всі категорії
EN

Новини галузі

Ти тут : Головна>Новини>Новини галузі

Процес зварювання оцинкованого сталевого листа

Час: 2021-02-22 Переглядів: 27

Дугове зварювання оцинкованого сталевого листа

Шар цинку на оцинкованому сталевому листі викликає певні труднощі під час зварювання. Основними проблемами є: підвищена чутливість зварювання до тріщин і пір, випаровування цинку та пилу, включення оксидного шлаку, плавлення та пошкодження цинкового покриття. Серед них основними проблемами є зварювальна тріщина, отвори для повітря та шлакові включення.

1

Зважливість

(1) Тріщини
У процесі зварювання розплавлений цинк плаває на поверхні розплавленого басейну або кореня зварного шва. Оскільки температура плавлення цинку набагато нижча за залізо, залізо у розплавленому басейні кристалізується спочатку, а рідкий цинк проникає вздовж кордону зерен сталі, що призводить до ослаблення міжгранулярних зв’язків. Більш того, міжметалеві крихкі сполуки Fe3Zn10 і FeZn10 легко утворюються між цинком і залізом, що ще більше зменшує пластичність зварного металу. Тому легко зламати зернові зв’язки під дією залишкових напружень при зварюванні.
1) Фактори, що впливають на чутливість тріщин
① товщина цинкового покриття, цинкове покриття з оцинкованої сталі тонше і менш чутливе до тріщин, тоді як цинкове покриття з гарячеоцинкованої сталі товще і чутливіше до тріщин.
Чим більша товщина заготовки, тим більша напруга стримування при зварюванні та більша чутливість до тріщин.
Чим більший зазор, тим більша чутливість до тріщин.
Method Спосіб зварювання. Чутливість до тріщин при ручному дуговому зварюванні менша, ніж при зварюванні екранованим газом CO2.
2) Методи запобігання тріщин.
① Перед зварюванням на звареному оцинкованому аркуші слід виконати V-подібну, Y-подібну або X-подібну канавку. Цинкове покриття біля канавки слід видалити оксиацетиленовим або піскоструминним способом, а зазор не повинен бути занадто великим, як правило, близько 1.5 мм.
② Виберіть зварювальний матеріал із низьким вмістом Si. Зварювальний дріт із низьким вмістом Si слід застосовувати під час зварювання, захищеного газом, зварювальний стрижень титанового типу та титанового кальцію слід застосовувати під час зварювання вручну.

(2) Отвори для повітря
Під дією дугового тепла шар цинку поблизу канавки виробляє окислення (утворення ZnO) і випаровування, що випаровує білий дим і пари, тому легко викликати пори під час зварювання. Чим більший струм під час зварювання, тим серйозніше відбувається випаровування цинку і тим чутливіша пористість. Під час зварювання електродами типу Ti і TiCa непросто викликати пори із середнім діапазоном струму. Однак, коли для зварювання використовуються електроди типу целюлози та типу з низьким вмістом водню, пористість легко виникає при слабкому і сильному струмі. Крім того, кут зварювального стрижня слід контролювати в межах від 30 ° до 70 °, наскільки це можливо.

(3) Випаровування цинку та пилу
Коли зварений оцинкований сталевий лист методом дугового зварювання, шар цинку біля розплавленого басейну окислюється до ZnO ​​і випаровується під дією дугового тепла, утворюючи велику кількість пилу. Основним компонентом цього виду пилу є ZnO, який має великий стимулюючий ефект на органи дихання робітників. Тому під час зварювання необхідно вжити хороших заходів щодо вентиляції. Згідно з тими ж технічними умовами зварювання, кількість диму та пилу, що утворюється за допомогою електрода з оксидом титану, є меншим, тоді як кількість диму та пилу, що утворюється електродом з низьким вмістом водню, більша.

(4) Включення оксиду
Коли зварювальний струм низький, ZnO, що утворюється в процесі нагрівання, непросто уникнути, що легко спричинює включення ZnO шлаку. Температура плавлення ZnO становить 1800 ℃. Широкомасштабне включення шлаку ZnO дуже негативно впливає на пластичність зварного шва. Коли використовується електрод з оксиду титану, розподіл ZnO є тонким і рівномірним, що має незначний вплив на пластичність та міцність на розрив. Однак, коли використовується целюлозний тип або електрод типу водню, вміст ZnO у зварному шві вищий, а продуктивність зварного шва низька.
Технологія зварювання оцинкованої сталі
Оцинковану сталь можна зварювати ручним дуговим зварюванням, зварюванням МІГ, дуговим зварюванням аргоном, зварюванням опором та іншими методами.
(1) Ручне дугове зварювання
1) Підготовка перед зварюванням
З метою зменшення зварювального пилу та запобігання зварювальним тріщинам і продувним отворам, на додаток до належної підготовки пазів перед зварюванням слід видалити шар цинку біля канавки. Методом видалення може бути сушіння полум’ям або піскоструминна обробка. Зазор канавки слід контролювати в межах 1.5-2 мм, наскільки це можливо. Коли товщина заготовки велика, її можна зменшити до 2.5-3 мм.
2) Підбір зварювального стрижня
Принцип вибору зварювального стрижня полягає в тому, що механічні властивості наплавленого металу повинні бути близькими до основного металу, а вміст кремнію в наплавленому металі повинен бути нижче 0.2%.
Міцність з'єднання, отримана за допомогою електрода типу ільменіту, електрода типу оксиду титану, електрода типу целюлози, електрода типу титану з кальцієм та електрода з низьким вмістом водню, може допомогти досягти задовільного показника. Однак включення шлаку та пористість легко виникають на зварювальному шві з низьководневим електродом та целюлозним електродом, тому вони зазвичай не використовуються.
Електрод J421 / J422 або J423 повинен бути кращим для оцинкованого сталевого листа з низьким вмістом вуглецю. E5001, E5003 та інші типи зварювальних стрижнів можна використовувати для оцинкованого сталевого листа з міцністю вище 500 МПа. Електроди E6013, E5503 та E5513 слід використовувати для оцинкованого сталевого листа міцністю понад 600 МПа.
Під час зварювання слід застосовувати по можливості коротку дугу, не допускається коливання дуги, щоб запобігти розширенню зони плавлення цинкового покриття, що забезпечує корозійну стійкість заготовки та зменшує кількість пилу.
(2) МІГ-зварювання
Зварювання, захищене газом CO2 або змішане газозахисне зварювання Ar + CO2, Ar + O2, може використовуватися як для зварювання. Метод захисного газу має очевидний вплив на вміст Zn під час зварювання. При використанні чистого CO2 або Co2 + O2 вміст Zn у зварному шві вище, а при використанні Ar + CO2 або Ar + O2 вміст Zn у зварному шві менший. Зі збільшенням зварювального струму вміст Zn у зварному шві дещо зменшується.
Коли для зварювання оцинкованої сталі застосовується електродугове зварювання, захищене газом, зварювальний дим значно більший, ніж при ручному дуговому зварюванні, тому особливу увагу слід приділяти вихлопним газам. Основними факторами, що впливають на кількість і склад сажі, є струм і захисний газ. Чим більший струм або вміст CO2 або O2 в захисному газі, тим більший зварювальний дим, вміст ZnO в димі також зростає. Максимальний вміст ZnO може досягати 70%.
Згідно з тими ж специфікаціями зварювання, проникність оцинкованої сталі більша, ніж простінь оцинкованої сталі. Т-образне з'єднання, колінне з'єднання та вертикальне зварювання вниз більш чутливі до зварювальної пористості, чим вища швидкість зварювання, тим легшою є пористість; для оцинкованої легованої сталі вплив швидкості зварювання особливо очевидний. Під час багатопрохідного зварювання пористість чутливості наступного проходу вища, ніж попереднього проходу.
Склад захисного газу не має великого впливу на механічні властивості з'єднань, тому для зварювання зазвичай використовують чистий СО2. Параметри процесу зварювання I-шарнірного, колінного та T-з'єднання наведені в таблицях 1-3.


Таблиця 1 Параметри специфікації для зварювання CO2 оцинкованої сталі I-образним стиковим з'єднанням

Товщина дошки / ммзазор / ммПоложення зварюванняШвидкість подачі дроту / мм · с-1Напруга дуги / ВЗварювальний струм / АШвидкість зварювання / мм · с-1Зауваження
1.60Плоске зварювання, вертикальне зварювання, горизонтальне зварювання, верхнє зварювання59.2~80.482.550.850.8~5517~20171818~1970~9090100100~1105.1~7.25.98.5-Зварювальний дріт ER705-3 діаметром 0.9 мм, сухе подовження 6.4 мм
3.20.8~1.5Плоске зварювання, вертикальне зварювання, горизонтальне зварювання, верхнє зварювання71.971.971.971.9202020201.35135 + 115.57.66.85.5


Таблиця 2 Технічні умови для зварювання CO2 оцинкованих сталевих швів

Товщина дошки / ммПоложення зварюванняШвидкість подачі дроту / мм · с-1Напруга дуги / ВЗварювальний струм / АШвидкість зварювання / мм · с-1Зауваження
1.6Плоске зварювання, горизонтальне зварювання, верхнє зварювання, вертикальне зварювання50.850.850.850.81919~2019~2018110100~110100~1101005.1~6.85.5~6.84.2~5.15.5~6.8Зварювальний дріт ER705-3 діаметром 0.9 мм, сухе подовження 6.4 мм
3.2Плоске зварювання, горизонтальне зварювання, вертикальне зварювання вниз, верхнє зварювання67.267.267.759.2191919191.35135 + 113.8~4.23.8~4.25.13.4~3.8


Таблиця 3 Параметри специфікації для зварювання CO2 оцинкованої сталевої Т-образної з'єднання (кутовий шар)

Товщина дошки / ммПоложення зварюванняШвидкість подачі дроту / мм · с-1Напруга дуги / ВЗварювальний струм / АШвидкість зварювання / мм · с-1Зауваження
1.6Плоске зварювання, вертикальне зварювання, верхнє зварювання, горизонтальне зварювання50.8~5555~65.65559.2181919~2020100~110110~120110120--5.95.1Зварювальний дріт ER705-3 діаметром 0.9 мм, сухе подовження 6.4 мм
3.2Плоске зварювання, вертикальне зварювання, горизонтальне зварювання, верхнє зварювання71.971.971.971.9202020201.35135 + 114.75.94.25.1