Q235碳钢薄板构件机器人等离子穿熔焊接工艺试验研究(3)

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3) 采用质量不符合要求的焊条，使焊缝金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。如某厂采用酸性焊条焊接Q235-A钢时，因焊条药皮中锰铁的含碳量过高，会引起焊缝产生热裂纹。

4) 某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头的质量。如电渣焊，由于线能量大，会使焊接热影响区的粗晶区晶粒长得十分粗大，引起冲击韧度的严重下降，焊后必需进行细化晶粒的正火处理，以提高冲击韧度。论文网

Q235的焊接性与化学成分有关，当钢中含有较多的氧、氮时，会降低焊材的强度和韧性，从而影响冲压性能和可焊性能，而钢中硅酸盐的含量也会进一步增加这种倾向[8]。

1.4 Q235常见的焊接方法

1.4.1 手工电弧焊

手工电弧焊是常用的用于焊接Q235的焊接方法，用手工操作焊条进行焊接，它利用焊条与工件之间产生的电弧将焊条和工件局部加热熔化，焊芯端部熔化后的熔滴和熔化的母材融合在一起形成熔池。焊条药皮熔化后形成熔渣并放出气体，在气渣联合保护下，有效的排开周围空气的影响，从而得到优质的焊缝[9]。手工电弧焊操作灵活，设备简单，易于移动，成本较低，但是生产效率低，劳动条件差。另外由于机械保护效果不够理想，手工电弧焊不能用于焊接活泼金属和低熔点、低沸点的金属。

1.4.2 CO2 气体保护焊

CO2 气体保护焊是利用CO2 作为保护气的熔化极气体保护焊的方法, 它具有明弧、无渣、焊接质量好、焊接生产率高以及能进行全位置焊接等特点, 这些特点使得CO2 气保焊在焊接生产中得到了广泛应用[10]。在采用CO2 气保焊初期, 由于CO2 的氧化性问题而难以保证质量, 后来在焊接黑色金属时采用了含有一定量脱氧剂的焊丝或采用带有脱氧剂成分的管状焊丝, 使脱氧剂在焊接过程中参与冶金瓜进行脱氧, 从而消除CO2 氧化作用的影响[11]。同时, CO2 气体还能充分隔绝空气中氮对溶化金属的有害作用, 更能促使焊缝金属获得良好的冶金质量。CO2气体保护焊接头截面积较大，有利于气体溢出，不易产生气孔[12]。这种方法主要用来焊接不锈钢等黑色金属。但是这种焊接方法的主要缺点是金属飞溅，飞溅不但会降低焊丝的熔敷系数，而且会粘着在导电嘴端面和喷嘴内壁，破坏其他保护作用和送丝稳定性。

1.4.3 钨极氩弧焊

钨极氩弧焊是常见的焊接有色金属和碳钢复合板的方法。它是一种非熔化极气体保护焊，是利用钨极和工件之间产生的电弧使金属熔化形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化，只起引弧、维弧的作用。同时由焊矩的喷嘴送进氩气作保护气体。还可根据需要另外添加填充金属，在国际上通称为TIG焊。它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法[13]，但是对于薄板的焊接采用常规的焊接方法易出现焊穿、变形大、焊接参数及焊接性能不稳定、焊速低等现象。脉冲钨极氩弧焊可减小这些不稳定因素并改变上述不良现象。钨极氩弧焊缺点是焊速较慢、焊件变形较大、焊缝组织较粗大，焊缝中易产生气孔以及钨夹杂等焊接缺陷[14]。

1.4.4 MIG焊

MIG焊最早用于铝及铝合金的焊接，现在广泛用于低合金钢等黑色金属的焊接，在焊接异种材料如铜/碳钢方面也发挥很大的作用[15]。它是在普通电弧焊的基础上，利用氩气对被焊金属的保护作用，通过高电流使被焊工件熔化成液态形成熔池，从而使被焊工件和焊材达到冶金上的结合。在高温熔融焊接的同时送入氩气，保证焊材与空气中氧气隔绝，从而起到防止氧化的作用。MIG焊具有电流密度大、热量集中、熔敷率高、焊接速度大、容易引弧的优点。另外，由于使用焊丝，MIG焊克服了TIG焊钨极的熔化和烧损的缺点，焊接电流可大大提高，焊缝厚度大。但是MIG焊弧光强烈，烟气大，因此需要加强防护。