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工业铝型材厂家告诉你,获得一个理想的焊缝以及满意的焊接结构一般取决于这几个因素!

时间: 2021-01-01 07:00:18    来源: 江阴诺恒金属制品有限公司
  工业铝型材厂家告诉你,获得一个理想的焊缝以及满意的焊接结构一般取决于这几个因素!
  1)材料的基本物理性能,主要指材料的熔点和导热性。
  焊接时母材的焊缝区域需要在外界焊接热源的作用下,焊缝温度超过母材熔点或趋于接近母材的熔点,另外,焊缝区域在受到热源加热的同时,母材自身会从受加热区向外传导热量。从更易于焊接的角度出发,希望母材具有低的熔点和导热性,这二者相比,在现有的焊接热源的条件下,导热性的影响更为重要。
  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。


  钢在冶炼过程中会存在伴生元素,其中碳、硫、磷会降低其焊接性。因此,为满足焊接要求,通常碳含量低于0.2%,细晶粒结构钢因其本身碳含量低于0.2%而适于焊接。高合金钢中的合金元素如铬、镍、钛、钨及类似元素会增加焊接难度,主要是其易和空气中的氧气发生反应,因此高合金钢应在保护气体下或熔渣中进行焊接。焊材的成分一定程度上适应于将要进行焊接的母材金属,为了改善焊接性通常其碳、磷、硫含量低于母材金属,而焊接填料中其余合金元素的含量应当在一定程度上高于母材金属中的含量,这主要考虑其在焊接过程中的合金元素烧损。
  图1焊接接头的不同组织区域
  3)焊接热过程(循环)对焊接接头不均匀性的影响。
  施焊的热过程中对焊接接头即焊缝和热影响区热的影响程度是不同的,下面以熔化焊为例结合图1加以介绍。焊缝区域被加热到熔点以上,冷却后形成铸造组织,由于沿母材方向散热快,故形成沿母材方向放射状结晶。在焊接过程中热影响区经历了相对复杂的“热处理”过程。与焊缝距离不同的位置经历不同的热处理过程,并且在其内部会发生不同的组织转变,它们与传统的热处理过程相类似。距焊缝朂近的区域称为熔合线(区),此区的温度处于固相线与液相线之间,此区域应注意热裂纹倾向。紧邻的下一个区为过热区,在碳含量高于0.2%时会使焊缝快速冷却,易使材料变硬脆并具有裂纹倾向。下一个区为正火区,它通常形成比母材更加细小的组织。再往下的一个区称为部分组织转变区。熔合线(区)、过热区、正火区和部分组织转变区又统称为热影响区,简称HAZ,它往往是焊接接头的薄弱区域。
  从以上分析可以看出:焊接接头在成分、组织和性能上是一个不均匀体,其不均匀程度远远超过铸件和锻件,它对结构的力学行为,特别是断裂行为有重要的影响。
  4)焊接应力与变形以及裂纹与脆断。
  由于焊接过程是一个局部不均匀加热的过程,不均匀的温度场会导致热应力的产生。对于易碎材料如铸铁,则会在焊缝处或焊缝边缘区域导致裂缝;对于塑性材料如钢材,则可通过塑性变形来消除一部分内应力,但仍会有相当多的内应力残留,由此造成的残余塑性变形和残余应力会大大降低材料的塑性变形储备,并引起结构的变形。再加上焊接工艺缺欠带来的影响,将导致结构的承载能力下降。如果在工艺缺欠处形成三轴应力状态,就可能在相对较小载荷下发生可怕的在破坏前无明显变形的脆性破坏。
  5)焊接结构及接头中的应力集中
  焊接结构具有整体性且刚度大,焊接接头又具有工艺缺欠的特点,焊缝的布置、数量、次序和内部缺欠的大小形貌位置等都会影响应力的分布,并对应力集中敏感,而应力集中又是结构疲劳、脆断等破坏的起源。
  keyword:工业铝型材
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