專業(yè)生產(chǎn):防爆正壓柜,防爆控制箱,,防爆儀表箱,防爆配電箱

　　　　　　　　　　幾種防爆電氣設(shè)備用金屬材料的焊接
　　1.碳鋼的焊接
　　按照含碳量，碳鋼分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼；它們韻焊接性能差別很大。大家知道，碳鋼中碳元素的含量比其他化學(xué)元素的都大，決定著碳鋼的焊接性能。隨著含碳量(碳當(dāng)量)的增加，它的焊接性能越來越差。
　　碳鋼的焊接，不管是低碳鋼還是中碳鋼、高碳鋼，不管采用什么焊接方法，都必須使用相應(yīng)的碳鋼焊條或焊絲。
　　(1)低碳鋼
　　含碳量(碳當(dāng)量)低于0.4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳鋼被稱為低碳鋼。這類碳鋼，由于含碳量小，塑性好，所以在焊接時(shí)一般沒有焊接淬硬傾向，焊接熱過程敏感性小，焊接性好；由于在通常情況下焊接時(shí)不需要特殊工藝措施(只是在0℃以下的低溫環(huán)境下焊接較厚的工件時(shí)需要預(yù)熱；當(dāng)工件厚度大于50mm時(shí)焊后應(yīng)該進(jìn)行熱處理)，所以焊接的工藝性好。
　　低碳鋼防爆電氣工件適于采用焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氬弧焊、二氧化氣體保護(hù)焊、電阻焊和氣焊等焊接方法進(jìn)行焊接。按照焊接方法，焊接時(shí)一般使用的焊條、焊絲和焊劑為：例如，焊條電弧焊時(shí)為J422或J427；埋弧焊時(shí)為H08A或H08MnA，焊劑HJ431等。
　　(2)中碳鋼
　　含碳量(碳當(dāng)量)介于0.4%-0.6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))之間的碳鋼被稱為中碳鋼。由于含碳量的增加，這類碳鋼的焊接性能比低碳鋼的要差不少，焊縫容易產(chǎn)生熱裂，熱影響區(qū)容易產(chǎn)生淬硬組織甚至導(dǎo)致冷裂。在實(shí)際焊接中，常采用細(xì)焊條、小電流進(jìn)行作業(yè)，以減小工件在焊縫中的填充金屬量，降低焊縫中的含碳量；還可以對厚大的工件進(jìn)行預(yù)熱焊接，而且焊后應(yīng)該緩慢冷卻。預(yù)熱溫度一般控制在：對于含碳量小于0.45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的工件，150-250℃；對于含碳量大于0.45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和較厚大的工件，250-400℃。
　　防爆電氣中碳鋼的焊接主要是焊接各種中碳鋼的鑄鋼件和鍛件，常采用焊條電弧焊和氣焊等焊接方法。當(dāng)采用焊條電弧焊時(shí)最好使用低氫型焊條。
　　(3)高碳鋼
　　含碳量(碳當(dāng)量)大于0.6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳鋼被稱為高碳鋼。由于碳含量更高，所以它的焊接性能更差。這類碳鋼一般不適宜焊接成結(jié)構(gòu)件，可以在工件有缺陷時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊時(shí)常采用焊條電弧焊和氣焊；焊接時(shí)應(yīng)該對工件預(yù)熱，預(yù)熱溫度比中碳鋼的還要高一些；焊條通常使用J857或J857Cr等。
　　此外，這里應(yīng)該指出的是，在評價(jià)碳鋼的含碳量時(shí)常常使用“碳當(dāng)量”這一概念。所謂“碳當(dāng)量”，是指碳鋼中包括碳在內(nèi)及其他主要化學(xué)元素對焊接性能的影響程度的折合量。在碳鋼中除碳外影響焊接性能的還有錳(Mn)、鉻(Cr)、鉬(M。)、釩(V)、鎳(Ni)、銅(cu)等。將這些元素按下列經(jīng)驗(yàn)公式折合計(jì)算便得到碳當(dāng)量：
　　除碳、錳、鉻、鉬、釩、镲、銅對焊接性能的影響外，硫(S)和磷(P)的影響也是很大的，但是由于碳鋼標(biāo)準(zhǔn)對它做出了極其嚴(yán)格的限制，因而式(3.3)沒有考慮。
　　這里有一種碳鋼，它包含的碳和其他化學(xué)元素含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為：碳為0.21%，錳為0.9%，鉻為0.25%，鉬為0.05%，釩為0.04%，鎳為0.25%，銅為0.1%。試判斷這種碳鋼是低碳鋼還是中碳鋼、高碳鋼。
　　將這種碳鋼中碳及其他化學(xué)元素的含量代入式(3.3)中計(jì)算得到它的碳當(dāng)量為
　　　　　Cd-0.45%
　　由于碳當(dāng)量cd介于0.4%-0.6%之間，因此，這種碳鋼應(yīng)該屬于中碳鋼。
　　又如，在防爆電氣設(shè)備中常用的Q235A。它的含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.14%。0.22%。含錳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.3%-0.65%，按照式(3.3)計(jì)算可知，碳當(dāng)量為：Cd一0.33%小于0.4%。因此，Q235A屬于低碳鋼。
　　2.不銹鋼的焊接
　　毫無疑問，不銹鋼的焊接依然應(yīng)該按照它的金相組織選用不同的不銹鋼焊條和焊絲(參見表3.2)進(jìn)行焊接；否則，就不能夠保證不銹鍋結(jié)梅件具有較好的焊接性能。
　　不銹鋼，按照金相組織，分為奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和鐵索體不銹鋼；它們的焊接性能差別很大。
　　(1)奧氏體不銹鋼
　　奧氏體不銹鋼，例如鉻鎳奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti等，其焊接性能良好，是實(shí)際應(yīng)用中使用最廣的一種不銹鋼。
　　這類不銹鋼適宜采用氬弧焊進(jìn)行焊接。在這種焊接中，一是焊條選用要得當(dāng)，二是防止焊縫過熱。如果焊條選擇不當(dāng)和(或)焊接操作不當(dāng)，例如含碳量偏大或者焊接時(shí)在溫度500-800度范圍內(nèi)焊接速度長時(shí)間過慢，由于焊縫處的鉻會(huì)被碳化，焊縫會(huì)喪失防腐蝕能力；如果焊接電流太大，焊接速度過慢，由于過熱，焊縫會(huì)出理脆化翱熱裂。因而，在這種焊接中，人們應(yīng)該采用含碳量小的細(xì)焊條，使用小電流快速進(jìn)行。
　　當(dāng)使用焊條電弧焊進(jìn)行這種不銹鋼焊接時(shí)，人們同樣應(yīng)該采用含碳量小的焊條。同樣應(yīng)該使用細(xì)焊條、小電流快速作業(yè)。
　　(2)馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼
　　至于馬氏體不銹鋼(例如12Crl3)和鐵素體不銹鋼(側(cè)如10Cfl7)，焊接性能較差，焊縫容易出現(xiàn)脆化和冷裂；同樣可以使用氬弧焊和焊條電弧焊進(jìn)行焊接。
　　在實(shí)際工程現(xiàn)場，常?？吹讲讳P鋼結(jié)構(gòu)件的焊接焊縫出現(xiàn)“不銹鋼生銹”的異?，F(xiàn)象，就是因?yàn)楹笚l(或焊絲)選用有誤或(和)焊接工藝不當(dāng)所致，當(dāng)以引起人們的注意。
　　3.鋁合金防爆正壓柜的焊接
　　鋁合金防爆正壓柜的焊接一按照鋁合金的種類，同樣需要使用相應(yīng)的鋁合金焊條或焊絲(參見表3.2)+進(jìn)行焊接。
　　鋁合金按照焊接后可否進(jìn)行熱處理，分為不可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化鋁合金和可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化鋁合金。鋁錳合金和鋁鎂合金屬于不可進(jìn)行熱處理強(qiáng)必豹，鋁鋼合金和鋁鋅合金屬于可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的。鋁合金的焊接性能，總體來講是比較整的，而可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的鋁合金則更差。
　　鋁合金焊接性能差的主要原因是：
　　①鋁和氧的親和力很大，極易起氧化反應(yīng)生成三氧化二鋁(A1203)。三氧化二鋁是一種熔點(diǎn)較高(2050℃)、組織致密、密度較大、不易從熔池中浮出的氧化物，因而嚴(yán)重阻礙工件(熔點(diǎn)較低，純鋁為658)
　?、阡X的溫度膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率較大，在焊接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，焊后工件極易出現(xiàn)變形，甚至開裂。
　　③液態(tài)鋁液極易吸收氫，固態(tài)鋁幾乎不溶解氫。在熔池液態(tài)鋁液中所含氫的大部分可以從液態(tài)鋁液中析出，而少量的氫依然殘留在熔池液態(tài)鋁液中。在焊縫凝固后殘留的少量氫便在焊縫內(nèi)形成氣孔。
　?、茕X在高溫時(shí)的強(qiáng)度和塑性都很差，在焊接時(shí)熔池難以承受液態(tài)鋁液而造成凝固后焊縫“塌陷”，甚至“燒穿”。
　　根據(jù)鋁合金的這些焊接性能，在工程實(shí)踐中，人們常常采用氬弧焊進(jìn)行這種材料的焊接。這是由于氬氣具有很好的保護(hù)作用，隔離空氣中的氧和鋁接觸，，減輕鋁-氧的氧化反應(yīng)。通常情況下，厚度在8mm以下的工件采用不熔化極氬弧焊；厚度在8mm以上者采用熔化極氬弧焊。在這種焊接中，焊絲的成分應(yīng)該和工件的成分相同或相近。
　　除此之外，人們還可以采用釬焊和氣焊等。在釬焊時(shí)，焊接溫度要控制在300-400℃范圍之外，因?yàn)檫@個(gè)范圍內(nèi)的溫度容易造成工件退火軟化。
　　不管采用何種焊接方法，在焊接前都必須認(rèn)真清理工件和焊絲，除去它們表面的氧化膜和污物，因?yàn)殇X是一種極易氧化的材料。
　　4.鑄鐵的焊接
　　防爆電氣鑄鐵是一種焊接性能很差的金屬材料，這是由于它的含碳量大、組織不均勻、塑性很低所造成的。因而，鑄鐵鑄件不能夠做成焊接結(jié)構(gòu)件。這里所說的鑄鐵鑄件的焊接，實(shí)質(zhì)上是指對鑄件已有缺陷的“補(bǔ)焊”。
　　鑄鐵焊接性能差的主要原因是：
　?、僭谘a(bǔ)焊時(shí)，局部加熱的補(bǔ)焊區(qū)的冷卻速度比鑄造時(shí)快得多，因此焊縫容易產(chǎn)生白口組織和淬火組織。
　?、谟捎阼T鐵的強(qiáng)度低，塑性差，所以當(dāng)焊接應(yīng)力大時(shí)焊縫和熱影響區(qū)會(huì)產(chǎn)生裂紋。此外，當(dāng)補(bǔ)焊時(shí)使用焊條不當(dāng)，例如使用非鑄鐵組織的焊條和焊絲，容易造成焊縫熱裂。
　?、塾捎阼T鐵含碳量大，在焊接時(shí)容易產(chǎn)生一氧化碳(Co)和二氧化碳(C02)氣體。這些氣體在很短時(shí)間的液態(tài)變固態(tài)的凝固過程中來不及從熔池逸出，于是便殘留在焊縫中形成氣孔。
　　鑄鐵的這種補(bǔ)焊作業(yè)，通常大多采用氣焊和焊條電弧焊，使用相應(yīng)的鑄鐵焊條或焊絲。使用這些焊接方法，根據(jù)焊接前工件是否預(yù)熱，又分為熱焊法和冷焊法。
　?、贌岷阜?
　　所謂“熱焊法”，是指在補(bǔ)焊前將鑄件局部預(yù)熱到600—700℃，在施焊過程中溫度保持在400℃以上，焊后逐漸緩慢地降溫至室溫的一種預(yù)熱焊接方法。
　　當(dāng)采用熱焊法進(jìn)行氣焊時(shí)，應(yīng)該使用含硅量大的鑄鐵焊絲，焊劑通常使用CJ201或硼砂。氣焊適于補(bǔ)焊中小型薄壁鑄件。
　　當(dāng)采用熱焊法進(jìn)行焊條電弧焊時(shí)，焊條應(yīng)該使用鑄鐵焊條，例如Z248或Z208。這種電弧焊適于補(bǔ)焊厚度大于10mm的較大鑄件。
　　②冷焊法
　　所謂“冷焊法”(并非“冷”)，是指鑄件在室溫或預(yù)熱溫度不大于400℃的條件下進(jìn)行焊接的一種“非”預(yù)熱焊接方法。
　　當(dāng)采用冷焊法進(jìn)行電弧焊時(shí)，應(yīng)該使用的焊條有鋼芯鑄鐵焊條、鎳基鑄鐵焊條、銅基鑄鐵焊條和鑄鐵芯鑄鐵焊條。在這種補(bǔ)焊作業(yè)時(shí)應(yīng)該盡量采用小電流、短電弧進(jìn)行。
　　在這種鑄鐵鑄件補(bǔ)焊焊接中，焊條可以調(diào)節(jié)焊縫的化學(xué)成分，防止產(chǎn)生白口組織和裂紋；焊后立即用錘敲擊焊縫，可以緩解焊接應(yīng)力，減小變形。
　　不管是采用熱焊法或是使用冷焊法，只要選用焊條和焊接工藝得當(dāng)，就可以防止焊縫出現(xiàn)組織和裂紋，補(bǔ)焊后的工件可以進(jìn)行機(jī)械加工，尤其是冷焊法在實(shí)際工程中獲得了廣泛的應(yīng)用。
　　隔爆型電氣設(shè)備的隔爆型防爆正壓柜外殼常使用鑄鐵制造，當(dāng)出現(xiàn)缺陷時(shí)，就適宜采用冷焊法補(bǔ)焊。