焊接件常见裂纹与开裂的特点
1氢致裂纹
这是一种较常见的冷裂纹。它往往不是焊后立即出现,而有一段孕育期,延迟一段时间才产生,亦称延迟裂纹。这种延迟现象主要由氢引起,因此又称氢致延迟裂纹,或简称氢致裂纹、氢裂纹。
氢致裂纹开裂部位:对于强度不很高的碳钢与合金结构钢焊接接头,往往先在热影响区粗晶区开裂,扩展到其他区域;强度很高时往往先在焊缝区开裂,扩展到热影响区。
按开裂位置可分为:焊缝金属裂纹、热影响区裂纹;
按相对焊缝的启裂和扩展位置,热影响区氢致裂纹通常有三种形态和部位:
⑴ 焊趾裂纹
一般起源于焊缝趾部(焊缝表面与热影响区交界处)具有明显应力集中的地方,再向热影响区和母材延伸。
⑵ 焊根裂纹
这是较常见的氢致延迟裂纹,起源于**层焊道根部与热影响区相交处应力集中较大的部位,然后向热影响区和焊缝延伸。究竟向何处延伸,取决于母材和焊缝的强度,塑性、和根部的形状。
⑶ 焊道下裂纹
发生于焊道下方离熔合线不远的粗晶区内,其走向大体于熔合线平行。是一种微小裂纹,往往不能在焊件表面发现,它不是一条连续裂纹,而是由一条条小的显微裂纹集合而成。这种裂纹往往在使用含氢量较高的焊条、小线能量电弧焊接高强钢时发现。
引起氢致开裂的原因:硬化组织、应力、和扩散氢,其中扩散氢为主导因素。
2 淬硬裂纹
由淬硬组织引起。某些钢种淬硬倾向很大,焊后冷却过程中,由于相变产生很脆的马氏体,在焊接应力的作用下引起开裂。这种开裂与氢的关系不大,没有氢的作用也会开裂。
例如:弹簧钢、Mn13耐磨钢、某些高强钢以及异种钢焊接时,都可能出现这种裂纹。它的产生既然不取决于氢的存在,也就没有裂缝延迟出现的特征,在焊后可以立即发现。
3焊缝表面缺陷引起的裂纹
由于施工操作不当造成的焊接缺陷,也是产生焊接裂纹的重要因素。主要有:焊缝表面形状不符合技术要求。如余高过大、咬边、弧坑、熔合不良等缺陷。焊缝表面缺陷一般具有明显应力集中、形成裂纹源,或焊缝截面尺寸减小,承载强度降低,造成焊接开裂。
4 疲劳裂纹
疲劳是由于在重复载荷的作用下,导致焊接接头或材料产生裂纹,开裂、扩展、失效的一个过程。工作应力往往远远低于材料的屈服强度。钢材的强度越高,缺口效应引起的应力集中程度对钢材疲劳强度的敏感性就越大。
5施工不当,焊缝存在熔合不良、未焊透、咬边等缺陷,造成焊缝金属有效厚度不足,承载强度降低,形成裂纹。
激光焊接机在手机中框外框与弹片上的应用
手机弹片,就像一个连接4G和5G的枢纽一样,把铝合金中框与手机中板的另外一些材料结构件连接起来。采用激光焊接方式将金属弹片焊接在导电位上,起到抗氧化、抗腐蚀的作用。包括镀金铝、镀铜钢、镀金钢等材质作为弹片也可以通过激光焊接到手机上。
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USB数据线和电源适配器在我们生活中扮演着重要的角色,目前国内许多生产电子数据线厂家均利用激光焊接工艺生产对其进行焊接。
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手机内部的金属零件非常之多,因此需要把它们都连在一起,常见的手机零件焊接有电阻电容器激光焊接、手机不锈钢螺母激光焊接、手机摄像头模组激光焊接和手机射频天线激光焊接等。激光焊接机在焊接手机摄像头过程中*工具接触,避免了工具与器件表面接触而造成器件表面损伤,加工精度更高,是一种新型的微电子封装与互连技术,可以**应用于手机内各金属零件的加工过程。
焊接生产过程中的焊接工艺
(1)制定焊接工艺的内容
1)合理地选择焊接方法,确定相应的焊接材料。
2)选定合理的焊接参数,如焊条电弧焊时的焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、施焊顺序、焊接层数等;埋弧焊还要规定焊剂种类;气体保护焊要规定气体种类、流量、焊丝伸出长度等。
3)制定其他措施并规定参数,如预热、缓冷的要求,后热、中间加热等焊后热处理的要求,胎卡具的要求等。
(2)制定焊接工艺应遵循的原则首先是保证质量,即焊接接头无论外形尺寸或内部质量都要满足技术条件的要求;然后要考虑生产效率,即要便于施焊,可达性好,翻转次数少,可利用胎卡具及机械化辅助装置使焊件在较方便的位置施焊,或实现机械化或自动化焊接,总之要有较高的经济效益。为了优选经济、高质、高效的焊接工艺方法,除应用电弧焊、电渣焊、电阻焊及钎焊等专业书及资料介绍的焊接方法的知识以外,了解各种工艺方法的生产特点也十分必要,这些特点系指各工艺方法的适用范围,如基本金属的种类、厚度、焊接位置、焊缝长度等;对材料加工工艺及装配工艺的要求,如坡口准备、焊前清理、焊后热处理要求;对焊接所需辅助装备、机具的要求,辅助工序的复杂程度;焊接接头的质量及其稳定程度;经济指标,如劳动生产率,设备投资等决定的生产成本,工人的劳动条件等。常用熔焊方法的生产特点见表5 -19,可在制定焊接工艺时参考。
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