钨电极氩弧焊接的有害气体

在钨电极氩弧焊接电弧高温和强烈紫外线的作用下,电弧周围形成多种有害气体,其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢等。
 
臭氧是种刺激性有毒气体,呈淡蓝色。浓度较高时,发出腥臭味;高浓度臭氧还略带酸味。臭氧对人体的主要危害是对呼吸道及肺有强烈刺激作用。往往引起咳嗽、胸闷、食欲不振、疲劳无力、头晕、全身疼痛等,严重时还会引起支气管炎和肺水肿等。
 
氮氧化物是刺激性有毒气体。一氧化氮呈红褐色,具有特殊臭味。
 
氮氧化物对人体的危害主要是对肺组织的刺激作用,其被吸入呼吸道后,在肺泡内逐渐与水作用形成硝酸和亚硝酸,对肺组织产生强烈刺激和腐蚀作用,引起中毒。慢性中毒的主要症状是神经衰弱,如失眠、头痛、食欲不振、体重下降。浓度高的氮氧化物能引起急性中毒,其中毒轻者,仅发生急性支气管炎;重度中毒时,引发咳嗽激烈、呼吸困难、虚脱、全身软弱无力等症状。
 
氮氧化物对人体的作用也是可逆的,随着脱离作业时间的增长,其不良影响逐渐减少或消除。
 
在钨电极氩弧焊时,如果不采取通风措施,其浓度往往超过卫生标准十几倍,甚至几十倍。在焊接过程中,通常臭氧和氮氧化物同时存在,因此它们的毒性更大。一般情况下,两种有毒气体同时存在比单一有毒气体的危害作用高15~20倍。
 

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手工钨电极氩弧传统焊与向下焊的对比

手工钨电极氩弧焊在管材焊接中大都采用传统焊接技术,即从下向上焊接,在焊接过程中由于操作不当容易造成焊瘤、内凹、夹钨等缺陷;在施焊现场如果存在环境障碍或焊接位置不适合传统焊工艺时,就需将向下焊技术应用到手工钨电极氩弧焊当中。
 
传统焊与向下焊的对比如下:
 
(1)采用向下焊焊接时,焊接电弧一直指向已焊接部位。熔池冷却缓慢,有利于改善焊缝金属组织,提高焊接质量;传统焊焊接时,焊接电弧指向未焊部位,对未焊部位起到预热作用,有利于焊丝和母材熔化在一起。
 
(2)向下焊时,焊枪在熔池的前方,便于观察熔池,熔深大,焊缝背面成形好,减少了内凹、熔合不良等缺陷的产生;由于重力作用,铁液自然下淌,焊缝两边熔合良好,成形美观。传统焊时熔深小,焊缝背面不易产生焊瘤,但焊缝两边易产生熔合不良。
 
(3)向下焊时钨电极不易烧损,因而有效地避免了焊缝夹钨现象产生;而传统焊钨电极容易和焊丝粘连一起,造成焊缝夹钨。
 
(4)向下焊的焊接速度比传统焊的焊接速度稍微快些,有利于提高工作效率。
 
(5)对2种焊接方法均采用RT射线探伤,均为一级片,内部质量很好。
 
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钨电极脉冲氩弧焊的优点及适用范围

钨电极脉冲氩弧焊是通过调节脉冲电流幅值、基值电流大小、脉冲电流持续时间和基值电流持续时间,以控制热输入量,从而控制焊缝及热影响区的尺寸和质量。钨电极脉冲氩弧焊的优点及适用范围是:
 
(1)可以精确控制对焊件的热输入和熔池尺寸。提高焊缝抗烧穿和熔池的保持能力,容易获得均匀的焊缝厚度,特别适用于薄板(薄至0.1mm)全位置焊接和单面焊双面成形。
 
(2)每个焊点的加热和冷却迅速,所以适用于焊接导热性能和厚度差别大的焊件。
 
(3)脉冲电弧可以用较低的热输入而获得较大的焊缝厚度,故同样条件下能减小焊接热影响区和焊件变形,这对薄板、超薄板焊接更为重要。
 
(4)焊接过程中熔池金属冷凝快,高温停留时间短,可减少热敏感材料(如镍铬合金、钛合金等)焊接时产生裂纹的倾向。
 
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双相不锈钢管-板自动钨电极氩弧焊

双相不锈钢是近20多年发展起来的一种新型高强度、耐腐蚀性的优质不锈钢,其特点是具有均匀的奥氏体和铁素体双相组织的组合,在化工设备加工制作过程中,特别是热加工,焊接等特殊工艺过程中都必须确保其均匀的双相组织,和良好的机械性能、耐腐蚀性能和内外质量,对于热交换器而言,管-板焊接能否确保焊缝区的双相组织均匀分布也便成为交换器制造的关键工序。
 
由于双相不锈钢金相组织的变化,自动钨电极氩弧焊前对焊道的清理要比一般不锈钢严格。要求如下:
1.待焊区的铁离子、水、锈、油、灰尘、油漆、记号笔等都必须清理干净防止其影响化学成分和机械性能。
 
2.焊接坡口及管头在焊前必须酸洗、冲净,去除影响金相组织的杂质,使其化学成分相对纯洁。
 
3.施工现场无铁离子污染,厂房内无粉尘、无风、清洁,双相钢设备施工处无碳素钢产品施工,所有接触双相钢焊接坡口,焊材的工具、手套等都必须无铁污染,双相钢工件的摆放必须远离碳钢,且不可直接放置在铁件,冰泥地,土地上,最好放在木垫,橡皮垫或不锈钢垫板上。
 
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自动钨电极氩弧焊

钢制管壳式换热器在化工生产中应用十分普遍,而管-板焊接是换热器制造过程中的一道关键工序,它直接影响产品的质量和使用寿命,手工钨电极氩弧焊一直是管-板焊接的主要手段,由于是手工操作,其焊接质量不稳定,工作效率低,所以自动钨电极氩弧焊代替手工钨电极氩弧焊是必然的趋势,它不仅提高了焊接自动化水平,而且焊缝质量也明显提高,降低了生产成本,减轻了焊工的劳动强度,特别当有些特殊材料和特殊结构的管-板焊接用手工焊无法达到质量要求时,管-板自动钨电极氩弧焊就更显示出其重要性。在焊接自动化领域实现了质的飞跃,同时,对于双相不锈钢管-板自动钨电极氩弧焊管头缩进管板孔内的焊接,具有手工焊无法替代的优势,进一步体现了自动化焊接的技术优势。
 
 

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硬质合金BTA深孔钻操作简析

在机台上正式使用硬质合金BTA深孔钻之前首先要选取适合加工材料的刀片。刀片的选取主要是选取刀片的牌号和刀片的断屑槽。在刀具的说明书中对各种刀片所适合加工的材料都有一个详细的说明。在选择刀片时,根据你加工的材料选择合适的刀片就可以了。有的材料可能好几种刀片都能加工。这就要从这几种刀片中经过试加工选出一种最适合的。

然后针对不同的材料选取合适的BTA深孔钻加工参数。因为硬质合金BTA 深孔钻都采用的是内排屑,加工参数要是选取不合适就会影响排屑,使正常加工无法进行。BTA钻的主要加工参数是转速(r/min)、进给量(mm/min)和冷却润滑油的流量(l/min)

这里以普通车床环境介绍BTA 深孔钻工作情况。被加工工件由车床大拖板上的V形铁定位并用螺栓压板夹紧。钻孔加工时,钻杆由主轴内的专用夹头夹紧并在主轴带动下旋转,工件则由大拖板带动作进给运动。机床工作台上安装了进液器,并通过O形密封圈与工件左端面密封连接。加压切削液由进液器的进液口注入,经过钻杆外径与孔壁间的缝隙流入切削区,对刀具进行冷却,切屑随同切削液一起由钻杆内孔通过专用夹头的出液口从排液箱排出。切削液可采用浓度5%的乳化液;切削用量可选用V=60~90m/min,S=0.035~0.23 mm/r。由于钻杆细长,容易变形,因此在机床导轨上安装了活动中心支承,可对钻杆的任意位置进行支承。进液器与大拖板通过联接板联接,并随工件一起作进给运动。 (结束)

BAT深孔钻

 

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硬质合金深孔钻不同冷却和排屑方式比较

深孔是指孔深与孔径之比大于6的孔。硬质合金深孔钻因钻杆细长而刚性差,易产生弯曲和振动。一般都要借助压力冷却系统解决冷却和排屑问题。内排屑和外排屑是硬质质合金深孔钻的两类排屑方式。内排屑的因所用的加工系统不同,分BTA深孔钻、喷射钻和DF深孔钻3种,外排屑的有枪钻、深孔扁钻和深孔麻花钻等。

1、枪钻:只有一个切削部分,最早用于加工枪管。钻削时,切削液从钻杆中间进入,经钻头头部的小孔喷射到切削区,然后带着切屑从钻头的V形沟槽中排出。枪钻适用于加工孔径2~20毫米、孔深与孔径之比大于100的深孔。

2、BTA深孔钻:切削液从钻杆与孔壁的间隙处送入,靠切削液的压力将切屑从钻杆的内孔中排出。BTA深孔钻适用于钻削孔径6毫米以上,孔深与孔径之比小于100的深孔,其生产效率比枪钻高3倍以上。

3、喷射钻:一种多刃内排屑深孔钻,有内、外两层钻管,大部分切削液从内、外钻管的间隙中进入切削区,然后连同切屑进入内管;另一小部分切削液则经由内管尾端的月牙形孔进入内管,产生喷射效应,形成低压区,帮助抽吸切屑。喷射钻不要求严格的切削液密封装置,适用于钻削直径18毫米以上、孔深和孔径比小于100的深孔。

4、DF深孔钻:这种钻头吸收了BTA深孔钻和喷射钻的优点,采用单管,排屑靠推压和抽吸双重作用,提高了排屑能力,可钻削孔径在8毫米以上的深孔。(结束)

深孔钻

 

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压制压力对钨铜合金电极性能的影响(四)

压制压力对钨铜合金电极电导率的影响:随着压制压力的提高,钨铜合金电极的电导率呈逐步降低的趋势。这是由于压制压力的增大,钨铜合金塑性变形的程度增大,其中晶体缺陷增多。而这些缺陷不管是空位、错位、晶界还是晶格畸变,都会在一定程度上阻碍电子的运动,增加电子的散射作用,从而会使得钨铜合金电极的电阻率增大而电导率降低。

压制压力对钨铜合金电极硬度和电导率的影响如图所示:

钨铜合金电极















 

更多压制压力对钨铜合金电极性能的影响相关内容请参考以下链接:

http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79969-ti-10254 
http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79970-ti-10255 
http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/80015-ti-10270


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压制压力对钨铜合金电极性能的影响(三)

然而,当压制压力超过一定限制时,钨颗粒体积收缩减小。当钨骨架进行铜熔渗时发生液相烧结,在毛细管力的作用下钨颗粒进行重排,致密性提高,此时的体积收缩率远比靠体积扩散引起的体积收缩率要大得多。

对于压制压力对钨铜合金电极硬度的影响,一开始当压力突然升高时,钨铜合金电极的硬度变化很大,可以提高10-20HB。而当压力上升到一定高度时,硬度达到最大,从此后继续增加压力,硬度的变化也很小几乎不变。这是因为在压制压力相对较小的情况下,粉末体被压成坯体,孔隙率迅速下降,从而导致钨铜合金电极的密度增加较快,但是其颗粒间的接触面积仍然较小,所以强度提高较慢。

当压制压力较大时,具有一定密度的坯体中的颗粒只能通过适当的弹性塑性形变来增加接触面积、减少孔隙率,所以密度增加较为平缓。但是由于此时坯料中的颗粒间的距离减小,接触面积增加,出现了原子间力的相互作用,故强度迅速得到提高。而当压制力增加到一定程度时,压坯密度和硬度达到最大,不再发生变化。

更多压制压力对钨铜合金电极性能的影响相关内容请参考以下链接:

http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79969-ti-10254 
http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79970-ti-10255


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钨铜药型罩

药型罩被称为弹的心脏。破甲射流的侵彻能力与射流的长度、射流与目标材料的密度比的平方根、以及射流速度的平方成正比;还与射流的稳定性、连续性、后柞大小等因素有关。

随着研究的深入,出现了复合药型罩(例如钨一铜合金)它是把不同性能的金属或合金,按照药型罩的设计要求复合起来发挥综合优势。它与单金属药型罩相比,其能量转换与吸收机制更合理、化学能的利用率更充分、破甲性能更优越、造价也更低,具有广泛的开发前景。

为了提高钨铜药型罩的侵彻性能和稳定性,在传统钨铜制备方法的基础上,采用机械合金化方法进行混粉,利用旋模压制方法进行压制药型罩毛坯,再在甲醇裂解气体的保护下进行烧结,最终制备出钨铜药型罩。利用排水法测试了烧结前后钨铜药型罩的密度。并将制备出的钨铜药型罩与紫铜板药型罩进行侵彻性能的实验比较。实验结果表明:钨铜药型罩烧结后的密度比烧结前的密度要低一些,但其对603均质装甲钢的侵彻性能要优于紫铜板药型罩的侵彻性能,与紫铜板药型罩相比,其穿深可以提高45%。

钨铜药型罩的制备

采用粉末冶金成型工艺来制备钨铜药型罩,一般包括:混粉,压制、烧结和性能检测等过程。

1、混合粉末的制备

选用的1000目的钨粉和1000的铜粉作为原料粉末,钨铜质量比为3:1,钨粉和铜粉的物理化学成分如表1和表2所示。将两种粉末以及润滑剂和粘结剂与钢球一起放入容积为2000ml的不锈钢罐中,球料比为8:1,在QM-1型振动高能球磨机内进行球磨,球磨时间为3小时,利用氩气进行保护,从而获得均匀的钨铜混合粉末。

2、钨铜药型罩的压制

为了使所压制的钨铜粉末药型罩具有均匀的密度分布和稳定的性能,选用旋压机进行旋模压制,旋压机压力为50MPa,保压时间为5s。

3、钨铜药型罩的烧结

为了提高钨铜药型罩的强度和性能,在甲醇裂解气体的保护下,对压制成型的钨铜药型罩进行烧结,以10℃/min的速度进行升温,升至1100℃时保温1h,然后以5℃/min的速度进行降温,降至350℃时保温1h,再随炉降至室温。

4、钨铜药型罩的密度测试

在精度为10-4g的光学分析天平上,利用排水法测量烧结前后钨铜药型罩的密度。采用石蜡封孔来防止孔隙对结果的影响。钨铜药型罩的密度是对3个样品测量后取平均值得到的。


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