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镀锌板焊接时锌层会发生蒸发,并且焊完后可能出现气孔或裂纹,下面为你详细分析:
1. 锌层蒸发情况
锌的沸点相对较低,约为 907℃,而焊接过程中会产生高温,当焊接热源作用于镀锌板时,其温度远远超过锌的沸点,所以在焊接过程中,镀锌层中的锌会迅速蒸发。以常见的电弧焊为例,电弧中心温度可高达 5000 - 8000℃,在这样的高温下,锌会急剧蒸发形成锌蒸汽。
2. 气孔产生原因
锌蒸汽影响:锌蒸发形成的锌蒸汽在熔池金属冷却凝固过程中,若不能及时逸出,就会在焊缝中形成气孔。锌蒸汽的产生增加了熔池内气体的含量,而熔池快速冷却使得气体来不及排出,从而导致气孔缺陷。
氢气孔:焊接区的水分、油污等在高温下分解产生氢气,同时锌蒸汽也可能与周围空气中的水分发生反应生成氢气。氢气在熔池冷却时溶解度急剧下降,若不能充分逸出,就会形成氢气孔。
3. 裂纹产生原因
热裂纹:锌与铁会形成低熔点共晶体,这些低熔点共晶体在焊缝金属冷却收缩时,会在晶界处形成液态薄膜,削弱了晶粒间的结合力。当焊缝金属承受一定的拉伸应力时,就容易在这些薄弱部位产生热裂纹。
冷裂纹:焊接过程中产生的焊接应力以及锌元素对焊缝金属组织和性能的影响,会使焊缝金属的脆性增加。在焊缝冷却到较低温度时,由于应力的作用,可能会产生冷裂纹。特别是在刚性较大的结构或焊接工艺参数选择不当时,冷裂纹更容易出现。
预防措施
1. 去除锌层:焊接前可采用机械打磨、化学腐蚀等方法将焊接部位的锌层去除,减少锌蒸汽的产生,从而降低气孔和裂纹出现的概率。
2. 选择合适焊接方法:如采用激光焊、钨极氩弧焊等能量密度高、热输入相对较小的焊接方法,可减少锌的蒸发和焊接热影响区,降低产生气孔和裂纹的可能性。
3. 控制焊接参数:合理调整焊接电流、电压、焊接速度等参数,避免焊接热输入过大,减少锌的蒸发和焊缝金属的过热,防止产生气孔和裂纹。
4. 预热和缓冷:对焊件进行适当的预热可以降低焊接应力,减少冷裂纹的产生。焊接后采取缓冷措施,如用保温材料覆盖焊缝,使焊缝缓慢冷却,有利于气体逸出,减少气孔和裂纹的形成。
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