浅谈焊接工艺研究

全慧

【摘 要】在社会生产、生活中，焊接工艺一直都发挥着重要的作用，对工业生产和能源的应用以及日常生活都有重要影响。论文先结合一个具体案例对焊接工艺的步骤和要点进行详细分析，然后介绍几种焊接效率较高的工艺，进而为焊接工艺发展提供借鉴。

【Abstract】In the social production and life， welding technology is playing an important role， it has an important influence on the application of industrial production and energy and daily life. This paper combined with a case， welding process and key points are analyzed in detail， and high efficiency processes in welding are introduced， hoping to provide reference for the development of welding technology.

【关键词】焊接工艺；复合双弧焊；活性剂焊接

【Keywords】welding process； composite double arc welding； active agent welding

【中图分类号】TG44 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0183-02

1 引言

进入新世纪以来，国内社会发生了天翻地覆的变化，各种先进工艺的应用不断增加，社会生活也更加便利，人们生活水平有了很大的提高。虽然国内的各种技术都在不断发展，但是还有一些技术的发展没有跟上时代的步伐，无法满足人们和社会的需要。比如，焊接工艺，国内的焊接工艺效率还比较低，高效焊接工艺的应用范围比较窄，这在某种程度上对国内社会的发展有一定的限制作用，为了使这种现象得到有效改变，就需要强化对焊接工艺的探索和研究，提升焊接工艺的效率，进而促使其为社会发展做出应有的贡献。

2 焊接工艺的技术要点

2.1 准备工作

以碳钢为例，进入施工现场的碳钢材料需要保证质量，要有相应的证明书或者材质报告，主要使用逆变焊机、预热设备、除湿机、恒温箱、测量仪等设备，需要对设备进行检查，确保设备性能的可靠。还需要配备保温筒、磨光机和凿子以及钢丝刷等工具。对碳钢进行施焊时，要保证周围环境不能对焊接所需温度产生影响，不能影响焊接人员技能的操作，焊接电弧在一米范围内相对的湿度不能超过90%。如果碳钢的表面潮湿，或者在刮风、下雨或下雪期间，就需要采取措施，进行预热等，否则不能焊接。

2.2 碳钢焊接技术要点

第一，坡口的加工。对坡口进行加工时，可以使用机械化的方法，也可以使用等离子切割等方法。第二，组队。碳钢焊件在组队之前，需要对坡口和内外侧的表面大于10毫米范围的毛刺、镀锌层、油污、漆和锈等进行清除，对接头位置进行组队时，内壁需要平齐，内壁的错边量不能大于管壁厚度的十分之一，不能超过2毫米。第三，预热。通常来说，碳钢的壁厚超过26毫米时，预热的温度在100-200℃，如果使用坞极氩弧焊进行打底，预热的温度可以按照上述下限的温度减少50℃。第四，焊接，对于壁厚小于六毫米或者管径小于60毫米的碳钢接头对接，使用坞极氩弧焊进行焊接，对于壁厚大于六毫米或者管径大于60毫米的碳钢接头对接使用坞极氩弧焊打底焊，手工电弧焊对焊接进行覆盖。

3 焊接工艺研究

3.1 TIME焊接工艺

这一焊接技术是在先前焊接技术的基础上发展起来的，利用保护的4种气体内，每种气体都具有其独特的功能和作用，TIME焊接工艺就是借助氦气与氩气这两种比较特殊的气体，再加上一些额外的二氧化碳和氧气保护，进而使焊接量得到有效提高，达到人们所需的高效焊接工艺的标准和要求，进而增加焊丝伸出的长度，并使焊丝的电阻得到增加。二氧化碳分解成一氧化碳与自由氧，可以使电弧得到冷却，促进弧压的增加，氧气的存在则有助于电弧的稳定，还能够使熔池表面的张力得到降低，使其湿润性得到有效改善。这一技术对碳钢焊接还有很多优点，不仅能够使熔敷率得到有效提高，对同样厚度的工件来说，还能够降低坡口的角度，这就使需要的熔敷金属量得到降低，所以在相同的送丝速度条件下，能够焊接的焊縫更长，这样有助于降低焊丝的用量，提升焊接的速度，还能够降低生产的成本，提升碳钢焊接的生产率。虽然保护气体的造价相对较贵，但是在碳钢焊接中，其利润能够弥补成本，因为提升了焊接的速度与熔敷的效率，单位气体的成本并没有太大增加，而且因为对焊缝的成型有很大改善，降低咬边与融和的缺陷情况，不仅提升焊接的接头性能，还降低维修的成本。和传统焊接工艺相比，TIME所需投资的成本也比较低，使用比较灵活，能够在较高熔敷率下开展全方位的焊接，对电弧也有较好的控制性，耗费材料的成本比较低，设备的能耗也较低，因此，是一种性价比较高的焊接工艺。

3.2 A-TIG工艺

TIG工艺的使用可以使电弧在燃烧时变得更加稳定，这种方法可以使焊接品的质量得到有效的提高。[1]而A-TIG工艺是对TIG进行改进之后的技术，以TIG技术为基础，改正了原先工艺中的一些缺点。A-TIG工艺使用的过程中，活性剂主要使用下面三种作用提升整个焊接的效率。在电弧的中心位置，助焊剂能够带来电离作用，然后会产生正离子、电子；在弧柱周围，蒸发物质主要是以分子或解离原子状态而存在，然后能够俘获电子形成的负电性粒子，结果就造成电弧周围载流子数量大大降低，迫使电弧为了实现新平衡，就导致等离子体和阳极区域电流的密度得到增加。

3.3 等离子-MIG

上世纪就已经提出了等离子-MIG工艺，这是一种十分新颖的工艺，使传统焊接的观念得到改变，在这一工艺中，电力气体会包住MIG电弧和焊丝，使他们处在相对封闭的环境内，这就可以确保电弧在燃烧时比较稳定，发挥出保护作用。而且，等离子体阴极的雾化作用还可以有效地保護金属，使焊接的水平提升一个档次。等离子弧与MIG电弧也可以发挥出协同作用，这一焊接技术在对碳钢进行焊接时具有很多优点：第一，这一技术的温度很高，能量非常集中，因为存在三大压缩效应，等离子弧温度是很高的，可以超过20000K，能够提升焊丝融化的速度，同时使熔深得到增大，提升熔敷的效率[2]。热影响区的宽度比较窄，在对碳钢进行焊接时，可以避免接头出现过热的现象，防止晶粒长大比较严重的现象。第二，这一技术十分稳定，操作十分方便，而且不用开坡口，焊接的设备很容易就制造和加工。对弧长的变化有很好的敏感性，对于碳钢表面氧化膜也有很好的破碎能力，能够避免在焊接时形成缺陷。在对0.25～0.5英寸的低碳钢进行角焊或者对焊时，这一技术可以当做埋弧焊替代技术，效果较好。第三，焊接的熔深也十分理想。使用这一技术在对碳钢进行焊接时，能够实现单面的全部焊缝的熔深焊接，碳钢焊接的外形和尺寸以及完整性都比较好，也不会在碳钢表面留下咬边、气孔或者裂纹等现象。第四，效率比较高，生产率也很高，因为使用了焊丝作为电极，可以使用大电流密度进行焊接，母材的熔身比较大，焊丝的熔化速度非常快。使用这一技术对碳钢进行焊接，能够使焊接的速度提升大概30%，使整体加工的流程降低了75%。因此，若在上述例子中使用这一技术，会对碳钢焊接的质量比较好，而且这一技术因为热输入量比较少，对碳钢进行焊接之后，出现的变形情况也有明显的降低。如果是对超过0.5英寸的低碳钢板进行角焊与对焊时，这一技术也可以当做埋弧焊的替代技术，能够降低焊接时的飞溅现象，对相同碳钢材料进行焊接时，使用这一技术进行焊接的质量则更高，能够极大提升焊接的清洁度，进而使整个焊接质量得到提升。

4 结语

综上所述，焊接工艺在社会生活中具有重要的作用，需要提升焊接工艺的效率和质量，不断对焊接工艺进行改进与完善，切实发挥出焊接工艺的作用，进而促进社会经济的发展。

【参考文献】

【1】张祥坤， 付甲元. 浅谈高效焊接工艺研究现状[J]. 建筑工程技术与设计， 2016（8）：44-45.

【2】王潇. 浅谈MIG焊接工艺研究[J]. 大陆桥视野， 2015（2）：108-110.