集装箱制造中的焊接变形和焊接缺陷

发表时间:2021/4/9   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:蔡晓燕
[导读] 摘要:在集装箱制造过程中,变形和焊接缺陷是集装箱焊接质量和生产效率的主要原因。
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        摘要:在集装箱制造过程中,变形和焊接缺陷是集装箱焊接质量和生产效率的主要原因。分析了焊接制造过程中的变形和焊接缺陷,并采取了相应的预防措施。
        关键词:焊接变形;焊接缺陷;集装箱
        随着市场经济的增长,对集装箱的需求主要由门端、前端、侧面、顶部和底部板组成。焊接工作是集装箱生产中的一个重要过程。焊接质量直接影响油漆粘度以及外观和使用。熔化极气体焊接(GMAW)在集装箱制造中广泛应用。焊接是通过连续送丝的电焊进行的。该焊接方法的主要优点是效率高、无清砂处理、烟量少。
        一、常见的焊接变形问题
        焊接变形主要由焊接加热不均匀引起,直接影响整个产品的质量和功能。实际上,焊接变形很容易改变某些焊接结构的大小和形状。与此同时,需要大量复杂的修复方法来修复后续焊接,这甚至可能导致效率低下。在实践中,需要从以下几个方面进行系统的预防和控制:选择最小的焊缝尺寸,保证其坡口形状的合理性,尽量减少实际焊缝数,合理安排焊缝位置,在实际生产中及时进行焊缝,为了保证其焊接工艺参数的合理性,并确保实际的装配焊接顺序正常运行,可以采用三种焊接方法:反变形、刚性固定以及散热方式。集装箱在实际制造过程中,应使用冲压结构,而不是传统的焊接方法,从而有效地减少实际焊接数量,从而确保结构焊缝的足够对称和焊接过程中的相对均匀的变形。
        二、集装箱生产中常见的焊接缺陷分析
        焊接质量非常重要。焊接过程中产生的缺陷会对材料性能产生重大影响,具体取决于缺陷的性质、焊接面尺寸、焊接位置和厚度。集装箱制造中焊接缺陷的危害主要表现在:焊接缺陷对结构强度的影响。主要表现为疲劳裂纹可能使箱体结构失效;影响油漆的复盖效果。由于焊接缺陷,形成油漆死角,造成油漆效果差,成为日常使用中腐蚀的来源,影响容器外观和使用寿命。在油漆制造中,焊接件最有可能出现缺陷,可能导致裂纹。原因主要是焊接工艺不当或焊接工艺不认真。以下是简要分析
        1.焊接裂纹。焊接裂纹是最危险的缺陷之一。它会降低熔接件的强度,形成应力集中,并导致压力元素泄漏。裂缝主要分为热裂缝、热裂缝和冷裂缝。钢由于其焊接特性和合金化倾向较低,在集装箱中广泛使用。大多数裂纹必须是冷裂纹,但由于裂纹是最有害的缺陷,因此必须严格控制和及时修复。焊接表面的轻微裂纹可能导致整个集装箱结构失效。(a)原因分析:焊接期间应力集中;残馀应力的影响;钢的硬化趋势;氢含量和焊接接头分布;熔接接合的约束状态:焊接电流过大;边缘太窄:电弧电压过低;焊丝位置差,中等质量差等;(b)预防措施:合理确定焊缝形状;控制基体的化学成分,合理选择焊接材料;正确发展焊接工艺,加强现场工艺管理;严格控制混合气体中的水分含量,选择适当的焊接参数,控制焊接热输入,保证充足的焊接和角焊缝;根据合理的焊接顺序,改进焊接的形状和布置;分析和改进联络方式;调节合理的电流和电压;确保焊道位置正确。
        2.气孔。焊接过程中熔炼池金属中存在不溶性或饱和气体。当这些气体不从熔深池中泄漏出来时,它们会随着熔深池的结晶而凝固,并在焊缝中形成空气孔。焊缝内部称为内空气孔,焊缝表面称为曲面空气孔。熔接通常是封闭回路熔接,内部空气孔中的瑕疵较少,而表面空气孔中的瑕疵较多。从形态上看,有简单致密的洞。对于坡口焊缝和水平焊缝,气穴更可能出现。

主要原因是二氧化碳不是纯的;焊接时呼吸空气;预热器故障;风大,保护不够充分;喷嘴堵塞了喷嘴;喷嘴与工件之间的距离过大;焊接区表面受到污染、油污、锈蚀、污染;电弧过长,电弧电压过高;焊丝中硅和锰含量不足;焊丝表面锈蚀和油脂;焊丝质量差;焊接电流低,焊接速度太快,起始弧和结束弧不适当,空气流通不适当。b)预防措施:清理焊接建筑表面;避免将电风扇吹进进进气道或焊接处;在焊接过程中仔细观察熔池金属的熔化状态;选择适当的焊接角度或方法;焊枪的运动速度必须均匀,不能过早地泄漏熔池气体。
        3.未焊透。未焊透是接头根的未熔接现象。集装箱焊接中未焊透缺陷在侧、顶、前、侧、前、接地面板的自动焊缝中很常见。这主要反映在接合的背面穿透不会形成连续熔接,但会产生不连续性。(a)主要原因:焊接电流太小,电源线不均匀;电弧电压过低或过高,焊接速度太快或太慢(在槽内);坡度角小,空间太小;焊丝的位置以及中间和中间之间的区别;电弧焊太长或部分吹弧;焊接参数选择不正确:倾斜角度、太粗的边缘、太小的空间。(b)预防措施:减少点焊的大小;选择合适的焊接参数和速度;定期检查、清洁或更换铜版和紧固板。
        4.咬边。焊接金属和基本金属接合处的电弧焊边称为咬合边。(a)根本原因:电弧过长,电弧电压过高;焊接速度太快;焊接电流过大;焊道位置不正确:焊丝不平衡,焊枪移动太快,或者焊枪角度不正确。在无几何、平坦和背面焊接中,焊接边缺陷较为常见。(b)预防措施:手工焊接时,必须选择合适的焊接电流、弧和焊枪角度,以确保熔化的金属填满电弧焊,熔化的金属形成坑腔;对于自动焊接,应注意选择合适的焊接规范参数,控制合适的速度。
        5.焊缝成形不良,主要原因是焊缝高度、焊缝边、位置差、填充不足、焊缝宽度不等等。熔接表面不会稍微升高以形成额外的力,而是向内递增的熔接。此熔接不足主要发生在垂直填角熔接中。焊接截面类似于箱体和壳体自动焊件中常用的“Ψ”形状。主要原因是技术参数不适当;焊道位置不正确:导线转印辊中心偏移;调整机结构调整不正确;导电嘴松动;焊枪移动太快,熔化金属损失太大,焊接设备供应不足,或者焊枪角度不合适;焊接电流选择不当,焊接速度不均匀,焊枪角度不正确;基质表面不干净。(b)预防措施:选择适当的焊接角度和速度;大型结构焊缝可垂直向上焊接;选择合适的焊接标准,弧和焊枪的移动速度应尽可能均匀;选择适当的焊接工艺参数。
        6.焊瘤。在焊接过程中,熔化的金属流向焊接外部未熔化的母材料,产生的金属凹凸称为焊瘤。(a)焊枪的停止焊接主要是由于焊枪前后的焊道张力太小所致;其中,自动停止焊接主要是由于前后焊接时焊道张力过小,在自动补焊时发生,主要原因是焊道电流过大,弧的吹气力过大,导致液态金属下落。(b)预防措施:选择适当的焊接电流,以确保统一和适当的焊接速度。
        飞溅。小型金属颗粒随机分布在焊接表面上或周围,影响焊接外观。液体预测会增加焊丝和电能消耗,降低焊接生产率,增加焊接成本,并增加焊接后的清洁过程。(a)主要原因是:电感不适当;在短路过渡期间电感过大或过小;焊接电流和电弧电压不匹配;焊丝和焊接件清洗不当;焊接规范差或气体保护效果差;混合气体含有过多的水或二氧化碳;充填金属不能完全进入熔深的水池,向周围进射。(b)预防措施:材料合适选择;焊接参数不同时,应合理选择焊丝并严格控制焊枪,以尽量降低焊枪内CO2气体中水分。
        集装箱市场竞争加剧,导致对产品质量的要求增加。为了防止和消除焊接质量缺陷,解决焊后油漆质量问题,确保所生产的各种容器符合ISO集装箱的要求,并得到国际海运协会的批准,现场工作应仔细,并满足客户要求采用工艺规范进行。
        参考文献:
        [1]柳浩.航空不锈钢蒙皮零件焊接变形控制及缺陷检测[J].航空制造技术,2019,(13):129-133.
        [2]刘涛.常见焊接缺陷和变形成因分析及解决方法[J].铁道建筑,2019,(01):15-16
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