這類材料具有電阻系數高,加熱時
碳元素的氧化為接口提供保護性氣氛,不含有生成高熔點氧化物的元素等優點。因而都屬于
焊接性較好的材料。
隨著鋼中的含碳量的增加,電阻系數增大、結晶區間、高溫強度及淬硬傾向都隨之增大。因而需要相應增加頂鍛壓強和頂鍛留量。為了減輕淬火的影響。可采用預熱閃光對焊,并進行
焊后熱處理。
碳素鋼閃光對焊時,由于碳向加熱端面擴散并被強烈氧化,以及頂鍛時,半溶化區內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、預熱時間的加長而增寬;隨著含碳量的增大和
氣體介質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,一般不會出現困難。甚至對溶焊來說比較難焊的
鑄鐵也是一樣。
鑄鐵通常采用預熱閃光對焊,用連續閃光對焊容易形成白口。由于含碳量很高,閃光時產生大量的保護氣氛,自保護作用較強,即使在工藝參數波動很大時,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,高溫強度提高,應增加頂鍛壓強。
3)對于
珠光體鋼,合金元素增加,淬火傾向性就增大,應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,應采用相應的熱處理方法。這類鋼的高溫強度大,易生成氧化物夾雜,需要采用較高的頂鍛壓強,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,還含有一定數量的合金元素。由于含碳量高,結晶溫度區間寬,接口處的半熔區就較寬,如果頂鍛壓力不足,塑性變形量不夠,殘留在半溶化區內的
液態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,較大的頂鍛壓強和頂鍛留量。
這類材料具有導電
導熱性好,熔點低,易氧化且氧化物熔點高、塑性溫度區窄等特點,給焊接帶來困難。
鋁合金對焊的
焊接性較差,工藝參數選擇不當時,易產生氧化夾雜物、疏松等缺陷,使接頭強度和塑性急劇降低。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
液態金屬層和保持穩定的閃光過程,也很難獲得良好的塑性溫度區。為此,焊接時需要很高的后閃光速度、頂鍛速度和頂鍛壓強。
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而使接頭性能下降,為了減少鋅的蒸發,也應采用很高的后閃光速度、頂鍛速度和頂鍛壓強。
鋁和銅用
閃光對焊焊成的過渡接頭廣泛用于電機行業。由于它們的熔點相差很大,鋁的熔化比銅快4-5倍,所以要相應增大鋁的伸出長度。鋁和銅閃光對焊的工藝參數可參考下表。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。若加入穩定β相元素則淬火傾向增大,塑性將進一步降低。若采用強烈閃光的連續閃光對焊,不加
保護氣體就可獲得滿意的接頭。當采用閃光、頂鍛速度較小的預熱
閃光焊時,應在保護氣氛中焊接。預熱溫度為1000-1200度,工藝參數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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