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- 秀滿力尹是天道 2011-12-06 00:00:00
- 焊接種類 1、焊條電弧焊: 原理——用手工操作焊條進行焊接的電弧焊方法。利用焊條與焊件之間建立起來的穩(wěn)定燃燒的電弧,使焊條和焊件熔化,從而獲得牢固的焊接接頭。屬氣-渣聯(lián)合保護。 主要特點——操作靈活;待焊接頭裝配要求低;可焊金屬材料廣;焊接生產(chǎn)率低;焊縫質(zhì)量依賴性強(依賴于焊工的操作技能及現(xiàn)場發(fā)揮)。 應(yīng)用——廣泛用于造船、鍋爐及壓力容器、機械制造、建筑結(jié)構(gòu)、化工設(shè)備等制造維修行業(yè)中。適用于(上述行業(yè)中)各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。 2、埋弧焊(自動焊): 原理——電弧在焊劑層下燃燒。利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧產(chǎn)生的熱量,熔化焊絲、焊劑和母材(焊件)而形成焊縫。屬渣保護。 主要特點——焊接生產(chǎn)率高;焊縫質(zhì)量好;焊接成本低;勞動條件好;難以在空間位置施焊;對焊件裝配質(zhì)量要求高;不適合焊接薄板(焊接電流小于100A時,電弧穩(wěn)定性不好)和短焊縫。 應(yīng)用——廣泛用于造船、鍋爐、橋梁、起重機械及冶金機械制造業(yè)中。凡是焊縫可以保持在水平位置或傾斜角不大的焊件,均可用埋弧焊。板厚需大于5毫米(防燒穿)。焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、復(fù)合鋼材等。 3、二氧化碳氣體保護焊(自動或半自動焊): 原理:利用二氧化碳作為保護氣體的熔化極電弧焊方法。屬氣保護。 主要特點——焊接生產(chǎn)率高;焊接成本低;焊接變形小(電弧加熱集中);焊接質(zhì)量高;操作簡單;飛濺率大;很難用交流電源焊接;抗風(fēng)能力差;不能焊接易氧化的有色金色。 應(yīng)用——主要焊接低碳鋼及低合金鋼。適于各種厚度。廣泛用于汽車制造、機車和車輛制造、化工機械、農(nóng)業(yè)機械、礦山機械等部門。 4、MIG/MAG焊(熔化極惰性氣體保護焊): 原理——采用惰性氣體作為保護氣,使用焊絲作為熔化電極的一種電弧焊方法。 保護氣通常是氬氣或氦氣或它們的混合氣。MIG用惰性氣體,MAG在惰性氣體中加入少量活性氣體,如氧氣、二氧化碳氣等。 主要特點——焊接質(zhì)量好;焊接生產(chǎn)率高;無脫氧去氫反應(yīng)(易形成焊接缺陷,對焊接材料表面清理要求特別嚴格);抗風(fēng)能力差;焊接設(shè)備復(fù)雜。 應(yīng)用——幾乎能焊所有的金屬材料,主要用于有色金屬及其合金,不銹鋼及某些合金鋼(太貴)的焊接。Z薄厚度約為1毫米,大厚度基本不受限制。 5、TIG焊(鎢極惰性氣體保護焊) 原理——在惰性氣體保護下,利用鎢極與焊件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲(也可不加填充焊絲),形成焊縫的焊接方法。 主要特點——適應(yīng)能力強(電弧穩(wěn)定,不會產(chǎn)生飛濺);焊接生產(chǎn)率低(鎢極承載電流能力較差(防鎢極熔化和蒸發(fā),防焊縫夾鎢));生產(chǎn)成本較高。 應(yīng)用——幾乎可焊所有金屬材料,常用于不銹鋼,高溫合金,鋁、鎂、鈦及其合金,難熔活潑金屬(鋯、鉭、鉬、鈮等)和異鐘金屬的焊接。焊接厚度一般在6毫米以下的焊件,或厚件的打底焊。 6、等離子弧焊 原理——借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用,獲得高能量密度的 等離子弧進行焊接的方法。 主要特點(與氬弧焊比)——(1)能量集中、溫度高,對大多數(shù)金屬在一定厚度范圍內(nèi)都能獲得小孔效應(yīng),可以得到充分熔透、反面成形均勻的焊縫。(2)電弧挺度好,等離子弧基本是圓柱形,弧長變化對焊件上的加熱面積和電流密度影響比較小。所以,等離子弧焊的弧長變化對焊縫成形的影響不明顯。(3)焊接速度比氬弧焊快。(4)能夠焊接更細、更薄加工件。(4)設(shè)備復(fù)雜,費用較高。 應(yīng)用 ?。?)穿透型(小孔型)等離子弧焊:利用等離子弧直徑小、溫度高、能量密度大、穿透力強的特點,在適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)條件下(較大的焊接電流100A~500A),將焊件完全熔透,并在等離子流力作用下,形成一個穿透焊件的小孔,并從焊件的背面噴出部分等離子弧的等離子弧焊接方法??蓡蚊婧鸽p面成形,Z適于焊接3~8毫米不銹鋼,12毫米以下鈦合金,2~6毫米低碳鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼以及銅、黃銅、鎳及鎳合金的對接焊。(板太厚,受等離子弧能量密度的限制,形成小孔困難;板太薄,小孔不能被液態(tài)金屬完全封閉,固不能實現(xiàn)小孔焊接法。) ?。?)熔透型(溶入型)等離子弧焊:采用較小的焊接電流(30A~100A)和較低的等離子氣體流量,采用混合型等離子弧焊接的方法。不形成小孔效應(yīng)。主要用于薄板(0.5~2.5毫米以下)的焊接、多層焊封底焊道以后各層的焊接及角焊縫的焊接。 (3)微束等離子?。汉附与娏髟?0A以下的等離子弧焊。噴嘴直徑很?。é?.5~Φ1.5毫米),得到針狀細小的等離子弧。主要用于焊接1毫米以下的超薄、超小、精密的焊件。 附注 1、以上是常用的幾種熔焊方法,各有優(yōu)點和不足,選擇焊接方法時,要考慮的因素比較多,如:焊件材料的種類、板厚、焊縫在空間的位置等。選焊接方法的原則是:在保證焊接接頭質(zhì)量的前提下,用總成本低的焊接方法。 編輯本段 焊接溫度控制 熔池溫度,直接影響焊接質(zhì)量,熔池溫度高、熔池較大、鐵水流動性好,易于熔合,但過高時,鐵水易下淌,單面焊雙面成形的背面易燒穿,形成焊瘤,成形也難控制,且接頭塑性下降,彎曲易開裂。熔池溫度低時,熔池較小,鐵水較暗,流動性差,易產(chǎn)生未焊透,未熔合,夾渣等缺陷。 熔池溫度與焊接電流、焊條直徑、焊條角度、電弧燃燒時間等有著密切關(guān)系,針對有關(guān)因素采取以下措施來控制熔池溫度。 直徑 1、焊接電流與焊條直徑:根據(jù)焊縫空間位置、焊接層次來選用焊接電流和焊條直徑,開焊時,選用的焊接電流和焊條直徑較大,立、橫仰位較小。如12mm平板對接平焊的封底層選用φ3.2mm的焊條,焊接電流:80-8,填充,蓋面層選用φ4.0mm的焊條,焊接電流:165-17,合理選擇焊接電流與焊條直徑,易于控制熔池溫度,是焊縫成形的基礎(chǔ)。 方法 2、運條方法,圓圈形運條熔池溫度高于月牙形運條溫度,月牙形運條溫度又高于鋸齒形運條的熔池溫度,在12mm平焊封底層,采用鋸齒形運條,并且用擺動的幅度和在坡口兩側(cè)的停頓,有效的控制了熔池溫度,使熔孔大小基本一致,坡口根部未形成焊瘤和燒穿的機率有所下降,未焊透有所改善,使乎板對接平焊的單面焊接雙面成形不再是難點。 角度 3、焊條角度,焊條與焊接方向的夾角在90度時,電弧集中,熔池溫度高,夾角小,電弧分散,熔池溫度較低,如12mm平焊封底層,焊條角度:50-70度,使熔池溫度有所下降,避免了背面產(chǎn)生焊瘤或起高。又如,在12mm板立焊封底層換焊條后,接頭時采用90-95度的焊條角度,使熔池溫度迅速提高,熔孔能夠順利打開,背面成形較平整,有效地控制了接頭點內(nèi)凹的現(xiàn)象。 時間 4、電弧燃燒時間,φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的實習(xí)教學(xué)中,采用斷弧法施焊,封底層焊接時,斷弧的頻率和電弧燃燒時間直接影響著熔池溫度,由于管壁較薄,電弧熱量的承受能力有限,如果放慢斷弧頻率來降低熔池溫度,易產(chǎn)生縮孔,所以,只能用電弧燃燒時間來控制熔池溫度,如果熔池溫度過高,熔孔較大時,可減少電弧燃燒時間,使熔池溫度降低,這時,熔孔變小,管子內(nèi)部成形高度適中,避免管子內(nèi)部焊縫超高或產(chǎn)生焊瘤。 焊接技能強化訓(xùn)練(中職中專) 編輯本段 基本信息 出版社: 機械工業(yè)出版社 作者: 許志安 叢書名: 中等職業(yè)教育規(guī)劃教材/全國中等職業(yè)教育教材審定委員會審定 譯者: 上架日期:2007-4-4 18:21:00 出版日期:2002-6-1 頁數(shù):150 版次:2-5 ISBN:7111102460 裝幀:平裝 開本:16開 編輯本段 內(nèi)容簡介 本書以國家中級電焊工等級標準為依據(jù)。主要內(nèi)容有:焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊和手工鎢極氬弧焊。本書的特點是著重基本操作技術(shù)的傳授和動手能力的培養(yǎng),突出焊工操作技能訓(xùn)練,以培養(yǎng)讀者在實踐中分析和解決問題的能力。本書在第1版的基礎(chǔ)上,增加焊工考試中的部分理論知識和典型的焊接工藝實例,內(nèi)容豐富翔實,深入淺出,實用性強。 本書適用于中等職業(yè)學(xué)校焊接專業(yè)學(xué)生,也可作為高職高專學(xué)生、焊工培訓(xùn)、考工人員的參考教材。 目錄 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材出版說明 第2版前言 第1版前言 diyi章焊條電弧焊 diyi節(jié)概述 第二節(jié) 焊條電弧焊的基本操作技術(shù) 第三節(jié) 焊條電弧焊工藝 第四節(jié) 平板對接技能訓(xùn)練 第五節(jié) 管板焊接技能訓(xùn)練 第六節(jié) 管子對接技能訓(xùn)練 第七節(jié) T形接頭焊接技能訓(xùn)練 第二章 埋弧焊 diyi節(jié) 概述 第二節(jié) 埋弧焊的焊接材料 第三節(jié) 埋弧焊機的基本操作技術(shù) 第四節(jié) 平板對接埋弧焊技能訓(xùn)練 第五節(jié) 對接環(huán)焊縫焊接技能訓(xùn)練 第六節(jié) 角焊縫焊接技能訓(xùn)練 第七節(jié) 典型埋弧焊工藝技術(shù) 第八節(jié) 埋弧焊的輔助設(shè)備 第三章 CO2氣體保護焊 diyi節(jié) 概述 第二節(jié) 焊接材料 第三節(jié) CO2氣體保護焊設(shè)備 第四節(jié) CO2氣體保護焊機的基本操作技術(shù) 第五節(jié) CO2氣體保護焊技能訓(xùn)練 第六節(jié) 無襯墊板的半自動CO2焊單面焊技能訓(xùn)練 第七節(jié) 陶質(zhì)襯墊半自動CO2焊單面焊雙面成形的技能訓(xùn)練 第八節(jié) 水平固定管子的CO2氣體保護焊對接技能訓(xùn)練 第四章 手工鎢極氬弧焊 diyi節(jié) 概述 第二節(jié) 焊接材料 第三節(jié) 手工鎢極氬弧焊設(shè)備 第四節(jié) 手工鎢極氬弧焊的基本操作技術(shù) 第五節(jié) 手工鎢極氬弧焊平板對接技能訓(xùn)練 第六節(jié) 管板焊接技能訓(xùn)練 第七節(jié)管子對接技能訓(xùn)練 參考文獻 編輯本段 焊接缺陷及FZ措施 1、外觀缺陷: 外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。 A、咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽,它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會加劇咬邊。 咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時還會造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。 矯正操作姿勢,選用合理的規(guī)范,采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。 B、焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過強、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢不當(dāng)?shù)榷既菀讕砗噶?。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時,焊瘤改變了焊縫的實際尺寸,會帶來應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑,可能造成流動物堵塞。 防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規(guī)范,選用無偏芯焊條,合理操作。 C、凹坑 凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。 凹坑多是由于收弧時焊條(焊絲)未作短時間停留造成的(此時的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時,常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。 凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。 防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機,盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動,填滿弧坑。 D、未焊滿 未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱,焊條過細,運條不當(dāng)?shù)葧?dǎo)致未焊滿。 未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時,由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來氣孔、裂紋等。 防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。 E、燒穿 燒穿是指焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。 焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。 燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。 選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。 F、其他表面缺陷: ?。?)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。 ?。?)錯邊 指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置,它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。 ?。?)塌陷 單面焊時由于輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落,成形后焊縫背面突起,正面下塌。 ?。?)表面氣孔及弧坑縮孔。 ?。?)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷。 2、氣孔和夾渣 A、氣孔 氣孔是指焊接時,熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應(yīng)生成的。 (1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布氣孔,密集狀氣孔和鏈狀分布氣孔之分。按氣孔內(nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮氣孔、二氧化碳氣孔、一氧化碳氣孔、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳氣孔。 ?。?)氣孔的形成機理常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一,熔池金屬在凝固過程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時,就形成氣孔。 ?。?)產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量,因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。 ?。?)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強度,降低塑性,還會引起泄漏。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。 ?。?)防止氣孔的措施 A、清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。B、采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。C、采用直流反接并用短電弧施焊。D、焊前預(yù)熱,減緩冷卻速度。E、用偏強的規(guī)范施焊。 B、夾渣 夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。 (1)、夾渣的分類 A、金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中,習(xí)慣上稱為夾鎢、夾銅。B、非金屬夾渣:指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應(yīng)不完全,脫渣性不好。 ?。?)夾渣的分布與形狀有單個點狀夾渣,條狀夾渣,鏈狀夾渣和密集夾渣 ?。?)夾渣產(chǎn)生的原因 A、坡口尺寸不合理;B、坡口有污物;C、多層焊時,層間清渣不徹底;D、焊接線能量??;E、焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過快;F、焊條藥皮,焊劑化學(xué)成分不合理,熔點過高;G、鎢極惰性氣體保護焊時,電源極性不當(dāng),電、流密度大,鎢極熔化脫落于熔池中。H、手工焊時,焊條擺動不良,不利于熔渣上浮??筛鶕?jù)以上原因分別采取對應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。 ?。?)夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生應(yīng)力集中,還會發(fā)展為裂紋源,危害較大。 3、裂紋 焊縫中原子結(jié)合遭到破壞,形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。 A、裂紋的分類 根據(jù)裂紋尺寸大小,分為三類:(1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。(3)超顯微裂紋:在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。 從產(chǎn)生溫度上看,裂紋分為兩類: ?。?)熱裂紋:產(chǎn)生于AC3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。 (2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時間(幾小時,幾天甚至更長)才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。 按裂紋產(chǎn)生的原因分,又可把裂紋分為: ?。?)再熱裂紋:接頭冷卻后再加熱至500~700℃時產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強化的材料(如含CR、MO、V、TI、NB的金屬)的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū),一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展,呈晶間開裂特征。 ?。?)層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過程中,將硫化物(MNS)、硅酸鹽類等雜質(zhì)夾在其中,形成各向異性。在焊接應(yīng)力或外拘束應(yīng)力的使用下,金屬沿軋制方向的雜物開裂。 ?。?)應(yīng)力腐蝕裂紋:在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋。除殘余應(yīng)力或拘束應(yīng)力的因素外,應(yīng)力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)。 B、裂紋的危害裂紋,尤其是冷裂紋,帶來的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝猓^大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。 C、熱裂紋(結(jié)晶裂紋) ?。?)結(jié)晶裂紋的形成機理熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū),Z常見的熱裂紋是結(jié)晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點共晶物富集于晶界,形成所謂”液態(tài)薄膜”,在特定的敏感溫度區(qū)(又稱脆性溫度區(qū))間,其強度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,Z終開裂形成裂紋。結(jié)晶裂紋Z常見的情況是沿焊縫ZX長度方向開裂,為縱向裂紋,有時也發(fā)生在焊縫內(nèi)部兩個柱狀晶之間,為橫向裂紋?;】恿鸭y是另一種形態(tài)的,常見的熱裂紋。 熱裂紋都是沿晶界開裂,通常發(fā)生在雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中 ?。?)影響結(jié)晶裂紋的因素 A、合金元素和雜質(zhì)的影響碳元素以及硫、磷等雜質(zhì)元素的增加,會擴大敏感溫度區(qū),使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機會增多。 B、冷卻速度的影響冷卻速度增大,一是使結(jié)晶偏析加重,二是使結(jié)晶溫度區(qū)間增大,兩者都會增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機會; C、結(jié)晶應(yīng)力與拘束應(yīng)力的影響在脆性溫度區(qū)內(nèi),金屬的強度極低,焊接應(yīng)力又使這飛部分金屬受拉,當(dāng)拉應(yīng)力達到一定程度時,就會出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。 ?。?)防止結(jié)晶裂紋的措施 A、減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。B、加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細化晶粒。,C、采用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點物質(zhì)上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。D、合理選用焊接規(guī)范,并采用預(yù)熱和后熱,減小冷卻速度。E、采用合理的裝配次序,減小焊接應(yīng)力。
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- 狂偶爾沖動 2011-12-07 00:00:00
- 焊帶壓蒸氣管的角焊縫時,應(yīng)根據(jù)具體情況采用如下特殊的工藝措施: 1、控制好電弧方向。蒸氣管壁越薄,電弧偏向罩管的角度也越 焊帶壓蒸氣管的角焊縫時,應(yīng)根據(jù)具體情況采用如下特殊的工藝措施: 1、控制好電弧方向。蒸氣管壁越薄,電弧偏向罩管的角度也越大。 2、加夾套管緊箍。當(dāng)管壁薄得難以焊條電弧焊時,可采用加夾套管內(nèi)襯橡皮或紙箔緊箍的臨時辦法急救,以解燃眉之急。 3、由上向下熄弧點焊流補法。當(dāng)電弧被吸入時可采用此法,即電弧不直接在角焊縫處引弧,而是讓熔化的鐵液流下堵住。 4、覆板加焊放空管。覆板可加大面積,避開局部薄壁點。 5、罩口弧度應(yīng)加工適度。罩口弧度適度能使放空管罩口罩得緊密,以減少罩口處的排氣。 6、先點焊擋板或小管。罩口處的排氣若是由漏氣偏向或分散所致,可在偏向旁先點固一小塊擋板或加焊一段(約50mm)小管(小于放空管尺寸),使漏出氣從正面集中排出從而減少罩口處的排氣。
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- 佃踴xV雹仁聳箔 2017-10-12 00:00:00
- 沿兩直交或近直交零件的交線所焊接的焊縫,角焊縫又分直角焊縫和斜角焊縫。 焊縫(英文名:weld)是焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分?! “春缚p金屬充滿母材的程度分為焊透的對接焊縫和未焊透的對接焊縫。未焊透的對接焊縫受力很小,而且有嚴重的應(yīng)力集中。焊透的對接焊縫簡稱對接焊縫?! 榱吮阌谑┕ぃWC施工質(zhì)量,保證對接焊縫充滿母材縫隙,根據(jù)鋼板厚度采取不同的坡口形式.當(dāng)間隙過大(3~6mm)時,可在V形縫及單邊V形縫、I形縫下面設(shè)一塊墊板(引弧板),防止熔化的金屬流淌,并使根部焊透。為保證焊接質(zhì)量,防止焊縫兩端凹槽,減少應(yīng)力集中對動荷載的影響,焊縫成型后,除非不影響其使用,兩端可留在焊件上,否則焊接完成后應(yīng)切去。
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一、什么叫試驗機
我們通常所見的試驗機實際應(yīng)叫做材料試驗機,它是一種用來驗測各種材料式部件的機械物理性能的儀器。
二、材料試驗機的分類材料試驗機的分類方法很多,常見的有:
b)按測量結(jié)束的指示類型分主要有數(shù)顯、指針;
d)按控制方式分主要有開環(huán)控制)和閉環(huán)控制) 對于閉環(huán)控制等覺的控制類型有:速度控制、載荷控制、變形控制、位置控制。
- 拉曼光譜基礎(chǔ)知識
什么是拉曼
光照射到物質(zhì)上發(fā)生彈性散射和非彈性散射. 彈性散射的散射光是與激發(fā)光波長相同的成分,成為瑞利散射;非彈性散射的散射光有比激發(fā)光波長長的和短的成分, 稱為拉曼散射(斯托克斯及反斯托克斯拉曼散射)。拉曼散射大約只占散射光的千萬分之一,這些散射散布到四面八方,而且它們的波長和偏振態(tài)都會發(fā)生改變。
拉曼效應(yīng)是光子與光學(xué)支聲子相互作用的結(jié)果,源于分子振動(和點陣振動)與轉(zhuǎn)動,因此從拉曼光譜中可以得到分子振動能級(點陣振動能級)與轉(zhuǎn)動能級結(jié)構(gòu)的信息。
斯托克斯拉曼散射光子能量比瑞利散射光子能量弱,即斯托克斯拉曼散射光的波長比瑞利散射光的波長長;而反斯托克斯拉曼散射光子具有更高的能量。反斯托克斯譜線強度比斯托克斯譜線強度弱得多,這是因為只有處于振動激發(fā)態(tài)的分子引起的輻射才能產(chǎn)生反斯托克斯譜線。相對來說,在拉曼實驗中,斯托克斯譜線更容易被測量到。幾種常見的拉曼技術(shù)
共振拉曼(RRS)
如果激光的波長和分子的電子吸收相吻合,這一分子的某個或幾個特征拉曼譜帶強度將增至100-10,000 倍以上,并觀察到正常拉曼效應(yīng)中難以出現(xiàn)的、其強度可與基頻相比擬的泛音及組合振動光譜。這種共振增強或共振拉曼效應(yīng)非常有用,不僅能顯著降低檢測限,而且可引入電子選擇性。由于共振拉曼能提供結(jié)構(gòu)及電子等信息,因此,共振拉曼也被用于物質(zhì)鑒定。
紫外共振拉曼(UVRRS)
熒光干擾問題和靈敏度較低嚴重阻礙了常規(guī)拉曼光譜的廣泛應(yīng)用。但近年來發(fā)展起來的紫外拉曼光譜技術(shù)有效地解決了上述問題。紫外拉曼光譜技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展大大地擴展了拉曼光譜的應(yīng)用范圍。右圖是紫外拉曼光譜避開熒光干擾的原理圖。熒光往往出現(xiàn)在300 nm-700 nm 區(qū)域,或者更長波長區(qū)域。而在紫外區(qū)的某個波長以下,熒光極少出現(xiàn)。因此,對于許多在可見拉曼光譜中存在強熒光干擾的物質(zhì),例如氧化物、積碳等, 通過利用紫外拉曼光譜技術(shù)就可以成功的避開熒光從而得到信噪比較高的拉曼譜圖。從下圖磷酸鋁分子篩ALPO-5 示例可以看出,紫外共振拉曼光譜技術(shù)由于能避開熒光,可以成功用于微孔和介孔分子篩材料的表征。
紫外拉曼光譜技術(shù)的另一個突出特點是,拉曼信號可以通過共振拉曼信號得到增強。共振拉曼效應(yīng)可以從拉曼散射截面公式得到解釋:根據(jù)Kramers-Heisenberg-Dirac 散射公式:
在公式 (1) 中,ωri 是初始態(tài)i 到激發(fā)態(tài)r 的能量差頻率,ωL 是入射激光頻率。當(dāng)激發(fā)光源頻率靠近電子吸收帶時,diyi項分母趨近于零,因而其散射截面異常增大, 導(dǎo)致某些特定的拉曼散射強度增加104~106 倍。共振拉曼光譜的譜峰強度隨著激發(fā)線的不同而呈現(xiàn)出與普通拉曼不同的變化。
紫外拉曼光譜規(guī)避熒光成功表征AIPO-5 分子篩的信號將紫外共振拉曼用于表征多組份體系時,可以選擇性的激發(fā)某些組分相應(yīng)的信息,從而使與這些組分相關(guān)的拉曼信號大大增強,得到共振拉曼光譜
這種共振增強或者共振拉曼效應(yīng)是非常有用的一個技術(shù),它不僅可以極大的降低拉曼測量的探測極限,而且還可以引入到電子選擇上面。這樣,如果我們使用共振拉曼技術(shù)來研究樣品,不僅可以看到它的結(jié)構(gòu)特征,而且還可以得到它的電子結(jié)構(gòu)信息。金屬卟啉, 類胡蘿卜素以及其他一系列生物重要分子的電子能級之間躍遷能量差都處在可見光范圍之內(nèi),這使得它們成了共振拉曼光譜的理想研究材料。
拉曼散射和共振拉曼散射的能級圖以及它們對應(yīng)拉曼譜圖示意圖
共振選擇技術(shù)還有一個非常實際的應(yīng)用。那就是二分之一載色體的光譜由于這種共振作用會得到增強,而它周圍的環(huán)境則不會。對于生物染色體來說這就意味著,我們使用可見光即可特定的探測到有源吸收ZX,而它們周圍的蛋白質(zhì)陣列則不會對探測產(chǎn)生影響(這是因為這些蛋白質(zhì)需要紫外光才能使其產(chǎn)生共振增強作用)。共振拉曼光譜在化學(xué)上探測金屬ZX合成物,富勒分子,聯(lián)乙醯以及其他的稀有分子上也是一種重要的技術(shù),因為這些材料對于可見光都有著很強的吸收。
其他更多的分子吸收光譜由于處于紫外,所以需要紫外激光進行共振激發(fā),我們就稱之為紫外共振拉曼(Ultra Violet Resonance Raman Spectroscopy); 紫外共振拉曼光譜技術(shù)是研究催化和復(fù)雜生物系統(tǒng)中分子分析的一個重要工具。大多數(shù)的生物系統(tǒng)都吸收紫外輻射, 所以它們都能提供紫外的共振拉曼增強。這樣高的共振拉曼共振選擇效應(yīng)使得像蛋白質(zhì)和DNA 等重要生物目標的拉曼光譜得到極大增強, 而其他物質(zhì)則不會,非常便于目標確認及分析。例如,200nm 的激發(fā)光能夠增強氨基化合物的振動峰;而220nm 的激發(fā)光則可以增強特定的芳香族殘留物的振動峰。水中的拉曼散射非常弱,這個技術(shù)使得與水有關(guān)的微弱系統(tǒng)的拉曼分析也變成了可能。
金屬卟啉、類胡蘿卜素以及其他幾類重要的生物分子在可見光區(qū)域內(nèi)有強烈的電子躍遷,因此他們成了理想的共振拉曼光譜檢測對象。
表面增強拉曼(SERS)
自1974 年Fleischmann 等人發(fā)現(xiàn)吸附在粗糙化的Ag 電極表現(xiàn)的吡啶分子具有巨大的拉曼散射現(xiàn)象,加之活性載體表面選擇吸附分子對熒光發(fā)射的YZ,激光拉曼光譜分析的信噪比大大提高,這種表面增應(yīng)被稱為表面增強拉曼散射(SERS)。
拉曼散射由化合物(或離子)的散射吸附,或在結(jié)構(gòu)化金屬表面,可達到溶液中散射的103 倍到106 倍。這種表面增強拉曼散射在銀表面表現(xiàn)得強,在金或銅表面也比較強。其他金屬則沒有這么強的增應(yīng)。
表面增應(yīng)產(chǎn)生的兩個機制:
diyi種是在貴金屬表面產(chǎn)生一種增強的電磁場。當(dāng)入射光的波長接近金屬等離子體波長時,金屬表面?zhèn)鲗?dǎo)電子被激發(fā)到一個擴展表面的電子激發(fā)態(tài),稱為表面等離子體共振。分子吸附在表面或接近表面經(jīng)過一個異常大的電磁場。垂直于表面的振動模式帶來的增強強烈。
第二種是是在表面和分析物分子之間形成電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物。許多電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物帶來的電子躍遷會產(chǎn)生可見光,以便發(fā)生增強諧振。
顯微共聚焦拉曼(Confocal)
共焦:從一個點光源發(fā)射的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上,如果物體恰在焦點上,那么反射光通過原透鏡應(yīng)當(dāng)匯聚回到光源, 這就是所謂的共聚焦,簡稱共焦。共焦指的是空間濾波的能力和控制被分析樣品的體積的能力,通常是利用顯微鏡系統(tǒng)來實現(xiàn)的。只有顯微鏡系統(tǒng)的無限遠光路才可以實現(xiàn)良好的共焦性能。
顯微拉曼光譜技術(shù)是將拉曼光譜分析技術(shù)與顯微分析技術(shù)結(jié)合起來的一種應(yīng)用技術(shù)。與其他傳統(tǒng)技術(shù)相比,更易于直接獲得大量有價值信息,共聚焦顯微拉曼光譜不僅具有常規(guī)拉曼光譜的特點,還有自己的獨特優(yōu)勢,樣品區(qū)接近衍射極限(約1 微米);成像和光譜可以被組合以產(chǎn)生“拉曼立方體”三維數(shù)據(jù),在二維圖像的每個像素對應(yīng)一個拉曼頻譜信息。
從光學(xué)結(jié)構(gòu)來說,顯微共聚焦拉曼光譜儀主要有針孔共聚焦和“狹縫-CCD”共聚焦兩種設(shè)計結(jié)構(gòu)。
先進的“狹縫+CCD 焦平面共焦”技術(shù),具有較高通光效率,高靈敏度,操作簡單。
原理:顯微鏡頭聚焦到樣品上,將顯微鏡頭收集的樣品信號聚焦到光譜儀狹縫入口,通過狹縫對焦平面的一維(X 方向)限制進入光譜儀; 經(jīng)光譜儀分光,光譜成像在CCD 上;在通過對CCD 上像元的提取, 對另一維(Y 方向)的信號的限制,提取出樣品上的信號,實現(xiàn)共焦作用?!蔼M縫+CCD 焦平面共焦”技術(shù)特點:
1、 共焦區(qū)域任意設(shè)置(狹縫寬度,CCD 像元區(qū)域任意設(shè)定)。
2、 全部信號進入光譜儀,沒有信號損失。
采用“狹縫+CCD焦平面共焦”技術(shù)的Finder Vista(“微曼”共聚焦拉曼顯微鏡)空間分辨率指標:
X,Y方向空間分辨率:1um
Z方向空間分辨:2um
典型拉曼光譜系統(tǒng)架構(gòu)
典型拉曼光譜系統(tǒng)由如下幾個部分構(gòu)成:激發(fā)光源。通常采用激光器,要求單色性好、功率大并且Z好能選擇多個工作波長。
激發(fā)光路。包含聚焦、匯聚、濾光等多個功能元件以及樣品調(diào)節(jié)裝置。
光譜儀??蒲屑壍南到y(tǒng)中通常采用高分辨率光譜儀, 推薦采用影像校正光譜儀,可以進一步提升系統(tǒng)的檢測性能。
探測器。通常采用CCD探測器或高靈敏度的PMT(配合光子計數(shù)器等高靈敏電子學(xué)設(shè)備)。
數(shù)據(jù)處理單元。包括計算機和軟件。
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