研究焊接材料对工艺质量的影响

2017-04-18 07:15:25蒋六保
当代化工研究 2017年12期
关键词:焊接设备合金化母材

*蒋六保

(江西制氧机有限公司 江西 332103)

近年来,金属产品的应用范围不断扩大,因此金属产品的质量问题成为了人们关注的重点,要想确保金属产品的质量达到理想的要求,就必须对整个焊接环节进行高度的重视,在焊接材料的选择上、焊接工艺的使用上如果出现了偏差,都会影响整个金属产品的质量。本文主要对整个金属焊接工艺中,焊接材料的使用进行了分析,焊接材料的有效应用是影响焊接工艺水平和最终质量效果的重要因素。

1.焊接材料的选用原则

焊接材料主要包括焊条、焊丝和焊剂等,它们是完成整个焊接作业的重要保障,因此焊接材料的选用决定了是否能够达到理想的焊接质量效果。所以在焊接材料的选用上,要考虑金属焊接的基本需求,并结合不同的焊接情况,有针对性的进行选择。由此可见,对焊接材料的选择是非常重要的,因此必须要遵循相应的选用原则,其中比较重要的是以下几点:

(1)根据母材的基本要求进行选用

要想合适的选择和应用焊接材料,就必须根据母材的基本要求进行选用,在经过详细的分析之后,才有可能提高整体的应用效果。由于母材是后续焊接材料应用和发挥作用的重要基础条件,所以考虑焊接材料与母材的匹配程度是非常重要的。在根据母材的基本要求进行焊接材料的选用时,也要综合关注很多方面的内容,例如母材的化学成分、母材的焊接性能、母材的力学性能等等。首先需要详细的分析母材的化学成分,在选择焊接材料的时候尽量选择与母材化学成分相一致的材料;其次要准确的检测母材的焊接性能,从而确保所选用焊接材料的可操作性,保证焊接环节的效果;最后要准确了解母材的力学性能,例如在进行压力容器的焊接操作时,如果强度级别不对等,要本着选择低强度等级焊接材料的原则。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。

(2)根据设备的应用需求进行选用

除了要考虑母材的基本要求,在焊接工艺中选择焊接材料还需要考虑到焊接设备方面的基本需求,具体来讲,就是要准确了解焊接设备的具体应用条件和在操作上的需求,从而使焊接材料和焊接设备二者之间能够互相匹配,尽量避免由于二者之间的矛盾引起焊接工艺的质量问题。除了明确相应焊接设备的具体应用条件和基本操作需求外,还要考虑到相应焊接方法的有效应用,根据实际的焊接需求,确定合理的焊接方法,然后再选择相匹配的焊接设备,根据以上要求就能够明确的选择出焊接材料,保证焊接操作的顺利进行,确保焊接工艺的质量。

(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.焊接材料对工艺质量的影响

(1)焊缝金属的合金化

在现阶段的焊接工艺中,焊缝金属的合金化是关系到整个焊接质量的关键,因此在选择焊接材料的时候,需要重点关注焊接材料的合金化需求。这种焊缝金属的合金化主要是有效的过渡合金元素和焊接材料,改善和优化焊接效果。在焊缝金属的合金化处理中,涉及到很多方面的处理方式,一是对合金焊丝的有效应用,有效的将合金元素添加到焊丝材料中,促进后续焊接中焊缝金属所需要的合金元素的过渡,体现出较为理想的合金化效果,在对焊丝进行合金化处理的时候可靠性较高,能够有效减少焊接材料的损失,但是操作会相对复杂;二是对合金药皮的合理应用,借助合金药皮进行处理,实现焊缝金属的合金化,从而确保焊接在相关药皮材料能够与合金材料很好的过渡,这种处理方式的成本较低、而且操作简单,缺点就是合金利用率较低,也有可能出现不均匀的现象;三是对药芯焊条的合理应用,在焊条表面救助外皮合金材料进行处理,从而实现焊条的合金材料过渡效果,在应用这种方式的时候,要注意把握好配比,但是这种方式的焊接成本较高;四是通过合金粉末进行焊接处理,这也是焊缝金属合金化的重要方式,这种方式需要对焊缝金属所需的合金材料进行有效的配比,从而确保能够达到理想的过渡效果,提高焊接材料的应用价值。

(2)焊接材料对工艺质量的不良影响

在焊接材料中存在一些有害元素,这些元素物质会严重影响后续的焊接工艺质量。焊接材料的几种比较常见的有害物质主要有硫元素、磷元素和氮元素的影响。首先硫元素可以说是具备很大危害性的元素,因为如果焊接材料中硫元素含量过高,就会在焊接过程种形成熔点较低的共晶体,这就给焊接工艺带来了开裂的隐患,对后续金属材料的使用性能也会有所影响;其次如果焊接材料中磷元素含量较高,也会影响最终的焊接质量,这主要是因为磷元素具有较强的固溶强化能力,因此会提升焊接金属的强度,焊接金属的强度一旦被提升,就必然影响其塑性和韧性,从而影响了金属设备的应用;最后在焊接工艺中焊接材料的使用上,氮元素也是比较突出的影响因素之一,氮元素与金属溶解度有直接的关系,如果在焊接材料中具有较高含量的氮元素,那么势必会降低焊接金属的溶解度,如果外部的温度发生变化,很可能会出现溶解性的问题,从而降低焊接金属的性能,给焊接工艺的质量带来严重的威胁。

结束语

在焊接工艺中,焊接材料的选择和焊接工艺的控制都会给工艺质量带来直接的影响,为了有效的落实焊接工艺,提高整体的焊接质量,就必须要重视对焊接材料的控制,在选择和应用焊接材料的时候要着重考虑母材的基本要求、设备的应用需求以及焊接材料的自身性能,有效的避免不良因素可能带来的隐患,对于硫元素、磷元素和氮元素过高的材料要谨慎的使用,并充分考虑焊接材料的合金化处理,实现焊接工艺质量水平的有效提高。

•【参考文献】

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