樱花福利院私人入口高清_三秒直接进网站入口的代码_非会员满十八崴按此进入

薄壁螺柱焊焊接质量工艺改善方法

2020-09-14 13:46:22
梁新琼
原创
3899

螺柱焊是一种广泛运用于汽车、船舶、工程制造等领域的焊接工艺。其主要起到固定连接作用,因而需要具有一定的位置精度及结合强度要求。若螺柱焊焊接质量达不到要求,将导致工件脱落,无法满足最终装配要求。尤其对于薄壁异形工件,焊接电流的波动将直接影响焊接质量,当焊接电流大时会导致焊透、击穿现象;电流小时会导致虚焊、气孔现象。

1螺柱焊原理及方式

1.1焊接原理。

目前螺柱焊焊接主要通过两种原理实现:尖端引弧式(电容储能式)和拉弧式。储能式螺柱焊焊接需要将设置好的能量额度冲入电容内,随后焊接时,能量从电容中一次性全部释放,用于焊接,焊接时间为1-5毫秒。储能式螺柱焊的焊接能力有限,一般运用于焊接直径3-10毫米的螺柱。而拉弧式螺柱焊焊接通过变压器/整流器降压后直接放电。由于不需要预充电,电能可以源源不断地释放,所以焊接时间长短可以控制,根据设备功率不同,可焊接直径3-25mm的螺柱。1.2焊接方式。以储能式螺柱焊焊接为例,螺柱(正对工件)被焊枪加速至0.5-1米/秒的速度运动,与此同时,电容电瓶也充电完成;放电尖端接触工件产生放电电流,尖端被瞬间强大的电流加热并蒸发;电弧引燃,在1-2毫秒内使工件母材熔化;螺柱被压入焊接熔池,热量很快被工件吸收,使焊池凝固;两者间达到原子间结合,形成永久焊接接头螺柱牢牢地焊接在了工件上。

2螺柱焊焊接质量的典型影响因素

2.1焊接材料影响。

螺柱及焊接工件的材料,由于其自身的材料化学成分影响。焊接工件首先需要满足的是在厚度上与螺柱直径相匹配,一般情况下螺柱直径与工件厚度的比例不大于3:1。如在非对称或不规则的工件进行焊接,如不采取相应的防护措施,极有可能造成电弧偏移螺柱中心的现象,即“磁偏吹”现象。磁偏吹表现为螺柱与工件间的电弧不稳定,导致螺柱与工件接合处金属熔化不规则,接合面积小于螺柱面积,这样的接头必然会存在一定缺陷,从而影响焊接质量。材料表面杂质,包括水分、氧化皮、油污等,不仅会大大降低电弧导电性,引起电弧偏吹,而且会形成夹杂,影响焊缝的内在质量。当材料表面状态未知或发生变化时,采用相同的焊接工艺参数施焊,焊接质量将不稳定。

2.2螺柱垂直度影响。在焊接过程的细分状态中,在接头成型时,螺柱下落方向尽量保持与工件垂直。有资料研究发现,偏斜的角度超过2.5°时,焊接质量会受到一定的影响。当螺柱被压入焊池瞬间呈倾斜状态,就可能使螺柱一边出现未焊透,而另一边液体金属被挤飞,导致焊接接头质量降低。尤其手工操作时,螺柱垂直度在很大程度上由操作者把握,受人为因素印象更大。

3改善螺柱焊焊接质量的方式

3.1保证螺柱焊接强度(材料影响)。

根据热传导傅立叶定律,单位时间内通过定截面的热量,正比例于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。较厚部位对电弧加热部位的冷却作用最强,接头温度下降速度最快,其次是薄壁部位,而细杆的散热速度最慢。通过工件定位夹具,工件薄壁部位与夹具充分接触,焊接操作时,机械打磨去除工件表面与夹具接触面的氧化皮,而工件较厚本体与夹具通过铜网弹性接触。

夹具起到两个作用:

其一,工件薄壁及本体分别通过紧贴及弹性接触,实现了“焊枪-螺柱-工件-夹具”之间均匀的电流回路分布;

其二,减小了工件本体与工装的接触面积的同时,保证薄壁与工装的充分接触,从而实现了工件整体均匀的散热效果。

3.2保证螺柱位置精度(垂直度影响)。

为保证焊接后螺柱的位置要求,首先需要保证螺柱与焊枪的平行关系,同时也要保证焊枪与工件的垂直度关系。随着焊接次数的增加,螺柱卡头十字槽与焊枪之间的同轴度不断增大,导致螺柱与焊枪(支撑套筒)之间形成斜角;焊枪与工件之间主要通过三角支撑套筒保证,由于人工手动操作焊枪,支撑套筒与工件无法保证每次都是三点接触,尤其是在施焊的瞬间,一致性无法保证。为此对焊枪进行定位,将焊枪(定位套筒)固定。定位套筒与焊枪螺纹连接,定位套筒通过C型爪,固定于气动导轨上。焊枪通过气压作用,在垂直方向上,仅可以通过导轨活动,焊接时,仅需提供在垂直方向的下压力,以此保证焊枪与工件的垂直关系。

3.3验证分析。通过以上的分析:薄壁工件通过夹具固定,利用弹性的铜网实现工件和夹具之间的可靠接触,在台阶处增加了一处热平衡空间使焊接过程中较为均匀的热量。焊枪通过气动导轨固定,在气动作用下垂直下行,保证了焊枪与焊接面之间的垂直。最终成功制作出符合技术要求的螺柱焊产品。

 

发表评论
56+23=?
评论通过审核后显示。
  • 在线客服
  • 关注微信
    • 业务咨询
    • 人才招聘
    • 售后咨询
  • 扫一扫关注微信
  鸿栢科技
  深圳市鸿栢科技实业有限公司
移动访问
西青区| 东辽县| 平泉县| 伊吾县| 宣城市| 海盐县| 铜山县| 灵寿县| 通海县| 邹城市|