Советы экспертов: Устранение деформации при сварке нержавеющей стали | MachineMFG

Советы экспертов: Устранение деформации при сварке нержавеющей стали

0
(0)

При изготовлении деталей из нержавеющей стали деформация деталей является распространенной проблемой, возникающей в результате сварки. Эта деформация является лишь поверхностным явлением, вызванным перегревом металла шва и зоны термического влияния из-за источника сварочного тепла. Такой перегрев часто приводит к образованию крупнозернистой структуры в металле шва и зоне термического влияния, что может привести к появлению дефектов и негативно повлиять на эксплуатационные характеристики металла.

Чтобы предотвратить эти негативные последствия и контролировать температуру деталей, важно регулировать температуру деталей. Однако ждать, пока детали остынут, прежде чем приступать к следующей операции процесс сварки может отнимать много времени и негативно сказываться на эффективности работы.

Для решения этой проблемы было предложено несколько решений. В конкретных процессах сварки объем деталей тесно связан с плотностью сварная шайба и сварочных ножек. Например, при обработке листовых деталей из нержавеющей стали источник тепла (дуга) расплавляет основной металл (детали) во время сварки, образуя расплавленную ванну. После естественного охлаждения и кристаллизации сварной шов формируется.

Однако если детали слишком малы, то сварочное тепло не может быть быстро распределена, что приводит к деформации деталей и нарушает их внешний вид и форму. Чтобы решить эту проблему, необходимо рассмотреть несколько аспектов.

Схема сварки

В настоящее время существует два распространенных метода сварки, используемых для сварка нержавеющей стали на большинстве фабрик:

⑴ Сварочный электрод для дуговой сварки

Первый способ сварки - это более традиционный метод, требующий от сварщика высокого уровня мастерства. Этот метод оказывает значительное влияние на нагрев деталей, что приводит к длительному времени обработки после сварки и плохому контролю качества.

Однако оборудование, используемое для этого метода, относительно простое и может применяться для сварки различных материалов гибкими сварочными прутками.

Сварка в газовой защите

Газовую дуговую сварку в защитной оболочке можно разделить на несколько методов, в том числе аргонодуговая сварка для сварки нержавеющей стали, при которой в качестве защитного газа используется аргон или смесь газов (MAG-сварка). Преимущество сварки в газовой среде заключается в быстром скорость сварки, малая площадь термического влияния и простая послесварочная обработка.

Для того чтобы минимизировать тепловое воздействие на детали во время сварка нержавеющей сталиРекомендуется как можно чаще использовать сварку в газовой среде. При проектировании сварочного процесса важно использовать переменный методы сварки такие как чередование правой и левой руки, симметричная сварка и сварка с обратным шагом, следуя принципам: сначала внутрь, потом наружу, сначала меньше, потом больше, сначала коротко, потом длинно.

Параметры сварки, такие как сварочный ток и напряжение дуги, также могут влиять на сварочную деформацию. Поскольку размер компоненты из нержавеющей стали увеличивается, сварочный ток также должен быть увеличен. Однако важно строго контролировать сварочный ток, чтобы обеспечить равномерный нагрев сварного изделия. Если сварочный ток слишком мал, это может повлиять на качество сваркиЕсли же он слишком высок, то это может привести к более серьезным сварочным деформациям.

Поэтому параметры сварки такие как сварочный ток и напряжение дуги, должны быть отрегулированы в зависимости от толщины и требований к сварке материала.

Технология сварки

⑴ Маленькие, простые детали

Например, в случае сварки L-образной, T-образной формы или наложения частей на плоскую плоскость, под части можно добавить медную пластину (толщиной более 8 мм), как показано на рис. 1.

Рис.1 Медная пластина под детали

Рис.1 Подложки медных пластин

Эффективность теплопередачи меди выше, чем у стали, поэтому использование медной пластины может облегчить удаление сварочное тепло и минимизировать тепловую деформацию деталей.

Если детали не плоские или склонны к разбуханию, что затрудняет плотный контакт с медной пластиной, под сварочный шов деталей можно подложить толстый хлопчатобумажный материал с высоким водопоглощением или пропитанный коврик. Это также эффективно снизит деформацию.

⑵ Крупные, сложные детали

Если форма деталей сложная или нет места для установки медной пластины, вышеописанное решение может оказаться невыполнимым. В таких случаях следует использовать метод водяного охлаждения (как показано на рис. 2).

Рис.2 Метод водяного охлаждения

Рис.2 Метод водяного охлаждения

Водяное охлаждение обычно классифицируется на две категории:

① Охлаждение распылением:

При этом методе вода распыляется на обратную сторону сварочного шва деталей, что подходит для деталей с большой площадью. Очень важно отрегулировать угол подачи воды для Т-образного или L-образного нахлеста, чтобы предотвратить попадание воды в место сварки.

Преимущество этого метода в том, что он обеспечивает эффективное охлаждение и удобен для массового производства. Однако недостатком является то, что он требует специального оборудования и подходит только для обработки деталей одного типа.

② Мокрое охлаждение песка:

Метод распылительного охлаждения не применим для плоских совместная сварка поскольку он не может гарантировать, что вода не попадет в сварочный тракт. Вместо этого можно использовать метод охлаждения мокрым песком. Для этого необходимо заполнить песком контейнеры (большего размера, чем свариваемые детали), полностью насытить песок водой и уложить детали на мокрый песок перед сваркой.

Таким образом, обратная сторона сварного шва деталей полностью соприкасается с влажным песком, после чего можно приступать к сварке. Преимущество этого метода заключается в простоте работы и пригодности для всех сложные формы. Недостатком является то, что из него нелегко изготавливать крупные детали.

⑶ Сварка крупных пластинчатых деталей

Обычно это относится к сварке деталей толщиной более 6 мм. Из-за большого размера деталей, большой длины шва и высокой высоты сварки (большая площадь расплавленной ванны и обширная горячая зона) во время сварки может возникнуть деформация изгиба, вызванная тепловой деформацией. Для решения этой проблемы необходимо принять ряд мер:

① Перед сваркой следует принять соответствующие меры по охлаждению (см. схему охлаждения мелких деталей);

② Припуск на деформацию при сварке:

Поскольку для большинства деталей трудно добиться симметричной сварки или одновременной сварки с одной стороны, а неравномерный нагрев приведет к деформации изгиба во время сварки. Чтобы уменьшить это, необходимо противодействовать деформации деталей в противоположном направлении, исходя из длины деталей, толщины материала (высоты сварочной фаски) и формы.

Для этого требуется опытный инженерно-технический персонал и квалифицированные рабочие, способные принимать решения на основе опыта. Для фиксации деталей используются приспособления, а после изготовления первой детали производятся тонкие настройки, основанные на фактическом эффекте.

Рис.3 Припуск на деформацию сварного шва

Рис.3 Припуск на деформацию сварного шва

Снятие напряжения после сварки деталей

По сравнению с обычной сваркой деталей из углеродистой стали, коэффициент теплопроводности нержавеющей стали ниже, а ее электрическое сопротивление и коэффициент расширения выше. В результате теплопередача в нержавеющей стали происходит медленнее, а тепловая деформация - сильнее.

Даже если деформация поверхности деталей не заметна после изготовления, изменения могут произойти во время транспортировки или в результате вибрации, движения или изменения температуры, что напрямую влияет на внешний вид, размер и рабочие характеристики деталей.

Поэтому важно снять напряжение в крупных деталях после изготовления, особенно в толстых деталях (с большой высотой сварки и большим объемом расплава) и деталях с множеством сварочных бусин. Снятие напряжений может быть достигнуто путем естественного или искусственного старения.

Естественное старение обычно используется для крупных отливок, но оно не подходит для деталей под сварку, а процесс старения длительный и трудно контролируемый.

Искусственное старение подразделяется на старение при термообработке и вибрационное старение.

Термическое старение включает в себя нагрев деталей до температуры от 550 до 650 ℃ для создания напряжения отжиг. Этот метод более экономичен по времени, чем естественное старение, но на заводах часто отсутствуют необходимые условия обработки, а передача процесса на аутсорсинг увеличивает транспортные расходы. В результате термическое старение используется нечасто.

Вибрационное старение - широко используемый метод устранения остаточных внутреннее напряжение в инженерных материалах. Он уменьшает пластическую деформацию деталей, вызванную внутренними остаточное напряжение благодаря вибрации, эффективно снимая напряжение.

Принцип вибрационного старения заключается в размещении на артефакте двигательной системы с эксцентриковым блоком (вибратором) и опоре компонентов на упругие предметы, например, резиновые прокладки. Двигатель запускается контроллером, и скорость вращения регулируется для достижения резонанса в артефакте.

Виброобработка продолжительностью от 20 до 30 минут может эффективно скорректировать внутреннее напряжение, а общее время вибрации не должно превышать 40 минут.

Этот метод не требует больших площадей для обработки и прост в эксплуатации, что делает его общепринятым для большинства заводов. Структура и внешний вид деталей не подвержены влиянию внешней среды, что обеспечивает стабильность деталей.

Заключение

В заключение следует отметить, что сварочная деформация является неизбежным явлением при сварке нержавеющей стали и может оказывать значительное влияние на обработку и практическое использование изделий. компоненты из нержавеющей стали. Чтобы минимизировать эти последствия, необходимо уделять больше времени и внимания технологии сварки, включая метод сварки, технические параметры, последовательность, расположение и удержание компонентов, а также послесварочную обработку, чтобы контролировать сварочные искажения в минимально возможной степени.

При контроле каждого производственного процесса инженерно-технический персонал и сварщики должны работать в тесном сотрудничестве, сочетая теоретические данные с реальной ситуацией, и разрабатывать разумный план строительства для полного контроля сварочных деформаций. Только таким образом можно получить более совершенный продукт.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

1 комментарий к “Expert Tips: Fixing Deformation in Stainless Steel Welding”

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх