钢结构制造过程中,重要受力节点常有许多条焊缝要求熔透探伤。传统的焊接工艺是碳弧气刨反面清根工艺,近些年来,钢结构行业开始使用焊接陶瓷衬垫免清根工艺,这是一种在焊缝坡口反面敷设焊接陶瓷衬垫后在正面进行施焊,反面焊缝强制成型,使焊缝饱满、焊道整齐的焊接方法。在大多数焊接工况下,后者比前者的优势越来越明显,有逐渐大部分取代前者的趋势。
焊后变形较大
5083铝合金线膨胀系数约为碳钢和低合金钢的2倍,焊后焊缝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大。5083铝合金单面焊双面成形焊接工艺由于装配间隙较大,焊缝金属填充量较多,焊后焊缝正面收缩量较大,造成较大的变形。
焊接操作难度较大
5083铝合金对光、热的反射能力较强,固液态转变时没有明显的色泽变化,焊接过程熔池不易被观察,而且在采用MIG焊焊接5083铝合金时焊接速度较采用CO2焊焊接碳钢速度快很多,这给焊工焊接带来很大难度。
在确定试验方法时,依据正准备制作一个截面为箱型的钢梁工件,陶质焊接衬片,梁体长15.6M,钢制梁的底板厚16~20mm,船用焊接衬片,隔板厚16mm。焊接工艺实验时,焊接衬片,所采用实际使用的材料材质、板厚和施焊环境。试件的装配形式如图1所示,试板尺寸为-16mm×200mm×500mm,坡口采用刨边机加工而成,焊前利用磨光机将坡口及其边缘20mm范围内进行清理,要求无油污、水分,直至露出金属光泽。然后将试板两端点焊固定,装配间隙5~6mm,反变形角度3°~5°,引弧板及息弧板按规定配置,将陶瓷衬垫置于底面,用CO2 气保焊进行打底、填充、盖面焊接。试板焊前温度为秋季的环境温度。
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