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        工業(yè)鋁型材廠(chǎng)家告訴你,獲得一個(gè)理想的焊縫以及滿(mǎn)意的焊接結構一般取決于這幾個(gè)因素!

        時(shí)間: 2021-01-01 07:00:18    來(lái)源: 江陰諾恒金屬制品有限公司
          工業(yè)鋁型材廠(chǎng)家告訴你,獲得一個(gè)理想的焊縫以及滿(mǎn)意的焊接結構一般取決于這幾個(gè)因素!
          1)材料的基本物理性能,主要指材料的熔點(diǎn)和導熱性。
          焊接時(shí)母材的焊縫區域需要在外界焊接熱源的作用下,焊縫溫度超過(guò)母材熔點(diǎn)或趨于接近母材的熔點(diǎn),另外,焊縫區域在受到熱源加熱的同時(shí),母材自身會(huì )從受加熱區向外傳導熱量。從更易于焊接的角度出發(fā),希望母材具有低的熔點(diǎn)和導熱性,這二者相比,在現有的焊接熱源的條件下,導熱性的影響更為重要。
          2)材料的成分,主要指母材和焊接材料的含碳量和S、P含量。


          鋼在冶煉過(guò)程中會(huì )存在伴生元素,其中碳、硫、磷會(huì )降低其焊接性。因此,為滿(mǎn)足焊接要求,通常碳含量低于0.2%,細晶粒結構鋼因其本身碳含量低于0.2%而適于焊接。高合金鋼中的合金元素如鉻、鎳、鈦、鎢及類(lèi)似元素會(huì )增加焊接難度,主要是其易和空氣中的氧氣發(fā)生反應,因此高合金鋼應在保護氣體下或熔渣中進(jìn)行焊接。焊材的成分一定程度上適應于將要進(jìn)行焊接的母材金屬,為了改善焊接性通常其碳、磷、硫含量低于母材金屬,而焊接填料中其余合金元素的含量應當在一定程度上高于母材金屬中的含量,這主要考慮其在焊接過(guò)程中的合金元素燒損。
          圖1焊接接頭的不同組織區域
          3)焊接熱過(guò)程(循環(huán))對焊接接頭不均勻性的影響。
          施焊的熱過(guò)程中對焊接接頭即焊縫和熱影響區熱的影響程度是不同的,下面以熔化焊為例結合圖1加以介紹。焊縫區域被加熱到熔點(diǎn)以上,冷卻后形成鑄造組織,由于沿母材方向散熱快,故形成沿母材方向放射狀結晶。在焊接過(guò)程中熱影響區經(jīng)歷了相對復雜的“熱處理”過(guò)程。與焊縫距離不同的位置經(jīng)歷不同的熱處理過(guò)程,并且在其內部會(huì )發(fā)生不同的組織轉變,它們與傳統的熱處理過(guò)程相類(lèi)似。距焊縫朂近的區域稱(chēng)為熔合線(xiàn)(區),此區的溫度處于固相線(xiàn)與液相線(xiàn)之間,此區域應注意熱裂紋傾向。緊鄰的下一個(gè)區為過(guò)熱區,在碳含量高于0.2%時(shí)會(huì )使焊縫快速冷卻,易使材料變硬脆并具有裂紋傾向。下一個(gè)區為正火區,它通常形成比母材更加細小的組織。再往下的一個(gè)區稱(chēng)為部分組織轉變區。熔合線(xiàn)(區)、過(guò)熱區、正火區和部分組織轉變區又統稱(chēng)為熱影響區,簡(jiǎn)稱(chēng)HAZ,它往往是焊接接頭的薄弱區域。
          從以上分析可以看出:焊接接頭在成分、組織和性能上是一個(gè)不均勻體,其不均勻程度遠遠超過(guò)鑄件和鍛件,它對結構的力學(xué)行為,特別是斷裂行為有重要的影響。
          4)焊接應力與變形以及裂紋與脆斷。
          由于焊接過(guò)程是一個(gè)局部不均勻加熱的過(guò)程,不均勻的溫度場(chǎng)會(huì )導致熱應力的產(chǎn)生。對于易碎材料如鑄鐵,則會(huì )在焊縫處或焊縫邊緣區域導致裂縫;對于塑性材料如鋼材,則可通過(guò)塑性變形來(lái)消除一部分內應力,但仍會(huì )有相當多的內應力殘留,由此造成的殘余塑性變形和殘余應力會(huì )大大降低材料的塑性變形儲備,并引起結構的變形。再加上焊接工藝缺欠帶來(lái)的影響,將導致結構的承載能力下降。如果在工藝缺欠處形成三軸應力狀態(tài),就可能在相對較小載荷下發(fā)生可怕的在破壞前無(wú)明顯變形的脆性破壞。
          5)焊接結構及接頭中的應力集中
          焊接結構具有整體性且剛度大,焊接接頭又具有工藝缺欠的特點(diǎn),焊縫的布置、數量、次序和內部缺欠的大小形貌位置等都會(huì )影響應力的分布,并對應力集中敏感,而應力集中又是結構疲勞、脆斷等破壞的起源。
          keyword:工業(yè)鋁型材
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