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热浸锌钢格板焊接安装分析研究

点击量:发表时间:2018-03-31
热浸镀锌(Zinc)钢格板焊接安装分析研究



  热浸锌钢格板作为一种新型材料,应用越来越广泛。镀锌成为钢格板重要的防腐方法,不仅因为锌可在钢铁表面形成致密的保护层,还因为锌具有阴极保护效果。当镀锌层破损,它仍能通过阴极保护作用来防止铁质母材腐蚀,这种保护效果可延伸到1~2mm无保护层的区域,因此镀锌可以有效地保护到板材的切口和冷加工造成的微裂纹以及近焊接缝的锌烧损区,防止从这里开始生锈。

  热浸镀锌(Zinc)钢格板运到现场由于安装的需要,有时需要二次焊接,由于锌层的存在给镀锌钢格板的焊接带来了一定困难,锌的熔点约为420℃,挥发温度为908℃,这不利于焊接,当电弧刚一引燃就挥发了。锌的挥发和氧化会导致(使产生,促成)气孔、未熔合及裂纹(crack),甚至影响电弧稳定(解释:稳固安定;没有变动)性,其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题(Emerson)。

  原因分析及措施
  (1)裂纹 在焊接过程中,熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊接缝根部。由于锌的熔点远远低于铁,熔池中的铁首先结晶,液态锌会沿着钢的晶界渗入其中,导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属(Metal)间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10,进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开,形成裂纹。
  1) 影响裂纹敏感(感觉敏锐)性的因素
  ① 锌层的厚度 镀锌(galvanization)钢格板的锌层较薄,裂纹敏感性小,而热镀锌钢格板的锌层较厚,裂纹敏感性较大。
  ② 钢格板工件厚度 厚度越大,焊合拘束应力越大,裂纹(crack)敏感性越大。踏步钢格板是钢格板加工而成的(钢格板是用扁钢按照一定的间距和横杆进行交叉排列,并且焊接成中间带有方形格子的一种钢铁制品),也叫钢格栅踏步板。
  ③ 焊缝间隙 间隙越大,裂纹敏感性越大。踏步钢格板是钢格板产品中的一个分支产品,踏步板也称为楼梯踏步板、钢梯板、钢梯等是钢格板用于钢结构平台的一种, 楼梯踏步板是钢结构工业平台中上下的必备产品。冷镀锌钢格板格价格组成由以下几个部分组成:原材料价格+人工费用+物流成本。组成原材料价格的又可以分为:表面镀锌价格+黑片原料价格。
  ④ 焊合方法 用手工电弧焊焊接时裂纹(crack)敏感性小,而用CO2气体保护(bǎo hù)焊焊接时裂纹敏感性大一些。

  2) 防止裂纹(crack)的方法
 
  ① 在镀锌(Zinc)钢格板焊接时,先用氧乙炔或喷砂等方法筛除钢格板附近的镀锌层(zinc coat),同时控制间隙(Clearance)不宜过大,一般1.5mm左右。
 
  ② 选用含Si量低的焊合材料。不锈钢沟盖板采用钢格板制造的沟(井)盖板,具有多种型号可供选择以适合不同的跨距载荷及要求。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝,手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。
  (2)气孔

  热浸锌(Zinc)钢格板附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化(形成ZnO)及蒸发,并挥发出白色烟尘和蒸气,因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大,锌的蒸发越严重,气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时,在中等电流范围(fàn wéi)内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时,小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°~70°范围内。
  (3)锌的蒸发及烟尘

  用电弧焊焊合镀锌(galvanization)钢钢格板时,熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发(evaporation),形成很大的烟尘。不锈钢沟盖板外形美观:线条简捷,银色外表,现代潮流。这种烟尘中主要成分为ZnO,对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用,因此,焊接时必须采取良好的通风(ventilation)措施。在同样焊接规范下,用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低,而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。
  (4)氧化物夹渣
  焊接电流较小时,加热过程中形成的ZnO不易逸出,易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定,其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时,ZnO呈细小均匀分布,对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时,焊缝内的ZnO较大、较多,焊缝性能差。

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