(一)外观检测的基本项目

焊缝尺寸

测量焊缝的宽度,其宽度应符合焊接工艺要求的规定范围。例如,对于特定的厚板焊接,焊缝宽度可能被要求在一定数值范围内,如10 – 15mm等。这可以通过焊缝量规等工具进行测量。

检查焊缝的余高,余高不能过高或过低。过高的余高可能会影响焊件的装配精度或者在后续使用中产生应力集中,过低则可能影响焊缝的强度。余高在0 – 3mm之间(具体数值根据焊接标准和焊件使用要求而定)。

焊缝形状

观察焊缝是否平整,应避免出现咬边、焊瘤等缺陷。咬边会使焊缝边缘处母材被熔化而形成凹陷,这会减小焊件的有效截面积,降低焊件的承载能力;焊瘤则是焊缝金属在焊接过程中流淌到焊缝之外未熔化的母材上形成的金属瘤,会影响焊件的外观质量和尺寸精度。

检查焊缝的表面是否光滑,有无气孔、夹渣等缺陷。气孔是焊接时熔池中的气体未完全逸出而留在焊缝中的孔穴,夹渣是焊接过程中熔渣残留于焊缝中的现象,这些都会降低焊缝的致密性和强度。

焊缝颜色

焊缝表面的颜色可以反映焊接时的保护效果。正常的焊缝颜色应该均匀,如果焊缝颜色发黑或者发灰,可能表示在焊接过程中受到了氧化,这可能会影响焊缝的质量,例如在气体保护焊中,可能是保护气体流量不足或者存在漏气现象。

(二)检测工具及方法

目视检测

直接用肉眼观察焊缝的外观,这是最基本的检测方法。检测人员需要具备一定的经验,能够识别出各种外观缺陷。在目视检测时,应确保良好的照明条件,必要时可以使用放大镜辅助观察,以更清晰地查看焊缝表面的微小缺陷。

焊缝量规检测

使用焊缝量规测量焊缝的宽度、余高等尺寸参数。焊缝量规有多种类型,如可测量焊缝宽度的量脚和测量余高的部分。在使用时,将量规的相应部分与焊缝贴合,读取测量数值。

表面粗糙度检测(可选)

对于一些对表面质量要求较高的焊件,可以采用表面粗糙度仪检测焊缝表面的粗糙度。表面粗糙度仪通过触针在焊缝表面移动,测量并记录表面的微观起伏情况,以评估焊缝表面的光滑程度。

二、厚板板板对接焊接工艺

(一)焊接前准备

材料准备

选择合适的厚板材料,例如对于一些承受较大载荷的结构件,可能会选择Q345等高强度钢材。材料的厚度应根据焊件的设计要求确定,并且要保证材料的质量,检查板材是否有夹层、裂纹等缺陷。

准备焊接材料,如焊丝。焊丝的选择要根据厚板的材质、焊接方法等因素确定。对于常见的碳钢厚板焊接,可能会选用ER50 – 6等焊丝。焊丝的直径也需要根据焊接电流、坡口形式等因素选择,一般厚板焊接可能会选用直径较大的焊丝,如1.2mm或1.6mm。

坡口加工

根据厚板的厚度和焊接要求加工坡口。常见的坡口形式有V形、X形等。坡口角度的大小会影响焊接的可达性、熔深和填充金属量等。例如,对于较厚的板材,可能会采用较大角度的V形坡口,如60° – 70°,以保证足够的熔深和良好的焊接质量。坡口加工后,要对坡口面及其周围进行清理,去除铁锈、油污、氧化皮等杂质,一般要求在坡口面及周围50mm范围内清理至展现金属光泽。

焊件装配与定位焊

进行焊件的装配,要保证对接的两块厚板之间的间隙均匀一致。间隙的大小根据板厚和焊接工艺要求确定,一般在2 – 4mm之间(具体数值根据实际情况而定)。

在焊缝的始焊端和终焊端进行定位焊,定位焊的长度和间距要合适。对于厚板焊接,定位焊长度可能在10 – 15mm左右,定位焊间距根据焊件长度合理分布,以防止在正式焊接过程中焊件发生位移。定位焊所采用的焊接材料和焊接工艺参数应与正式焊接相近。

(二)焊接参数选择

焊接电流

焊接电流的大小直接影响熔深和焊接速度。对于厚板焊接,由于板材较厚,需要较大的熔深,因此通常会选择较大的焊接电流。但焊接电流过大可能会导致焊缝过热,产生咬边、气孔等缺陷。例如,当使用直径为1.2mm的焊丝进行厚板焊接时,焊接电流可能在200 – 300A之间(具体数值根据板厚、坡口形式、焊接位置等因素调整)。

焊接电压

焊接电压与焊接电流相互匹配。合适的焊接电压可以保证电弧的稳定性和焊缝的成型质量。随着焊接电流的增大,焊接电压也需要相应提高。在上述焊接电流范围内,焊接电压可能在20 – 30V之间。

厚板机器人平对接外观检测方法,板板对接焊接工艺

焊接速度

焊接速度要适中。如果焊接速度过快,会导致熔深不足、焊缝成型不良;如果焊接速度过慢,则会使焊缝过热,产生焊接变形等问题。对于厚板焊接,焊接速度可能在20 – 50cm/min之间,具体数值要根据焊接电流、电压以及焊缝要求等因素综合确定。

保护气体流量(对于气体保护焊)

在采用气体保护焊时,保护气体流量的大小会影响保护效果。如果流量过小,无法有效保护熔池,会导致焊缝氧化;如果流量过大,则会造成气体浪费并且可能扰乱电弧。例如,在使用二氧化碳气体保护焊焊接厚板时,保护气体流量可能在15 – 25L/min之间。

(三)焊接过程

焊接方向

可以采用多层多道焊的方式进行厚板焊接。在打底焊时,通常采用较小的焊接电流和较慢的焊接速度,以保证根部熔透。焊接方向可以根据实际情况选择,如从焊件的一端向另一端进行焊接。在填充焊和盖面焊时,要注意每层焊道之间的熔合良好,避免出现层间未熔合的现象。

运条方法

根据焊缝位置和要求选择合适的运条方法。例如,在平对接焊缝焊接时,可以采用直线形或直线往复形运条法。在焊接过程中,要保持正确的焊条角度(对于焊条电弧焊)或者焊枪角度(对于气体保护焊等),以保证焊缝成型良好。要注意控制熔池的大小和形状,避免熔池过大导致焊缝塌陷或熔池过小导致熔深不足。

层间清理

在进行多层焊接时,每一层焊接完毕后,都要对焊缝表面进行清理,去除焊渣、飞溅物等杂质,以保证下一层焊接的质量。层间清理可以使用钢丝刷、气刨等工具。

(四)焊接后处理

焊缝清理

焊接完成后,要对整个焊缝表面进行清理,去除残留的焊渣、飞溅物等,使焊缝外观整洁。可以使用打磨工具对焊缝进行打磨,以提高焊缝的表面质量和美观度。

焊件变形矫正(如果有变形)

由于厚板焊接过程中热输入较大,可能会导致焊件产生变形。如果焊件发生变形,可以采用机械矫正或火焰矫正等方法进行矫正。机械矫正可以使用压力机等设备对焊件施加外力,使焊件恢复到原来的形状;火焰矫正则是利用火焰加热焊件的某些部位,使其产生塑性变形,从而达到矫正变形的目的。