中国的设施农业发展很快,已建成了相当规模的钢架大棚和日光温室农业设施。与以往的竹木骨架、钢筋焊接、混合泥土等结构相比,镀锌钢管具有结构强度高、耐蚀性能好、金属用量少、安装施工方便、生产价格低等显著的优异性能,得到广泛的应用。但在发展过程中发现了一些质量问题,造成了很大的损失。质量问题主要体现在2个方面:一方面大棚和温室结构不合理,对风、雨、雪等自然灾害抵抗较弱;另一方面是钢管材料的质量问题,其力学性能、耐腐蚀性能等不合格,缩短了使用寿命。
镀锌钢一般是在低碳钢外镀一层锌,镀锌层一般在20um厚。锌的熔点在419°C,沸点908°C左右。在焊接中,锌熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位置。锌在铁中具有较大固溶度,锌液体会沿晶界深入浸蚀焊缝金属,低熔点锌形成“液体金属脆化”。同时,锌与铁可形成金属间脆性化合物,这些脆性相使焊缝金属塑性降低,在拉应力作用下而产生裂纹。如果焊接角焊缝,尤其是T形接头的角焊缝较容易产生穿透裂纹。镀锌钢焊接时,坡口表面及边缘处的锌层,在电弧热作用下,产生氧化、熔化、蒸发以至挥发出白色烟尘和蒸汽,较易引起焊缝气孔。由于氧化而形成的ZnO,其熔点较高,约1800°C以上,若在焊接过程中参数偏小,将引起ZnO夹渣,同时。由于Zn成为脱氧剂。产生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔点氧化物夹渣。其次,由于锌的蒸发,挥发出大量的白色烟尘,对人体有刺激、伤害作用,因此,必须把焊接处的镀锌层打磨处理掉。
镀锌钢管因为它有着耐腐蚀性能和使用寿命长的双重优点,并且镀锌管价格相应的也比较低廉,所以现在它的使用率也是越来越高了,但是的使用者在焊接镀锌管时并不注意,导致了一些不必要的麻烦,那么镀锌管在焊接时我们都应该注意些什么问题呢?
一、前提就要打磨
必须把焊接处的镀锌层打磨掉,否则会产生气泡、沙眼、假焊等。还会使焊缝变脆,刚性下降。选择内容秒刷时,**行为标题,其余为内容。
二、镀锌钢的焊接特点
镀锌钢一般是在低碳钢外镀一层锌,镀锌层一般在20um厚。锌的熔点在419°C,沸点908°C左右。在焊接中,锌熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位置。锌在铁中具有较大固溶度,锌液体会沿晶界深入浸蚀焊缝金属,低熔点锌形成“液体金属脆化”。
同时,锌与铁可形成金属间脆性化合物,这些脆性相使焊缝金属塑性降低,在拉应力作用下而产生裂纹。如果焊接角焊缝,尤其是T形接头的角焊缝较容易产生穿透裂纹。镀锌钢焊接时,坡口表面及边缘处的锌层,在电弧热作用下,产生氧化、熔化、蒸发以至挥发出白色烟尘和蒸汽,较易引起焊缝气孔。由于氧化而形成的ZnO,其熔点较高,约1800°C以上,若在焊接过程中参数偏小,将引起ZnO夹渣,同时。由于Zn成为脱氧剂。产生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔点氧化物夹渣。其次,由于锌的蒸发,挥发出大量的白色烟尘,对人体有刺激、伤害作用,因此,必须把焊接处的镀锌层打磨处理掉。
三、焊接工艺控制
镀锌钢的焊前准备与一般的低碳钢是相同的,需要注意的是要认真处理好坡口尺寸和附近的镀锌层。为了焊透,坡口尺寸要适当,一般60~65°,要留有一定的间隙,一般为1.5~2.5mm;为了减少锌对焊缝的渗透,在焊之前,可将坡口内的镀锌层清除以后再焊。
在实际工作中,采用了集中打坡口,不留钝边工艺进行集中控制,两层焊接工艺,减少了未焊透的可能性。焊条应根据镀锌刚管的基体材质选用,一般低碳钢由于考虑易操作性,选用J422较为普遍。焊接手法:在焊多层焊的**层焊缝时,尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,可大大减少液体锌留在焊缝中。在焊角焊缝时,同样在**层尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,其方法是先将焊条端部向前移出约5~7mm左右,当使锌层熔化后再回到原来位置继续向前施焊。再横焊和立焊时,如选用短渣焊条如J427,咬边倾向会很小;如果采用前后往返运条技术,更可以得到无缺陷的焊接质量。
镀锌钢的焊接方法较多,一般在镀锌钢结构中常用气焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊、钨极氩弧焊等方法。
气焊过去常用于镀锌管的焊接,由于气焊热输入不集中,容易产生缺陷,焊缝机械性能差等缺点,目前在安装行业基本淘汰。气焊对镀锌层破坏较大。
CO2气体保护焊对镀锌钢的焊接性能良好,当采用合适的焊接规范和匹配的保护气体、焊接材料时,可获得优质的焊接接头。该方法在工程实践中较少采用。
钨极氩弧焊电弧能量集中,对镀锌层的破坏较少,并且较易形成良好的单面焊双面成形接头,是值得采用的一种焊接方法,但焊接速度、较慢、成本较贵。
手工电弧焊是目前管道安装中采用较为普遍的一种焊接方法。在正确选择焊条情况下,如J421、J422、J423等氧化钛型和钛钙型焊条施焊时,由于这些焊条药皮中含有大量的金红石和钛铁矿,焊条的熔化率较大,相对增加了熔化速度。如果在不摆动条件下,只是能破坏熔池*等镀锌层,一般不至于扩大熔化区域,可减少锌液体对焊缝金属的渗透;在采用正确的操作方法和焊接材料的情况下,可得到接头机械性能较好,并无缺陷的焊接质量。由于手工电弧焊相对于钨极氩弧焊价格便宜、速度快,在具备操作熟练的焊工情况下,采用手工电弧焊工艺。
镀锌钢的焊前准备与一般的低碳钢是相同的,需要注意的是要认真处理好坡口尺寸和附近的镀锌层。为了焊透,坡口尺寸要适当,一般60~65°,要留有一定的间隙,一般为1.5~2.5mm;为了减少锌对焊缝的渗透,在焊之前,可将坡口内的镀锌层清除以后再焊。在实际工作中,采用了集中打坡口,不留钝边工艺进行集中控制,两层焊接工艺,减少了未焊透的可能性。
焊条应根据镀锌管的基体材质选用,一般低碳钢由于考虑易操作性,选用J422较为普遍。 焊接手法:在焊多层焊的**层焊缝时,尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,可大大减少液体锌留在焊缝中。在焊角焊缝时,同样在**层尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,其方法是先将焊条端部向前移出约5~7mm左右,当使锌层熔化后再回到原来位臵继续向前施焊。焊接完毕后要及时清理焊缝,并刷涂富锌底漆,做好防腐措施。