法以及焊接参数。

(5)环。现场焊接过程中环境也是影响焊接缺陷产生的一大因素,特别是在露天作业时,需要用防风工装,并且在雨天时如未能很好的防雨则不能进行焊接作业。

2.3.2 现场实际情况调查分析

焊接质量是和每一位焊工的质量责任心是息息相关的。如果工人抱着侥幸心理、得过且过的思想就会导致焊接质量的恶化,绝大部分的质量事故不是因为技能的欠缺,而是敷衍的态度。

在生产实际的巡查以及调查中发现,很大部分缺陷的产生主要是由于工人操作不规范或者焊接规范不合理造成的。由于工人在焊接过程中没有按照焊接规范进行焊接,如焊接电流电压过高等;操作不规范,如焊枪倾角不合理、焊接速度不当等。个别工人责任心不强,为了赶施工进度,未严格按照施工要求进行施焊,故意调整焊接参数,有意加快焊接速度,而忽视了施工质量,都极大机率造成了焊接缺陷的产生。而工人操之过急,未清除或者没有完全清清除上一道产生的缺陷,就直接进行下一道的焊接,焊接完毕后又没有进行相应的返修处理,从而造成了焊缝缺陷的存在。

为了深入了解缺陷产生的原因,经过现场实际的现场调查,走访了许多工人师傅,对现场的焊接设备进行了检查,对现场进行蹲守观察等手段,发现了在实际工作中造成了不同缺陷产生的主要原因。

(1)针对夹渣缺陷,夹渣产生主要是在打底焊,或者是填充焊时的焊渣没有清理干净以及操作不当造成的。如打底焊后,焊缝两边焊渣没有清除干净,填充焊时,焊枪摆动不到位造成将焊渣覆盖在里面;或者由于焊缝中间高两边低,下一道施焊时操作不当造成焊渣遗留在焊缝两边。此外,在起弧或者熄弧位置造成了夹渣,而焊接过程中并没有对接头中产生的缺陷进行处理就进行下一层的焊接,并且在焊接完毕后又没有进行翻修处理,从而造成了缺陷遗留在焊缝中。如图4典型夹渣缺陷示意图。

图4 焊道两边夹渣 图5密集气孔

(2)而针对气孔缺陷,气孔的产生主要是坡口内的水分及油锈没有清理,或者在焊接过程中由于没有很好的防风、气管漏气或者堵塞造成气压不足、操作不规范等都造成焊缝中产生气孔。而由于下雨,焊工质量意识弱,又赶进度,没有严格执行工艺纪律要求更增加了气孔的产生机率。如图5典型气孔缺陷示意图。

(3)裂纹主要是在CO2打底焊收弧时,由于缩孔尾部产生的;此外还有焊接过程中焊接参数不当也造成裂纹的产生。其他的如焊瘤、未熔合、未焊透等基本都是由于焊接规范不合理、焊接操作不合理造成的。

3 CO2气体保护半自动焊接缺陷返修及预防

3.1 焊接缺陷翻修

从事焊缝焊接修补的焊工必须经过专业培训和考试,并取得船级社或有关的检验部门认可的技能证书,方能上岗。

一般情况下条状气孔、密集气孔在焊缝的任何位置都可能;树枝状气一般存在于焊缝表面;夹渣、未熔合一般在焊缝的两边或分道焊搭接位置;裂纹一般在衬垫焊的第一道焊或者焊缝引熄弧处。返修作业时,根据具体情况采用打磨或碳刨去除缺陷,焊缝表面有气孔、夹渣、未熔合等焊接缺陷时,则需用砂轮或碳弧气刨剔除缺陷后进行修补焊接。许多缺陷从焊缝表面上看是看不出来的,通过RT等无损检测方法可对焊缝进行检测,如果焊缝内部存在超标焊接缺陷时,通过观察RT缺陷片位,观察缺陷类型及缺陷特点进行预测焊接缺陷所处的深度及位置,如条状裂纹则最有可能是打底焊时出现的缺陷,此时应该优先从焊缝反面先进行碳刨清除缺陷;而如果是密集气孔或者夹渣之类的缺陷,则焊道里面的所有位置都有可能存在,此时则选择从焊缝一面先进行碳刨把缺陷清除,如果未能完全找到,则在焊缝反面再进行碳刨把缺陷清除,打磨后进行封底补焊。通常情况下通过经验能判断出容易产生缺陷的位置,如焊接接头比较同意产生夹渣及裂纹缺陷,如图6-9所示焊接接头缺陷返修状况。在返修前从表面上看焊缝是良好的,但经过打磨掉约2mm后显现出了裂纹的迹象;继续打磨到约3mm后清晰看到了裂纹缺陷;继续打磨,直至打磨掉约5mm后缺陷完全被清除。

图6接头未处理前 图7 接头打磨约2mm后

图8 接头打磨约3mm后 图9接头打磨约5mm后

3.2 焊接缺陷的预防简述

为了提高产品质量,确保焊接质量,避免焊接缺陷的产生,首先必须提高焊工的操作技能,提高焊工的质量意识,要求操作人员严格根据操作规范要求进行,严格按照焊接工艺规程进行,按规范要求使用合适的焊接参数,选择适当的焊接电流和焊接速度,掌握适当的摆动,严格控制位置和焊丝角度,改善焊道成型。此外,焊缝装配间隙要适当并均匀,控制好装配质量,选用合适正确的坡口。焊前焊工必须持有相应类别的焊工上岗证,施焊前要检查相关焊接设备,保证焊接设备能够正常使用,仔细检查焊缝的坡口、间隙等情况,并认真做好焊缝的清洁工作,清除母材和焊丝表面铁锈、油污、水分等杂物,适当预热除去水分,CO2焊丝、衬垫要确保干燥没有受潮,下雨或湿度超过90%的天气应停止焊接,如确要施工,必须做好防护措施,用火焰烘干焊缝表面的水汽。当采用多层多道焊时,应仔细清除每层焊道及坡口侧壁的熔渣,焊丝的摆幅不应太大,注意焊后严禁用点焊修补方式修补焊缝缺陷,焊后做好自检互检工作,对发现的缺陷及时返修。

4 结束语

目前船舶制造所使用的焊接方法中CO2气体保护半自动焊接所占的比例非常大,深入了解CO2气体保护半自动焊接缺陷的产生,制定有效的预防及应对措施成为造船业避不开的一个重要课题。文章通过在船厂实际工作过程中对CO2气体保护半自动焊接产生缺陷进行了统计分析,并对在实际操作过程中产生缺陷原因进行总结分析并总结了预防措施,具有积极的借鉴意义。

参考文献

[1]陈家本,郑惠锦,朱若凡,等.中国船舶焊接技术进展[J].焊接,2007(5).

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关键词:外国留学生;汉语学习;问题与对策

中图分类号:H195.3 文献标识码:A 收稿日期:2016-01-13

渤海大学的留学生来自世界各地,主要以非洲和韩国为主。在课堂上,韩国学生不爱发言;非洲学生积极发言,掌握程度较好。声调和汉字是他们学习汉语的难点,而外国语言学习属于留学生跨国文化交际问题。在国外,跨国文化得到了深入研究,但在亚洲还处于起步阶段,可用文献很少。随着大量外国留学生到中国生活和学习,汉语学习问题日益凸显。

1.汉语综合课的主要问题

(1)汉字系统复杂。汉语有很难发准确的声调,还有书写复杂的汉字,而汉字的书面表达使用的符号有上千个,常用汉字大约有3000个,各种偏旁部首进行复杂组合形成了汉字系统。汉字教学一直为汉语教学的瓶颈。汉字的数量大、汉语的一致性差、方言分歧严重、普通话的普及程度不高、汉字有繁体字与简化字之别等,使得在开始阶段留学生很难掌握方法。当今社会语言文字使用比较混乱,各种方言、语法结构变异很明显,不规范语音和语法使用随处可见。汉字为表意文字,笔画繁复,对初学者而言,难认、难写、难记。另一方面,汉语的书面语和口头语存在较大差别,是以教授书面语为主还是以教授口头语为主,在学界仍存在很大争议,未形成统一的认识。

(2)汉语学习中的焦虑心理。留学生在学习过程中,往往利用自己的母语思维来思考问题,难以转换成汉语思维。对部分留学生来说,焦虑可以增强他们的学习动力;而对另一些人来说, 焦虑使他们产生逃避和排斥心理,增加了汉语言学习的难度。事实上,焦虑的消极作用在汉语学习过程中占主导地位。

(3)教材的编写和使用问题。现在大部分对外汉语教材出自高校教师之手,编写目的是为了满足教学中的需要,编写者往往只有国内汉语教学经验,而没有国外汉语教学的经验,这使得针对本土留学生的对外汉语教材并不适用于国外的汉语教学。对外汉语教材的目的性、阶段性、国别性、实用性等方面都存在相当大的问题,不能满足留学生学习汉语的需要。目前真正针对外国学生使用的教材只有百余部,难以达到预期效果。

2.针对以上问题提出的解决办法

(1)采用多种方法提高汉语教学活动效率。目前教师喜欢的教学活动包括分组、语言游戏、阅读、角色扮演四类。学生喜欢的教学活动有几个调查结果,结果之一是课堂自由讨论、情景会话、抄写、语法练习。结果二是语音练习、对话练习、修正错误、看录像。而学生对不喜欢的教学活动的观点基本一致,即多采用对话交谈、角色扮演、语言游戏。所以老师可以通过更多的教学方法和手段以提高学生学习汉语的兴趣和热情。

(2)提高使用汉语学习的教辅工具。情景教学在现在的课堂教学模式中比较常见,汉语教学也可以借助教学场景,让汉语学习内容变得更加生动、直观。感官的刺激有助于加强记忆的持久性,还可以很好地激发留学生对汉语的兴趣。

(3)加强课堂的多样化练习。综合课就要综合提高学生的听、说、读、写等方面的能力,但就目前而言,综合课并没有做到这一点,词汇讲解还是占大部分课堂时间,其他能力训练欠缺。老师应增加提问环节,板书要鲜明、醒目;学生记笔记也应清晰明了,而不是一塌糊涂。

(4)老师可灵活讲汉语。讲课可以不死板,课本也可以根据教师自己的需要而有选择地使用,并不一定必须按照它的排版顺序来讲,教师自己完全可以为自己的课堂重新编写课本。

3.结语

随着汉语学习环境的改善和汉语教学形式的变化,笔者相信,对外汉语教学能够迅速发展,为外国留学生的汉语学习扫除障碍。

参考文献:

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【关键词】居住区;防变形材;设置

一、引言

居住区主要是给船员居住的,包括厨房、卫生间、活动室、驾驶室等,一般位于船艉,基本无受强力区划,所以居住区的强度要求低,一般均采用薄板设计,薄板在焊接组装过程中容易产生较大的变形,严重影响居住区外观,同时对船装、电装管路布置产生影响,影响内部装潢,搭载精度难以控制等诸多问题,以睾螅需要对变形部分进行水火校正,将变形控制在造船标准容许的范围内,水火校正是纯手工操作,对工人的技术水平要求高,且水火校正耗时耗力,延长了制造工期。

二、研究背景

减少薄板变形可通过增加薄板板厚、增加防变形材、薄板做成波形壁三种途径来达成目标;

波形壁虽然耗材多、加工成本高,但是为了减少变形,波形壁是最优的选择,实际设计中,波形壁的运用受一定条件的限制,不是所有的墙壁均可以采用波形壁,原则上,尽量采用波形壁。一般为了方便制作波形壁,一个船厂一般只有一个统一规格的波形设计,受刚度、美观要求、规格书要求等客观条件限制,有些地方不能采用波形壁,比如居住区暴露外墙、居住区内层高较高处所的墙壁。

增加薄板板厚能有效控制薄板变形,通过制造部门的实践来看,薄板板厚达到10mm以上,变形基本上能控制在容许的范围内,无需特别进行变形校正;但单纯增加板厚,居住区重量增加20%~30%,钢材成本大幅度增加,空船重量增加,减少了有效载荷量。

增加防变形材,能有效控制薄板变形,虽然增加了一些加工安装成本,但钢材重量增加不多,从综合成本来考虑,优于单纯增加板厚,且增加的防变形材划小了板格,增加了板格的刚度,也能在一定程度上减少板格的振动。

综合考虑各种方案,减少波形,应首先优先采用波形壁,不能采用波形设计时,优先采用增加防变形材来减少变形,增加板厚仅作为一种特殊的补充手段。采用波形壁、增加板厚的措施比较简单直观,无需特别研究,但增加防变形的设计就比较复杂了,加什么规格的比较有效?哪里需要加?如何加有效?如何焊接?引申出许多课题需要进行研究,防变形材设置成为一个重要的课题。历史上,大家根据自己的经验、凭感觉增加防变形材,设计五花八门,效果良莠不齐,所以有必要研究制定一个有效的防变形设置要领,统一指导防变形材的设置。

三、如何设置防变形材

壁板厚度我司一般为6~12mm,一般板厚越厚,变形越小,但钢材成本提高,根据前船经验和制造试验,在钢材成本和防变形CARLING布置量之间得出最佳的配置方案,形成要领,经几条船的实践,不断优化和丰富。

居住区防变形材的布置分甲板和壁板来分别研讨:

(一)居住区甲板防变形材布置要领

甲板上的防变形材主要在DECK BEAM间纵向布置,甲板厚度不同,防变形材的档距不同,具体见下表:

图1

图2

(二)居住区壁板防变形材布置要领

居住区走道两侧壁板,若板厚小于10mm时,因走道侧薄板平整度要求高,除按1,2情况布置防变形材,还须在甲板上沿向下300mm布置100X9 F.B.的通长防变形材,防变形材取付在走道侧。若与他件干涉,可在天花板取付高度范围内调整。

居住区走道两侧、内壁有装潢板时,可降低要求,只需均匀布置两档防变形材。

图3

图4

以上是防变形材的布置原则,经我司多船型实践,不断优化,应是比较经济合理的。但防变形材的布置可能会适当增加居住区的重量,在没有装潢板的情况下,暴露出来,影响美观,同时容易积灰。

波形壁不需布置防变形材,当防变形材与管、风管、电路、舾装品等干涉时,尽量移动或取消防变形材。

居住区分段P和S侧合拢时,由于焊接分段缝时,变形较大,须跨分段缝布置三档防变形材,防变形材大组时贴付处理,待P、S合拢好,预付和分段缝一起焊接,防变形效果较好!

四、防变形材的规格

对防变形效果进行比较确认研究,我司选择的防变形材规格为为75X9、100X9的扁钢,材质为A级钢, 装配面原则上为部材装配面,除特殊指示。

五、防变形材的焊接型式研讨

因居住区防变形材不参与强度,只需焊接达到防变形要求即可,还有一般防变形材都是永久固定在居住区内,有些船东可能在显眼处要求拆掉防变形材,考虑拆卸方便,所以一般采用间断焊接,焊脚为3mm;

暴露区划和居住区内部潮湿区划,如厨房、卫生间、洗衣房、冰柜,从防锈角度考虑,采用双面焊接。

篇7

[关键词]AZ31镁合金;机器人焊接;自动及半自动焊接,焊接工艺

中图分类号:TG376 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0343-02

1.AZ31镁合金的性质及特点

室温状态下金属镁的密度是1.74g/cm3,在标准大气压下,金属镁的熔点是(650±1)℃,沸点为1090℃。镁金属的密度小,易于燃烧,这是由于它的物理、化学性质所决定的。工业用镁的纯度最高可以达到99.99%,但是纯镁不能用作结构材料,一般情况下需在纯镁金属中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素,从而形成的镁合金具有较高的强度,可以作为结构材料而广泛应用。

镁合金材料具有以下优点:

(1)重量轻。可以制作3C产品的外壳、内部构件,还是汽车、飞机等零件的优秀材料。

(2)比强度、比刚度高。镁合金的比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当,而远远高于工程塑料,为一般塑料的8-12倍。

(3)耐振动性好。在相同载荷下,减振性是铝的100倍,是钛合金的300-500倍。

(4)散热性好。一般金属的热传导性是塑料的数百倍,镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金,远高于钛合金,比热则与水接近,是常用合金中最高者。

(5)稳定的资源。提供镁元素在地壳中的储量居第八位,大部分的镁原料自海水中提炼,所以它的资源稳定、充分。

AZ31镁合金是目前应用最广泛的变形镁合金,其主要化学成分见表1。

2.设备与焊接材料的选择

(1)焊接设备

选用通用6kg焊接机器人进行自动焊接,电源电压220V,机械手臂最大幅度半径1.5m,采用示教盒的示教/执行操作系统。

焊接过程中机器人行走路径采用MOVL直线行走,行走速度为5-15v/ mm・s-1。

(2)焊机

采用钨极惰性气体保护焊进行焊接,采用钨极喷嘴,氩气作为保护气体。

(3)焊接材料

AZ31镁合金试板300*100mm,3mm厚度薄板。

3.焊接工艺参数选择

在机器人自动焊接AZ31镁合金薄板之前,设计五组焊接工艺参数,具体工艺参数见表2-表6。

4.工艺参数分析

通过5组不同的焊接工艺参数,观察焊缝并比较焊缝质量得出结论,选择第3组焊接工艺参数所得到的焊缝质量最为优秀,焊缝外观美观。

第一组焊接工艺参数,选择较小的焊接电流,较细的焊丝,采用这样的焊接工艺,对于薄板镁合金工件来说,产生较大的焊脚角度,极容易产生未焊透的焊接缺陷。采用第二组焊接工艺参数,增大了焊接电流,虽然降低了焊缝的焊脚角度,但是仍然采用直径为1.0mm的焊丝进行自动化焊接,焊后达不到所要求的焊缝熔宽,不能形成良好的焊缝成形系数。

第三组焊接工艺参数相对来说是比较完整的一套工艺,无论从焊接电流的选择,还是焊丝直径的选择,都恰到好处,能够形成良好的焊缝成形系数,焊缝外观美观,不容易出现未焊透以及塌陷等焊接缺陷。

第四组焊接工艺是在第三组焊接工艺的基础上,增大了焊接电流以及焊接速度,通过实践结果显示,这显然不符合镁合金薄板的焊接工艺,一方面焊接电流的增大,容易使镁合金薄板产生焊穿的焊接缺陷,另一方面焊接速度的增大极容易对焊接工件造成损害,因此不建议增大焊接电流以及焊接速度。通过实验,第五组的工艺参数数据更不符合AZ31镁合金薄板的焊接。

5.镁合金的应用前景

全球镁合金的需求年均增长达到12%左右,西方镁合金的市场需求增长率达到了18%?以上,未来镁合金的市场需求将呈现快速增长的趋势。镁合金主要应用于汽车、3C、航空航天领域,其中应用于汽车产业(74%)、3C行业(22%)、军事和航空航天(14%)。

目前,镁合金主要作为以下汽车零件使用:仪表盘和托架、座椅框架、转向柱部件、手动变速箱壳体、发动机进气管、气缸盖等。其它的如需要安全及高断裂韧性的零部件,也将是镁合金正在并将继续深入拓展应用的领域,如座椅框架、车身保护板、发动机前的散热格栅加强板及一些车身结构支撑件。

随着镁合金结构件在汽车上的广泛使用,镁合金结构件的焊接也日益得到了重视。从焊接工艺来看,主要集中在氩弧焊、激光焊、非真空电子束焊、摩擦焊等方面。尤其以氩弧焊、激光焊居多,但由于镁合金的性质活泼、熔点低、导热快、热膨胀系数和线膨胀系数大等特点,氩弧焊时易造成镁合金的热影响区宽、晶粒粗大、焊件变形严重等缺陷,激光焊时易造成气孔、裂纹等焊接缺陷。

6.总结

(1)镁合金材料具重量轻;比强度、比刚度高;耐振动性好;散热性好;稳定的资源等优点,这就足以使镁合金在日后的工业生产中优广泛的应用。

(2)焊接机器人的出现,增加了焊接生产率,大大提高了焊接的效率,降低了人工的成本,降低了对焊工的技术水平的要求,很大程度上保证了焊缝的质量。

篇8

XX年6月1日,她被派往xxx分公司xxx冷轧薄板厂新增etl机组项目部负责经营与计划工作。冷轧薄板厂建筑钢结构实物量约为3000吨,合同总造价1921万元。xxx分公司承担钢结构及工艺钢结构的制作与安装。

负责材料计划的她积极参与工程前期的开工准备工作,认真审图,及时编制材料计划,由于工期紧、设计院出图晚、主材采购周期长,往往要求在施工详图不到的情况下,就要根据设计图纸三天内提出材料预算。设计图纸的不完善给工作带来了相当大的难度,而且施工前期设计图纸与施工详图之间出入比较大,为了能够及时准确地报出材料预算,她虚心向项目技术人员请教,有问题及时与技术负责人沟通,对工程进行成本预计,分析工程中人工费、材料费、机械费、其它费用等,为项目部提供了确切而详实的数据。从而确保了项目的顺利开工。

项目部的成本控制是项目管理的关键。她绞尽脑汁寻找节约成本的途径。xxx冷轧薄板项目工程前期要求行车轨道采用铝热焊接工艺。她经过多方寻价,了解到铝热焊接的单价每个焊接接头就要2377元,整个工程只此一项就需要17.1144万元,而普通焊接只需要1.35万元。考虑到成本问题,她向工程技术人员请教铝热焊接与普通焊接的施工工艺的差别。并了解到无论采用何种焊接只要施工方法与技术得当都能确保行车的正常运行。因此她主动向技术负责人建议,能否与设计院沟通、协商在同种情况下,将节约成本放在首位,采用普通焊接。最后甲方与设计院采纳了我单位的建议,为企业节约了15.7644万元。在雨排水管道安装过程中,设计要求采用法兰与异径管等管道配件进行连接。这些配件属我单位自采部分材料,她详细审图后,觉得异径管可以在现场自行按角度切割后连接。由于是简单的雨排水,她虚心向技术人员请教可否不采用法兰连接。最后甲方与设计院采纳了我单位的建议,为企业节约了2万余元。以实际行动践行了倡议活动。

xxx冷轧薄板厂新增etl机组项目开工伊始,正逢xxx冷轧1800带钢项目决算,她合理安排好工作时间,白天回公司整理决算资料,晚上加班编制薄板项目的材料计划,每张图纸都要看到,按图纸详细计算工程量,不放过每个细节,在短短的两个月时间里, 1800工程钢结构安装就结算出了3554万元的好成绩,其中签证部分达22万元。在建工程有许多不确定性,所以会造成一些额外的施工程序。在这种情况下,签证工作就尤为重要,尽管有些签证金额同工程造价相比微不足道,但是为了分公司的利益,她一边与技术人员交流,一边深入现场实地察看,做到心中有数,以精准的数据让业主诚服。签证的数量虽然不多,涉及的金额不大,但是从细微处可见她高度的责任心和严肃的工作态度。在她的努力下,1800项目结算顺利完成,xxx分公司也取得了应有的效益。

在对待外协队伍问题上,她遵照公司管理制度,严格按合同执行,不卡、不故意刁难,做到有理有据,先算后审,坚持原则。

篇9

关键词: 大中型储罐、底板、焊接变形、控制

Abstract: through the floor of large and medium-sized tank welding deformation of causes of the analysis, combining with the production practice, and developed a large and medium-sized storage tank bottom control welding deformation work or measures.; T process achieves good effects.

Keywords: large and medium-sized storage tanks, slab, the welding deformation, control

中图分类号:TQ639.2文献标识码:A文章编号:

在石化行业中立式储罐一般是由很多钢板拼接制作而成,关键的部位之一是底板,底板焊接最不易控制的是变形。其中波浪变形最常见。采用合理的焊接方法和工艺可以有效地避免应力集中,提高罐底施工质量。本文以中原油田建设集团承建的10000m3油罐底板焊接为例,对大中型储罐底板焊接变形产生的原因及控制措施进行讨论。

一、 概述

10000m3储罐内径为30m,罐底边缘板材质为16MnR,厚度为10mm;罐底中幅板材质为Q235-B,厚度为8mm。其化学成分和力学性能分别见表1表2。

表1 16MnR和Q235-B钢板的化学成分 %

表2 16MnR和Q235-B钢板的力学性能

二、焊接应力分析[1]

底板焊接后变形的主要原因是由于搭焊接焊缝的纵向、横向的收缩以及环形角焊纵向收缩造成的底板变形。

1 两薄板搭接角焊应力的分析

两板搭接角焊施焊时,焊接面温度高,非焊接面温度低,温度高的一面产生压缩塑性变形较大。冷却时,沿板厚出现不均匀的收缩,产生了角变形。如果在薄板搭接缝两侧外加横向水平力,两板在近似钢性固定条件下施焊,这样焊后角变形很小。此时焊缝应力很小,而横向应力对焊接变形起主导作用,如图1所示。

图1 薄板搭接焊缝应力分析

2 纵向应力引起的变形

电弧从板的一端施焊到另一端过程中,对薄板进行加热,由于中间温度高,受到两边温度低的金属反作用而产生压力。中间的应力与两边的应力是相互影响的,所以在焊后冷却时,中间部分产生拉应力,而在两边金属内部产生压应力,并达到相互平衡,最终焊缝纵向产生收缩变形,如图2所示。

由经验得知:薄板搭接连续角焊缝纵向收缩量为0.2~0.4mm/m。这样纵向收缩量很小,对底板焊接影响不大,可由搭对余量来弥补。

3 横向应力引起的变形

在平行及方向相反的两外力作用下两板搭接焊时,其施焊过程中是有先后的。先焊的一部分焊缝,因受后焊部分对它的压缩作用,减低了横向拉应力的数值,而邻近焊缝区域内金属因受热产生的膨胀,受到相邻冷金属的约束,产生压缩塑性变形,随热源移动,各点不断重复这种过程。冷却后,同钢杆在加热膨胀受阻时的情况相似,生成横向收缩变形。由经验得知:对于4-8mm厚的钢板搭接连续角焊横向收缩量为0.8~1.0mm/m。

三、焊接变形的控制

1、常见防变形措施

1.1边缘板外缘300mm的焊接

根据焊接规范要求[2],边缘板的组对采用不等间隙,外侧先焊的部分较小,为6~7 mm,内侧较大,为8~12 mm,以便在先焊外侧300 mm的过程中,由于焊缝的热收缩间隙归于一致,保证焊后边缘板的平整度,防止出现局部突起。

1.2中幅板搭接缝的焊接

焊接顺序总的原则先焊短缝,再焊长缝,最后焊预留收缩缝,从中心向四周放射性焊接。首先使中幅板由单块焊接成两块一组,再由两块一组焊成四块一组,以此类推。相邻的焊缝不宜同时施焊,应该隔一道焊一道。手弧焊封底从中间向两端采用分段退焊法焊接,分段长度以250-300mm为宜.每层焊道的接头应错开50~100mm。

1.3边缘板与中幅板之间收缩缝的焊接

中幅板与边缘板的接口作为环向预留收缩缝在组对时不点焊固定,而采用龙门卡具和斜铁固定。焊接时先焊边缘板的径向预留缝,再焊中幅板的预留缝,最后才焊环向收缩缝。

2 改进焊接工艺防变形措施

将焊接工艺改进为CO2气体保护自动焊打底、埋弧自动焊盖面,可减少和预防焊接变形。焊接变形包括角变形及弯曲变形等。

2.1 角变形

若以V型坡口对接后焊接,由于焊缝截面的形状不对称(上宽下窄),因而焊缝沿厚度方向上的横向收缩不均匀(上大下小),引起左、右两钢板绕焊缝的轴线转动(翘起)形成角焊缝,如图2所示。如果使熔深加大,熔宽减小,那么焊缝的下部所受到的横向收缩必然要均匀得多,产生的角变形也就小。CO2气体保护焊缝的横向收缩,相比手工焊焊缝的横向收缩均匀。CO2气体保护焊加大了电流的输入,可形成大熔深、小熔宽的焊缝,达到减少角变形的目的。

图4 焊缝截面的形状不对称引起的角变形

2.2 其他

理论上讲,平焊位置的焊接,应首选埋弧焊,因为它既能保证焊接质量,又能获得较高生产率。从《焊接数据资料手册》[3] 查得焊道收缩量系数k(见表3),可知CO2气体保护焊与手工电弧焊相比,收缩量要小些,变形较小。

表3 焊道收缩系数k

焊接方法 手工电弧焊 CO2保护焊 埋弧焊

k 0.052 0.043 0.074

CO2气体保护自动焊打底、埋弧自动焊盖面焊接工艺的改进在理论上是完全可行的。而且CO2气体价格便宜,电能消耗少,成本低,采用自动焊可大幅提高效率,缩短施工周期,经济效益更加显著。

四、结论

我单位承建的4座10000m3和8座20000m3储罐采用了合理的焊接方法和有效的焊接工艺,经焊后实测,底板的局部凹凸度均小于50 mm,完全满足了规范要求,达到了预期的效果,受到了用户的好评,工程质量创优。

参考文献:

【1】傅积和,孙玉林.焊接数据资料手册[S].北京:机械工业出版社,1994.754

【2】GB50128-2005,立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范

篇10

关键词:振动埋弧焊 焊接工艺 技术探讨

中图分类号:TG44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0067-01

在焊接领域中,埋弧焊是工程中应用最为普遍的一种自动电弧焊工艺,并能够有效地提高焊件的焊接性能,而振动埋弧焊是在振动时效基础上发展起来的一种新的焊接工艺,比传统的焊接工艺技术具有更诱人的应用前景。振动埋弧焊工艺技术主要是在正常焊接过程中,借助于外加的周期性的外力(激振力)并施加到焊件中,使焊件振动,从而达到减小热影响区、降低焊接残余应力、细化组织、提高焊接质量的目的。采用该工艺进行焊接是,还能够省去繁琐的后续工作,例如省去焊后消除应力处理,在一定程度上极大地缩短生产周期,降低生产成本。在常规焊接时,由于高温停留时间短,加热速度快、而后没有经过相应的后续处理随之自然冷却,这种不均匀加热和冷却过程必然导致焊接残余应力的产生,不利于提高焊件的质量。焊接残余应力不但可能本文分别做了常规埋弧焊接和振动埋弧焊接的试验,得到了相应的数据,并对这些试验数据进行比较分析,为最终优化振动埋弧焊工艺技术提供可靠保障。

1 试验过程与方法

本次试验中主要是采用钢A105做焊件,焊丝为直径2 mm的H08MnA,试验板尺寸比例为450 mm×200 mm×44 mm(52 mm),焊剂为OP122,采用带衬底U形坡口。将两试验板进行点焊后,背面加焊两块16 mm厚凹形拘束筋板,然后再安装在试验平台上。本实验中选用了上海东升焊接设备有限公司生产的焊机其型号为ZD5-1250。同时,采用直流反接以及单电源双丝埋弧自动焊方法。试验采用的振动调制设备为ZH-A振动调制焊接控制仪,属于为黑龙江海伦振动时效设备厂生产的,将振动加速度设定在0.6 g。用同样的工艺参数分别进行常规焊接和振动焊接,然后将试验数据进行对比分析。

2 振动对厚板变形的影响

由于本次试验主要考虑振动对厚板角变形、横向收缩变形、纵向

收缩变形的影响。如下图1为厚板试样的横向收缩变形曲线,图2为厚板试样的纵向收缩变形曲线。

由上图一可知,试板的横向收缩变形随着焊振动的增大而减小,起弧点的距离的增大,而常规焊接的变形和随焊振动几乎一致。因为,在焊接过程中焊点距起弧点的距离越远,所受到的力越小,焊接时受到振动的时间越短,从而其变形量就越小。由图二可知,由于薄板的拘束比厚板小,横坐标的负值位于薄板,从而使得薄板的纵向收缩变形较厚板的大。此外,离起弧点的距离越远,焊接时受到振动的时间越短,使减小变形的作用就越小,这也从另一个角度说明了随焊振动能减小变形的作用。因此,厚板和薄板上有振动时纵向收缩变形大约均只有无振动时的一半大小。

3 振动对厚板残余应力的影响

在焊接过程中,焊接残余应力应该是尽量避免的要素,因为焊接残余应力不但可能引起工艺缺陷,而且在一定条件下将影响结构承载能力与结构的加工精度、尺寸稳定性,诸如刚度。强度和受压稳定性。本实验主要是对常规焊接和0.6 g振动加速度焊接的钢板进行对比,并采用盲孔法进行应力测量。通过在焊接后的厚板上表面取八个点,将横向和纵向两个方向上对残余应力进行比较。在焊接中,引入焊振动以后,使得厚板上下表面的拉应力大小显著下降,残余应力分布有很大的改善。因为,在振动焊接时,振动导致产生了对熔池的搅拌作用力,有利于熔池散热,也加快了熔池与周围金属的热传递,从而极大地减少热影响区,并降低焊接残余应力。

4 振动对厚板金相组织的影响

关于振动对厚板金相组织的影响,从常规焊接后熔合线处金相和振动焊接后熔合线处金相的情况来看。常规焊接后熔合线处金相组织的致密度不高、不够均匀,晶粒较粗大,左侧焊缝中心处存在着大量柱状树枝晶组织,进而影响到整个焊件的力学性能。而引入振动后,组织变得更加均匀,晶体粒度较小,晶粒得到细化,这些组织均被击碎,组织分布趋于均匀,力学性能也得到一定的提高。经过分析可知,这些变化是由于焊接振动的产生,受机械振动激发液态金属不断冲刷柱状树枝晶的枝晶,并呈湍流状态的根部而使其断面不断缩小,在这些应力的联合作用下,枝晶根部也易产生较大的弯曲应力,同时柱状树枝晶在做受迫振动时,使得柱状树枝晶的甚至一些较细的柱状树枝晶折断。

5 结语

随着科学技术的发展,人们硅焊接工艺技术提出了更高的要求与标准,使之面临着新的挑战与机遇。而作为当今应用较广泛并具有其它焊接工艺无法比拟的优点的新型焊接工艺—— 振动埋弧焊,将会在焊接领域发挥着越来越重要的角色,并为企业带来巨大的经济效益。因为,采用振动埋弧焊工艺技术能够极大地省去了焊后消应力处理,从而缩短生产周期,降低生产成本。通过建立振动加速度、焊接热输入与残余最大主应力的相关性关系曲线,能够得出降低残余应力的最佳工艺,振动加速度选取在10~15m/s2范围内,可获得较低的残余最大主应力。此外,还能够有效的减低焊接变形和焊接残余应力,并且细化了晶粒,从而提高焊接的力学性能。

参考文献