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鍍鋅鋼格板焊接安裝分析研究

發(fā)布時(shí)間: 2021-05-12 01:18:27

    鍍鋅鋼格板作為一種新型材料,應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鍍鋅成為鋼格板重要的防腐方法,不僅因?yàn)殇\可在鋼鐵表面形成致密的保護(hù)層,還因?yàn)殇\具有陰極保護(hù)效果。當(dāng)鍍鋅層破損,它仍能通過陰極保護(hù)作用來(lái)防止鐵質(zhì)母材腐蝕,這種保護(hù)效果可延伸到1~2mm無(wú)保護(hù)層的區(qū)域,因此鍍鋅可以有效地保護(hù)到板材的切口和冷加工造成的微裂紋以及近焊縫的鋅燒損區(qū),防止從這里開始生銹。

    鍍鋅鋼格板運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)由于安裝的需要,有時(shí)需要二次焊接,由于鋅層的存在給鍍鋅鋼格板的焊接帶來(lái)了一定困難,鋅的熔點(diǎn)約為420℃,揮發(fā)溫度為908℃,這不利于焊接,當(dāng)電弧剛一引燃就揮發(fā)了。鋅的揮發(fā)和氧化會(huì)導(dǎo)致氣孔、未熔合及裂紋,甚至影響電弧穩(wěn)定性,其中焊接裂紋、氣孔和夾渣是最主要的問題。

原因分析及措施

   (1)裂紋  在焊接過程中,熔化的鋅浮在熔池的表面或位于焊縫根部。由于鋅的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵,熔池中的鐵首先結(jié)晶,液態(tài)鋅會(huì)沿著鋼的晶界滲入其中,導(dǎo)致晶間結(jié)合變?nèi)?。而且鋅與鐵之間易形成金屬間脆性化合物Fe3Zn10FeZn10,進(jìn)一步降低了焊縫金屬的塑性。因此在焊接殘余應(yīng)力的作用下易沿晶界裂開,形成裂紋。  

     1) 影響裂紋敏感性的因素  

     ① 鋅層的厚度  鍍鋅鋼格板的鋅層較薄,裂紋敏感性小,而熱鍍鋅鋼格板的鋅層較厚,裂紋敏感性較大。  

     ② 鋼格板工件厚度  厚度越大,焊接拘束應(yīng)力越大,裂紋敏感性越大。

     ③ 焊縫間隙  間隙越大,裂紋敏感性越大。  

     ④ 焊接方法  用手工電弧焊焊接時(shí)裂紋敏感性小,而用CO2氣體保護(hù)焊焊接時(shí)裂紋敏感性大一些。  

     2) 防止裂紋的方法  ① 在鍍鋅鋼格板焊接時(shí),先用氧乙炔或噴砂等方法去除鋼格板附近的鍍鋅層,同時(shí)控制間隙不宜過大,一般1.5mm左右。  ② 選用含Si量低的焊接材料。氣體保護(hù)焊時(shí)應(yīng)采用含Si量低的焊絲,手工焊時(shí)采用鈦型、鈦鈣型焊條。

   (2)氣孔  

    鍍鋅鋼格板附近的鋅層在電弧熱的作用下產(chǎn)生氧化(形成ZnO)及蒸發(fā),并揮發(fā)出白色煙塵和蒸氣,因此極易在焊縫中引起氣孔。焊接電流越大,鋅的蒸發(fā)越嚴(yán)重,氣孔敏感性越大。用鈦型、鈦鈣型焊條焊接時(shí),在中等電流范圍內(nèi)不易產(chǎn)生氣孔。而用纖維素型和低氫型焊條焊接時(shí),小電流和大電流下均易產(chǎn)生氣孔。另外焊條角度應(yīng)盡量控制在30°~70°范圍內(nèi)。

  (3)鋅的蒸發(fā)及煙塵  

    用電弧焊焊接鍍鋅鋼鋼格板時(shí),熔池附近的鋅層在電弧熱的作用下氧化成ZnO并蒸發(fā),形成很大的煙塵。這種煙塵中主要成分為ZnO,對(duì)工人的呼吸器官具有很大的刺激作用,因此,焊接時(shí)必須采取良好的通風(fēng)措施。在同樣焊接規(guī)范下,用氧化鈦型焊條焊接時(shí)所產(chǎn)生的煙塵量較低,而低氫型焊條焊接時(shí)產(chǎn)生的煙塵量較大。

  (4)氧化物夾渣

    焊接電流較小時(shí),加熱過程中形成的ZnO不易逸出,易造成ZnO夾渣。ZnO比較穩(wěn)定,其熔點(diǎn)為1800℃。大塊狀的ZnO夾渣對(duì)焊縫塑性具有非常不利的影響。利用氧化鈦型焊條時(shí),ZnO呈細(xì)小均勻分布,對(duì)塑性及抗拉強(qiáng)度影響都不大。而用纖維素型或氫型焊條時(shí),焊縫內(nèi)的ZnO較大、較多,焊縫性能差。


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