熱鍍鋅鋼格板安裝過程中影響二次焊接的原因

熱鍍鋅鋼格板安裝過程中影響二次焊接的原因

  熱鍍鋅（galvanizing） 也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅：是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。是將除銹后的鋼件浸入500℃左右融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。 熱鍍鋅工藝流程：成品酸洗-水洗-加助鍍液-烘干-掛鍍-冷卻-藥化-清洗-打磨-熱鍍鋅完工。熱鍍鋅鋼格板鍍鋅過程也是按照這個流程進(jìn)行的。

  熱鍍鋅鋼格板的安裝過程中會用到二次焊接固定到鋼架上，具體有兩種焊接方式：

1）手工電弧焊 

    1) 焊前準(zhǔn)備  為了降低焊接煙塵，防止焊接裂紋及氣孔的產(chǎn)生，焊前應(yīng)將坡口附近的鋅層去除。去除方法可采用火焰烘烤或噴砂。坡口間隙應(yīng)盡量控制在1.5～2mm內(nèi)，工件厚度較大時，可放寬到2.5～3mm。  

    2) 焊條的選擇  焊條的選擇原則是焊縫金屬的力學(xué)性能盡量與母材相近，而且焊條熔敷金屬中含硅量應(yīng)控制在0.2％以下。  采用鈦鐵礦型焊條、氧化鈦型焊條、纖維素型焊條、鈦鈣型焊條和低氫型焊條焊接時所得到的接頭強(qiáng)度均可達(dá)到滿意的指標(biāo)。對于低碳鋼鍍鋅鋼鋼格板，應(yīng)優(yōu)先選用J421/J422或J423焊條。焊接時，盡量采用短弧，不要使電弧擺，以防止鍍鋅層熔化區(qū)域的擴(kuò)大，保證工件的抗腐蝕性并降低煙塵量。  

（2）熔化極氣體保護(hù)焊 

   采用CO2氣體保護(hù)焊或者Ar+CO2、Ar+O2等混合氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接。保護(hù)氣體對焊縫中Zn的含量有明顯的影響，采用純CO2或CO2+O2時，焊縫中Zn的含量較高，而采用Ar+CO2或Ar+O2時，焊縫中Zn的含量較低。電流對焊縫中Zn含量影響不大，隨著焊接電流的增大，焊縫中的Zn含量稍有降低。  采用氣體保護(hù)焊焊接鍍鋅鋼格板時，焊接煙塵要比手工電弧焊大得多，因此應(yīng)特別注意排風(fēng)。影響煙塵量大小及成分的因素主要是電流和保護(hù)氣體。電流越大，或保護(hù)氣體中CO2或O2含量越大，焊接煙塵越大，而且煙塵中ZnO含量也增大，最大時ZnO的含量可達(dá)到70％左右。  在同樣的焊接規(guī)范下，鍍鋅鋼格板的熔深要比不鍍鋅的鋼格板大。

    熱鍍鋅鋼格板運(yùn)到現(xiàn)場由于安裝的需要，有時需要二次焊接，由于鋅層的存在給熱鍍鋅鋼格板的焊接帶來了一定困難，鋅的熔點約為420℃，揮發(fā)溫度為908℃，這不利于焊接，當(dāng)電弧剛一引燃就揮發(fā)了。鋅的揮發(fā)和氧化會導(dǎo)致氣孔、未熔合及裂紋，甚至影響電弧穩(wěn)定性，其中焊接裂紋、氣孔和夾渣是最主要的問題。影響二次焊接的這些主要因素的原因分析如下：

  （1）裂紋  在焊接過程中，熔化的鋅浮在熔池的表面或位于焊縫根部。由于鋅的熔點遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵，熔池中的鐵首先結(jié)晶，液態(tài)鋅會沿著鋼的晶界滲入其中，導(dǎo)致晶間結(jié)合變?nèi)�。而且鋅與鐵之間易形成金屬間脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，進(jìn)一步降低了焊縫金屬的塑性。因此在焊接殘余應(yīng)力的作用下易沿晶界裂開，形成裂紋。  

     1) 影響裂紋敏感性的因素  

     ① 鋅層的厚度  鍍鋅鋼格板的鋅層較薄，裂紋敏感性小，而熱鍍鋅鋼格板的鋅層較厚，裂紋敏感性較大。  

     ② 鋼格板工件厚度  厚度越大，焊接拘束應(yīng)力越大，裂紋敏感性越大。

     ③ 焊縫間隙  間隙越大，裂紋敏感性越大。  

     ④ 焊接方法  用手工電弧焊焊接時裂紋敏感性小，而用CO2氣體保護(hù)焊焊接時裂紋敏感性大一些。  

     2) 防止裂紋的方法：

  （1） 在鍍鋅鋼格板焊接時，先用氧乙炔或噴砂等方法去除鋼格板附近的鍍鋅層，同時控制間隙不宜過大，一般1.5mm左右。  ② 選用含Si量低的焊接材料。氣體保護(hù)焊時應(yīng)采用含Si量低的焊絲，手工焊時采用鈦型、鈦鈣型焊條。 

  （2）氣孔  

       熱鍍鋅鋼格板附近的鋅層在電弧熱的作用下產(chǎn)生氧化（形成ZnO）及蒸發(fā)，并揮發(fā)出白色煙塵和蒸氣，因此極易在焊縫中引起氣孔。焊接電流越大，鋅的蒸發(fā)越嚴(yán)重，氣孔敏感性越大。用鈦型、鈦鈣型焊條焊接時，在中等電流范圍內(nèi)不易產(chǎn)生氣孔。而用纖維素型和低氫型焊條焊接時，小電流和大電流下均易產(chǎn)生氣孔。另外焊條角度應(yīng)盡量控制在30°～70°范圍內(nèi)。 

  （3）鋅的蒸發(fā)及煙塵  

       用電弧焊焊接鍍鋅鋼鋼格板時，熔池附近的鋅層在電弧熱的作用下氧化成ZnO并蒸發(fā)，形成很大的煙塵。這種煙塵中主要成分為ZnO，對工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接時必須采取良好的通風(fēng)措施。在同樣焊接規(guī)范下，用氧化鈦型焊條焊接時所產(chǎn)生的煙塵量較低，而低氫型焊條焊接時產(chǎn)生的煙塵量較大。 

 （4）氧化物夾渣 

       焊接電流較小時，加熱過程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夾渣。ZnO比較穩(wěn)定，其熔點為1800℃。大塊狀的ZnO夾渣對焊縫塑性具有非常不利的影響。利用氧化鈦型焊條時，ZnO呈細(xì)小均勻分布，對塑性及抗拉強(qiáng)度影響都不大。而用纖維素型或氫型焊條時，焊縫內(nèi)的ZnO較大、較多，焊縫性能差。熱鍍鋅鋼格板焊接過后要及時的清理焊渣，避免熱鍍鋅過程中出線鋅瘤。