焊接维修（精选6篇）
焊接维修 篇1
摘要：目前,随着社会的进步,家电设备的应用越来越多,其维修问题逐渐增多。家电维修过程中的焊接技术作为常用方法,其质量对家电设备的后期使用影响较大。手动焊接作为一门技术性工种,其焊接工具、焊接方法、焊接材料的焊接质量的影响较大。对焊接方法及其注意事项等进行了充分讨论,旨在为家电维修的相关操作提供一定的理论参考和借鉴。
关键词：家电维修,焊接技术,电烙铁,金属材料
随着科技进步,人们对物质生活的要求越来越高,电子电器设备等已经成为居家生活的必备产品。但是由于使用年限、使用方法、产品质量等多方面因素的影响,导致家电设备无法避免地出现了各种故障,但这也催生了家电维修行业的发展。其中,焊接技术作为主要的操作手段,在家电维修中具有十分重要的作用。本文就家电维修焊接技术的相关材料、设备、注意事项等进行了探讨,具体分析如下。
1焊接的重要性分析
家电维修属于电子设备维修行业,焊接是其中的关键工艺环节。对电子电器设备的零部件进行拆卸、组装等都需要焊接。焊接工艺既应用在检查故障阶段、维修设备阶段,又在一定程度上影响了设备后续的运行情况,需要维修操作人员充分了解电器设备的整体结构,认真分析故障。
2焊接材料和焊接工具
焊接的过程是融合两种或多种金属材质设备的过程。一般情况下,融合金属材料成为整体的材料称为焊料。对于锡焊而言,其焊料主要包括条状焊丝、抗氧化作用焊锡、含银焊锡和焊膏四大类。
本文以手动焊接工具为例分析,其一般包括电烙铁、烙铁支架两部分。在实际应用中,电烙铁的种类较多,且家电设备的大小、种类各有不同,应根据实际设备的需要选择对应规格的电烙铁,这是焊接的首要环节。在实际选用的过程中,应依据以下原则:①对于集成电路板、晶体管等精细且易受温度影响的零部件,应选取20 W内热、25 W外热规格的工具;②在设备导线、电缆的焊接过程中,需要选用外热式电烙铁,一般功率在45~75 W,少数情况下也可选用50 W内热形式的焊接工具;③如果焊接对象较大,比如变压器、电容器的引线端部等,则需要采用100 W以上的电烙铁。烙铁支架作为起稳定支撑作用的辅助设备,需要保证电烙铁放入后能稳定、不摆动、发热部位被良好保护,支架的清洁海绵需要保持湿润状态,且含水量不能过大。
3手工焊接
3.1工艺要求
为了保证家电维修的质量,对手工焊接的相关工艺要求如下:①应保证每个焊点的牢固度、强度,焊料包围均匀;②焊锡液必须与焊接部位表面充分接触,形成良好的外观,焊接表面保持洁净、光滑,且应大小合适、具有一定色泽度、导电性能良好;③焊点外形均匀,从引线向两端呈弓形分布,弓形的表面稍微下凹,形成类似圆锥的形状,且锥面与焊接表面的夹角一般为40°~45°,接触角不能过大。
3.2焊接方法
根据对电烙铁的持握方法,手工焊接可分为正握、反握、笔式握法。焊接电路板等元件时采用握笔式最灵活、方便,具体焊接步骤如下:①准备焊接。对电烙铁进行前期处理,表面用松香、焊油涂抹,去除表面污物,验证表面的温度;进行沾锡处理,用手对被焊接元器件周围触碰试掰,保证电烙铁与焊锡处充分接触,避免电烙铁对被焊元器件周围造成不必要的烫损;焊油添加量不可过多,进而腐蚀表面线路板,增加了后期修复的难度。②加热焊接。电烙铁通电后,应保证手柄低于电烙铁,防止手柄过热受损;带电烙铁温度合适后,用焊锡、松香处理电烙铁表面,对集成管路元件进行焊接操作时需要控制焊接速度,避免焊接过慢烫坏元件;对集成板的元件焊接时,注意焊锡的溶解度,实现稳固、全面焊接。③易损元件的焊接。不仅要保证焊接速度,避免烫损元件,还需要注意焊接表面的清洁工作,避免反复焊接,防止应焊剂过量而导致接触点浸入。在集成电路的焊接中,可根据需要采用储能式电烙铁,防止因电烙铁漏电而导致集成电路损伤。由于间距过近,需要对电烙铁温度进行严格的控制。对于对温度敏感的集成电路元件,需要采用酒精棉在元件根部进行散热保护,防止过多的热量对元件造成一定的损伤。④送入焊丝。该步骤需要注意禁止将焊丝送到电烙铁头部,待焊丝熔化需要撤出时,快速向左上45°移开;焊锡浸润焊接点后,电烙铁快速向右上45°移开。⑤清理焊接面。如果焊接部位的焊锡过多,则可根据实际情况彻底清理电烙铁头部多余的焊锡,焊接后对焊点进行详细检查,从而保证焊接表面光亮、稳定。此外,还应检查是否有连焊现象出现。
4焊接质量对家电维修的影响
焊接质量对家电设备维修的影响重大,如果焊接过程中出现虚焊、假焊的现象,则会形成断路,维修后无法正常运行。造成焊接中质量问题的原因如下:①焊锡用量过多,形成堆积;焊锡用量过少,焊点不牢固。②冷焊焊接时电烙铁的温度过低,无法完全溶解焊锡,导致焊点表面不具有光泽度,存在裂纹。③夹杂松香的影响。如果焊点出现夹杂松香的现象,则会导致电路连接不良,温度过高时会形成碳化痕迹。对于加热不足的松香薄膜现象,需要进行补焊操作。对于焊接表面已形成碳化黑色薄膜的,需要处理焊锡,重新清理表面后再次焊接。④连桥影响。焊锡用量过大会导致焊点之间通过焊锡连接,进而出现元件短路的现象。⑤焊剂用量过多会导致松香残渣过多。此时,可通过微加热、酒精擦拭等方法处理表面松香残留的问题。⑥焊点表面有尖锐凸起。该问题多数是因加热温度不足、焊剂用量不合适而导致的。
5结束语
家电维修的关键环节是焊接施工,焊接质量对维修结果的影响较大。因此,需要根据设备特点、焊接要求控制焊接工艺流程,把握电烙铁等焊接工具的基本特性、使用方法、适用条件等。由于焊接温度并无具体规定,需要操作人员根据经验自行判断。对于不同设备的焊接工作,需要分类别考虑,并提升焊接操作技术水平,保证家电维修的质量。焊接是一项操作性、灵活性较高的技能,手动焊接需要操作人员自身感性认知与理论经验的充分融合。
参考文献
[1]常静.浅谈提升焊接技术专业服务能力的新思路[J].课程教育研究,2015(01).
[2]陆晓燕.超声波塑料焊接机的振动系统设计[J].装备制造技术,2010(04).
浅谈家电维修中的焊接技术 篇2
1 家电维修专业焊接教育教学现状
1.1 学生基础较差, 积极性不高
中职生中大多数是学习成绩不理想, 考不上高中的学生, 有的甚至是成绩较差、行为习惯养成也不太好的学生。因为焊接技术不仅要注重实践, 还需要具有相关的理论知识, 所以学生的素质就制约了焊接技术的提高。学生由于理论知识听不懂也就造成了不愿听, 入门知识都不能很好的掌握, 更不要谈学习的积极性了。
1.2 学生敷衍了事, 认识不到位
在平时的课堂教学及实践操作时, 好多同学还有着原来上初中时的思想, 认为完成作业就可以了, 而没有仔细琢磨, 认真研究, 对作业敷衍了事, 对焊接的质量不管好坏, 一切只为了应付老师, 孰不知, 这样的思想态度对于以后参加工作的危害。焊接是一项技术活, 容不得半点的马虎, 出现一丝差错就可能损坏整个电子元件, 甚至造成更大的不可估量的损失。
1.3 教学课时不足, 训练时间少
焊接技术在整个家电维修专业课中本身所占学时就不多, 再加上理论的讲授, 学生真正动手操作的时间更少。我们知道任何一项技能的提高都需要经过长期的训练, 没有时间的保证, 即使学生学会了理论, 在实践操作时也不可能很熟练。虽然学校有意于利用课余时间向学生开放实验室, 但是由于安全、耗材等多方面的考虑, 这一想法也很难实施。
2 焊接技术在家电维修中的重要性
2.1 焊接技术是家电维修的基本技术
家电维修中最主要的工艺就是焊接, 不管是对于一些损坏零件的拆焊, 还是对于更换的元器件的组装都离不开焊接技术。因此让学生掌握基本的焊接技术, 并应用于具体家电的维修中, 是我们进行教学的关键。同时只有让学生意识到了焊接在家电维修中的重要性, 才能激发学生的学习热情, 调动起学生学习的积极性, 从而主动的投入到学习中来。
2.2 焊接技术保证了家电维修的质量
在家电维修时, 为了保证维修的质量, 就需要细心的对待每一个焊点, 否则不仅没能修好, 还可能会烧毁整台家电, 那样就得不偿失了。因此在平时的教学中就要给学生贯彻好“严、实、精”的原则, 让学生注意观察、分析和思考, 既要会判断故障, 还要会发现故障并找出最佳排除的方法, 从而保证维修的质量。
3 提高学生焊接技术的方法与对策
3.1 以理论为支撑来组织焊接技术训练
《电工基础》和《电子技术基础》是机电和电子专业学生的两门必修课程, 但是并不是每一个章节对学生都有用。在教学时我们需要结合学生的实际和所学专业方向进行适当的增删, 使课程更好的为学生发展服务。《电子元器件》是家电维修专业最重要的课程, 必须让学生掌握元器件的用途、参数, 从而使学生会进行故障的判断和排除, 从而达到维修的目的。在实际教学时, 由于理论内容较多, 我们要视学生情况循序渐进的安排理论学习, 比如先让学生认识焊具和焊料与焊剂, 在培养了学生兴趣后, 再进行焊接技术的理论学习, 这样学生才能认识到焊接中理论支撑的重要性。
3.2 以实践为手段来实施焊接技术训练
中职生由于先天基础的制约, 理论上一开始不可能达到太高的水平, 所以我们要发挥他们爱动手操作的特点, 让学生多动手、多实践, 通过实验、制作等方式让学生来掌握焊接技术, 并在实践运用中随需要来提高学生的理论修养。比如在教学时, 我们可以让学生先进行简单的手电筒、电子门铃、声控灯等的电子焊接与组装, 这样在学生动手操作的同时, 就将电路原理、电子元器件的识别与检测、电路图等理论知识融入到了教学中, 学生在不知不觉中既掌握了实践操作, 又积累了理论, 并培养了学习的兴趣, 获得了成功的喜悦, 从而更加喜欢上焊接, 也就逐步提高了焊接技术。在此基础上再对一些家用电器进行维修时, 学生就能没有心理上的压力, 维修工作也就能做到得心应手。
3.3 以总结为目的来完善焊接技术训练
让学生在学习中总结和反思是使学生得到成长与发展的重要环节, 对于焊接的要领、焊接的步骤、注意事项等进行总结, 可以达到将知识转化为能力, 从而升华为经验的目的。总结可以将零碎的点连成线、绘成面, 实现知识与操作的融会贯通, 并能找到不同焊接的区别与联系。对于焊接技术的训练, 我们可以突出这么几个关键训练点进行强化训练:点的焊接、跳线的焊接、导线的焊接、贴片元器件的焊接及拆焊、分立元器件的成型与焊接等, 并让学生进行技术要领的比对, 总结出焊接的步骤和方法, 从而使学生的焊接技术得到更大的提高。
总之, 焊接技术在家电维修中有着重要的作用, 在教学时我们要根据学生的特点, 以提高学生兴趣为出发点, 通过理论的学习来为实践作准备, 通过实际操作来推动学生对于理论的掌握, 从而实现理论与实践的互相推进。“冰冻三尺, 非一日之寒”, 学习好焊接技术靠的是长期的锻炼和认真的反思, 只有这样才能提高自身的业务水平, 为今后的就业打下良好的基础。
参考文献
[1]陈建乐.如何在中职家电维修课中提高学生的电器修理技能[J].广东教育 (职教版) , 2013.
[2]聂琼.浅谈如何学好电子焊接技能[J].科技信息, 2012.
焊接维修 篇3
1 判断需修复零件材料
零件材料的判别是焊接修复的基础和难点, 只有正确判断出需修复零件材料才能选择合适的焊条并制订出合理的工艺参数进行修复。钢铁材料种类繁多, 性能各异, 常用的鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法、音色鉴别法、化学分析、金相检验等, 从现场操作条件及准确度要求而言, 火花鉴别法是其中较为适合的方法。
钢铁材料火花鉴别法是利用钢铁材料在磨削过程中产生的物理化学现象判断其化学成分的方法。当钢样在砂轮上磨削时, 磨削颗粒沿砂轮旋转的切线方向被抛射, 磨粒处于高温状态, 表面被强烈氧化, 形成一层Fe O薄膜。钢中的碳在高温下极易与氧发生反应, Fe O+C→Fe+CO, 使Fe O还原;被还原的Fe将再次被氧化, 然后再次还原;这种氧化-还原反应循环进行, 会不断产生出CO气体, 当颗粒表面的氧化铁薄膜不能控制产生的CO气体时, 就有爆裂现象发生从而形成火花。爆裂的碎粒若仍残留未参加反应的Fe O和C时, 将继续发生反应, 则出现二次、三次或多次爆裂火花。钢中的碳是形成火花的基本元素, 当钢中含有锰、硅、钨、铬、钼等元素时, 它们的氧化物将影响火花的线条、颜色和状态。根据火花的特征, 可大致判断出钢材的碳含量和其他元素的含量。如:低碳钢的流线粗、稀, 爆花少且多呈一次花, 芒线粗、长并有明亮的节点, 火花色泽草黄带暗红色。中碳钢的流线细长且多, 流线尾部和中部有节点, 爆花比低碳钢增多, 花型大, 有一次花和二次花, 附少量花粉, 火花色泽为黄色。铸铁的火花束很粗, 流线较多, 一般为二次花, 花粉多, 爆花多, 尾部渐粗下垂成弧形, 颜色多为橙红。火花试验时, 手感较软。
2 焊条选择
焊条的选择要根据零件材料及零件工件要求综合考虑。对低碳钢承载要求不高可选用J422或J422Fe, 如有承载要求应选用J426、J427焊条;对中碳钢零件, 一般可选用J506、J507、J506Fe焊条, 如韧性要求高可选用不锈钢焊条;对铸铁件件, 普通灰铸铁焊补选用Z508, 薄件及焊接修复后还需机加工应选用Z308焊条。
3 工艺参数选择
零件焊接修复需要确保焊缝质量及焊后极小的焊接变形, 在工艺参数选取上有其自身的一些特有要求。
3.1 焊前预热、焊后缓冷
零件焊接修复与普通结构焊接相比较, 零件修复焊接对施焊后工件变形要求更高, 焊前预热、焊后缓冷正是显著减少焊件变形的有效措施。通常低碳钢焊前应预热到150℃, 中碳钢应预热到200℃, 铸铁应预热到500℃。如条件允许, 尽量整体预热, 如焊件较大, 整体预热不便也可局部预热。局部预热时为减少局部冷热不均, 可在施焊位置对称部位同时预热。低碳钢焊件焊后可自然冷却, 中碳钢焊件尽量进行缓冷, 铸铁件则必须进行缓冷。
3.2 坡口形式
零件焊接修复时, 为保证焊缝质量, 尽量采用U型坡口, 以减少熔合比。
3.3 焊前清理及准备
焊前应对坡口两侧2 0 m m范围内水、油、锈、漆等杂质进行清理, 并按规范要求对焊条烘干。
3.4 焊接电流及施焊手法
零件焊接修复通常焊接量都不大, 保证焊缝质量是首要要求, 故而焊接时多用细焊条 (φ3.2mm及以下) , 小电流 (比正常电流少10%~15%) , 短弧, 少摆动或不摆动 (铸铁焊接) , 直流反接, 以减少工件自身发热量, 减低焊后变形, 保证焊接质量。
正如, 前段时间一名学生找到作者, 询问一个维修问题, 该学生现从事工程机械维修, 一台挖掘机有一只液压缸缸体底座漏油, 他用422焊条漏油处开V型坡口, 焊前无预热焊补后数天再次出现漏油返修。作者和他一起去处理。在维修车间, 首先将液压缸拆下, 分解出缸体, 用角磨机打磨首次焊补位置焊缝至与缸体外圆周齐, 清理周边25mm以上范围内油、锈、漆。用氧—乙炔割枪烘烤漏油区域找出漏油位置并标记, 发现漏油位置正好位于第一次焊补焊缝上。清洗缸体内外, 烘干, 用角磨机在标记出的漏油位置开U型坡口, 打磨过程注意不能打穿缸体, 并将第一次焊补填充层全部去除, U型坡口底留2mm厚缸体壁厚, 打磨过程中观察火花形状, 火花整个炎束稍短, 颜色呈黄色, 发光明亮, 流线多而稍细, 多根分二次节花, 也有三次节花及花粉, 花量占整个花束的3/5以上, 火花盛开, 由此判断缸体材料应为45#钢。坡口开设完成后对施焊部位上下各约100mm, 整个圆周预热, 温度约200℃。根据缸体材料性类型, 考虑到液压缸体工作过程中有高的耐压要求, 焊缝强度要求高, 选用J506Fe焊条, 焊前350℃烘焙1h。为降低工件发热量, 减少焊接变形, 焊条直径采用φ3.2 m m, 电流110A, 直流反接, 短弧小摆动, 划圈式收尾, 分3~4次施焊填满坡口, 每次施焊后均注意清除焊渣, 坡口填满后用小锤轻击焊缝及周边, 空气中自然冷却, 冷却后用角磨机将焊缝表面打磨到与缸体圆周齐。用强力手电照射, 察看缸体内部施焊部位背面, 用圆头细木棍绑2000#砂纸手工打磨缸体内部表面焊后产生的表面痕迹。至此焊补完成, 对缸体表面清洁处理后重新喷漆, 装配。缸体使用至今无任何异常。
因此在零件维修中焊接选择正确的焊接修复步骤, 对于零件的再使用有着重要意义。
摘要：零件焊接修复是维修过程中重要的修复手段, 随着现代工业的发展, 换件修理成为主流, 但零件焊接修复因其较低的成本所具有的经济性仍无法替代。零件焊接修复的局限在于对维修人员要求较高, 需具备一定的理论知识和丰富的维修经验, 不少维修人员因此望而却步, 其实焊接修复也有一些固有的步骤和规范 (该次缸体修复过程就是按此步骤进行) , 在维修作业过程中完全可以按套路进行, 该文主要讲述了零件焊接修复步骤。
关键词：液压缸缸体底座漏油,零件焊接修复,修复步骤
参考文献
[1]蔡永泽, 赵辉, 吴建成, 等.浅谈对大型液压缸的现场修复[J].液压与气动, 2009 (2) :83-84
[2]尚慧岭, 樊晋予, 赵恒, 等.液压支架立柱缸体不锈钢镶套修复[J].煤矿机械, 2010 (11) :183-185.
焊接维修 篇4
关键词：焊接,设备维修,工艺分析
焊接是通过物理或化学的手段, 使两个相分离的物体 ( 同种材料或异种材料) 产生原子 ( 分子) 间的结合, 而连接成一体的连接方法, 是不可拆卸的永久性连接。
焊接技术作为传统工艺在机械制造、设备维修及安装中的作用更为突出, 具有以下优点: (1) 连接性能好: 可以方便地将板材、型材或铸锻件根据需要进行组合焊接从而达到降低重量、节约材料、资源优化的目的。 (2) 成形方便: 在焊接过程中, 熔池金属温度高, 熔化和结晶速度快, 易于成形, 提高了效率。 (3) 焊接结构刚度大, 整体性好, 同时又易于保证气密性及水密性。 (4) 焊接方法种类多, 焊接工艺适应性广。 (5) 生产成本低。 (6) 电源便携, 参数易于调整, 尤其现场安装及维修时, 更为突出。
焊接技术的这些优势是其他维修工艺无法比拟的, 体现出了它的重要地位。掌握好焊接技术, 焊接工艺是前提, 不同的材质, 有不同的焊接工艺, 正确制定焊接工艺, 才能够保证焊接的质量, 提高工作效率, 延长使用寿命。
1 奥氏体不绣钢的焊接工艺
奥氏体不绣钢具有高的热强性和优良的抗氧化性, 并且焊接性良好。焊接特点如下:
( 1) 奥氏体不绣钢热导率小而线膨胀系数大, 自由状态下焊接容易产生较大的焊接变形, 所以焊条电弧焊时应注意选择合适的试件反变形角度, 以减少焊接变形。
( 2) 焊接时, 一般选用与母材成分相同的焊接材料, 为避免晶界贫Cr现象出现, 降低钢材的耐蚀性, 焊接奥氏体不锈钢时通常不应预热, 并将层间温度控制在60 ℃ 以下, 尽可能加快焊接接头的冷却速度。
( 3) 焊接材料的选择应考虑到焊接工艺性和焊缝成分的要求, 以保证焊接接头的抗晶间腐蚀性和抗裂性能, 奥氏体不绣钢由于电阻率大, 热导率小, 焊条底部在焊接时易发红, 因此焊条长度应尽量短些。
( 4) 由于奥氏体不锈钢热导率小, 为了获得一定尺寸的焊缝, 同时防止产生过热现象, 焊接时应选择比低合金钢小10% ~ 20% 的焊接电流, 立焊、仰焊时应比平时减小焊接电流15% ~ 30% 。
( 5) 焊条中的钛、铬、铌, 铝等合金元素对氧有很大的亲和力, 为防止焊接过程中合金元素的烧损, 应尽量采用短弧焊接, 小幅度摆动或直线形运条。
( 6) 奥氏体不锈钢焊缝中, 柱状晶体的方向性很强, 易形成低熔点, 共晶体的偏析, 另外, 由于奥氏体不锈钢线膨胀系数大, 使焊缝产生很大的温度应力, 在拉应力和低熔点共晶体的作用下, 焊缝易产生热裂纹, 特别是弧抗裂纹, 为防止晶间腐蚀和热裂纹的出现应采取以下措施: (1) 采用双相组织。 (2) 添加稳定剂。 (3) 控制含碳量。 (4) 采用碱性焊条。
( 7) 坡口加工及焊缝清理。采用机械方法加工坡口并要注意坡口清理, 为防止金属飞溅物的影响, 可在坡口两侧受影响面上涂抹飞溅剂, 焊后工件表面不得有焊疤等痕迹, 应注意清理。
2 铸铁冷焊工艺
2014 年5 月我们对哈尔滨第三发电厂设备大修回装时, 维修人员操作失误, 将给水泵撞裂, 在没有备品的情况下, 决定用冷焊进行维修。
2. 1 焊接性能分析
水泵壳体材质为灰铸铁, 这里我们针对灰铸铁的焊接性进行探讨, 灰铸铁的化学成分特点是碳、硅质量分数高, 硫、磷杂质的质量分数高, 这就增大了焊接接头对冷却速度及冷热裂纹的敏感性, 灰铸铁的力学性能特点是强度低, 基本无塑性。高的含碳量使焊接接头冷裂纹敏感性较高, 同时高的硫磷杂质质量使焊缝生成大量低熔点共晶体, 焊接时发生热裂纹的可能性也大大增加。这两方面因素决定了灰铸铁焊缝易形成白口铸铁, 与高碳马氏体组织焊接性很差, 焊缝极易产生裂纹。制定焊接工艺的核心问题是避免裂纹的产生。
2. 2 焊接方法
铸铁冷焊的焊接方法有: (1) 冷焊, 工件不预热, 在常温下进行焊接, 可以节约能源消耗降低成本, 改善劳动条件。 (2) 半热焊, 要将工件加热到300 ~ 400 ℃ 。 (3) 热焊, 要将工件加热到600 ~ 700 ℃ ( 暗红色) 。由于现场施工, 加热条件不具备, 我们采取了电弧冷焊工艺进行缝补。
2. 3 焊接材料的选择
由于修补对焊材的消耗量大, 所以选择价格较贵, 但焊接性能较好的焊条。
2. 4 焊接电流的选择
选用较低的焊接电流, 降低熔和比, 以降低裂纹的敏感性, 我们选择90 A到100 A的焊接电流。
2. 5 焊接速度与电弧长度的选择
为避免产生裂纹, 应采用较低的焊接热量的输入, 所以我们应该在保证焊缝成形与母材熔合良好的前提下, 最好采用速度比较快的焊接速度和较小的电弧长度。
2. 6 焊前准备
( 1) 首先要清油、除锈。
( 2) 用着色方法或用局部加热方法都能够判断裂纹的走向及裂纹的长度。
( 3) 在距离裂纹端大约3 mm处钻直径为5 ~ 8 mm的止裂孔, 这样就能够有效防止在施焊的过程中裂纹的延展。
( 4) 用角向磨光机延裂纹的方向开出坡口, 坡口角度要尽量小, 以不超过65 °为宜, 坡口底部为圆弧形。
( 5) 如果是大型铸件, 还可以在焊缝处置上螺钉, 使焊缝得以加强。
( 6) 为保证焊缝质量, 同时降低热输入, 采用90 ~100 A的焊接电流, 焊接时要适当提高焊速, 同时不做横向摆动, 以避免热输入量大时增加半熔化区的宽度。
( 7) 每次在焊接30 mm左右立即用小锤锤击焊缝以释放焊补区的应力, 锤击过程要均匀、适度, 焊件温度小于300 ℃ 时, 不再锤击, 以避免产生冷脆裂纹, 在补焊区冷却至40 ~ 60 ℃ 时, 再焊下一道焊缝。
焊接维修 篇5
振动焊接技术具有焊接速度快、维修效率高和成本低等特点, 将其应用到冶金设备的维修中, 可以焊接一些大型的零件, 其焊接原理是利用不同零件之间的相互摩擦力转化为热能, 在接头面区域通过熔化并进行焊接, 是一门较新的焊接技术, 凭借着其焊接优点在很多设备的维修中都得到了广泛的应用。
1 振动焊接技术的原理和过程
在振动焊接的过程中, 焊接的能量来自于不同零件之间的摩擦产生的热能, 由于热能的产生, 在不同零件之间的交界面就会熔化, 熔化之后进行重新焊接。在这个过程中, 两个零件之间的摩擦是在压力作用下运动产生的, 通过摩擦产生热量, 零件之间的接头处材料的温度就会不断升高, 在高温下, 设备材料达到熔点温度之后会发生熔化。当材料都被熔化之后, 零件的运动停止, 设备材料在压力作用下就会凝固, 最终完成焊接。振动焊接主要包括四个阶段, 分别为固态摩擦阶段、瞬态阶段、稳态阶段和冷却阶段。固态摩擦阶段就是两个零件之间通过摩擦产生热量的过程, 产生的热量导致温度的升高要达到材料的熔点, 而不同的材料熔点是不一样的, 所以针对不同的材料摩擦的时间和力度也是不一样的。此外, 有一些材料的摩擦系数较大, 零件之间很难发生摩擦, 这时候需要借助表面润滑促进两件的振动和焊接, 在这个过程中, 材料还是处于固态的。第二阶段就是瞬态阶段, 这个阶段的时间较短, 是固态材料转变为液态材料的过程, 是一个过渡的阶段。第三阶段是稳态阶段, 在这个阶段, 固态材料已经全部转化为液态材料, 所以溶液层的厚度基本已经是不变的了, 所以已经达到了能量平衡。第四阶段是冷却阶段, 这时候振动已经停止, 材料冷却, 在夹紧压力下会凝固, 最终完成焊接, 冷却阶段其实就是焊接阶段。
2 振动焊接技术在冶金设备维修中的应用
2.1 振动焊接技术在连铸辊修复中的应用
在冶金工业中, 随着冶金规模的不断增大, 冶金设备的体积也越来越大, 大型设备之间的构件本身就是采用焊接连接的, 而对于大型的构件来说, 对焊接技术的运用也是比较高的。振动焊接技术是在振动实效技术上发展起来的, 在构件被焊接成型之后, 通过振动的方法来消除构件之间的残余应力, 但是构件的材料力学性却不会发生变化。连铸辊辊芯材料一般使用耐热钢, 在长久的使用过程中, 会出现裂纹和弯曲。对连铸辊修复的传统方式是埋弧焊, 虽然具有一定的修复效果, 但是却大大降低了连铸辊的使用寿命, 这是因为在传统焊接过程中, 会由于高温使连铸辊出现磨损和龟裂[1]。使用振动焊接技术, 通过摩擦力产生的热量使材料熔化进行焊接, 有效降低了对连铸辊的磨损量, 在修复完成后也很少出现龟裂的情况。
2.2 振动焊接技术在齿轮修复中的应用
在冶金设备中, 齿轮是一种非常常见的零件, 几乎在所有的设备中都可以看到, 对齿轮的修复也可以使用振动焊接技术。齿轮在很多设备中都比较常见, 齿轮的制作原料一般为低碳合金钢, 往往外硬内韧[2]。齿轮的处理工艺十分复杂, 包括很多道工序, 所以在修复齿轮的过程中, 要合理的控制维修的热量, 要充分考虑到齿轮淬硬倾向大的特点, 只有将热量控制在一定的范围内, 才能降低会齿轮的不利影响, 避免对齿轮造成较大的损害。采用振动焊接技术就可以很好的修复齿轮, 采用振动焊接技术, 可以很好的修复轴断齿和齿条断齿等问题, 即使对于大型的人字齿轮在使用过程中出现的断齿问题, 在焊接过程中, 可以适当的增加压力, 压力增加适当降低焊接的轻度和温度, 使齿轮免遭受高温的损害。
2.3 振动焊接技术在叶轮叶片修复中的应用
风机叶轮在冶金设备中也比较常见, 很多叶轮材料都是钢, 它的功能主要是除尘, 所以风机的作业条件是相当恶劣的, 16Mn钢的材料在使用过程中容易出现磨损和腐蚀等现象, 很多风机的叶轮或者叶片在使用3000 个小时之后便会出现磨损和腐蚀的现象, 最终报废[3]。将振动焊接技术应用到叶轮叶片的修复中, 可以很好的延长叶轮叶片的使用寿命, 设备的功能也可以很好的发挥。叶轮在制作加工的过程中会受到各种因素的影响, 当外界因素消失之后, 如果受到的作用力不能完全消失, 而仍然存在结构中, 我们将这种作用力称为残余应力。叶轮叶片在焊接的过程中也会引起残余应力, 从而使叶轮叶片发生二次变形。而使用振动焊接技术, 在焊接过程中会给叶轮施加周期性的外力, 使叶轮振动, 可以降低叶轮的焊接残余应力, 避免或者降低叶轮发生二次变形的概率和强度。
3 结语
随着冶金工业的不断发展, 冶金设备的运用越来越广泛, 但是由于冶金环境的恶劣, 因此冶金设备常常会被损伤, 需要做好维修工作。为了保障冶金设备的安全使用, 可以将振动焊接技术应用到冶金设备的维修过程中, 维修维护人员需要详细了解振动焊接技术的工作原理和工作过程, 在设备发生故障之后, 应该保持冷静, 找出故障发生的症结所在, 合理利用振动焊接技术, 顺利解决设备故障问题, 保障冶金顺利进行, 从而提高企业的经济效益。
参考文献
[1]朱政强, 陈立功, 倪纯珍.振动焊接工艺的研究现状及发展方向[J].焊接, 2013, 21 (25) :5-6, 11.
[2]夏邦一.振动焊接——动摇了塑料连接技术的现状[J].塑料科技, 2013, 55 (42) :15-16.
焊接维修 篇6
1 Cr-Mo钢焊接材料的选择
设备维修过程中, 一般Cr-Mo钢焊接材料的选择原则是:①保证焊缝金属常温和高温性能不低于母材下限;②为了满足高温使用的要求, 焊接材料必须保证所有焊缝中的Cr和Mo的含量, 特别是Cr的含量不低于母材相应成分的下限;③为了改善焊接性能, 要尽量降低焊缝中C、S、P的含量;④为了减少焊缝回火脆性, 要控制焊接材料的含Si量, 并限制微量元素Sn、Sb、As等的含量;⑤尽可能使焊缝的化学成分与母材相接近, 以获得均匀一致的化学性质, 便于选择同一热处理规范。
2 预热与层间温度
在Cr-Mo钢的焊接特点中提到的冷裂纹、热裂纹及消除应力裂纹, 都与预热及层间温度相关。焊缝中氢的来源主要有焊条药皮的潜在氢、钢板表面的水分、油污以及环境的湿度等。Cr-Mo钢的焊接均采用低氢碱性焊条, 通常含潜在氢较低, 但这种焊条易于吸潮, 使用以前, 必须进行严格烘干。为了防止吸潮, 要随取随用。
除了控制氢源外, 加速氢从焊缝中逸出, 也是减少焊缝氢含量的重要措施。在工艺上应采取焊前预热、控制层间温度、焊后后热消氢等。焊前预热, 一方面可以控制焊接最高温度到100℃的冷却时间, 从而使焊缝中扩散氢更有条件逸出;另一方面可以控制800～500℃的冷却时间, 从而减小热影响区的淬硬程度, 达到消除缝边裂纹的目的。一般来说, 在条件许可下应适当提高预热及层间温度来避免冷裂纹和再热裂纹的产生。表1为对各种低合金耐热钢推荐选用的预热温度和层间温度, 但在零部件焊接修复过程中还要结合实际选用。
对于预热和层间温度, 应注意以下几点:①整个焊接过程中的层间温度不应低于预热温度;②要保证焊件内外表面均达到规定的预热温度;③对于厚壁壳体 (如:10t电弧炉夹持器电极抱圈) , 必须注意焊前、焊接过程和焊接结束时的预热温度基本保持一致并将实测预热温度, 并做好记录;④若零部件焊前进行整体预热不仅费时而且耗能。实际上, 做局部预热可以取得与整体预热相近的效果, 但必须保证预热区宽度大于所焊母材厚度的4倍, 且至少不小于150mm;⑤预热与层间温度必须低于母材的Mf点 (马氏体转变结束点) , 否则当焊件经退火处理后, 残留奥氏体可能发生马氏体转变, 其中过饱和的氢逸出会促使钢材开裂, 如对12Cr2Mo1R材料的预热和最高层间温度应低于300℃;⑥零部件在焊接前因工艺要求需进行切割时, 类似焊接热影响区的热循环, 切割边缘的淬硬层可能成为零件在喷丸或机械加工时的裂源。因此, 也应适当预热。
3 焊后热处理
Cr-Mo钢制设备, 自淬倾向大, 焊后热影响区组织一般为贝氏体, 硬度高、韧性低。为了改善组织和性能, 同时消除焊接应力, 焊后必须进行热处理。焊接接头的性能在很大程度上取决于焊后热处理规范。当回火温度较低或保温时间不足时, 焊缝及近缝区金属具有较高的强度, 而塑性、韧性偏低。反之, 提高回火温度时, 焊缝及近缝区强度有所下降, 而塑、韧性则随之提高。由于Cr-Mo钢具有好的高温强度, 因此规范都推荐采用比较高的热处理温度。
对于低合金耐热钢, 焊后热处理的目的不仅是消除焊接残余应力, 而且更重要的是改善组织提高焊接修理部位的综合力学性能, 包括提高焊接部位的高温蠕变强度和组织稳定性, 降低焊缝及热影响区硬度, 还有就是使氢进一步逸出, 以避免产生冷裂纹。因此, 在拟定低合金耐热钢焊接修补的焊后热处理规范时, 应综合考虑下列冶金和工艺特点。
(1) 焊后热处理应保证热影响区 (修理部位) 组织的改善。
(2) 加热温度应保证焊接部位的焊接应力降到尽可能低的水平。
(3) 焊后热处理不应使母材及焊接部位各项力学性能降低到设计规定的最低限度以下。这一点往往要通过对母材及焊接部位进行最大和最小模拟焊后热处理 (Max.PWHT及Min.PWHT) 后的各项力学性能检测来确定。
(4) 由于耐热钢的回火脆性及再热裂纹倾向, 焊后热处理应尽量避免在所处理焊件回火脆性敏感区及再热裂纹倾向敏感区的温度范围内进行。应规定在危险温度范围内要有较快的加热速度。
综合考虑以上4个特点, 需要制定一个合适的耐热钢焊后热处理规范, 经过大量的试验、研究, 引出了一个指导性参数, 即纳尔逊米勒 (Rarson—Miller) 参数 Tp, 也称回火参数。
[P]=T (20+logt) ×10-3
T:回火热处理的加热温度 单位为开氏度 (°K)
t:回火热处理的保温时间 单位为小时 (hr)
°K=℃+273.15°
从式中可以看出, 热处理的温度和保温时间决定了[P]值的高低, 也就影响了Cr-Mo钢焊接部位的强度和韧性。[P]值过低, 焊接部位的强度和硬度会过高而韧性较低;若[P]值太高, 则强度和硬度会明显下降, 同时由于碳化物的沉淀和聚集也会使韧性下降, 因此, [P]值在18.2～21.4可以使接头具有较好的综合力学性能。当然, 对于每一种Cr-Mo钢都有一个最佳的回火参数范围, 如1.25Cr-0.5Mo钢焊缝金属的最佳[P]值为20.0～20.6之间, 对于2.25Cr-1Mo钢而言, 其最佳的[P]值在20.2～20.6之间。
(5) 对低合金耐热钢, 人们往往注重冷裂纹的防止。实际上, 当焊道的成形系数 (熔宽与熔深比) 小于1.2～1.3时, 焊道中心易形成热裂纹。这是因为窄而深的梨形焊道, 低熔点共晶聚集于焊道中心, 在焊接应力作用下, 导致焊道中心出现热裂纹。一切影响焊道成形系数的因素都会影响热裂纹的发生。
4 中间消氢热处理
Cr-Mo钢冷裂倾向大, 导致产生裂纹的影响因素中, 氢的影响居首位, 因此, 焊后 (或中间停焊) 必须立即消氢。一般说来, Cr-Mo钢零件的壁较厚、刚性大、修补周期长, 焊后不能很快进行热处理, 为防裂并稳定焊件尺寸, 在焊缝完成后进行比最终热处理温度低的中间热处理。这类钢的后热温度一般为300～350℃, 也有少数制造单位取350～400℃的。中间热处理规范随钢种、结构、制造单位的经验而异, 一般中间热处理温度为 (620～640℃) ±15℃。
5 焊接规范的选择
焊接线能量 (焊接电压焊和接电流的乘积与焊接速度之间的关系) 、预热温度和层间温度直接影响到焊接部位的冷却条件, 一般来说, 焊接线能量越大, 冷却速度越慢。
加之伴有较高的预热和层间温度, 就会使接头各区的晶粒粗大, 强度和韧性都会降低。对于低合金耐热钢而言, 对焊接线能量在一定范围内变化并不敏感, 也就是说, 允许的焊接线能量范围较宽, 只有当线能量过大时, 才会对强度和韧性有明显的影响, 所以为了防止冷裂纹的产生, 希望焊接时线能量不要过小。
6 结束语
在对Cr-Mo钢零部件进行焊接修理时, 应正确选择焊接材料、正确掌握预热与层间温度、正确选择焊接规范 (焊接线能量) 、制定正确的焊后热处理以及中间消除应力热处理规范。使修复后的Cr-Mo钢零部件能满足不同使用条件下的要求, 最终提高设备的使用寿命。
参考文献
[1]周振丰, 张文钺.焊接冶金与金属焊接性[M].北京:机械工业出版社, 1988.
[2]钱昌黔.耐热钢焊接[M].北京:水利电力出版社, 1988.