如何选择焊接材料(如何选择焊接材料的质量)

海潮机械 2023-01-07 08:32 编辑:admin 249阅读

1. 如何选择焊接材料的质量

①气孔:焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔,按分布可分为密集气孔,链孔等。

气孔的生成有工艺因素,也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素,是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。

②夹渣:焊后残留在焊缝中的溶渣,有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度,当熔化金属凝固时,熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。

③未熔合:熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分;点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分,称之。

未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合(包括层间未熔合)、焊缝根部未熔合。按其间成分不同,可分为白色未熔合(纯气隙、不含夹渣)、黑色未熔合(含夹渣的)。

产生机理:a.电流太小或焊速过快(线能量不够);b.电流太大,使焊条大半根发红而熔化太快,母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀;d.焊件散热速度太快,或起焊处温度低;e.操作不当或磁偏吹,焊条偏弧等。

④未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象,也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙,或是母材金属之间没有熔化,焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。

产生原因:焊接电流太小,速度过快。坡口角度太小,根部钝边尺寸太大,间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当,电弧太长或偏吹(偏弧)

⑤裂纹(焊接裂纹):在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹,辐射状(星状)裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹,熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹(如结晶裂纹、液化裂纹等)、冷裂纹(如氢致裂纹、层状撕裂等)以及再热裂纹。

产生机理:一是冶金因素,另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀,如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外,在热影响区金属中,快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加,同时由于材料的淬硬倾向,降低材料的抗裂性能,在一定的力学因素下,这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域,由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联系,造成焊接接头金属处于复杂的应力——应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力,以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。

⑥形状缺陷

焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑(内凹)、未焊满、塌漏等。

产生原因:主要是焊接参数选择不当,操作工艺不正确,焊接技能差造成。

2. 哪些材料适合焊接

不同材料的焊接

(1)铜与钢或铜与铝的焊接可选用银铜焊料和适当的焊剂,焊后必须将焊口附近的残留焊剂用热水或水蒸气刷洗干净,防止产生腐蚀。在使用焊剂时最好用酒精稀释成糊状,涂于焊口表面,焊接时酒精迅速蒸发而形成平滑薄膜不易流失,同时还可避免水份浸入制冷系统的危险。

(2)铜与铁的焊接可选用磷铜焊料或黄铜条焊料,但还需使用相应的焊剂,如硼砂、硼酸或硼酸的混合焊剂。

重点提示:焊接操作对焊接不同的材料,不同的管径时所需的焊枪大小和火焰温度的高低有所不同,焊接时火焰的大小可通过两个针形阀进行控制调整,火焰的调整是根据氧、乙炔气体体积比例不同可分为炭化焰、中性焰和氧化焰三种。

3. 不同强度钢材焊接焊接材料怎么选择

三类钢焊接,一般是选用铬、镍含量较高的、塑性、抗裂性较好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊丝。

要求焊缝金属或是接头的强度不低于两种被焊金属的最低或度,选用的焊条熔敷金属的强度应该能够保证焊缝以及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度,与此同时焊缝金属的塑性和与击韧性应不低于强度较高而塑性较差侧母材的性能。

因此,可以按照两者之中强度级别较低的钢材来选用焊条。但是,为了防止焊接的裂纹。应该按照强度级别比较高、焊接性能比较差的钢种确定焊接工艺,包括焊接规范、预热温度以及焊后的热处理等。

4. 选择焊接材料时,应注意哪些问题

焊接中常见的热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、未熔合及未焊透、气孔、夹渣6种缺陷种类。

第一, 热裂纹。

其基本特征是在焊缝的冷却过程中产生。其产生的主要原因是钢材或焊材中的硫、磷杂质与钢形成多种脆、硬的低熔点共晶物,在焊缝的冷却过程中,最后凝固的低熔点共晶物处于受拉状态,极易开裂。

第二, 冷裂纹。

由焊接而产生的冷裂纹又称延迟裂纹,其所具有的主要特征为通常在200℃至室温范围内产生,有延迟特征,焊后几分钟至几天出现。其产生的主要原因与钢材的选择、结构的设计、焊接材料的储存与应用及焊接工艺有密切的关系。

第三, 层状撕裂。

其主要特征表现为当焊接温度冷却到400℃以下时,在一些板材厚度比较大,杂质含量较高,特别是硫含量较高,且具有较强沿板材轧制平行方向偏析的低合金高强钢,当其在焊接过程中受到垂直于厚度方向的作用力时,会产生沿轧制方向呈阶梯状的裂纹。

第四, 未熔合及未焊透。

两者产生原因基本相同,主要是工艺参数、措施及坡口尺寸不当,坡口及焊道表面不够清洁或有氧化皮及焊渣等杂物,焊工技术较差等。

第五, 气孔。

按其产生形式可分为两类,既析出型气孔和反应型气孔。析出型气孔主要为氢气孔和氮气孔,反应型气孔在钢材 即非有色金属 的焊接中则以CO气孔为主。析出型气孔的主要特征是多为表面气孔,而氢气孔与氮气孔的主要区别在于氢气孔以单一气孔为主,而氮气孔则多为密集型气孔。焊缝中气孔产生的主要原因与焊材的选择,保存与使用,焊接工艺参数的选择,坡口母材的清洁程度及熔池的保护程度等有关系。

第六, 夹渣。

非金属夹杂物的种类、形态和分布主要与焊接方法、焊条和焊剂及焊缝金属的化学成分有关。

5. 如何确定材料的焊接性

在 焊接过程中,焊料基本处于液体状态,而元件管脚或焊盘则为固体状态,当两种物质接触时,因液态物质表面张力的作用,会直接造成两种物质接触界面的减小,我 们对这种现象的表面概括是“锡液流动性差”或“扩展率小”,这种现象的存在影响合金形成的面积、体积或形状。

这时需要的是助焊剂中“表面活性剂”的作用, “表面活性剂”通常指在极低的浓度下,就能够显著降低其他物质表面张力的一种物质,它的分子两端有两个集团结构,一端亲水憎油另一端亲油憎水,通过其外部 表现可以看到,它由溶剂可溶性和溶剂不溶性两部分组成,这两个部分正处于分子的两端,形成一种并不对称的结构,它只所以能够显著降低表面张力的作用正是由 这种特殊结构所决定的。

助焊剂中表面活性剂的添加量很小,但作用却很关键,降低“被焊接材质表面张力”,所表现出来的就是一种强效的润湿作用,它 能够确保锡液在被焊接物表面顺利扩展、流动、浸润等。

通常焊点成球、假焊、拉尖等类似不良状况均与表面活性不够有一定关系,而这种原因不一定是焊剂“表面 活性剂”添加量太少,也有可能是在生产工艺过程中造成了其成分解、失效等,从而大大减弱表面活性作用。

在助焊剂的几种作用中,最重要的是“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”,通过上文的分析,助焊剂其他方面的作用其实更容易理解。“去 除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”是比较容易被人们接受的。

通常情况下,我们用肉眼观察到的焊盘或其他焊接材质的表面都是光洁或平整的,其实用高倍放 大镜观察时,我们可以发现,其实这些材质表面并不光洁也不平整,而是有很多的凸凹,而在这些凸凹点中会有油污或其他灰尘分布,助焊剂中的有机溶剂及表面活 性剂能够很容易地去除这些油污或污垢,使被焊接物表面仍表现出凸凹不平的状况,这样在焊接时,焊接面将增大,焊接强度也会增强。

关于“防止再氧 化”这个作用,在早期的松香型焊剂时表现的尤其明显,当前免清洗助焊剂已被广大使用者接受,免清洗助焊剂固含量及树脂含量的降低,在这个方面的作用已大不 如前,但是,仍有部分焊剂中添加少量高效成膜物质,这种物质能够代替早期松香或树脂的保护作用,使焊后新焊点合金受氧化的程度降低、机率减小。

6. 如何选择焊接材料的质量等级

焊缝的质量级别有三级。

验收标准:

焊缝检查分为:外观质量和内部质量检查。

外观检查:焊接尺寸、有无焊接缺陷等。

内部质量:主要采用无损检测的方法。

焊接质量的保证,主要是严格落实焊接评定试验条件的过程控制。

一、可以用眼观察,看是否有气孔、残留的焊渣;

二、做焊缝探伤不仅可以检验焊缝的质量还可以测出焊缝的高度是zui有效的检验方法。

焊缝探伤标准:

一、Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验,并应符合设计要求和施工及验收规范的规定,检查焊缝探伤报告。

二、Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷,且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。

三、焊缝外形均匀,焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑,焊渣和飞溅物清除干净。

四、表面气孔:

①Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许;Ⅲ级焊缝每50mm 长度焊缝内允许直径≤0.4t;且≤3mm 气孔2 个;气孔间距≤6 倍孔径。 4.2.3 咬边:Ⅰ级焊缝不允许。

②Ⅱ级焊缝:咬边深度≤0.05t,且≤0.5mm,连续长度≤100mm,且两侧咬边总长≤10%焊缝长度。

③Ⅲ级焊缝:咬边深度≤0.lt,且≤lmm

7. 如何选择焊接材料的质量问题

当采用工频交流电源时,点焊机点焊参数主要有焊接电流,焊接(通电)时间,电极压力和电极尺寸。

①焊接电流Iw:焊件析出热量与电流的平方成正比,所以焊接电流对焊点性能影响最敏感。在其它参数不变时,当电流小于相应的值时,熔核不能形成,造成脱焊。超过此值时后,随电流增加熔核快速增大,焊点强度上升,而后因散热量的增大而熔核增长速度减缓,焊点强度增加缓慢。如进一步提高电流则导致产生飞溅,焊点强度反而下降。所以一般建议选用对熔核直径变化不敏感的适中电流来焊接。在实际生产中,焊接电流的波动有时甚大,其原因有:A、是网电压本身波动或多台焊机同时通电;B、铁磁体焊件伸入焊接回路的变化;C、前点对后点的分流等;D、导电性焊接工装同焊机电极接触导致分流。

②焊接时间tw:通电时间的长短直接影响输入热量的大小,在目前广为采用的同期控制点焊机上,通电时间是以周波数为计量单位(我国一个周波为0.02s,有的焊机厂家如采用计算机控制器,通电时间用半个周波数为计量单位)的整倍数。在其它参数固定的情况下,只有通电时间超过某一最小值时才开始出现熔核,从而实现工件的焊接联结。随通电时间的增长,熔核先快速增大,拉剪力亦提高。当选用的电流较大时,则熔核长大到一定极限后会产生飞溅。 选取尽可能短的焊接时间是焊接过程优先考虑的工艺,但是,根据不同的焊机功率,焊接工件形式,焊接工件材质,焊点数量等因素,焊接时间必需满足熔核的形成条件。

③电极压力F:电极压力的大小一方面影响工件接触电阻的数值,从面影响析热量的多少,另一方面影响焊件向电极的散热情况。从节能的角度来考虑,应选择不产生飞溅的最小电极压力。 在多台焊机连续焊接时,要特别注意气源的压缩空气流量和压力输出的稳定性。当流量和压力输出不稳定时,极易产生飞溅或脱焊。

④电极工作面尺寸:焊接电流一定时,较小的电极工作尺寸使得电流密度增加,增强了焊接能力。因此,必须在焊接一定的时间后,对焊机电极进行及时的修理,以保证焊接电流密度的一致性,从而保证焊接质量的稳定性。 电极工作面尺寸对焊件表面美观,焊核尺寸的稳定都有重要影响,要特别注意。 需要说明的是,点(排)焊时各参数是相互影响的,针对不同的焊接材料和工作条件,对大多数场合均可选取多种各参数的组合。

8. 焊接质量有哪些要求呢

外观检查:焊宽,焊高,咬边,飞溅,未融合,弧坑裂纹等外观检测合格后可进行无损检测,具体要看工艺要求和质量等级判断焊接好坏最直接的办法:

1、看--看是否有大的气孔,残渣;

2、敲--用榔头敲打焊接接头,焊接质量不好的是经不住敲打的。而在使用放热焊接后,因为焊接点本身的承受电流的能力要大于导线本身,所以可以节约本来浪费的这部分导线材料。大致的横截面积对比是4:5,也就是说可以节约20%的导线。