通常,不锈钢衬垫和普通钢衬垫只适用于铝合金平直焊缝的单面焊双面成形。由于5083铝合金硬度较低、易变形,使得这两个铝合金分段在装配过程中难免产生错边,焊缝直线度难以保证;而且,这两个分段有些铝合金结构在使用不锈钢衬垫或普通钢衬垫时由于位置受限难以粘贴。因此,我们提出采用陶瓷衬垫代替不锈钢衬垫和普通钢衬垫。
相对于不锈钢衬垫和普通钢衬垫来讲,陶瓷衬垫更易粘贴,拆卸方便,柔性更好,视粘贴长度需要长短可调,可一定程度上消除焊缝错变量和焊缝直线度对焊缝反面成型的影响,且焊接效率更高,焊接成本降低。试验研究表明,当采用合适的陶瓷衬垫并加上合理的焊接工艺可以做到单面焊双面成形,同时可获得质量较好的铝合金焊缝。
焊缝内部质量。经过对陶瓷衬垫免清根工艺的深入研究,在焊接参数、坡口尺寸及间隙等各方面进行了优化(适当增大焊接电流将焊缝根部熔透等),终经过对焊接试件的超声波检测、X 射线检测及焊缝力学性能测试,发现免清根工艺达到传统工艺效果,满足生产范要求。
外观质量。传统反面气刨清根的焊接工艺决定了焊缝双面均为手工焊接,所以焊缝外观质量的优劣取决于操作人员技能水平的高低。而陶瓷衬垫免清根工艺,因为陶瓷衬垫本身协助焊接工件形成熔池,并强制熔融金属根据陶瓷衬垫形状形成焊缝,与陶瓷衬垫接触的反面焊缝外观平顺美观、无缺陷、焊缝尺寸及焊缝余高尺寸稳定。
陶瓷衬垫在H型钢柱柱底板焊接中的运用
在建筑钢结构加工过程中,H型钢柱与柱底板连接焊缝通常为熔透角焊缝,使用背面清根时存在以下两个问题:
(1)采用炭弧气刨清根工艺时,一般在内侧预制坡口,外侧清根后焊接,不得提前加装筋板。但是,清根
和焊接时由于热输入较大,没有筋板抵抗变形,导致柱底板焊接完成后花费大量人力物力进行调校。
(2)清根用的炭棒价格比陶瓷衬垫昂贵,成本较高,在炭弧气刨时噪声污染、光污染和粉尘污染都比较严重,
对职业健康有较大威胁。通过引入直角陶瓷衬垫的使用,可以提前安装所有通过引入直角陶瓷衬垫的使用,可
以提前安装所有筋板,加强构件的整体性,减小焊接变形,同时,降低了成本和劳动强度。