馬氏體不銹鋼及其焊接特點(diǎn)

馬氏體不銹鋼可分為Cr13型馬氏體不銹鋼、低碳馬氏體不銹鋼和超級馬氏體不銹鋼。Cr13型具有一般抗腐蝕性能,從Cr12為基的馬氏體不銹鋼,因加進(jìn)鎳、鉬、鎢、釩等合金元素,除具有一定的耐腐蝕性能,還具有較高的高溫強(qiáng)度及抗高溫氧化性能。

馬氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn):Cr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)的淬硬傾向特別大,焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的馬氏體,在焊接拘束應(yīng)力和擴(kuò)散氫的作用下,很輕易出現(xiàn)焊接冷裂紋。當(dāng)冷卻速度較小時,近縫區(qū)及焊縫金屬會形成粗大鐵素體及沿晶析出碳化物,使接頭的塑、韌性明顯降低。

低碳及超級馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)冷卻后,固然全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體,但沒有明顯的淬硬現(xiàn)象,具有良好的焊接性能。

奧氏體不銹鋼焊接要點(diǎn)

奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性。幾乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奧氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼的熱物理性能和組織特點(diǎn)決定了其焊接工藝要點(diǎn)。

① 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小而熱膨脹系數(shù)大,焊接時易于產(chǎn)生較大的變形和焊接應(yīng)力,因此應(yīng)盡可能選用焊接能量集中的焊接方法。

② 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小,在同樣的電流下,可比低合金鋼得到較大的熔深。同時又由于其電阻率大,在焊條電弧焊時,為了避免焊條發(fā)紅,與同直徑的碳鋼或低合金鋼焊條相比,焊接電流較小。

③ 焊接規(guī)范。一般不采用大線能量進(jìn)行焊接 。焊條電弧焊時,宜采用小直徑焊條,快速多道焊,對于要求高的焊縫,甚至采用澆冷水的方法以加速冷卻,對于純奧氏體不銹鋼及超級奧氏體不銹鋼,由于熱裂紋敏感性大,更應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線能量,防止焊縫晶粒嚴(yán)重長大與焊接熱裂紋的發(fā)生。

④ 為進(jìn)步焊縫的抗熱裂性能和耐蝕性能,焊接時,要特別留意焊接區(qū)的清潔,避免有害元素滲透焊縫。

⑤ 奧氏體不銹鋼焊接時一般不需要預(yù)熱。為了防止焊縫和熱影響區(qū)的晶粒長大及碳化物的析出,保證焊接接頭的塑、韌性和耐蝕姓,應(yīng)控制較低的層間溫度,一般不超過150℃。

現(xiàn)象：弧坑是焊縫收尾處產(chǎn)生下滑現(xiàn)象，不但減弱焊縫強(qiáng)度，還會在冷卻過程產(chǎn)生裂紋。

原因：主要是在焊接終了時熄弧時間過短，或在焊薄板時使用的電流過大。

防治措施：焊縫收尾時，使焊條做短時間的停留或做幾次環(huán)形運(yùn)條，不要突然?；∫允褂凶銐虻慕饘偬畛淙鄢?。焊接時保證適當(dāng)電流，主要構(gòu)件可加引弧板把弧坑引出到焊件外。

機(jī)器視覺在自動化焊接中的應(yīng)用

隨著機(jī)器人自動焊接技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)器視覺技術(shù)的需求越來越強(qiáng),一方面導(dǎo)致了機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大化,另一方面對該技術(shù)的要求也更加嚴(yán)格和健全,這有力的推動了該技術(shù)的發(fā)展。

焊接的特點(diǎn)是工藝因素復(fù)雜、勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)周期長、勞動環(huán)境差，其品質(zhì)依賴操作者的技能、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，也和操作者情緒及身體狀況相關(guān)，因此，焊接自動化技術(shù)對于提高接頭品質(zhì)，保證穩(wěn)定性具有很重要的意義。焊接機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)了焊接自動化、柔性化，但焊接機(jī)器人無法自主獲取工件定位信息、焊縫空間位置信息、焊縫熔透信息等，也不能自主適應(yīng)工件與接頭組對，焊接熱變形等引起的軌跡、坡口尺寸變化，不能進(jìn)行在線調(diào)整，即不具有智能?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中軌跡和接頭坡口幾何尺寸的變化較為常見，無智能的再現(xiàn)式焊接會出現(xiàn)焊偏、焊穿、未焊透等較為嚴(yán)重的成型缺陷，所以急需基于視覺的智能化焊接技術(shù)。

目前，視覺傳感技術(shù)在焊接機(jī)器人上的應(yīng)用，極大地提高了焊接的質(zhì)量和效率。機(jī)器視覺在自動化焊接中的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

一是基于視覺的焊縫識別和焊前引導(dǎo)及焊縫跟蹤技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)自動化焊接的前提；

二是焊接過程中焊縫熔池狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測，通過對熔池圖像的提取可以分析焊縫的熔透與熔深狀態(tài)；

三是焊后焊縫缺陷監(jiān)測及控制。