Наличие цинкового слоя создает определенные трудности при сварке стальных листов с горячей оцинковкой. Основные проблемы: сварные трещины и повышенная пористость, испарение цинка и сажа, оксидные включения, плавление и разрушение оцинкованного слоя. Среди них сварочные трещины, пористость и включение шлака являются основными проблемами.

Сварочная трещина

Во время процесса сварки расплавленный цинк плавает на поверхности расплавленной ванны или в основании сварного шва. Поскольку температура плавления цинка намного ниже, чем у железа, железо в расплавленной ванне кристаллизуется первым, и жидкий цинк проникает в межзеренную границу стали, что приводит к более слабому межкристаллическому связыванию. Кроме того, интерметаллические хрупкие соединения Fe32n10 и FeZn10 легко образуются между цинком и железом, что дополнительно снижает пластичность металла шва. Следовательно, под действием сварочных остаточных напряжений легко растрескиваться вдоль границы зерна и образовывать трещины.

Galvanized steel coil for roofing panels

Факторы, влияющие на чувствительность к трещинам:

(1) Толщина цинкового слоя: цинковый слой оцинкованной стали тонкий, а чувствительность к трещинам мала, в то время как цинковый слой оцинкованной стали толстый, а трещинная чувствительность большая.

(2) Толщина заготовки: чем больше толщина, тем больше напряжение удержания при сварке и тем выше чувствительность к растрескиванию.

(3) Конический зазор: чем больше зазор, тем выше чувствительность к трещине.

(4) Метод сварки: чувствительность к растрескиванию мала при сварке ручной дуговой сваркой, а чувствительность к растрескиванию выше при сварке сваркой в среде защитного газа CO2.

Способы предотвращения трещин:

(1) Перед сваркой откройте канавку V, Y или X-образную канавку в месте сварки оцинкованного листа, используйте оксиацетилен или пескоструйную обработку, чтобы удалить оцинкованный слой рядом с канавкой, и контрольный зазор не должен быть слишком большим, обычно 1,5 мм или около того.

(2) Выберите сварочные материалы с низким содержанием Si. Для сварки в среде защитного газа следует использовать сварочную проволоку с низким содержанием серы, а для ручной сварки — титановый и титано-кальциевый электрод.

Устьица

Слой цинка рядом с канавкой окисляется (образуется в виде Zno) и испаряется под действием дугового тепла и испаряет белый дым и пар, поэтому легко вызвать пористость в сварном шве. Чем больше сварочный ток, тем серьезнее испарение цинка и тем выше чувствительность устьиц. При сварке электродами титанового и титано-кальциевого типа поры со средним током не легко получить. При сварке целлюлозным электродом и электродом с низким содержанием водорода устья могут возникать как при небольшом, так и при большом токе. Кроме того, угол электрода должен контролироваться в максимально возможной степени в диапазоне от 300 до 70.

Galvanized steel coil for roofing panels

Испарение цинка и сажа

При сварке оцинкованных стальных листов дуговой сваркой слой цинка вблизи расплавленной ванны окисляется до Zn0 и испаряется под действием дугового тепла, образуя большое количество дыма. Основным компонентом этого дыма является Zno, который оказывает огромное стимулирующее воздействие на органы дыхания рабочих. Следовательно, при сварке необходимо принимать надлежащие меры по вентиляции. В соответствии с той же спецификацией сварки количество дыма, образующегося при сварке электродами из оксида титана, ниже, а количество дыма, образующегося при сварке электродами с низким содержанием водорода, больше.

Galvanized steel coil for roofing panels

Оксидный шлак

Когда сварочный ток мал, ZnO, образующийся во время нагревания, не легко избежать, и легко вызвать включение шлака Zn0. ZnO относительно стабилен, его температура плавления составляет 1800 ℃, крупные включения шлака Zn0 оказывают очень неблагоприятное влияние на пластичность сварного шва. При использовании титанооксидного электрода ZnO распределяется тонко и равномерно и мало влияет на пластичность и прочность на разрыв. При использовании целлюлозного или водородного электрода Zno в сварном шве становится больше и больше, а характеристики сварного шва плохие.

This post is also available in: Английский