焊接材料工藝性的分析

林志強

中國能源建設集團黑龍江能源建設有限公司 黑龍江 哈爾濱 150046

焊接填充材料的工藝性在當今社會發展中地位十分突出，是焊接工程質量的衡量標準。在當今市場經濟條件下，焊接材料工藝已成為焊接產品是否具備市場競爭力的決定性因素。然而在過去很長一段時間內，焊接材料工藝的分析和評估都是由工作人員工作經驗決定的，難以及時、準確的評估焊接材料企業產品的性能和公益性特征，無法確定產品是否具備改進價值和相關改進和提高基礎，對于焊接工程用戶而言無法準確根據工程需要選擇焊接產品，因此做好焊接材料的工藝性分析十分必要，文章結合漢諾威焊接質量分析儀對焊接材料工藝性做了分析。

一、漢諾威焊接質量分析儀概述

漢諾威焊接質量分析儀是由德國漢諾威大學研制生產的，是快速提取焊接數據與焊接工藝關系的系統，這種系統在應用中能對焊接的時候產生的電弧電壓、焊接電流值瞬間進行采樣，并經過內部測試分析軟件處理之后形成電弧電壓、電流概率密度分布圖，進而得到系統平均值、標準值、標準偏差以及其他統計數值。

漢諾威焊接質量分析儀在評價焊接材料工藝性的時候，基本原理為:按照焊接材料的不同及材料公寓特點不同，將其分為鈦鈣型鋼焊條、低氫型結構鋼焊條、藥型焊條以及酸性不銹鋼焊條等，根據各類焊條的特征以及焊絲工藝之間的關系，提取能夠反映焊條以及焊絲工藝的數值并進行處理，作為歸納評價焊條以及焊絲工藝性的重要依據。

二、漢諾威焊接質量分析儀在焊接材料工藝性分析中的應用

近年來，我國業界人士進一步研究了漢諾威焊接質量分析儀的質量分析系統，將其余焊接材料工藝質量的特征結合，與傳統人工經驗分析模式綜合形成以數據信息處理為核心的定量分析與評價體系，為焊接材料工藝性的研究提供了放那邊，為其科學評價提供了技術支持。

1、鈦鈣型鋼結構焊條工藝分析。某企業長期生產結421焊條，其工藝性能相當成熟，為了更好的降低成本，企業在生產中有意采取新的原材料，代替傳統的生產模式，其中木粉更新最為突出。木粉作為焊條的造氣劑，但加入量在整個焊條生產中僅占1.5%左右，預計本次更改不會對木粉質量產生大量的調整，也不會對供貨源形成影響。經過試驗之后，采用新木粉生產成的焊條經過理化性能測試之后，結果和過去產品相差無幾，數據都在正常值范圍之內，在實際操作的時候也沒有發現與過去操作有什么不同。但是由于這種產品代表著企業經營形象，慎重起見，企業管理人士采用漢諾威焊接質量分析儀對焊接材料工藝性能進行了測試，結果發現采用新木粉之后焊接參數發生了巨大的變化，具體表現在以下方面。

1.1 電壓概率密度分布 本次實驗采用了該企業編號為M421―04的焊條進行研究，由漢諾威焊接質量分析儀測試得到原產品(XM421―03)和改變木粉之后的產品電弧焊與電壓分布規律如圖1所示，橫坐標代表電弧點焊電壓、縱坐標則是利用數字形式測試中個電弧電壓、焊接電流的變化概率。

由圖1所示，焊條電壓概率分布曲線具有雙駝峰狀態，大的駝峰描述了電弧正常燃弧的時候，電壓出現概率的變化較大，短路過程中的概率縮小比較明顯。由此可見，短路概率的大小與鈦型或者鈦鈣的工藝水平有著密切的關系。這種鈦鈣型鋼結構焊條有著粗熔滴短路過渡、爆炸過度、噴射過渡和渣壁過渡的特征，由于在焊接的時候渣壁過渡與噴射過渡存在混合形態，不容易產生爆炸飛劍，焊條工藝性能良好。

圖1 M421―04焊條電壓和概率密度分布

1.2 電流概率密度分析 由于鈦鈣型鋼結構焊條粗熔滴短路過渡和爆炸過度占用份額較大，出去短路概率增加之外，還容易讓焊接電流增加，引起電流過過高的現象，為此就電流進行分析，其具體如圖2所示。

由漢諾威分析儀提取短路大電流概率得出，改變木粉后的樣品電流為0.0723.3%，比原產品增加來了很多。

2、藥芯焊絲工藝分析。目前，國內要死焊絲主要應用在儲氣罐焊接中，其焊接中采用埋弧焊工藝，以手工電弧焊為主，而藥芯焊絲在應用中能有效保護焊接目標，提供焊接質量。采用焊條電弧焊時，由于更換焊條導致焊道中的接頭較多。9Ni鋼焊接熄弧位置易產生弧坑裂紋，需要大量打磨清理的輔助工作時間，有效焊接時間只能占到50%甚至更低，同時帶來更大的質量風險。藥芯焊絲氣體保護焊熔敷效率約為3Kg/h，是焊條電弧焊的三倍。選擇藥芯焊絲氣體保護焊電流密度較大，道層之間的清理要求降低，此外，焊道中接頭數量大大減少，輔助工作量大大降低。

在系統結構設計同樣采用9Ni鋼，在總組搭載時將有大量的對接焊縫處于立焊位置，無法采用高效的埋弧焊工藝，若依然選擇焊條電弧焊工藝，由于焊接效率偏低，可能導致船塢周期延長，大大增加生產成本。因此，有必要開展9Ni鋼藥芯焊絲氣體保護焊的可行性研究，以滿足快速設備生產的要求。

三、結束語

焊接材料在我國的工業領域發展過程中是比較常見的，人們在對焊接材料進行選擇的過程中，往往會受到其工藝性好壞的影響，無法做出選擇.為了加強對焊接材料工藝性的分析和評價，相關的學者進行了各種不同類型的實驗，取得了一定的成果。文章中主要對焊接材料的工藝性能做了分析，并結合漢諾威焊接質量分析儀的應用情況做了闡述，希望為同行溝通和交流提供參考。