铆焊件制作时焊接温度的控制

铆焊件制作时焊接温度的控制

发表时间：2018-02-09T15:25:38.930Z 来源：《防护工程》2017年第29期作者：张浩越小耕

[导读] 随着社会经济的发展，加工制作技术得到了迅速发展。

中国石油集团济柴动力总厂山东济南 250300

摘要：随着社会经济的发展，加工制作技术得到了迅速发展。铆焊是一项常见的机械产品加工制作技术，其有着多种工作类型，在工程机械中应用比较多的是焊工、铆工等，主要工作就是根据设计方提供的图纸和制作要求，利用优质原料和适用工具，把各种板材、型材制作成符合相关标准的合格产品的过程。铆焊技术在航天、船舶、化工行业有着广泛的应用，其应用的领域比较宽，发挥着重要的应用价值。为了保证焊接制作的质量，焊接人员需要控制好焊接的温度，保证铆焊件质量的合格率。本文就铆焊件制作时焊接温度的控制进行了讨论。

关键词：铆焊件；制作；焊接温度；控制

1铆焊件的焊接传热分析及接触类型

在焊接铆焊件之时，一般需要高温高压环境的配合，部分情况下还需要添加一些填充材料方才能完成焊接，相关工作人员必须严格按照图纸要求进行加工制作，并在此过程中采用适宜的工艺技术，从而保证其焊接质量。

1.1铆焊件焊接传热的基本形式

在焊接的过程中，受热过程是局部的，焊件有一个传热的过程，其不同的部位有着温差，焊件内部与周围介质可能会发生热传递。从热力学的角度，热传递有传导、辐射、对流等过程，在焊接的过程中，在热源传递的影响下，焊件的温度会大大升高，这种热传递主要是对流或者辐射的形式。在焊件获得热能后，会对热量进行传导，从整体的角度，焊件的温度分布是不均匀的，随着时间的推移，焊件温度会逐渐下降，由于温度不是均衡的，所以，焊接人员一定要控制焊接温度，这也是提高铆焊件制作质量及水平的有效途径。

1.2铆焊件焊接接触类型的分类

在铆焊件的制作及加工过程中，焊接接触的部分可以进行类别的划分，通常分三类，即焊缝、热熔区以及热影响区。其中焊缝是焊接材料在加热以后出现的金属凝固状态，在加热过程中，金属会逐渐转变为液态，并形成与焊接熔池并相垂直的柱状形态，最后热量散失呈现固态金属形态。而热熔区，则为焊缝与母材间的过度区域，其中的熔合线呈现半熔化的特征，液态金属与固态的母材件有一天线形的交界缝，这就是所谓的熔合线，这一区域的温度在液态很金属温度之下而在固态母材温度之上，晶粒一般较粗，其化学成本不均匀。最后是热影响区，其是在焊接过程中形成，是指在材料未熔化时，焊件因受热而产生机械性变化的部分。

2温度控制对铆焊件的影响

2.1焊接的热过程

在焊接的过程中，焊接人员需要了解温度控制对帽焊接制作的影响，应了解其受热时的变化与特点。焊接时温度比较高，最高温度可达AC3以上，而在熔合线区域内，焊接的温度在1400℃以上。在焊接制作时，温度上升的速度比较快，由于热源比较集中，加热速度会非常快。焊接过程高温持续的时间并不长，焊接具有热循环的特点，会发生热传导，焊件与周围介质会发生热量的传播，所以，高温保持的时间比较短。焊接后采用的是自然连续冷却的方式，连续冷却使焊件成型。在有的情况下，会给焊件进行保温处理，工作人员需要采用特殊的工作方式。焊接加热的过程有着一定特点，焊接人员一定要掌握温度控制的方法，了解温度控制对焊接质量的影响，从而根据设计要求，达到焊接质量标准，保证铆焊件制作的合格性。

2.2铆焊件制作的焊接缺陷

焊接缺陷具有十分多的种类，基本可分为外部和内部这两种类型，其中外部缺陷是指通过简单工具便可发现或肉眼可以看见的问题，如表面气孔、裂缝、弧坑、咬边和焊瘤等问题。内部缺陷具有较强的隐蔽性，都出现在熔合区域，只能通过无损检验法或破坏性的实验才能予以发现，如裂缝、夹渣、气孔、焊透、未熔合等。

2.3产生铆焊件缺陷的温控原因

铆焊件的焊接过程是一个很复杂的流程，任何一个环节的疏忽和技术失误都会造成焊件制作的失败。通过对温控原因分析来看，主要有以下几点：一是质量意识不强。没有相应的技能，没有按照规定的流程进行焊接，缺乏对温度的控制导致失败；二是焊口表面清理不好。主要表面在存在水锈或者油渍，没有清理干净，影响焊接温度的传递，导致失败；三是生产器材质量问题。主要表现在CO2不纯净和焊机或者其他焊接器材质量不过关，导致升温时间过长或者达不到温度要求，影响焊接效果；四是温度控制不良。主要表现焊接人员对加热时间和温度掌握不好，导致传递时间过长，破坏内部结构；五是环境要求不达标。主要表现在焊接场所温度过高或者污染严重，即使有再严格的焊接流程，也难免在焊件上产生缺陷。

3加强焊接温度控制的措施及对策

通过以上分析，我们可以看到，温度会影响铆焊件的金属晶粒的熔化和成长过程，这种影响往往体现在型材的相变，我们统称为热影响区域。产生热影响区域，会使相关区域晶粒粗大，焊接质量低，为了避免此类问题的发生，必须要采取相应的对策及办法。

3.1做好准备工作

实现铆焊件成功焊接的必要条件就是做好充分的准备工作，要合理运用热切割的方式对坡口进行处理，以免母材边缘形成淬硬层，淬硬层往往以其低塑性而造成冷加工的开裂，进行这种处理可以有效的保证金属的热传递。同时还要对焊接区域存在污渍问题进行及时消除和清理，比如水分、锈迹、氧化膜及其他污物等，以确保能够实现既定温度，必要时要对焊接材料进行除湿处理，以保证实现应有的技术效果。如果一些复杂件或者精密件对于技术要求较高，在开始加工前应进行缓慢的预热，从而避免快速加温而出现缺陷或变形。

3.2充分重视熔池温度控制

焊接工作操作过程中，熔池的温度控制是比较重要的，焊接电流以及直径是控制的重要方法，结合焊接层次和空间温度来进行选用，开始焊接的时候选用的焊条直径和电流都比较大，立、横养位较小。对于电弧燃烧的时间，可通过电弧燃烧对熔池温度加强控制，熔池温

度过高以及熔孔大的时候，可适当减少电弧燃烧时间，降低熔池温度。

3.3注重规范焊接的方法

铆焊件的实际制作过程当中，在温度的控制方面就要充分重视，电弧燃烧时间控制能有效实现对温度控制。熔池温度比较高能减少燃烧时间，对温度就能有效降低，不然则会升温。实际的焊接方法应用方面，就可通过特定摆幅以及坡口两侧进行停顿，对熔池的问题能有效控制，保障熔孔的一致性，从而能有效避免形成焊瘤。具体的焊接操作过程中，就要对焊接的角度合理把握，因为焊接的角度对温度的影响是决定性的，在夹角垂直的时候，就会使电弧相对集中，熔池的温度高。将焊接的角度控制在90°—95°间的时候，能使背面比较平整，对接头内凹的现象要能有效控制。起弧的时候就要进行试验，在高度上能有效调整电流强度，以及对温度进行检测等。 4结束语

综上所述，铆焊件制作对焊接的温度有着一定要求，相关工作人员一定要做好温度控制工作，根据热力学的理论，焊接人员需要了解铆焊件焊接受热的原理与特点，这有利于改进焊接技术。随着焊接技术的发展，越来越多的智能化系统被应用致焊接体系，对于温度的控制将会越来越精确，但对于铆焊件的焊接仍然要大量依赖于手工，不可能批量进行，所以加强对铆焊件焊接温控技术的研究仍然有其重要意义。

参考文献

[1]焊接过程中温度控制对焊件合格率的影响[J].陈黎明.中国包装工业.2012（13）

[2]浅析掘进机铆焊件制作中焊接温度的控制[J].穆忠林.中国新技术新产品.2015（04）

[3]模糊控制策略对焊接热模拟温度控制的优化[J].冯莹莹，骆宗安，张殿华，苏海龙，王黎筠.钢铁研究学报.2012（04）

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