“特种焊接流程?”
柯东和曾石,都一脸茫然的看着林振。
在他们的认知里,焊接无非是起弧、熔化、填丝,把两块钢板牢牢的接在一起。厂里最好的老师傅,靠的也是多年练出来的手感。可现在,林振却说现有办法从根子上就错了。
林振眉眼微敛,直接走到一块黑板前,拿起粉笔。
“解决厚板焊接冷裂纹的终极方案,其实只有两点。”
“一,降低冷却速度。”
“二,控制应力释放。”
“说起来简单,但要做到,需要一整套全新的工艺组合拳。”
粉笔划过黑板,发出沙沙轻响。
林振先画出厚板接头的剖面,又标出焊缝、热影响区和温度测点。魏云梦站在一旁,很快看出了他的思路。
预热绝非为了将钢材烧软,真正的核心在于缩减焊缝与母材之间的温差,拉长奥氏体转变时间,防止热影响区脆硬组织过度聚集。与此同时,维持住较高的层间温度,还能给潜藏的扩散氢争取到充分逸出的窗口。
“首先,是焊接方法。我们不能再用传统的手工电弧焊或者埋弧焊。那种方法,热量输入不均匀,熔深浅,容易产生各种缺陷。”
“我们要采用同步深熔多层多道焊。”
他画了一个V型坡口的截面图。
“我们用四把焊枪,两两一组,分别从坡口的两侧,同时进行焊接。”
“这样可以保证热量输入的绝对对称,极大的减少焊接变形和角变形。”
“而且,我们要采用大电流,高电弧电压,实现深熔。每一道焊缝,都要熔透前一道焊缝的根部,确保层与层之间,是完美的冶金结合,而不是简单的堆叠。”
刘世炎和几个老焊工听得眼睛都直了。
四把焊枪绝不能靠四个工人凭经验和手感同时运条。林振的方案是将现有的埋弧焊机改造成可调速焊接小车,直接把焊枪刚性固定在专用导轨上,集中统一控制送丝速度与小车行进速度,两侧焊接电流更得保持分毫不差。
这意味着,他们不仅要重新加工导轨、夹具和送丝机构,还要给四台焊机校准电流。任何一台慢上半拍,都可能让厚板受热失衡。
这已经不是老师傅单凭手艺能够完成的活了。
它要求焊工、钳工、电工、检验员和材料人员像一台机器那样配合。
“其次,也是最关键的,是热处理。”
林振画了第二张图,是整个焊件的示意图。
“在焊接之前,我们不能直接开焊。我们要对整个焊件,进行预热。”
“用什么预热?用感应加热线圈。就像一个巨大的电磁炉,把这几十吨重的大家伙,整体加热到两百摄氏度以上。”
这里所说的整体加热,并非要求几十吨钢件每一个位置都达到完全相同的温度,重点在于以焊缝为中心,建立起足够宽度的均匀预热带。两侧按照计算距离紧密排布感应线圈,外层严密覆盖保温材料,有效避免接头区域出现陡峭温差。
“焊接的过程,必须全程保持这个温度。”
“而焊接完成之后,更不能让它自然冷却。”
“我们要立刻用厚厚的石棉被,把它整个包裹起来,进行缓冷。”
“同时,感应加热线圈继续工作,但功率要按照一个精确的阶梯式曲线,缓慢下降。从两百度,到一百八十度,再到一百五十度……每一步,都要保温好几个小时。”
“整个冷却过程,要持续七十二个小时以上。”
“这个过程,叫做焊后热处理,也叫去应力退火。目的,就是给焊缝内部那些拼命想要撕裂彼此的应力,一个充分的时间,让它们自己慢慢的放松和舒展开,而不是以最暴力的开裂方式来释放。”
林振一口气说完。