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[科普中国]-闪光对接焊

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闪光对接焊适用范围广,原则上能铸造的金属材料都可以用闪光对焊焊接。例如低碳钢、高碳钢、合金钢、不锈钢;铝、铜、钛等有色金属及合金;还可以焊接异种合金接各种板件、管件、型材、实心件、刀具等,应用十分广泛,是一种经济、高效率的焊接方法。

简介闪光对接焊是将两个焊件相对放置装配成对接接头,接通电源并使其端面逐渐接近达到局部接触,利用电阻热加热这些触点(产生闪光),使端面的这些金属触接点加热熔化,直至端部在一定深度范围内达到预定温度时,迅速施加顶锻力,依靠焊接区金属本身的高温塑性金属的大变形和电阻热,使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离,形成金属键,在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到永久接头。

闪光对接焊由于热效率高、焊接质量好、可焊金属和合金的范围广,不但可以焊接紧凑截面,而且可以焊接展开截面的焊件(如型钢、薄板等),因此,广泛应用于机电、建筑、铁路、石油钻探和冶金工业等方面。1

优缺点与电阻对焊相比,闪光对接焊有许多优点,由于闪光的作用,使得焊接接头处形成自保护区,减少了对口金属被氧化的可能性;闪光后期由于高温液态金属的存在,能够将焊接接头的污物清除干净;对口处温度上升较快;较少出现许多熔化焊接接头缺陷。

但同时闪光对接焊焊接时也存在着一些缺点,如材料烧损较多并且伴有比较大烟尘和飞溅,对于工作环境不利,焊接参数相互影响较大,控制不方便等。1

焊接缺陷及预防1、缺陷形式:烧化过分剧烈并产生爆炸声。

纠正预防措施:

(1)降低变压器级次;

(2) 减慢烧化速度

2、缺陷形式:钢筋表面烧伤。

纠正预防措施:

(1)调整电极位置,增强夹具刚度;

(2) 切除或矫直钢筋接头;

(3)焊完冷却后,平稳取下钢筋。

3、 缺陷形式:接头轴线偏移和弯折。

纠正预防措施:

(1)调整电极位置,增强夹具刚 度;

(2)切除或矫直钢筋接头;

(3)焊完冷却后,平稳取下钢筋。

4、缺陷形式:接头中有氧化膜,未焊透或有夹渣。

纠正预防措施:

(1)增加预热过程;

(2)加快临近顶锻时的烧化速度;

(3)避免过早切断电流;

(4)增加顶锻速度和顶锻力。

5、缺陷形式:接头过热或热影响区过热。

纠正预防措施:

(1)降低变压器级次;

(2) 正确控制有电顶锻流量及速度,避免过早顶锻;

(3)减小预热程度;

(4)加快闪光速度

6、缺陷形式:接头区域裂缝纠正预防措施:

(1)检验钢筋的碳、硫、磷含量,如不符合规定,应予更换;

(2)增大预热程度。2

操作注意事项1、对焊前应检查焊机各部件和接地情况,调整变压器级次,开放冷却水,合上电闸。

2、当调换焊工或更换钢筋级别和直径时,应按规定制作六个试样,作冷弯和拉力试验合格后,才能成批焊接。

3、焊接前,应将钢筋端头15cm范围内的铁锈、污物等清除干净,以免在夹具和钢筋间因接触不良而引起“打火”。

4、钢筋端头应保持顺直,如有弯曲必须调直或切除,并使两钢筋处在同一轴线上,其最大偏差不得超过0.5mm。

5、对Ⅱ级钢筋采用预热闪光焊时,应做到;一次闪光,闪平为准;预热充分,频率要高;二次闪光,短、稳、强烈;顶锻过程,快而有力。

6、不同直径的钢筋焊接时,其直径差一般不宜大于2~3mm。焊接时应按大直径钢筋选择焊接参数,并应减小大直径钢筋的调伸长度,或利用短料首先将大直径钢筋预热,以使两者在焊接过程中加热均匀,保证焊接质量。

7、焊接场地应有防风、防雨措施,以免接头区骤然冷却,发生淬裂。

8、负温(不低于-20℃)条件下进行闪光对接焊,应采用弱参数,并使室内温度保持0℃以上,避免接头冷淬。当气温较低时,接头部位应采用石棉粉等保温材料予以保温。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学