镀锌钢板熔化极气体保护焊工艺试验研究(2)
2.1 实验设备 7
2.1.1 法国SAF TANDEM R450 TOPMAG自动双丝焊接系统 7
2.1.2某厂机器人焊接系统8
2.1.3 OLYMPUS GX41光学显微镜 9
2.1.4体视显微镜 9
2.2实验所需材料 10
2.3试验方法 11
2.3.1 镀锌钢板熔化极气体保护焊难点分析11
2.3.2 试验方案的设计12
2.3.3 焊接规范参数设定12
3 镀锌钢板的气体保护焊试验14
3.1 焊前准备 14
3.2 SAF焊接规范对焊缝成形的影响14
3.2.1 送丝速度对焊缝成形的影响 14
3.2.2 焊接速度对焊缝成形的影响 15
3.2.3 工艺参数的优化 16
3.3 FRONIUS焊机焊接规范对焊缝成形的影响17
4 焊接接头组织分析 19
4.1 显微组织分析 19
4.2 焊接缺陷分析 22
4.2.1 焊接缺陷的种类22
4.2.2 气孔易出现在焊缝的位置及原因22
4.2.3 消除气孔的方法24
结论 25
致谢26
参考文献 27
1 绪论
1.1 选题的目的及意义
近年来镀锌钢板在工业中的应用越来越广泛，镀锌钢板作为目前最具前景的材料而越来越受人们的看中。大量的镀锌薄板被应用于汽车配件制造、建筑业以及家具制造等领域。在汽车制造业中，为了能够使车体的使用寿命得到提高，提高车体的抗腐蚀能力，镀锌板在汽车配件的制造中应用愈加广泛。镀锌作为防止钢铁腐蚀的重要手段，因为锌能够在钢表面形成致密的保护膜，还能起到阴极保护作用，镀锌层遭到破坏时，仍能通过阴极保护作用防止钢铁的腐蚀，这能够保护钢材1-2mm厚不被腐蚀，因此镀锌能够有效保护板材的切口和焊缝锌烧损区，防止从这里开始生锈[1-8]。
由于镀锌钢板的各种优良性能，使其在生产生活中的应用日益广泛，但是镀锌钢板如何有效的焊接一直困扰着各国的工程技术人员。由于镀锌钢板在焊接时表面有油层，焊接过程油层分解蒸发将导致气孔的产生，严重影响焊接质量。普通熔焊的焊接温度都在3000摄氏度以上，这远远高于镀锌层的挥发温度（9080C），镀锌板在熔焊是必将蒸发，导致镀锌层被破坏，锌层的阴极保护作用失效。镀锌钢板的气体保护焊，可使用的保护气体为CO2气体或Ar+CO2、Ar+O2混合气体。保护气体的不同严重影响焊缝中锌的含量，使用CO2或CO2+O2作为保护气时，焊缝中有较高的含锌量，而使用Ar+CO2或Ar+O2作为保护气时，焊缝中含锌量比较低。焊缝中含锌量和电流的关系不大，当焊接电流增大时，焊缝含锌量有少量减少。在同样焊接规范情况下，渡过锌的钢板要比没渡过锌的钢板熔深要大。搭接接头、T形接头及向下立焊的焊接气孔敏感性较大，焊接速度对气孔的产生影响巨大，焊接速度愈大则气孔越容易产生；多道焊焊接时，后续焊道的气孔敏感性要比前一道大；对于镀锌的钢板，这种现象更加严重。因此研究镀锌钢板的熔化极气体保护焊有重要意义，通过大量工艺试验，研究工艺参数对焊缝质量的影响，提供合理的工艺参数为解决镀锌钢板的焊接问题打下良好的基础。为了解决镀锌钢板因表面润滑油而引起的气孔问题，有效的方法有：1.减少焊接的热输入量；2.延长熔池的存在时间使熔池中气体充分溢出。
1.2 镀锌钢板在国内外的研究现状
镀锌钢板现有的焊接方法
随着我国生产制造业的不断发展,镀锌钢板在生产制造中的使用也越来越广泛,现今被大量使用的镀锌钢板品种有: 电镀锌钢板、热镀锌钢板和合金化渗锌钢板。由于镀锌钢板镀锌层和表面润滑油的影响，镀锌钢板的焊接困难重重。普通熔焊的焊接温度都在3000摄氏度以上，这远远高于镀锌层的挥发温度（9080C），镀锌板在熔焊时锌层必将蒸发，导致镀锌层被破坏，锌层的阴极保护作用失效, 焊接过程中油层的分解蒸发将导致各种焊接缺陷（主要为气孔） 。