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不锈钢管的焊接主要工艺分析
作者:昆明桓秦金属材料有限公司    来源:http://www.filmonset.com    时间:2019-10-14 9:29:31

  1焊接性能分析

  在钢中适量添加铬、镍及少量钼、钛、氮等元素可以形成超低碳的不锈钢,多种金属元素的加入能够在金属表面形成抗氧化的薄膜,避免金属与环境发生氧化反应,保证金属的耐腐蚀性能,并提高金属的塑性韧性等特质。另外添加金属形成合金薄膜也能提高不锈钢的机械性能和焊接性能,帮助金属形成更稳定的焊接特性,选用碳钢时也要选用Q235-A碳钢,该碳钢的含碳量较低,具备较好的加工性能和焊接性能。焊接产生变形也与焊接的结构设计有关,焊接材料的性能和焊接结构的设计是影响变形最主要的原因。约束度加大,焊接产生的变形随之减小。在整体焊接过程中构件的约束度随着焊接的进行而改变,这种变化没有任何规律。而焊接过程中除了构件受到约束度影响,还有外界的约束导致焊接效果受到影响。因此在焊接中,复杂的构件自身产生的约束作用对焊接的影响占据主要部分,外界约束产生间接影响,两种约束相互影响产生不规则变化会随着焊接进程而不断变化。为降低不规则变化对焊接过程影响,在结构设计中需提高稳定性,主要采用加强板或加强筋的方式,也能提高焊接结构的刚性。这种做法也会导致焊接的工作量增多,甚至导致约束度变化更大,焊接的不确定性因素增多,因此要慎重使用,运用得当才能减少焊接变形。

  2材料的焊接条件

  焊接就是将两种不同物理性质的材料相连,因此两种不同材料的分子构成之间的作用力是影响焊接连接是否成功的本质。当焊接的金属材料在固体状态或液体状态下都能相互融合时,焊接连接的性能即呈现良好状态。当焊接的金属只有在液体状态下互溶,在固体状态下互溶程度受到限制时,焊接后的性能受到两种金属材料过渡状况的影响。焊接连接也可以由合金组成,这种合金必须能形成金属化合物,焊接性能会受到合金形成的金属化合物的脆性影响。当焊接需要的两种金属在固体状态和液体状态下都不能相互溶和或只能微量融合,则这两种金属无法形成有效的焊接连接。因此,运用科学的焊接方法,选取合适的焊接金属材料,才能获得优质的焊接接头。焊接产生变形不仅与材料属性有关,构件也会受到材料的物理性能影响进而产生变形,尤其是材料的热传导系数,当该系数较小时,焊接就会产生明显的变形。而材料的力学性能也会对焊接产生较为复杂的变形。尤其是材料受热膨胀对变形的影响,当材料受热膨胀表现明显时,焊接变形的发生率随之升高。当焊接处于高温状态时,材料的屈服极限产生变化,并随温度逐渐升高而影响焊接的变形,而材料的弹性模量同样受到温度的影响。当弹性模量随着温度上升而加大时,焊接的变形会随之减小。而当温度上升引发屈服极限上升时,导致残余应力的升高,焊接的变形加大,构件材料会在多种诱发因素影响下发生塑性变形,甚至断裂。

  3焊接中的主要问题

  不锈钢和碳钢的含碳量差距较大,将两种材质的钢材进行焊接即为异种钢焊接。但不锈钢相较于碳钢,其导热性较差,因此直接从高温骤冷致使大量裂纹出现。焊接是冷热循环的过程,不锈钢的热倾向比碳钢大,导致在焊接冷却过程容易出现塑性变形,因此,使用两种材料进行焊接时必须考虑以下问题。


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