不同的焊接方法对大件的加工精度有以下影响:
一、焊条电弧焊
1. 影响因素:
- 人为因素影响大:焊条电弧焊主要依靠焊工的手工操作,焊工的技能水平、经验和工作状态对焊接质量和精度有很大影响。例如,不同焊工在焊接电流、焊接速度的控制上可能存在差异,导致焊缝的尺寸、形状和内部质量不一致。
- 焊接热输入较大:焊条电弧焊的焊接热输入相对较高,容易引起大件的局部变形。在焊接过程中,高热量输入会使焊接区域及附近的金属受热膨胀,冷却后收缩,从而产生焊接残余应力和变形。例如,在焊接厚板结构时,可能会出现较大的角变形和弯曲变形。
2. 精度表现:
- 尺寸精度:焊缝尺寸的精度相对较低,可能会出现焊缝宽度不均匀、余高过高或过低等情况。这是由于手工操作难以保证焊接参数的稳定性,导致焊缝成型的一致性较差。
- 形状精度:对于复杂形状的大件,焊条电弧焊在保证形状精度方面具有一定的局限性。由于手工操作的灵活性,可能会在焊接过程中出现焊缝偏离预定位置、焊接角度不准确等问题,影响大件的整体形状精度。
- 位置精度:在焊接多个部件组成的大件时,焊条电弧焊对部件之间的位置精度控制相对较难。焊工需要凭借经验和目测来确定部件的位置,容易出现偏差,影响大件的装配精度。
二、气体保护焊
1. 影响因素:
- 焊接参数的稳定性:气体保护焊通常采用自动化或半自动化设备,焊接参数如电流、电压、焊接速度等可以较为准确地控制,从而提高焊接质量和精度的稳定性。但是,设备的稳定性和参数的调整也会对精度产生影响。例如,如果设备出现故障或焊接参数设置不合理,可能会导致焊缝质量下降和精度偏差。
- 气体保护效果:良好的气体保护可以防止空气中的氧气、氮气等对焊接区域的污染,保证焊缝的质量和性能。然而,如果气体保护不良,可能会产生气孔、夹渣等缺陷,影响大件的加工精度。例如,在有风的环境下进行焊接,可能会破坏气体保护效果,导致焊缝质量下降。
2. 精度表现:
- 尺寸精度:焊缝尺寸精度相对较高,由于焊接参数的稳定性,焊缝宽度、余高可以控制在较小的范围内。例如,在焊接薄板结构时,可以获得较为均匀的焊缝尺寸,提高大件的外观质量和尺寸精度。
- 形状精度:气体保护焊在焊接复杂形状的大件时,能够较好地保证焊缝的形状精度。自动化设备可以按照预定的轨迹进行焊接,减少人为因素的影响,使焊缝的形状更加规则。例如,在焊接圆形或曲线形状的大件时,可以通过编程控制焊接设备的运动轨迹,提高形状精度。
- 位置精度:对于多个部件组成的大件,气体保护焊可以通过夹具和定位装置来保证部件之间的位置精度。在焊接过程中,设备的稳定性和准确的运动控制可以确保部件的位置不发生偏移,提高大件的装配精度。
三、埋弧焊
1. 影响因素:
- 焊接电流和电压较大:埋弧焊的焊接电流和电压通常较大,这会产生较高的热量输入,容易引起大件的变形。特别是在焊接厚板和大型结构件时,变形问题更加突出。例如,在焊接大型储罐的环缝和纵缝时,需要采取合理的焊接顺序和工艺措施来控制变形。
- 焊剂的选择和使用:焊剂的质量和性能对焊接质量和精度有重要影响。合适的焊剂可以提高焊缝的成型质量、减少缺陷的产生,并有助于控制焊接变形。例如,选择具有良好脱渣性和抗裂性的焊剂,可以提高焊缝的表面质量和内部质量,减少后续加工的工作量。
2. 精度表现:
- 尺寸精度:焊缝尺寸精度较高,埋弧焊可以实现大电流、高速度的焊接,焊缝宽度和余高相对稳定。但是,由于热量输入较大,可能会导致焊缝收缩较大,需要在焊接后进行适当的处理,以保证尺寸精度。
- 形状精度:在焊接长直焊缝和大型平面结构时,埋弧焊可以获得较好的形状精度。但是,对于复杂形状的大件,埋弧焊的灵活性相对较差,可能需要与其他焊接方法配合使用。例如,在焊接船体结构时,埋弧焊主要用于焊接长直的对接焊缝和角焊缝,而对于形状复杂的部位则采用气体保护焊或焊条电弧焊。
- 位置精度:埋弧焊通常需要使用专门的焊接设备和夹具,这些设备和夹具可以保证部件之间的位置精度。但是,在安装和调整设备和夹具时,需要严格控制精度,以确保焊接后的大件符合设计要求。
例如,在制造大型钢结构桥梁时,不同的焊接部位可能会采用不同的焊接方法。对于桥梁的主体结构,如钢梁的对接焊缝,通常采用埋弧焊,以保证焊缝的尺寸精度和形状精度。而对于一些形状复杂的节点部位,则采用气体保护焊或焊条电弧焊,以提高焊接的灵活性和位置精度。在焊接过程中,还需要通过合理的焊接顺序、工艺措施和质量控制手段,来确保大件的加工精度和质量。