对焊弯头的热处理和闪光焊工艺工艺分析

发布时间：2016年5月9日   |   阅读次数： 217

对焊弯头的热处理和闪光焊工艺工艺分析
对焊弯头是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。对焊的生产率高、易于实现自动化，因而获得广泛应用。其应用范围可归纳如下：对焊弯头应用于工件的接长例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊。弯头制造厂对焊弯头需要正火+回火热处理、机加工端口，壁厚需留有烧损及机加工余量。一般余量为弯头理论壁厚的10%~20%。弯头壁厚δ与截面直径D比值越小，与模具的贴合性能越好，但弯头内弧越容易失稳起皱。对焊弯头应用于环形工件的对焊例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。
焊接弯头用坯料的材质、壁厚和外径对对焊弯头几何形状的影响火力发电行业常用对焊弯头的材质有WB36和A335P22等。WB36的高温强度小于A335P22的高温强度，WB36的高温塑性小于A335P22的高温塑性，WB36的导热系数小于A335P22的导热系数。故在坯料外径、壁厚及芯棒头形状尺寸相同的情况下，WB36与模具的贴合性能小于A335P22。对焊弯头应用于部件的组焊将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件，以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊，各种连杆、拉杆的对焊，以及特殊零件的对焊等。
对焊弯头-焊接工艺可分为连续闪光烛、预热闪光焊和闪光-预热闪光焊等，根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素选用。
1、连续闪光对焊
连续闪光对焊的工艺过程包括：连续闪光和顶锻过程。施焊时，先闭合一次电路，使两根钢筋端面轻微接触，此时端面的间隙中即喷射出火花般熔化的金属微粒---闪光，接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触，形成连接闪兴。当闪光到预定的长度，使钢筋端头加热到将近熔点时，就以一定的压力迅速进行顶锻。先带电顶锻，再元电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。
2、预热闪光对焊
预热闪光对焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。其工艺过程包括：预热、闪光和顶锻过程。施焊时先闭合电源，然后使两根钢筋端面交替地接触和分开，这时钢筋端面的间隙中发出断续的闪光，而形成预热过程。当钢筋达到预热温主后进入闪光阶段，附后顶锻而成。
3、闪光-预热闪光焊
闪光-预热闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程，目的是使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。其工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程。施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。
弯头的制作工艺流程：
a.热推成形
热推弯头成形工艺是采用专用弯头推制机、芯模和加热装置，使套在模具上的坯料在推制机的推动下向前运动，在运动中被加热、扩径并弯曲成形的过程。热推弯头的变形特点是根据金属材料塑性变形前后体积不变的规律确定管坯直径，所采用的管坯直径小于弯头直径，通过芯模控制坯料的变形过程，使内弧处被压缩的金属流动，补偿到因扩径而减薄的其它部位，从而得到壁厚均匀的弯头。大型弯头成形工艺具有外形美观、壁厚均匀和连续作业，适于大批量生产的特点，因而成为碳钢、合金钢弯头的主要成形方法，并也应用在某些规格的不锈钢弯头的成形中。成形过程的加热方式有中频或高频感应加热（加热圈可为多圈或单圈）、火焰加热和反射炉加热，采用何种加热方式视成形产品要求和能源情况决定。
b.冲压成形
冲压弯头是最早应用于批量生产无缝弯头的成形工艺，目前，在常用规格的弯头生产中已被热推法或其它成形工艺所替代，但在某些规格的弯头中因生产数量少、壁厚过厚或过薄。产品有特殊要求时仍在使用。弯头的冲压成形采用与弯头外径相等的管坯，使用压力机在模具中直接压制成形。在冲压前，管坯摆放在下模上，将内芯及端模装入管坯，上模向下运动开始压制，通过外模的约束和内模的支撑作用使弯头成形。
与热推工艺相比，冲压成形的外观质量不如前者；冲压弯头在成形时外弧处于拉伸状态，没有其它部位多余的金属进行补偿，所以外弧处的壁厚约减薄10%左右。但由于适用于单件生产和低成本的特点，故冲压弯头工艺多用于小批量、厚壁弯头的制造。
冲压弯头分冷冲压和热冲压两种，通常根据材料性质和设备能力选择冷冲压或热冲压。冷挤压弯头的成形过程是使用专用的弯头成形机，将管坯放入外模中，上下模合模后，在推杆的推动下，管坯沿内模和外模预留的间隙运动而完成成形过程。
采用内外模冷挤压工艺制造的弯头外形美观、壁厚均匀、尺寸偏差小，故对于不锈钢弯头特别是薄壁的短半径弯头成形多采用这一工艺制造。这种工艺所使用的内外模精度要求高；对管坯的壁厚偏差要求也比较苛刻。
c.其它的成形方法
除上述三种常用的成形工艺以外，无缝弯头成形还有采用将管坯挤压到外模后，再通过管坯内通球整形的成形工艺。但这种工艺相对复杂、操作麻烦，且成形质量不如前述工艺，故较少采用。
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