這類材料具有電阻系數(shù)高,加熱時
碳元素的氧化為接口提供保護(hù)性氣氛,不含有生成高熔點氧化物的元素等優(yōu)點。因而都屬于
焊接性較好的材料。
隨著鋼中的含碳量的增加,電阻系數(shù)增大、結(jié)晶區(qū)間、高溫強(qiáng)度及淬硬傾向都隨之增大。因而需要相應(yīng)增加頂鍛壓強(qiáng)和頂鍛留量。為了減輕淬火的影響??刹捎妙A(yù)熱閃光對焊,并進(jìn)行
焊后熱處理。
碳素鋼閃光對焊時,由于碳向加熱端面擴(kuò)散并被強(qiáng)烈氧化,以及頂鍛時,半溶化區(qū)內(nèi)含碳量高的溶化金屬被擠出,所以在接頭處形成含碳量低的貧碳層(呈白色,也稱亮帶)。貧碳層的寬度隨著鋼含量的提高、預(yù)熱時間的加長而增寬;隨著含碳量的增大和
氣體介質(zhì)氧化傾向的減弱而變窄。采用長時間的熱處理可以消除貧碳層。
用得多的是碳素鋼閃光對焊。只要焊接條件選擇適當(dāng),一般不會出現(xiàn)困難。甚至對溶焊來說比較難焊的
鑄鐵也是一樣。
鑄鐵通常采用預(yù)熱閃光對焊,用連續(xù)閃光對焊容易形成白口。由于含碳量很高,閃光時產(chǎn)生大量的保護(hù)氣氛,自保護(hù)作用較強(qiáng),即使在工藝參數(shù)波動很大時,在接口中也只有少量氧化夾雜物。
2、合金鋼的閃光對焊
合金元素含量對鋼性能的影響和應(yīng)采取的工藝措施如下:
1)鋼中的鋁、鉻、硅、鉬等元素易生成高熔點氧化物,應(yīng)增大閃光和頂鍛速度,以減少其氧化。
2)合金元素含量增加,高溫強(qiáng)度提高,應(yīng)增加頂鍛壓強(qiáng)。
3)對于
珠光體鋼,合金元素增加,淬火傾向性就增大,應(yīng)采取防止淬火脆化的措施。
低合金鋼的焊接特點與中碳鋼相似,具有淬硬傾向,應(yīng)采用相應(yīng)的熱處理方法。這類鋼的高溫強(qiáng)度大,易生成氧化物夾雜,需要采用較高的頂鍛壓強(qiáng),較高的閃光和頂鍛速度。
高碳合金鋼除具有
高碳鋼的特點外,還含有一定數(shù)量的合金元素。由于含碳量高,結(jié)晶溫度區(qū)間寬,接口處的半熔區(qū)就較寬,如果頂鍛壓力不足,塑性變形量不夠,殘留在半溶化區(qū)內(nèi)的
液態(tài)金屬將形成疏松組織。還因含有合金元素,會形成高熔點氧化物夾雜。因此,需要較高的閃光和頂鍛速度,較大的頂鍛壓強(qiáng)和頂鍛留量。
這類材料具有導(dǎo)電
導(dǎo)熱性好,熔點低,易氧化且氧化物熔點高、塑性溫度區(qū)窄等特點,給焊接帶來困難。
鋁合金對焊的
焊接性較差,工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時,易產(chǎn)生氧化夾雜物、疏松等缺陷,使接頭強(qiáng)度和塑性急劇降低。閃光對焊時,必須采用很高的閃光和頂鍛速度、大的頂鍛留量和強(qiáng)迫形成的頂鍛模式。所需比功率也要比鋼件大得多。
4、銅及其合金的閃光對焊
銅的導(dǎo)熱性比鋁好,熔點較高,因而比鋁要難焊的多。純銅閃光對焊時,很難在端面形成
液態(tài)金屬層和保持穩(wěn)定的閃光過程,也很難獲得良好的塑性溫度區(qū)。為此,焊接時需要很高的后閃光速度、頂鍛速度和頂鍛壓強(qiáng)。
銅合金(如
黃銅、
青銅)的對焊比
純銅容易。黃銅對焊時由于鋅的蒸發(fā)而使接頭性能下降,為了減少鋅的蒸發(fā),也應(yīng)采用很高的后閃光速度、頂鍛速度和頂鍛壓強(qiáng)。
鋁和銅用
閃光對焊焊成的過渡接頭廣泛用于電機(jī)行業(yè)。由于它們的熔點相差很大,鋁的熔化比銅快4-5倍,所以要相應(yīng)增大鋁的伸出長度。鋁和銅閃光對焊的工藝參數(shù)可參考下表。鋁和銅對焊時,可能形成
金屬間化合物,增加接頭脆性。
鈦及其合金的閃光對焊的主要問題是由于淬火和吸收氣體(氫、氧、氦等)而使接頭塑性降低。
鈦合金的淬火傾向與加入的合金元素有關(guān)。若加入穩(wěn)定β相元素則淬火傾向增大,塑性將進(jìn)一步降低。若采用強(qiáng)烈閃光的連續(xù)閃光對焊,不加
保護(hù)氣體就可獲得滿意的接頭。當(dāng)采用閃光、頂鍛速度較小的預(yù)熱
閃光焊時,應(yīng)在保護(hù)氣氛中焊接。預(yù)熱溫度為1000-1200度,工藝參數(shù)和焊接鋼時基本一致,只是閃光留量稍有增加。此時可獲得較高塑性的接頭。
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