1、焊接實例:省煤器、蒸發(fā)段管束、水冷壁及低溫過熱器用材為20號鋼,高溫過熱器管為12Cr1MoV。 2、焊前準備:焊接前,管口應做30°的坡口,管端內(nèi)外15mm范圍內(nèi)應打磨出金屬本色。管道對口間隙為1~3mm。實際對口間隙過大時,需先在管道坡口一側(cè)堆焊過渡層。搭建臨時避風設施,嚴格控制焊接作業(yè)處的風速,因風速超過一定范圍,極易產(chǎn)生氣孔。 3、操作:使用WST315手工鎢極氬弧焊機,焊機本身裝有高頻引弧裝置,可采用高頻引弧。熄弧與焊條電弧焊不同,如熄弧過快,則易產(chǎn)生弧坑裂紋,所以操作時要將熔池引向邊緣或母材較厚處,然后逐漸縮小熔池慢慢熄弧,后關閉保護氣體。 對于壁厚3~4mm的20號鋼管材,填充材料可用TIGJ50(對12Cr1 MoV,可用08CrMoV),鎢極棒直徑2mm,焊接電流75~100A,電弧電壓12~14V,保護氣體流量8~10L/min,電源種類為直流正接。
與其它常規(guī)加工方法相比,激光切割具有更大的適應性。首先,與其他熱切割方法相比,同樣作為熱切割過程,別的方法不能象激光束那樣作用于一個極小的區(qū)域,結(jié)果導致切口寬、熱影響區(qū)大和明顯的工件變形。激光能切割非金屬,而其它熱切割方法則不能。 一般來說,激光切割質(zhì)量可以由以下6個標準來衡量。 ⒈切割表面粗糙度Rz ⒉切口掛渣尺寸 ⒊切邊垂直度和斜度u ⒋切割邊緣圓角尺寸r ⒌條紋后拖量n ⒍平面度F
激光切割與其他熱切割方法相比較,總的特點是切割速度快、質(zhì)量高。具體概括為如下幾個方面。 ⑴ 切割質(zhì)量好 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。 ① 激光切割切口細窄,切縫兩邊平行并且與表面垂直,切割零件的尺寸精度可達±0.05mm。 ② 切割表面光潔美觀,表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割可以作為后一道工序,無需機械加工,零部件可直接使用。 ③ 材料經(jīng)過激光切割后,熱影響區(qū)寬度很小,切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,并且工件變形小,切割精度高,切縫的幾何形狀好,切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見表1,切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。 ⑵ 切割效率高由于激光的傳輸特性,激光切割機上一般配有多臺數(shù)控工作臺,整個切割過程可以全部實現(xiàn)數(shù)控。操作時,只需改變數(shù)控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進行二維切割,又可實現(xiàn)三維切割。 ⑶ 切割速度快 用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,切割速度可達1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定,既可節(jié)省工裝夾具,又節(jié)省了上、下料的輔助時間。
1)激光汽化切割 利用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時間內(nèi)達到材料的沸點,材料開始汽化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。 激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。 2)激光熔化切割 激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。 激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。 3)激光氧氣切割 激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區(qū)吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產(chǎn)生了大量的熱,所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。 4)激光劃片與控制斷裂 激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。 控制斷裂是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應力,使材料沿小槽斷開。