探究移動式鋼軌的焊接工藝

【摘 要】近些年來，隨著石油工程項目的建設(shè)越來越多，對焊接技術(shù)的要求也逐漸增高，多樣化的焊接工藝已成為一種發(fā)展趨勢。我國的移動式鋼軌閃光焊技術(shù)的發(fā)展十分快速，應用范圍已經(jīng)從場地焊逐漸延伸到現(xiàn)場焊，這種自動化程度相對較高以及焊接質(zhì)量穩(wěn)定的閃光焊將會被逐漸應用到是由車輛的發(fā)動機殼體焊接、軸焊接、齒輪補焊等方面。

【關(guān)鍵詞】移動式鋼軌；閃光焊；焊接工藝

我國的移動式鋼軌焊接主要有兩種，就是閃光焊和氣壓焊兩種形式。一般情況下，場地焊接主要用的是閃光焊，現(xiàn)場焊接主要用的是氣壓焊。然而由于閃光焊焊接的質(zhì)量比較高，焊接的生產(chǎn)率也比較高，對于發(fā)動機殼體焊接、軸焊接、齒輪補焊等方面，閃光焊的作用已經(jīng)越來越重要。本文我們就探究一下這種移動式鋼軌的閃光焊接工藝。

一、移動式鋼軌的閃光焊工藝

（一）連續(xù)閃光工藝：連續(xù)閃光焊接就是從一開始進行焊接，鋼軌端面就會出現(xiàn)不斷的連續(xù)閃光，它是利用連續(xù)不斷的閃光產(chǎn)生的熱量來達到加熱的目的，直到頂鍛。連續(xù)閃光焊接加熱是由于閃光時接觸了電阻產(chǎn)生了電流生出了熱量，焊接用的電流比較小。由于接觸的電阻相對較大，所以在相同的電壓下，產(chǎn)生的焊接電流就會相對較小，焊接變壓器的負載也會隨之較小。同樣因為它的電阻較大，電流較小，使連續(xù)閃光工藝的焊接接頭的加熱效率比較低，加熱的寬度也比較窄，焊接時用的時間也比較長，由于這些缺點的存在，使得連續(xù)閃光工藝不適合焊接高強度的鋼軌。

（二）脈動閃光工藝：脈動閃光焊工藝早期的焊接脈沖是使用機械振動的方式獲得的，由于機械的振動會引起焊機疲勞損壞，所以在早期沒有很大的利用價值。這些年隨著科技的進步，閃光焊機控制技術(shù)也有了很大進步，焊機的生產(chǎn)引入了PLC以及液壓伺服技術(shù)，提高了焊機的控制水平，脈動閃光工藝也得到了進一步的發(fā)展。焊接時的電流較大，短路總時間過長，使得焊接變壓器的負載比較大，是脈動閃光焊接工藝的最大缺點。此外，焊接的電源使用的是單相電流使得電源的偏載現(xiàn)象十分嚴重。

二、影響移動閃光焊接頭質(zhì)量的因素

（一）輸入的焊接熱的選擇：我們對脈動工藝關(guān)于輸入不同的焊接熱數(shù)值進行了對比試驗，如表1所示.在這個試驗中采用的都是脈動閃光工藝，但是輸入的焊接熱數(shù)值差別很大。脈動工藝a輸入的焊接熱是13528kJ，而脈動工藝b輸入的焊接熱是17653kJ，脈動工藝b的焊接熱輸入值比脈動工藝a的輸入值增加了30%，實驗如下：

表1 鋼軌閃光熱輸入 單位：KJ

在上一個實驗的基礎(chǔ)上，落錘的實驗效果則如表2所示 。脈動工藝a進行了13個落錘實驗，其中有6個是合格的，剩余的7個全部不合格，合格率之友46%，脈動工藝b中，落錘了10各個，只有一個不合格，其他的全部都是合格的，合格率高達90%。從試驗可以看出，移動鋼軌閃光焊的熱輸入的值對脈動工藝有著重大的影響。

表2脈動閃光工藝落錘實驗結(jié)構(gòu)

一些客觀的原因也會引起焊接熱輸入的下降，這個我們應當注意。比如說經(jīng)過一段時間的使用，K922焊機就可能會有一組匯流排裂開，就會使焊接的電流減小，最終導致焊接熱輸入降低。我們要想解決這個問題就必須要更換匯流排。另一個原因是鋼軌表面的銹可能會引起熱輸入值的降低。因為焊接的電壓很低，焊接電流要達到幾萬安培，如果鋼軌表面生銹就會使電阻增大，電流減小。焊接的熱輸入值就會大大的下降。

（二）接頭的熱處理：現(xiàn)在為止，許多移動鋼軌閃光焊的接頭熱處理只能使用火焰進行加熱，火焰和加熱時間是人工控制的。熱處理以后由于沒有進行噴風處理。會使焊接接頭的硬度比母材低，與焊接中頻熱處理再加上噴風處理，也存在著很大的差距。實驗結(jié)果如表3，和表4以及表5所示。整體來看?，F(xiàn)場移動的閃光焊焊接的接頭硬度低于固定式的鋼軌閃光焊。

表3閃光焊接頭軌頂面硬度 HB

表4 閃光焊接頭縱斷面硬度 HRC

表5 閃光焊接頭移動與固定硬度對比

三、結(jié)束語

石油工業(yè)用鋼正朝著高強度韌性方向發(fā)展，從而對新鋼種和特殊性能材料焊接問題也提出了更高要求。移動式鋼軌焊接工藝中的閃光焊技術(shù)發(fā)展速度非?？?，將會廣泛的應用于石油車輛的發(fā)動機殼體焊接、軸焊接、齒輪補焊。我們可以從實驗中看出脈動閃光工藝更由于焊接熱的輸入，使高強度鋼軌的焊接接頭的抗擊能力得到提高，移動閃光焊接與固定式的相比還存在一些不足，需要進一步的改善。

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