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金属密封圈闪光对焊机的工艺参数有哪些?

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浏览:- 发布日期:2018-07-04 15:15:20【

     金属密封圈闪光对焊机的主要参数有:伸出长度、闪光电流、闪光流量、闪光速度、顶锻流量、顶锻速度、顶锻压力、顶锻电流、夹钳夹持力等。下面介绍各工艺参数对焊接质量的影响及选用原则:

金属密封圈闪光对焊机

     (1)伸长长度l0和电阻对焊一样,l0影响沿工件轴向的温度分布和接头的塑性变形。此外,随着l0的增大,使焊接回路的阻抗增大,需用功率也要增大。一般情况下,棒材和厚臂管材l0=(0.7-1.0)d,d为圆棒料的直径或方棒料的边长。

     对于薄板(δ=1-4mm)为了顶锻时不失稳,一般取l0=(4-5)δ。

     不同金属对焊时,为了使两工件上的温度分布一致,通常是导电性和导热性差的金属l0应较小。表1是不同金属闪光对焊时的l0参考值。

    (2)闪光电流If和顶锻电流IuIf取决于工件的断面积和闪光所需要的电流密度jf。jf的大小又与被焊金属的物理性能、闪光速度、工件断面的面积和形状,以及端面的加热状态有关。在闪光过程中,随着vf的逐渐提高和接触电阻Rc的逐渐减小,jf将增大。顶锻时,Rc迅速消失,电流将急剧增大到顶锻电流Iu。当焊接大截面钢件时,为增加工件的加热深度,应采用较小的闪光速度,所用的平均jf一般不超过5A/mm2。表2为断面积200-1000mm2工件闪光对焊时jf和ju的参考值。

    电流的大小取决于焊接变压器的空载电压U20。因此,在实际生产中一般是给定次级空载电压。选定U20时,除应考虑焊机回路的阻抗,阻抗大时,U20应相应提高。焊接大断面工件时,有时采用分级调节次级电压的方法,开始时,用较高的U20来激发闪光,然后降低到适应值。

    (3)闪光流量δf选择闪光流量,应满足在闪光结束时整个工件端面有一熔化金属层,同时在一定深度上达到塑性变形温度。如果δf过小,则不能满足上述要求,会影响焊接质量。δf过大,又会浪费金属材料、降低生产率。在选择δf时还应考虑是否有预热,因预热闪光对焊的δf可比连续闪光对焊小30-50%。

    (4)闪光速度vf足够大的闪光速度才能保证闪光的强烈和稳定。但vf过大会使加热区过窄,增加塑性变形的困难,同时,由于需要的焊接电流增加,会增大过梁爆破后的火口深度,因此将会降低接头质量。选择vf时还应考虑下列因素:

     1)被焊材料的成分和性能。含有易氧化元素多的或导电导热性好的材料,vf应较大。例如焊奥氏体不锈钢和铝合金时要比焊低碳钢时大;

     2)是否有预热。有预热时容易激发闪光,因而可提高vf。

     3)顶锻前应有强烈闪光。vf应较大,以保证在端面上获得均匀的金属层。

    (5)顶锻流量δuδu影响液体金属的排除和塑性变形的大小。δu过小时,液态金属残留在接口中,易形成疏松、缩孔、裂纹等缺陷;δu过大时,也会因晶纹弯曲严重,降低接头的冲击韧度。δu根据工件断面积选取,随着断面积的增大而增大。

     顶锻时,为防止接口氧化,在端面接口闭合前不立刻切断电流,因此顶锻流量应包括两部分----有电流顶锻留量和无电流顶锻留量,前者为后者的0.5-1倍。

   (6)顶锻速度vu为避免接口区因金属冷却而造成液态金属排除及塑性金属变形的困难,以及防止端面金属氧化,顶锻速度越快越好。最小的顶锻速度取决于金属的性能。焊接奥氏体钢的最小顶锻速度均为焊接珠光体钢的两倍。导热性好的金属(如铝合金)焊接时需要很高的顶锻速度(150-200mm/s)。对于同一种金属,接口区温度梯度大的,由于接头的冷却速度快,也需要提高顶锻速度。

    (7)顶锻压力FuFu通常以单位面积的压力,即顶锻压强来表示。顶锻压强的大小应保证能挤出接口内的液态金属,并在接头处产生一定的塑性变形。顶锻压强过小,则变形不足,接头强度下降;顶锻压强过大,则变形量过大,晶纹弯曲严重,又会降低接头冲击韧度。

     顶锻压强的大小取决于金属性能、温度分布特点、顶锻留量和速度、工件断面形状等因素。高温强度大的金属要求大的顶锻压强。增大温度梯度就要提高顶锻压强。由于高的闪光速度会导致温度梯度增大,因此焊接导热性好的金属(铜、铝合金)时,需要大的顶锻压强(150-400Mpa)。

   (8)预热闪光对焊参数除上述工艺参数外,还应考虑预热温度和预热时间。

     预热温度根据工件断面和材料性能选择,焊接低碳钢时,一般不超过700-900度。随着工件断面积增大,预热温度应相应提高。

     预热时间与焊机功率、工件断面大小及金属的性能有关,可在较大范围内变化。预热时间取决于所需预热温度。

     预热过程中,预热造成的缩短量很小,不作为工艺参数来规定。

   (9)夹钳的夹持力Fc必须保证工件在顶锻时不打滑Fc与顶锻压力Fu和工件与夹钳间的摩擦系数f有关,他们的关系是:Fc≥Fu/2f。通常F0=(1.5-4.0)Fu,断面紧凑的低碳钢取下限,冷轧不锈钢板取上限。当夹具上带有顶撑装置时,加紧力可以大大降低,此时Fc=0.5Fu就足够了。

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