低变形筒形件等离子焊接技术研究(2)
4.4 微观组织分析 27
结 论 30
致谢 31
１ 绪论
在现代制造业中焊接作为一种高效灵活的连接方式被广泛的使用在生产工作的方方面面，在军工制造业领域的应用非常重要[1]。但是焊接方法的使用被很多客观条件所制约，另一方面由于焊接缺陷的极易产生形成，所以对焊接质量的控制非常复杂，焊接时焊接参数的选择非常重要，终和这两方面原因让广大焊接研究人员困扰不已。本次实验针对具体工件产生的焊接问题，研究解决方案。其中焊接缺陷是本实验致力解决的问题。预实验一中有未焊透和焊穿两种主要危害.未焊透的危害之一是使焊缝的有效截面积显著减小,使接头强度下降。再者, 未焊透焊透会引起应力集中而应力集中是焊接中非常严重的缺陷,这种缺陷比强度下降所带来的危害要大得多。未焊透显著降低焊缝的疲劳强度，大大降低了工件的使用寿命。未焊透极有可能转变成为裂纹源,裂纹源是造成焊缝破坏的重要原因。同时焊穿的危害也非常之大，直接导致工件的报废，对生产工作带来不可估量的损失。预实验二中，角接形式中未焊透与焊穿也是两个大问题。因此对于本次实验焊接未焊透和焊漏这两种缺陷的更好的预防和检查是焊接工作中一个非常重要的课题[2]。随着焊接件的结构日益复杂，各种焊接方法与焊接热源相继出现，然而焊接过程中的各种焊接缺陷仍是不可避免。所以对焊接缺陷预防与研究仍然是非常重要的。本次实验使用的是机器人等离子焊接工艺方法。这种新型焊接工艺与传统焊接工艺比起来，具有能量大，焊缝熔透深可以一次性焊透9~10mm厚的不锈钢板，焊接速度快焊接及其平稳等诸多优点。因此在等离子焊接工件下的研究焊接参数显得非常重要[3]。
1.1 选题背景及其意义
本次实验所要焊接的工件是鱼雷装置尾部所采用的传统的悬浮装置结构，此类悬浮装置具有特殊结构型式——T型角接型式，因为这种装置特殊的结构形式，使得这种接头形式不宜焊接，且往往容易在焊接处造成较大的焊接缺陷，而经常出现的焊接缺陷是未焊透和焊穿[4]。而这两种情况都是我们在最后得到的结果中不愿意见到的，因此这就给原有结构加工和设计带来非常大的困难。一方面 由于鱼雷装置具有大小两个同心圆筒件所以需要两种焊接方法，再焊内圈时由于T型角接接头，改变了一些客观条件使得难以得到完美的焊缝。另一方面在焊完内圈后，由于两同心圆距离太小导致焊枪无法深入进去所以只能在外圈一次性焊透并且不能把三毫米的薄板焊穿，所以急需新的等离子焊接工艺参数来保证焊接效果。忠于这两点本实验研究了新的焊接工艺参数来解决本次实验所面临的焊接缺陷问题。本文对于Q235普通碳钢薄板T形接头结构件和钢板熔透问题所产生的焊接缺陷进行了深入而详细的研究，用来探究并制定合乎本次实验要求的焊接工艺规范[5]。
1.2 焊缝缺陷介绍
（一）未焊透 未焊透：在焊接工作完成后工件母材金属没有完全熔化，使得焊缝金属（或填充金属）没有进入接头根部，这种现象就被称为未焊透。其实就是焊缝的熔透深度小于板厚时就会产生未焊透缺陷。在实际焊接工作中又分成两种情况。（一单面焊接时，焊缝熔透达不到工件的底部；双面焊时，两道焊缝熔深的和比钢板厚度小时，就会出现未焊透。
（二）焊穿 焊穿：在焊接过程中，一部分熔化的金属液体从工件底下漏下来形成了一个通洞，这种现象就被称为未焊透。其实就是指在焊接工程中，焊缝的熔深比焊接工件的厚度还大时，熔化的金属就会从工件底部漏出。在实际的焊接工作中，焊穿往往是由于多方面因素造成的。焊接电流过大，焊接速度太慢，起弧或收弧时候的停留时间过长，工件接头处的间隙太大，工件钝边太小等，都是造成工件焊穿的原因。避免焊穿的预防措施是正确选择焊接电流；设定恰当的焊接速度，不能太慢，使用手工焊接操作时运条应平稳均匀，工件坡口尺寸大小应设计的合理恰当等。 在实际的焊接工作中，焊接缺陷常常会同时出现，而缺陷之间也会互相影响和转化。这主要有两方面原因：一方面是由于某些种类的缺陷的诱发原因是相同的，因此这样的缺陷就会同时表现出来；另一方面工件作为一个整体，在不同位置焊接不同性质、不同数量和不同长度的焊缝，每条焊缝所产生的缺陷要在构件中相互制约和相互协调，因而相互影响。本文主要讲述上面两种缺陷的控制。
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