1、工藝參數(shù)選擇
根據(jù)堆焊層工作條件,先是硬度的要求,同時參考母材板厚、堆焊高度及堆焊效率來選擇工藝參數(shù)。經(jīng)過反復(fù)試驗,確定了采用明弧堆焊焊絲在不同板厚和不同焊層厚度的佳工藝參數(shù),如在8mm的Q235鋼板上堆焊4mm時,其佳工藝參數(shù)如下:焊絲直徑2.8mm,焊接電流300A,焊接電壓30V,焊接速度120mm/min,焊槍擺幅40mm;焊絲直徑3.2mm,焊接電流320A,焊接電壓32V,焊接速度12mm/min,焊槍擺幅40mm。由于焊機(或焊絲直徑)的不同,基材及堆焊層厚度的不同,其佳焊接參數(shù)和規(guī)范也會有較大的差異。
2、堆焊工藝方法
在堆焊前先將明弧堆焊焊絲穿過送絲輪和導(dǎo)電嘴,焊槍接電源正極,基材接電源負(fù)極,通電后焊絲先與基材之間形成電弧,隨焊槍擺動向前焊接,電弧開始在焊絲與基材之間產(chǎn)生,進人穩(wěn)定焊接過程。
在堆焊過程中,焊槍的擺動寬度應(yīng)大于焊絲直徑的4倍以上,以避免擺動過寬造成焊道兩側(cè)熔深過大,擺寬過窄造成成形不良。堆焊過程中的易損件,如導(dǎo)電嘴、送絲輪應(yīng)及時換,否則會導(dǎo)致送絲不暢,而產(chǎn)生斷弧。焊絲的干伸長度要適中,不能過長或過短(一般25mm)。過長會導(dǎo)致焊道不直,影響焊縫成形;過短會導(dǎo)致斷弧,影響連續(xù)焊接和板的質(zhì)量。
在實際的生產(chǎn)過程中,我們采用四頭堆焊板工藝,同時用四臺焊機堆焊。采用這種方法能提高生產(chǎn)效率,降低成本。如堆焊規(guī)格為1500mmx3500mm的Q235鋼板,當(dāng)選用2.8mm焊絲,堆焊4mm厚度時,大約只需要3.5h,一人操作即可完成整張板的焊接。同時焊接過程中采用壓力水冷技術(shù),既可提高冷卻速度,也可提高板的硬度和。
焊接速度的選擇:從堆焊成形角度講,焊接速度太小時,由于線能量過大熔化了較多的金屬,使熔化金屬向焊縫兩邊流淌,影響焊縫成形,同時容易造成邊緣部分與基材間產(chǎn)生未融合的缺陷;焊接速度太大時,會使堆焊層中間下凹或者薄厚不均勻。通過多次試驗,我們選擇的焊速一般在10~15mm/s之間,隨著焊接電流的增加,焊速也略有增加。此外,焊速還影響堆焊層厚度,焊速越快,堆焊層越薄。所以在實際堆焊時,應(yīng)綜合考慮多方面因素來選擇焊速。
3、堆焊層焊接應(yīng)力的釋放
由于焊接熱應(yīng)力的作用,復(fù)合鋼板的堆焊層表面分布著許多裂紋,這些裂紋可以起到釋放焊接應(yīng)力、減少母板變形的作用。堆焊層的裂紋應(yīng)該是細(xì)小、分散、無序、不深人母板的、與焊道長度方向垂直的裂紋。這種裂紋是焊接過程中應(yīng)力釋放的結(jié)果,有助于提高復(fù)合板的韌性,防止層脫落。此外,高鉻堆焊板的加工性能良好,其表面的細(xì)絲狀應(yīng)力釋放裂紋,也可避免復(fù)合鋼板在加工過程中發(fā)生脫落、剝離。