鍍鋅鋼板的焊接方法

鍍鋅鋼的焊接特點：

鍍鋅鋼一般是在低碳鋼外鍍一層鋅，鍍鋅層一般在20um厚。鋅的熔點在419°C，沸點908°C左右。在焊接中，鋅熔化成液體浮在熔池表面或在焊縫根部位置。鋅在鐵中具有較大固溶度，鋅液體會沿晶界深入浸蝕焊縫金屬，低熔點鋅形成“液體金屬脆化”。

同時，鋅與鐵可形成金屬間脆性化合物，這些脆性相使焊縫金屬塑性降低，在拉應(yīng)力作用下而產(chǎn)生裂紋。如果焊接角焊縫，尤其是T形接頭的角焊縫最容易產(chǎn)生穿透裂紋。鍍鋅鋼焊接時，坡口表面及邊緣處的鋅層，在電弧熱作用下，產(chǎn)生氧化、熔化、蒸發(fā)以至揮發(fā)出白色煙塵和蒸汽，極易引起焊縫氣孔。

由于氧化而形成的ZnO，其熔點較高，約1800°C以上，若在焊接過程中參數(shù)偏小，將引起ZnO夾渣，同時。由于Zn成為脫氧劑。產(chǎn)生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔點氧化物夾渣。其次，由于鋅的蒸發(fā)，揮發(fā)出大量的白色煙塵，對人體有刺激、傷害作用，因此，必須把焊接處的鍍鋅層打磨處理掉。

焊接工藝控制：

鍍鋅鋼的焊前準備與一般的低碳鋼是相同的，需要注意的是要認真處理好坡口尺寸和附近的鍍鋅層。為了焊透，坡口尺寸要適當，一般60~65°，要留有一定的間隙，一般為1.5~2.5mm;為了減少鋅對焊縫的滲透，在焊之前，可將坡口內(nèi)的鍍鋅層清除以后再焊。在實際監(jiān)理工作中，采用了集中打坡口，不留鈍邊工藝進行集中控制，兩層焊接工藝，減少了未焊透的可能性。

焊條應(yīng)根據(jù)鍍鋅管的基體材質(zhì)選用，一般低碳鋼由于考慮易操作性，選用J422較為普遍。

焊接方法：

1　手工電弧焊

1)焊前準備

為了降低焊接煙塵，防止焊接裂紋及氣孔的產(chǎn)生，焊前除了開適當?shù)钠驴谕?，還應(yīng)將坡口附近的鋅層去除。去除方法可采用火焰烘烤或噴砂。坡口間隙應(yīng)盡量控制在1.5～2mm內(nèi)，工件厚度較大時，可放寬到2.5～3mm。

2)焊條的選擇

焊條的選擇原則是焊縫金屬的力學性能盡量與母材相近，而且焊條熔敷金屬中含硅量應(yīng)控制在0.2％以下。

采用鈦鐵礦型焊條、氧化鈦型焊條、纖維素型焊條、鈦鈣型焊條和低氫型焊條焊接時所得到的接頭強度均可達到滿意的指標，但用低氫型焊條和纖維素型焊條焊接的焊縫中易產(chǎn)生夾渣和氣孔，因此一般不用。

對于低碳鋼鍍鋅鋼板，應(yīng)優(yōu)先選用J421/J422或J423焊條。對于強度等級在500MPa以上的鍍鋅鋼板，可選用E5001、E5003等型號的焊條。對于強度在600MPa以上的鍍鋅鋼板，應(yīng)選用E6013、E5503及E5513等型號的焊條。

焊接時，盡量采用短弧，不要使電弧擺，以防止鍍鋅層熔化區(qū)域的擴大，保證工件的抗腐蝕性并降低煙塵量。

2　熔化極氣體保護焊

可采用CO2氣體保護焊或者Ar+CO2、Ar+O2等混合氣體保護焊進行焊接。保護氣體對焊縫中Zn的含量有明顯的影響，采用純CO2或CO2+O2時，焊縫中Zn的含量較高，而采用Ar+CO2或Ar+O2時，焊縫中Zn的含量較低。電流對焊縫中Zn含量影響不大，隨著焊接電流的增大，焊縫中的Zn含量稍有降低。

采用氣體保護焊焊接鍍鋅鋼時，焊接煙塵要比手工電弧焊大得多，因此應(yīng)特別注意排風。影響煙塵量大小及成分的因素主要是電流和保護氣體。電流越大，或保護氣體中CO2或O2含量越大，焊接煙塵越大，而且煙塵中ZnO含量也增大，最大時ZnO的含量可達到70％左右。

在同樣的焊接規(guī)范下，鍍鋅鋼的熔深要比不鍍鋅的鋼板大。T形接頭、搭接接頭及向下立焊的焊接氣孔敏感性較大，焊接速度越大越易產(chǎn)生氣孔；對于鍍鋅合金鋼，焊接速度的影響尤其明顯。多道焊時，后續(xù)焊道的氣孔敏感性大于前一道。

采用不同保護氣體焊接的鍍鋅鋼接頭的力學性能見表2。可見，保護氣體成分對接頭力學性能并沒有很大的影響，一般采用純CO2進行焊接。

在焊多層焊的第一層焊縫時，盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發(fā)而逸出焊縫，可大大減少液體鋅留在焊縫中。

在焊角焊縫時，同樣在第一層盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發(fā)而逸出焊縫，其方法是先將焊條端部向前移出約5~7mm左右，當使鋅層熔化后再回到原來位置繼續(xù)向前施焊。

在橫焊和立焊時，如選用短渣焊條如J427，咬邊傾向會很??；如果采用前后往返運條技術(shù)，更可以得到無缺陷的焊接質(zhì)量。

表3～表5分別給出了鍍鋅鋼板I形對接接頭、搭接接頭及T形接頭的短路過渡CO2焊的焊接工藝參數(shù)。

表3鍍鋅鋼板I形對接接頭CO2焊接規(guī)范參數(shù)

公司簡介

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