為保證既能進(jìn)行超薄鋼板與超薄鋼板之間的點焊,又能滿足將超薄板點焊在厚大的鍛件上,另外還能滿足點焊工件形狀復(fù)雜、底層玄武巖纖維不導(dǎo)電必須單面點焊的需求,必須選擇合適的工藝、設(shè)備及焊接輔助裝置。同時,針對超薄鋼板點焊的特點進(jìn)行工藝試驗,確定最佳的工藝參數(shù)。
1 試驗方案
采用力飛富升生產(chǎn)的電子脈沖式點焊機(jī)。該機(jī)適用于各種表面的焊接、維修、修復(fù),本試驗利用單面碰撞功能,對工件模擬點焊,通過不同的工藝參數(shù)點焊出不同的試件,通過對比從中選出最好的一組工藝參數(shù)。
2 焊接材料及方法
試驗材料包括:δ0.1 mm的1Cr18Ni9Ti,尺寸為20mm×40mm;δ0.1 mm的GH3030,尺寸為20mm×40mm;3π517鍛件,加工后的尺寸為20mm×40mm。
對以下材料分別進(jìn)行試驗:0.1 mm的1Cr18Ni9Ti與3π517鍛件點焊,0.1 mm的GH3030與3π517鍛件點焊,0.1 mm的1Cr18Ni9Ti與1Cr18Ni9Ti墊在玄武巖纖維上點焊,0.1mm 的GH3030與GH3030墊在玄武巖纖維上點焊,得出焊點結(jié)合力的數(shù)據(jù),并通過低倍檢查確定是否有裂紋。
3 試驗過程
(1)保證接線正確,安全接地,仔細(xì)清理電極表面,修準(zhǔn)電極角度,必要時可以上車床加工,將設(shè)備調(diào)至點焊狀態(tài)。
(2)清理工件表面的水、銹、油污等雜質(zhì),用工業(yè)酒精擦拭工件表面。
(3)按上述試驗方法通過調(diào)節(jié)不同的焊接電流和放電時間的結(jié)合,制備焊接試樣。焊接電流增大,焊點增大,結(jié)合力增加,如果電流過大易造成焊不上;放電時間延長,電流密度減小,與減小電流效果一致,反之與增加電流的效果一致。
4 試驗結(jié)果
對試樣進(jìn)行性能檢測及金相檢測,確定最佳的焊接工藝參數(shù)。焊點經(jīng)低倍檢查均未發(fā)現(xiàn)裂紋,以下為其力學(xué)性能結(jié)果。
4.1 1Cr18Ni9Ti與3π517鍛件單點點焊
1Cr18Ni9Ti與3π517鍛件單點點焊的參數(shù)與力學(xué)性能的關(guān)系見圖1。從圖1b中可以看出,當(dāng)電流達(dá)到40A后,再繼續(xù)增加,1Cr18Ni9Ti薄板燒穿,從結(jié)果分析可以得出結(jié)論:時間對拉脫力影響較小,電流對拉脫力影響較大,規(guī)范參數(shù)過軟其焊點的性能也不穩(wěn)定,因此可選參數(shù)40A/5s進(jìn)行焊接。
圖1 1Cr18Ni9Ti與3Ⅱ517鍛件單點點焊參數(shù)與拉脫力的關(guān)系
4.2 1Cr18Ni9Ti與3π517鍛件兩點點焊
1Cr18Ni9Ti與3π517鍛件單點點焊電流與力學(xué)性能之間的關(guān)系見圖2,可以看出點間距的減小可以使拉脫力增加,但并不是很明顯,點間距過大,結(jié)合力會降低;點間距過小,不利于提高生產(chǎn)效率。可選參數(shù)40A/5s進(jìn)行焊接。
4.3 1Cr18Ni9Ti兩薄板在玄武巖纖維上點焊的電流與拉脫力之間的關(guān)系見圖3,可以看出由于玄武巖纖維比較軟,點焊時壓力上不去,因此需要增加電流密度,可選參數(shù)45A/3s進(jìn)行焊接。
4.4 GH3030兩薄板在玄武巖纖維上點焊
兩GH3030薄板與玄武巖纖維上點焊電流與拉脫力之間的關(guān)系見圖4,由分析得出可選參數(shù)50A/3s進(jìn)行焊接。
4.5 GH3030與3π517鍛件單點點焊
GH3030與3π517鍛件單點點焊電流與拉脫力的關(guān)系曲線見圖5,由分析得出:可選參數(shù)45A/3s進(jìn)行焊接。
5 結(jié) 論
(1)焊接電流增大焊點增大,結(jié)合力增加,如果電流過大易造成燒穿,反之結(jié)合力減小,如果電流過小易造成焊不上。
(2)放電時間增長,電流密度減小,與減小電流效果一致,反之與增加電流的效果一致。
(3)點間距減小使拉脫力略有增加,但過小,不利于提高生產(chǎn)效率;點間距過大,結(jié)合力會降低。
(4)焊接時間對拉脫力影響較小,電流對拉脫力影響較大,規(guī)范參數(shù)過軟其焊點的性能也不穩(wěn)定。
(5)由于玄武巖纖維比較軟,點焊時壓力上不去,因此需要增加電流密度,即提高電流或減小放電時間。
(6)最佳工藝參數(shù)如下:①1Cr18Ni9Ti與3π517鍛件單點焊參數(shù)為電流40A,時間5s;②GH3030與3π517鍛件單點焊參數(shù)為電流45A,時間3s;③1Cr18Ni9Ti兩薄板在玄武巖纖維上點焊參數(shù)為電流40A,時間3s;④GH3030兩薄板在玄武巖纖維上點焊參數(shù)為電流50A,時間3S。