閃光對焊的特點(diǎn)

時(shí)間：2020-01-05作者：滄州格寧管道設(shè)備有限公司瀏覽：511

所有鋼和有色金屬幾乎都可以閃光對焊，但要獲得優(yōu)質(zhì)接頭，還需根據(jù)金屬的有關(guān)特性，采取必要的工藝措施?，F(xiàn)分析如下：
（1）導(dǎo)電導(dǎo)熱性 對于導(dǎo)電導(dǎo)熱性好的金屬，應(yīng)采用較大的比功率和閃光速度，較短的焊接時(shí)間，預(yù)熱閃光佳
（2）高溫強(qiáng)度 對于高溫強(qiáng)度高的金屬，應(yīng)采用增大溫塑性區(qū)的寬度，采用較大的**鍛力。
（3）結(jié)晶溫度區(qū)間 結(jié)晶溫度區(qū)間越大，半熔化區(qū)越寬，應(yīng)采用較大的**鍛壓力和**鍛留量，以便把半溶化區(qū)中的熔化金屬全部排擠進(jìn)去，以免留在接頭中引起縮孔、疏松和裂紋等缺陷。
（4）熱敏感性 常見的有兩種情況，**種是淬火鋼，焊后接頭易產(chǎn)生淬火組織，使硬度增高、塑性降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生淬火裂紋。淬火鋼通常采用加熱區(qū)寬的預(yù)熱閃光對焊，焊后采用緩慢冷卻和回火等措施。*二種是經(jīng)冷作強(qiáng)化的金屬（如奧氏體不銹鋼），焊接時(shí)接頭和熱影響區(qū)發(fā)生軟化，使接頭強(qiáng)度降低。焊接此類金屬通常采用較大的閃光速度和**鍛壓力，以盡量縮小軟化區(qū)和減輕軟化程度。
（5）氧化性 接頭中的氧化物夾雜對接頭質(zhì)量有嚴(yán)重危害，因此，防止氧化和排除氧化是提高接頭質(zhì)量的關(guān)鍵。金屬的成分不同，其氧化性的生成也不同。若生成氧化物的熔點(diǎn)**被焊金屬，這時(shí)氧化物有較好的流動(dòng)性，**鍛時(shí)容易被排擠出來。若生成氧化物的熔點(diǎn)**被焊金屬，就必須在被焊金屬還處在溶化狀態(tài)時(shí)，才有可能將他們排出。因此，在焊接含有較多硅、鋁、鉻、一類元素的合金鋼時(shí)，應(yīng)該采取嚴(yán)格的工藝措施，徹底排除氧化物。
下面介紹幾種常用金屬材料閃光對焊的特點(diǎn)：
1、碳素鋼的閃光對焊
這類材料具有電阻系數(shù)高，加熱時(shí)碳元素的氧化為接口提供保護(hù)性氣氛，不含有生成高熔點(diǎn)氧化物的元素等優(yōu)點(diǎn)。因而都屬于焊接性較好的材料。
隨著鋼中的含碳量的增加，電阻系數(shù)增大、結(jié)晶區(qū)間、高溫強(qiáng)度及淬硬傾向都隨之增大。因而需要相應(yīng)增加**鍛壓強(qiáng)和**鍛留量。為了減輕淬火的影響?？刹捎妙A(yù)熱閃光對焊，并進(jìn)行焊后熱處理。
碳素鋼閃光對焊時(shí)，由于碳向加熱端面擴(kuò)散并被強(qiáng)烈氧化，以及**鍛時(shí)，半溶化區(qū)內(nèi)含碳量高的溶化金屬被擠出，所以在接頭處形成含碳量低的貧碳層（呈白色，也稱亮帶）。貧碳層的寬度隨著鋼含量的提高、預(yù)熱時(shí)間的加長而增寬；隨著含碳量的增大和氣體介質(zhì)氧化傾向的減弱而變窄。采用長時(shí)間的熱處理可以消除貧碳層。
用得多的是碳素鋼閃光對焊。只要焊接條件選擇適當(dāng)，一般不會(huì)出現(xiàn)困難。甚至對溶焊來說比較難焊的鑄鐵也是一樣。
鑄鐵通常采用預(yù)熱閃光對焊，用連續(xù)閃光對焊容易形成白口。由于含碳量很高，閃光時(shí)產(chǎn)生大量的保護(hù)氣氛，自保護(hù)作用較強(qiáng)，即使在工藝參數(shù)波動(dòng)很大時(shí)，在接口中也只有少量氧化夾雜物。
2、合金鋼的閃光對焊
合金元素含量對鋼性能的影響和應(yīng)采取的工藝措施如下：
1）鋼中的鋁、鉻、硅、鉬等元素易生成高熔點(diǎn)氧化物，應(yīng)增大閃光和**鍛速度，以減少其氧化。
2）合金元素含量增加，高溫強(qiáng)度提高，應(yīng)增加**鍛壓強(qiáng)。
3）對于珠光體鋼，合金元素增加，淬火傾向性就增大，應(yīng)采取防止淬火脆化的措施。
低合金鋼的焊接特點(diǎn)與中碳鋼相似，具有淬硬傾向，應(yīng)采用相應(yīng)的熱處理方法。這類鋼的高溫強(qiáng)度大，易生成氧化物夾雜，需要采用較高的**鍛壓強(qiáng)，較高的閃光和**鍛速度。
高碳合金鋼除具有高碳鋼的特點(diǎn)外，還含有一定數(shù)量的合金元素。由于含碳量高，結(jié)晶溫度區(qū)間寬，接口處的半熔區(qū)就較寬，如果**鍛壓力不足，塑性變形量不夠，殘留在半溶化區(qū)內(nèi)的液態(tài)金屬將形成疏松組織。還因含有合金元素，會(huì)形成高熔點(diǎn)氧化物夾雜。因此，需要較高的閃光和**鍛速度，較大的**鍛壓強(qiáng)和**鍛留量。
3、鋁及其合金的閃光對焊
這類材料具有導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，熔點(diǎn)低，易氧化且氧化物熔點(diǎn)高、塑性溫度區(qū)窄等特點(diǎn)，給焊接帶來困難。
鋁合金對焊的焊接性較差，工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，易產(chǎn)生氧化夾雜物、疏松等缺陷，使接頭強(qiáng)度和塑性急劇降低。閃光對焊時(shí)，必須采用很高的閃光和**鍛速度、大的**鍛留量和強(qiáng)迫形成的**鍛模式。所需比功率也要比鋼件大得多。
4、銅及其合金的閃光對焊
銅的導(dǎo)熱性比鋁好，熔點(diǎn)較高，因而比鋁要難焊的多。純銅閃光對焊時(shí)，很難在端面形成液態(tài)金屬層和保持穩(wěn)定的閃光過程，也很難獲得良好的塑性溫度區(qū)。為此，焊接時(shí)需要很高的后閃光速度、**鍛速度和**鍛壓強(qiáng)。
銅合金（如黃銅、青銅）的對焊比純銅容易。黃銅對焊時(shí)由于鋅的蒸發(fā)而使接頭性能下降，為了減少鋅的蒸發(fā)，也應(yīng)采用很高的后閃光速度、**鍛速度和**鍛壓強(qiáng)。
鋁和銅用閃光對焊焊成的過渡接頭廣泛用于電機(jī)行業(yè)。由于它們的熔點(diǎn)相差很大，鋁的熔化比銅快4-5倍，所以要相應(yīng)增大鋁的伸出長度。鋁和銅閃光對焊的工藝參數(shù)可參考下表。鋁和銅對焊時(shí)，可能形成金屬間化合物，增加接頭脆性。
5、鈦及其合金的閃光對焊
鈦及其合金的閃光對焊的主要問題是由于淬火和吸收氣體（氫、氧、氦等）而使接頭塑性降低。鈦合金的淬火傾向與加入的合金元素有關(guān)。若加入穩(wěn)定β相元素則淬火傾向增大，塑性將進(jìn)一步降低。若采用強(qiáng)烈閃光的連續(xù)閃光對焊，不加保護(hù)氣體就可獲得滿意的接頭。當(dāng)采用閃光、**鍛速度較小的預(yù)熱閃光焊時(shí)，應(yīng)在保護(hù)氣氛中焊接。預(yù)熱溫度為1000-1200度，工藝參數(shù)和焊接鋼時(shí)基本一致，只是閃光留量稍有增加。此時(shí)可獲得較高塑性的接頭。 [2] 

典型工件

編輯
1、桿件的對焊
多用于建筑業(yè)的鋼筋對焊，通常直徑d<10mm者用電阻對焊；d>10mm用連續(xù)閃光對焊；d>30mm用預(yù)熱閃光對焊。用手動(dòng)對焊機(jī)時(shí)，由于焊機(jī)功率較小（通常不過50KVA）d=15-20mm時(shí)，一般就要用預(yù)熱閃光對焊。
桿件對焊時(shí)可使用半圓形或V形夾鉗電，后者可用于各種直徑，因而獲得廣泛應(yīng)用。桿件屬實(shí)心斷面，剛性較大，可采用較長的伸出長度。
2、管子對焊
管子對焊廣泛用于鍋爐制造、管道工程及石油設(shè)備制造。根據(jù)管子的斷面和材料選擇連續(xù)或預(yù)熱閃光對焊。夾鉗電可以用半圓形或V形。通常當(dāng)管徑與壁厚的比值大于10時(shí)可選用半圓形，以防管子被壓扁。比值小于10時(shí)可選用V形。為避免管子在夾鉗電中滑移，夾鉗電應(yīng)有適當(dāng)?shù)墓ぷ鏖L度。管徑為20-50mm時(shí)，工件長度為管徑的2-2.5倍；管徑為200-300mm時(shí)為1-1.5倍。
由于管子是展開形斷面，散熱較快，端面液態(tài)金屬易于冷卻，**鍛時(shí)難于擠出。面積分散，又使閃光過程中自保護(hù)作用減弱。因此，當(dāng)工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，非金屬夾雜物會(huì)殘留在接口中形成灰斑缺陷。保持穩(wěn)定閃光，提高閃光和**鍛速度，并采用氣體保護(hù)，能減少或消除灰斑。
管子焊后，需去除內(nèi)外毛刺，以保證管子外表光潔，內(nèi)部有一定的通道孔徑。去除毛刺需使用**工具。
3、薄板對焊
薄板對焊在冶金工業(yè)軋制鋼板的連續(xù)生產(chǎn)線上廣泛應(yīng)用。板材寬度從300到1500mm以上，厚度從小于1mm到十幾mm。材料有碳鋼、合金鋼及有色金屬及其合金等。板材對焊后，接頭由于將經(jīng)受軋制，并生產(chǎn)很大的塑性變形，因而不僅要有一定的強(qiáng)度、而且應(yīng)有很高的塑性。厚度小于5mm的鋼板，一般采用連續(xù)閃光對焊，用平面電單面導(dǎo)電，板材較厚時(shí)，采用預(yù)熱閃光對焊，雙面導(dǎo)電，以保證沿整個(gè)端面加熱均勻。
薄板焊接時(shí)，因斷面的長與寬之比較大，面積分散、接頭冷卻快，閃光過程中自保護(hù)作用較弱，同時(shí)，液態(tài)過梁細(xì)小，端面上液態(tài)金屬層薄。易于氧化和凝固。因此必須提高閃光和**鍛速度。焊后須趁熱用毛刺切除裝置切除毛刺。
4、環(huán)形件對焊
環(huán)形件（如車輪輞、鏈環(huán)、軸承環(huán)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)安裝邊等）焊接時(shí)，除了考慮對焊工藝的一般規(guī)律外，還應(yīng)注意分流和環(huán)形件變形彈力的影響。由于存在分流，需用功率要增大15-50%。分流雖環(huán)形件直徑的減小，斷面的增大，以及材料電阻率的減小而增大。
環(huán)形件對焊時(shí)，**鍛壓力的選擇必須考慮變形反彈力的影響，但由于分流有對環(huán)背加熱的作用，因而**鍛壓力增加量不大。
自行車、摩托車鋼圈、汽車輪輞均采用連續(xù)閃光對焊，夾鉗電的前口必須與工件斷面相吻合。**鍛時(shí)，為了防止反彈力影響接頭質(zhì)量，甚至拉開接頭，需要延長無電流**鍛時(shí)間。
錨鏈，傳動(dòng)鏈等鏈環(huán)多用于低碳鋼和低合金鋼制造，直徑d<20mm時(shí)可用電阻對焊，d>20mm時(shí)可用預(yù)熱閃光對焊，預(yù)熱的目的是為了使接口處加熱均勻，**鍛時(shí)容易產(chǎn)生一定的塑性變形。
5、刀具對焊
刀具對焊時(shí)刀具制造業(yè)中用于制造毛坯的工藝方法之一，主要是高速鋼和中碳鋼的對焊，刀具對焊有如下特點(diǎn)：
1）高速鋼淬火傾向大，焊后硬度將大大提高，并可能產(chǎn)生淬火裂紋。為了防止裂紋，可采用預(yù)熱閃光對焊。預(yù)熱時(shí)，將接口附近5-10mm范圍內(nèi)的金屬加熱到1100-1200℃。焊后在600-700℃的電爐中保溫30min進(jìn)行退火。
2）高速鋼加熱到高溫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生晶粒長大或在半熔化晶界上形成萊氏體共晶物，使接頭變脆。萊氏體共晶物不能通過熱處理消除。因此需要用充分的**鍛來消除這種組織。

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