鍍鋅板點焊工藝研究
文/黃超群
摘 要:本文闡述了鍍鋅鋼板的點焊特點和鍍鋅鋼板點焊時對焊接電流、焊接時間、電極壓力等參數的選擇要點。試驗表明:熱鍍鋅鋼板點焊時,焊接電流、焊接時間和電極壓力較同等厚度的低碳冷軋鋼板都有不同程度的提高,而且熱鍍鋅鋼板的點焊焊接規范調節區較窄,焊點質量對焊接規范特別是電流變化敏感。
關鍵詞:鍍鋅板; 點焊工藝; 焊接參數
0 前 言
鍍鋅鋼板具有很好的抗腐蝕性能,但與普通低碳冷軋板相比,其點焊焊接性能顯著惡化。一般而言,冷軋板焊接性能的好壞常以適合使用的焊接電流范圍大小來描述,范圍大則焊接性能好,反之則差[1]。由于鍍鋅板表面的鋅熔點低,鋅層會先于鋼板熔化,在電極壓力的作用下,被擠出焊接區域,形成鋅環,由于其分流作用,同時鋅層電阻率低,接觸電阻小,不利于核心的形成,導致點焊鍍鋅鋼板時焊接工藝參數(焊接電流、電極壓力、通電時間)需要調大;另外,由于熔化的鋅與電極反應,會在電極上形成一層合金層,同時也會附著一些氧化的鋅,從而改變了電極的物理性能和形狀,加速了電極磨損,大大降低了電極壽命。所以為獲得優質核心,同時考慮對電極的保護,則需要選擇合適的點焊參數。
表1 鍍鋅鋼板與低碳鋼點焊規范
材料 |
厚度mm |
電極材料 |
焊接電流ka |
通電時間s |
網壓V |
電極壓力ka |
電極直徑mm |
熔核直徑mm |
低碳鋼 |
0.8+0.8 |
Cd-Cu |
7.3 |
0.14 |
380±10 |
160 |
5 |
4.2-5.0 |
國產鍍鋅板 |
0.75+0.75 |
Ca-Cu |
9.8 |
0.26-0.30 |
380±10 |
180 |
5 |
4.2-5.0 |
國產鍍鋅板 |
0.75+0.75 |
鑲W復合電極 |
8.95 |
0.26-0.30 |
380±10 |
180 |
6 |
4.2-5.0 |
國產鍍鋅板 |
0.5+0.5 |
Cd-Cu |
11.10 |
0.26-0.30 |
380±10 |
140 |
5 |
4.2-5.0 |
國產鍍鋅板 |
0.5+0.5 |
鑲W復合電極 |
7.5 |
0.26-0.30 |
380±10 |
140 |
6 |
4.2-5.0 |
日本產鍍鋅板 |
0.5+0.5 |
Cd-Cu |
8.95 |
0.26-0.30 |
380±10 |
140 |
5 |
4.2-5.0 |
日本產鍍鋅板 |
0.5+0.5 |
鑲W復合電極 |
7.5 |
0.26-0.30 |
380±10 |
140 |
6 |
4.2-5.0 |
1 焊接電流
由于鍍鋅層使焊接接觸面電阻減小,接觸面增大,同時由于金屬鋅電阻小,則接觸電阻小,為獲得與低碳鋼板點焊時同樣的熔核大小,鍍鋅鋼板點焊所需的焊接電流一般需提高25%~50%,而且,一般認為,鍍鋅層越厚,所需的焊接電流越大。但程軒挺等[2]通過試驗比較,發現在一定鍍層厚度范圍內,鋅層越厚,所需電流越大;但當鋅層達到一定厚度時,則所需電流反而減小。但焊接電流也不宜過大,否則易造成飛濺。
2 通電時間
由表1[3]可見,鍍鋅鋼板點焊所需的焊接時間約為低碳鋼的兩倍。其目的是在焊接通電時有足夠的時間,使兩焊件間的熔化鋅層能盡可能擠出熔核,均布于焊點周圍,使熔核攪拌均勻;但焊接時間不宜過長,否則將使焊件與電極接觸面上溫度升高,破壞表面耐腐蝕鍍層,降低電極使用壽命[4]。其次,由于鍍鋅鋼板點焊焊接電流較大,為避免產生飛濺,也需增大焊接壓力。
3 電極壓力
鍍鋅鋼板點焊時,電極壓力需比低碳鋼板增加約10%~25%,目的是能盡快地將熔化的鋅層擠出焊接區,降低殘留在熔核內部的含鋅量,減少發生裂紋等缺陷的可能性。其次,由于鍍鋅鋼板點焊焊接電流較大,為了避免產生飛濺,也需增大焊接壓力。但另一方面,太高的電極壓力,也會導致過量的壓痕,保護外表面的鋅會全部被擠出,從而成為今后腐蝕坑的源泉[5]。
4 綜合評述
(1)熱鍍鋅鋼板點焊時,焊接電流、焊接時間、電極壓力的參數值較同等厚度的低碳冷軋鋼板都有不同程度的提高。
(2)與低碳鋼板相比,鍍鋅鋼板點焊時,其接觸電阻小,焊件電流密度小,易出現裂紋、氣孔或軟化組織,焊件與電極易沾污或形成合金,故其點焊可焊性較差。
(3)熱鍍鋅鋼板點焊時,點焊質量對焊接規范,特別是電流變化比較敏感。
(4)熱鍍鋅鋼板點焊時,焊接電流、焊接時間與電極壓力參數值應綜合考慮,在保證焊點質量的前提下,降低電極磨損,延長電極壽命。
參考文獻
[1] 魏洪濤. 鍍鋅鋼板點焊研究進展[J]. 上海金屬,1994,16:251
[2] 程挺軒. 鍍層厚度對鍍鋅鋼板點焊質量的影響. 電焊機,2001.(ll):28一30.
[3] 張義淑. 鍍鋅鋼板點焊的研究. 焊接通訊,1985.(2):18一70.
[4] 王敏. 鍍鋅鋼板點焊工藝研究.焊接學報,1998.(4):34—36.
[5] 閻啟. 熱鍍鋅鋼板點焊工藝研究,2000.
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