超大电流焊接时药皮不易脱落的不锈钢焊条（可编辑）.doc

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1、超大电流焊接时药皮不易脱落的不锈钢焊条 r 。 锄专家论坛渤 蜉掳超 大 电流 焊 接 时药脱 落 的不 锈 钢 焊 条工理 大 究 0 3 0 0 2 4太 原 学 焊 接 材 料 研 所 孙 咸要 板 堆 ! 【艺 参 数 实 测 对 比 宏 观 观 测 分 析 等 试 验 方 法 研 究 超 大 电 流 焊 接 时 不 锈 钢 焊 条 药 皮 与摘 采 用 平 焊 、 、 ,工j 机 理 以 及 脱 原 理 实 测 了 专 用 焊 条 的 药 皮 抗 脱 落 性 和 综 合焊 芷 问 形 成 的 熔 化 组 织 特 性 、 药 皮 温 升 脱 落 , 控 制 药 皮 落 ,型 不 条 在

2、 超 大 电 流 下 焊 接 时 后 段 焊 条 药 皮 部 分 区 域 被 熔 化 生 成 的 蜂 窝 状 组 织艺 性 等 指 标 。 结 果 表 明 , 新 专 用 锈 钢 焊 , ,型 A 脱 性 于 对 比 用 C 焊 条 关 键 原 因芯 氧 化 层 形 成 牢 固 结 合 层 随 焊 接 电 流 超 大 化 增 加 新 专用 焊 条 药 皮 抗 落 优 ,与 焊 。 ,一三组 起 用 超 大 电 流 焊 接 时 不 锈 钢 焊 条 药 皮 脱 落 受 个 条 件 的 控 制 是 焊是 前 者 药 皮 在 高 温 时 形 成 的 蜂 窝 状 织 存 作 。 , ,二 三 j 上胀

3、是 药 皮 的 高 温 塑 性 变 形 性 能 差 是 焊 g 与 药 皮 间 的 结 合 层 过 早被 分 离 。 述芯 的 电 阻 大 、 温 升 高 、 线 膨 系 数 大 ; ;一一二 三 二 不 町 基 于 文 中 提 出 的 控 制 药 皮 温 升 脱 落 对 策 研条 件 中 , 是 药 皮 脱 落 的 必 要 条 件 , 和 则 是 充 分 条 件 , 者 缺 。 ,” “ ”“不 条 在 苛 刻 要 求 产 品 中应 用 获 得 了 满 意 的 使 用 效 果 。制 的 在 特 大 电 流 下 焊 接 时 药 皮 不 脱 落 的 专 用 锈 钢 焊 ,流 皮 脱关 键 词 :

4、 不 锈 钢 焊 条 超 大 电 药 落中 图 分 类 号 : T G 4 5 3 . 91 /2 1 /3焊 至 剩 余 焊 条 长 度 时 , 药 皮 纷 纷 脱 落 , 顷 刻 间0 前 言焊 条 变 成 了 光 焊 芯 , 不 得 不 弃 废 择 新 。 焊 条 的 有 效 利 用剧 下 镁 罐 的 生 产 成 本 明显 上 升 。 以 某 罐 厂 每 天早 期 关 于 不 锈 钢 焊 条 药 皮 温 升 开 裂 问 题 的 探 讨 , 率 急 降 ,4 0 k 有 约 1 3 1 5 焊 条 因 药 皮 脱应 学 观 方 面 逐 步 形 成 了 共 识 并 导 致 关 键 使 用 焊

5、 条 为 例 , 将当 说 在 术 点 , g kg一 1 4 7 5 0 元 月 费 2 . 2 5 万 元刃 而 随 国 业 的 急 速 发 落 而 被 丢 弃 , 浪 费 价 值 , 个 浪 ,技 术 的 迎 而 解 。 然 , 着 中 炼 镁一 一2 7 止 超工 了 泛 应 用 金 属 镁 还 原 罐 年 浪 费 万 元 。 这 是 组 惊 人 的 浪 费 数 据 。 防展 , 皮 江 法 炼 镁 艺 获 得 广 的 。匹 研 大 电 流 焊 接 时 药 皮 脱 落 , 必 须 突 破 原 有 的 不 锈 钢 焊 条的 大 量 使 用 , 促 进 了 与 其 配 的 不 锈 钢 专

6、用 焊 条 的了 生 药 皮 温 升 开 裂 机 理 , 推 出 新 的 药 皮 抗 脱 落 机 制 。 为 此 ,发 和 生 产 。 近 年 来 金 属 镁 还 原 罐 生 产 厂 家 为 提 高4 m m 以 基 础 首 次 提 出 药 皮 与 焊 芯直 径 条 超 大 电 流 如 采 用 文 中 药 皮 的 熔 化 特 性 为 ,产 效 率 , 多 采 用 粗 焊 、 西2 0 0 2 5 0 A 以 上 5 m m 间 结 合 层 概 念 , 探 讨 高 温 下 药 皮 与 焊 芯 形 成 牢 固 结 合焊 条 时 , 焊 接 电 流 为 ; b 焊 条 时 ,2 5 0 3 0 0

7、A 以 工 不 层 的 可 能 性 , 揭 示 结 合 层 抗 药 皮 脱 落 机 制 ;并 以 此 理 论焊 接 电 流 为 上 焊 接 艺 , 锈 钢 焊 条 药“ “一耐 电 流 不 易 脱 的 专开 问 题 面 挑 售 的 被 公 认 为 名 为 指 导 , 研 制 出 新 代 大 、 药 皮 落皮 温 升 裂 临 新 的 战 : 市” “ ” “ ”了经 不 了 验 用 不 锈 钢 焊 条 。 该 焊 条 在 生 产 中应 用 , 获 得 满 意 的牌 或 过 得 硬 焊 条 , 受 超 大 电 流 焊 接 考 ,? ?效 果 。收 稿 日 期 :2 0 0 9 0 2 1 92 0

8、 0 9 3 1年 第 期r ;. 疬 M蜉掳 专家论坛 锄, 试 验 材 料 及 方 法焉戮 麓 嚣署 翥曼 器辇 裂 翟一3 4 m m A 和 B 条 是 文 中研 开 裂 脱 落倾 向 旦 发 现 药 皮 脱 落 现 象 立 即 停 焊 测试 验 用 焊 条 种 西 , 焊 、 , , ,一对 比 用 C 焊 有 定 场 占 量 剩 余 焊 条 长 度 并 以 此 长 度 作 为 评 定 焊 条 脱 程 度制 的专 用 不 锈 钢 焊 条 , 条 是 市 , 落3 的 短 条 的抗有 份 额 的市 售 专用 不 锈 钢 焊 条 。 种 焊 条 的 药 皮 均 为 碱 参 数 指 标 。

9、 剩 余 焊 条 长 度 越 , 焊 药 皮 脱 落 性C r N i 型 属 显 果 现 以性 低 氢 型 . 熔 敷 金 属 合 金 系 统 为 , 熔 敷 金 越 好 。 如 焊 条 在 焊 接 过 程 始 终 未 发 药 皮 脱 落 , 则6 4 0 m m组 织 为 + 少 量 剩 余 长 度 焊 条 头 停 焊 评 定 为 药 皮 抗 脱 落 性 能微 y 。 ,主 弧 S M A W 板 堆 优 良 与 此 时 还 要 观 不 同 焊 条 药 熔 化 特 以试 验 方 法 要 采 用 焊 条 电 焊 平 焊 。 同 , 察 皮 性 ,-Z X 5 5 0 0 E 型 可 硅 整

10、及 剩 焊 条 组 织 构 最 后法 。 使 用 华远 控 流 弧 焊机 , 由熟 练操 余 药 皮 的 形 貌 、 结 特 点 。 , 采 用 对工 1 0 C r l 8 N i 9 观 3 主 工作技 能 的焊 实施 焊 接 , 焊接 规 范参 数见 表 。 比 察 法 , 实 测 种 焊 条 的 要 艺 性 指 标 。表 1 焊 接 参 数型 L / m m d / m m 电 源 极 性 , / A 电 弧 电 压 W V焊 条 药 皮 类 焊 条 长 度 焊 条 直 径 焊 接 电 流A 型 3 6 2 4 直 流 反 接 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 0 3

11、 2 3 6 4 5碱 性 低 氢 , , , , , ,3 6 2 4 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 0 3 2 3 6 4 5B 碱 性 低 氢 型 直 流 反 接 , , , , , ,型 3 5 5 4 直 流 反 接 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 0 3 2 3 6 4 5C 碱 性 低 氢 , , , , , ,A 局部 放 大2 试 验 结 果 及 分 析蜂 窝 状 组 织2 . 1 的 化 特 性 以 及 药 皮 与 焊 芯 间 结 层 概 念药 皮 熔 合焊 芯 氧 化 层A 段 进 行 观 察 现 条对 试 验 焊 条 剩 余 分

12、 析 , 发 该 焊焊 芯具 有 下 列 药 皮 熔 化 特 性 和 组 织 结 构 特 点 。1超 大 电 流 下 焊 接 时 后 段 焊 条 药 皮 的熔 化 特 性 。未 熔 化 药 皮1这 里 重 点 观 察 焊 至 1/ 2 / 3 剩余 焊 条 长 度 时 , 由于 焊 芯9 0 0 以 上 此 层 不 而 且 被 熔温 升 达 到 , 时 药 皮 内 仅 软 化 ,沿 径 向 是 逐 步 的 即 由 内层化 。 药 皮 被 熔 化 的 过 程 进 行 ,1 段 不图 后 焊 条 药 皮 结 构 蒽且 也 可向外 层 逐 步 推 进 。 而 这 种 被 熔 化 的 推 进 沿 径

13、向 能区是 不 均 匀 的 , 有 的 域 熔 化 快 , 有 的 区 域 熔 化 慢 。 由 于 某 种 原 因 发 生 过 程 停 焊 , 剩 余 段 焊 条 药 皮 中 生 成2 与 焊 芯 间 结 合 层 概 念 所 谓 药 皮 与 焊 芯 的 蜂 窝 状 组 织 很 可 能 数 量 不 多 , 或 者 分 布 不 均 匀 , 此 时药 皮 。超 电 流 接 过 程 条 焊 芯 药 皮 与 焊 芯 尚 未 形 成 牢 固 结 层 在 随 后 的 快间 结 合 层 , 是 指 在 大 焊 中 , 剩 余 焊 合 , 速 冷 却9 0 0 以 上 而 近 区 过 程 中 很 难 避 可 以

14、 认因 过 热 与 附 域 被 熔 化 的 部 分 药 皮 , 免 药 皮 脱 落 。 为 , 药 皮 中蜂 窝 状一 一形 成 层 薄 膜 或 结 合 层 , 将 焊 芯 与药 皮 联 系 在 起 。 该 组 织 的 形 成 , 很 大 程 度 上 取 决 于 后 段 温 升 数 值 , 剩 余 焊以 止 短薄 膜 或 结 合 层 的 存 在 , 可 阻 或 避 免 剩 余 焊 条 长 度 条 越 , 温 升 越 高 , 生 成 的 黑 色 蜂 窝 状 组 织 越 多 , 药 皮药 皮 的 脱 落 , 使 焊 接 过 程 正 常 进 行 。 与 焊 芯 结 合 得 越 紧 , 药 皮 越 不

15、 会 脱 落 。3 形 成 的 组 织 形 貌 征 剩 段 焊 2 -2 药 皮 的 抗 脱 落 性 能熔 化 药 皮 特 。 将 余局 开 发 现 的 呈 状 焊 表 2 是 3 4 种 焊 接 电 流 下 对 药 开条 药 皮 部 剥 , 熔 化 药 皮 黑 色 蜂 窝 , 与 种 焊 条 在 , 皮 始一 一1 以 A芯 已 经 结 成 体 图 。 进 步 观 察 发 现 , 这 种 黑 色 蜂 脱 落 时 剩余 焊 条 长 度 的 实 测 结 果 。 可 看 出 , 焊 条 在4 4 0 m m状 组 织 在 剩 段 焊 条 的 分 布 是 不 均 匀 的 在 焊 芯 圆 种 焊 接

16、电 流 下 . 当焊 条 燃 至 只 剩 时 , 未 发 现 药窝 余 。一弧 段 1/3 1 / 2 周 长 弧 段 沿 条 长 度 皮 脱 现 象 B 和 C 焊 条 在 小 于 2 0 0 A 时 焊 条 至周 方 向某 大 约 焊 落 。 , 燃4 0 m m 2 4 0 A 2 8 0 A上 , 布 满 黑 色 蜂 窝 状 组 织 , 其 余 弧 段 焊 条 长 度 上 , 尚 未 时 , 药 皮 也 未 脱 落 。 但 在 和 焊 接B 3 m m 6 6 f i l m全 生 成 黑 色 蜂 窝 状 组 织 布 满 黑 色 蜂 窝 状 组 织 的 焊 时 , 焊 条 分 别 在

17、6 和 剩 余 长 度 出 现 药 皮完 。区 全 C 6 3 m m 和 10 0 m m 长条 外 表 面 域 颜 色 变 为 浅 褐 色 , 尚 未 完 生 成 黑 色 蜂 脱 落 , 焊 条 分 别 在 剩 余 度 出 现区 态 3窝状 组 织 的外 表 面 域 颜 色 未 变 。 药 皮 脱 落 。 观 察 、 分 析 剩 余 焊 条 头 药 皮 形 , 发 现 种4 过 对 剩 段 焊 条 组 织 的影 响 焊 条 差 异 分 明 。 A 焊 条 经 历 9 0 0 以 上 高 温 过 程 后 , 不焊 接 程 停 焊 余 药 皮 。2 2 0 0 9 年 第 3 期cB .A 鬈

18、 . / 冤 z论坛专家力 俘 掳牒表 2 焊 接 电 流 对 脱 落 药 皮 焊 条 余 长 的 影 响开 L / m m药 皮 始 脱 落 时 焊 条 余 长-/ _ -, - 1 6 0 A . U 3 0 V 1 2 0 0 A L 3 2 V 1 2 4 0 A U 3 6 V 1 2 8 0 A U 4 5 V, , ,4 0 4 0 4 0 4. 未 脱 落 , 未 脱 落 , 未 脱 落 0 , 未 脱 落4 0 4 0 6 3 全 6 6. 未 脱 落 , 未 脱 落 , 未 脱 落 , 未 全 脱 落4 0 , 未 脱 落 4 0 , 未 脱 落 6 3 , 未 全 脱 落

19、 1 0 0 , 未 全脱 落且 4 后 段仅 表 皮 颜 色 变 为 褐 色 , 而 药 皮 收 缩 变 形 与 焊 芯 结 成 焊 接 过 程 停 焊 对 药 皮 脱 落 的 影 响 。 试 验一体 施 加 外 力 后 部 分 药 皮 被 剥 开 发 现 在 焊 芯 表 面 表 明 , 焊 接 过 程 停 焊 对 后 段 药 皮 的 影 响 十 分 严 重 。 几 乎; , ,满 黑 色 蜂 窝 状 组 织 是 这 种 组 织 将 焊 芯 与 熔 化 的 药 各 类 不 锈 钢 焊 条 都 将 无 法 抗 拒 超 大 电 流 后布 , , 停 焊 药 皮一地 起 B 和 C 经 历 9 0

20、 0 以 上 开 裂 的 后 果 多 不 芯 红皮 牢 固 结 合 在 。 焊 条 高 。 数 锈 钢 焊 条 药 皮 随 焊 发 膨 胀 而开 芯温 过 程 后 。 表 皮 颜 色 由微 黄 变 为 浅 灰 , 药 皮 外 表 膨 胀 变 裂 , 焊 急 剧 冷 却 收 缩 使 焊 芯 与 药 皮 分 离 , 被 分 离 药也 开形 , 变 酥 、 变 薄 、 粉 状 化 , 开 裂 、 脱 落 严 重 ;焊 芯 表 面 布 皮 的 急 速 变 形 使 裂 的 药 皮 纷 纷 脱 落 。 即 使 停 焊 瞬 时有 黑 色 熔 化 物 , 但 药 皮 内 壁 已 经 与 焊 芯 完 全 分 离

21、 , 焊 芯 未 开 裂 , 在 随 后 的 冷 却 过 程 也 会 开 裂 或 脱 落 。 因 此 在 使间 的 缝 隙 晰 可 见 用 不 锈 钢 焊 条 时 , 必 须 尽 量 避 免 过 程 中停 焊 , 以 免 造 成与 药 皮 清 。3 型种 焊 条 药 皮 均 属 于 碱 性 低 氢 渣 系 , 但 是 药 皮 的 焊 条 浪 费 。A 2 . 4 理组 织 结 构 截 然 不 同 , 经 受 高 温 作 用 后 药 皮 形 貌 各 异 。 焊 药 皮 温 升 脱 落 的 控 制 原 与 应 用一B C条药 皮抗 脱 落性 优 于 和 焊 条 , 个 直 观 的 印 象 是 ,

22、前 超 大 电 流 焊 接 时 , 能 够 阻 止 药 皮 温 升 脱 落 的 原 理一在 温 时 形 成 的 蜂 窝 状 组 织 与 焊 芯 结 成 体 是 , 焊 芯 表 面 与 熔 化 的 药 皮 组 织 生 成 牢 固 结 合 层 。 该 结者 药 皮 高 。2 . 3 温 升 脱 机 理 及 影 响 因 素 合 层 由 焊 芯 表 面 的 氧 化 层 和 与 其 类 似 共 格 的 蜂 窝 状 组药 皮 落1 电 织 组 该 机 理 类 于 焊 缝 表 面 与 焊 渣 的 难药 皮 温 升 脱 落 过 程 。 采 用 超 大 电 流 焊 接 , 当 成 。 似 接 熔 结 合9 0

23、0 以弧 在 焊 条 前 段 燃 烧 时 , 后 段 温 升 尚 未 达 到 以 上 , 去 除 机 理 。 焊 缝 表 面 的 熔 渣 去 除 机 理 , 是 试 图 阻 止 焊1 /2 2 /3药 皮 开 裂 和 脱 落 倾 向较 小 :当燃 烧 至 焊 条 长 度 缝 表 面 氧 化 物 与 熔 渣 组 织 间 形 成 共 格 关 系 。 初 看 起 来 ,二后 段 迅 速 至 9 0 0 以 上 熔 化 速 度 急 速 加 者 期 望 达 到 的 目 的 , 正 是 利 用 相 反 的 原 理 。 仔 细 分时 , 温 升 升 ,二不 后 段 因 开 裂 并 与 芯 过 析 者 的 生

24、 成 条 件 和 过 程 的 本 质 相 去 甚 远 前 者 焊 芯快 , 对 于 市 售 锈 钢 焊 条 , 药 皮 焊 , 。组 织 芯 面 的早 分 离 而 大 段 脱 落 , 顷 刻 间 焊 条 变 成 了 裸 焊 芯 , 迫 使 焊 并 未 熔 化 。 仅 仅 是 药 皮 熔 化 与 焊 表 氧 化 物接 过 程 中 断 结 合 , 利 用 形 成 结 合 层 是 该 原 理 的 目 的 。 后 者 焊 缝 和 药。一且2 药 温 升 脱 条 件 通 过 对 过 程 现 象 的 宏 观 皮 不 仅 全 都 熔 化 , 而 经 历 系 列 化 学 冶 金 过 程 , 最 终皮 落 。以

25、 态 发 现 不 钢 在 焊 缝 表 面 氧 化 物 与 熔 渣 间 形 成 的 结 合 , 导 致 脱 渣 困观 察 , 及 对 后 段 焊 条 药 皮 脱 落 形 分 析 , 锈芯 间 的 难 阻 止 或 避 免 形 成 共 格 结 合 才 是 该 原 理 的 目 的 形 成焊 条 药 皮 温 升 脱 落 的 关 键 过 程 , 是 焊 与 药 皮 结 。 。上 共 格 或 共 格 结 原 理 有 相 之 处 但 两 种 工 艺合 被 破 坏 而 分 离 。 实 际 , 药 皮 温 升 脱 落 的 形 成 条 件 有 类 似 合 , 其 似 。一i 所 要 达 到 的 目 的 迥 然 不

26、同 前 者 是 利 用 后 者 是 阻条 : 是 不 锈 钢 焊 芯 的 电 阻 大 、 温 升 高 、 线 膨 胀 系 数 指 标 , ,二 三 以 面 要 双 重 虑 对 于大 : 是 药 皮 的 高 温 塑 性 变 形 性 能 差 ; 是 焊 芯 与 药 皮 止 或 避 免 。 所 在 冶 金 学 方 考 。 焊 条 希一层 过 早 被 上 述 条 件 中 第 条 是 药 皮 脱 望 焊 芯 表 面 氧 化 层 与 局 部 熔 化 的 药 芯 组 织 形 成 某 种 类问 的 结 合 分 离 。 ,一二 二必 要 和 三 条 则 是 充 分 条 件 者 缺 似 共 格 关 系 : 而 对

27、 于 焊 缝 金 属 则 希 望 表 面 氧 化 层 与 熔落 的 条 件 。 第 第 ,证 红 因 不 可 避 渣 组 织 不 形 成 共 格 关 系 。不 可 。 试 验 明 , 不 锈 钢 焊 芯 的 温 升 发 素 是以 基 于 不 锈 钢 焊 条 药 皮 温 升 脱 落 机 理 , 作 者 多 年 以免 的 , 然 而 药 皮 的 开 裂 或 脱 落 倾 向 是 可 控 制 的 。工 已 不 红3 焊 接 电 流 对 药 皮 温 升 脱 的 影 响 焊 接 艺 因 前 就 提 出 如 此 观 点 : 锈 钢 焊 芯 的 温 升 发 现 象 是落 。电 不 可 避 免 的 , 然 而

28、药 皮 的 开 裂 或 脱 落 倾 向 是 可 以 控 制素 中 , 对 药 皮 温 升 脱 落影 响最 敏 感 的 参 数 是 焊 接 流 。2 B C 之 发 生 脱 现 的 必 要 条 是 无 法 改 变从 表 可 以 看 出 . 对 于 和 不 锈 钢 焊 条 , 当采 用 小 于 的 。 换 言 , 药 皮 落 象 件一2 以2 0 0 A 电 流 的 现 并 不 严 重 旦 超 过 0 0 的 , 可 是 产 生 脱 落 的 充 分 条 件 是 可 突 破 的 。 只 要 改 变时 。 药 皮 脱 落 象 ,一A B 之 可 现 根 上 述 思 提 出. 必 然 出 现 后 段 焊 条药 皮 脱 落 不 可 控 制 局 面 。 原 因 是 其 中 , 便 实 控 制 。 据 路 , 控 制 药塑和 C 不 锈 钢 焊 条 药 皮 与焊 芯 间 没 有 形 成 某 种 结 合 层 。 皮 温 升 脱 落 对 策 : 改 善 药 皮 高 温 性 。 在 药 皮 中 添 加2 0 0 9 年 第 3 期 3