焊工培训埋弧焊工艺方法及其分类
近年来埋弧焊作为一种高效、优质的焊接方法有了很大的发展已衍变出多种埋弧焊工艺方法,并在工业生产中得到实际应用。万江焊工培训告诉你埋弧焊可按机械化程度、焊丝数量及形状、送丝方式、焊丝受热条件、附加剂种类和方式、坡口形式和焊缝成形条件等分类
1.单丝焊接法
单丝焊接法是埋弧焊中最通用的焊接方法其原理见图3一4。由于焊接设备简单操作方便,在工业各部门已普遍应用。单丝焊可分细丝焊和粗丝焊。焊丝直径.5 mm以下为细丝2. 5 mm以上为粗丝。
粗丝埋弧焊通常用于自动或机械化焊接,多半配用缓降外特性电源和弧压控制送丝系统。当焊接电流大于600 A时,配用恒压电源和等速送丝系统,同样可获得稳定的焊接过程。粗丝埋弧焊可使用高达1 000 A的大电流,获得高达20 kg/h以上的高熔敷率。因此主要用于20 mm以上的厚板焊接。另外,AIJ用粗丝大电流深熔的特点河以一次焊透20 mm以下的I形坡口对接缝从而进一步提高了焊接效率。
细丝埋弧焊通常配用恒压电源和等速送丝系统,电弧长度的控制靠恒压电源弧长变化时电流快速升降产生的自调节作用。谢岗焊工培训细丝埋弧焊主要用于薄板的焊接河以获得高的焊接速度和光滑平整的焊缝外形,最高焊接速度可达200 m/ h。在这种情况下,对焊接设备和接头跟踪的精度提出了严格的要求。细丝埋弧焊也经常用于手工埋弧焊,焊剂通过软管由压缩空气送至焊接区,焊炬或由焊工手动操作或夹持在机架上或小车上完成焊接过程。焊接角焊缝时一般在焊炬前装上导向轮,以使焊丝对准接缝,形成两侧熔合良好的角焊缝。
单丝埋弧焊可以使用交流电,也可使用直流电。使用直流电焊接时正极.阻即焊丝接负极涟接法比反极性(即焊丝接正极涟接法的焊丝熔敷率要高得多。图3一5曲线表示了正、反极性焊接时不同焊接电流下的熔敷率。在900 A焊接电流下,正极性焊接的熔敷率比反极性的高30%左右。但正极性焊接的熔透深度要比反极性低20%一25%。因此表面堆焊或不要求深熔的填充焊应选用正极性焊接法,而要求深熔的平板对接单面焊或双面焊以及厚板开坡口对接接头的根部焊道则必须采用反极性焊接法。
2.加大焊丝伸出长度焊接法
埋弧焊时的焊丝伸出长度较短(25-35 mm),可以使用较大的焊接电流,而不致使焊丝受热发红,影响焊接质量。但如果控制恰当,也可利用加大焊丝伸出长度而产生的电阻热加快焊丝的熔化速度,即提高了熔敷率。图3一6表示不同焊丝伸出长度下的熔敷率。
可见焊丝的电阻热与电流的平方和焊丝伸出长度成正比,与焊丝直径成反比。
采用加大焊丝伸出长度的一个很大缺点是焊丝端部在焊接过程中会产生扭曲变形,或受电弧磁力的作用产生偏移,这样就严重地影响焊丝对接缝的准确对中。谢岗焊工培训为克服上述缺点,可采用图3一7所示的组合式焊嘴,即在导电嘴前加设绝缘导丝嘴,以使电弧以上的一段焊丝长度缩短至25一30 mm,便于焊丝准确对中。
在实际焊接生产中可以使用的最大焊丝伸出长度按不同的焊丝直径列于表3一I
万江焊工培训使用加大焊丝伸出长度法焊接时,除了熔透深度比传统的埋弧低10%以外焊道的形状不会发生明显的变化。由于加大焊丝伸出长度的电弧吹力较小放易于出现焊接装配质量较差的对接接头。为了避免在窄坡口内形成夹渣,加大焊丝伸出长度法通常采用直流电焊接。为便于引弧焊丝端应剪成45度尖角或采用热引弧技术。
加大焊丝伸出长度焊接法可以使用标准的埋弧焊机,无需改进电源和送丝系统。由于熔敷率较高,可以选用较高的焊接速度。故焊接小车和工件的移动速度应与之相适应,同时推荐使用直流反极性焊接法,以保证焊道有足够的熔深。
3.热丝埋弧焊接法
加大焊丝伸出长度焊接法实际上是一种热丝焊接法。热丝埋弧焊的另一种形式是外加一根经电阻加热的辅助焊丝,该焊丝由一独立的辅助电源加热并由一独立的送丝系统给送至焊接区,其原理见图3一8。附加的热丝通常采用直径1. 6 mm的细丝加热电源为平特性交流变压器,输出电压为8-15 V。焊丝通过导丝嘴直接送至焊接熔池前沿。该焊接法的总熔敷率可超过加大焊丝伸出长度法河提高70%左右。该法焊接热输入有所提高,但不会损害焊缝金属的力学性能。
4.并联焊丝焊接法
并联焊丝焊接法是将两根或多根焊丝并联于同一台电源进行焊接,以提高熔敷率和焊接速度,电源与焊丝的连接方法如图3一9所示。
万江焊工培训采用直流电源时俩根焊丝的电弧会相互吸引集中于一个焊接熔池上。直流反接法可获得最大的熔深而正接法熔深较小。采用交流电源时,电弧分散河获得中等的熔深。两根焊丝可按图3一10所示的方式,横向于焊接方向或纵向于焊接方向排列。焊丝横向于焊接方向,亦称并列焊丝,可获得浅的熔深和低的稀释率焊丝纵向排列,亦称串列焊丝,可获得较高的焊接速度,其焊道具有与单丝焊相似的形状。并列焊丝法主要用于表面堆焊焊丝可做横向摆动,以进一步降低稀释率和热输入。对于堆焊,为达到较高的熔敷率通常采用直流正接法。串列焊丝法用于连接焊焊接速度约比单丝焊高1. 5倍。
5.串联电弧焊接法
串联电弧焊接法是将两根由单独送丝系统给送的焊丝分别连接于焊接电源两输出端,两电弧之间形成一串联的焊接回路,如图3一11所示。谢岗焊工培训采用直流焊接电源时,两根焊丝的极性相反,因此电弧间相互排斥而产生偏吹正接法焊接时,会形成熔敷不规则的焊道截面。采用交流电焊接时熔透比较均匀。与并联电弧焊相似,两根焊丝并列布置时,可以获得浅的熔深和低的稀释率,因此可用于表面堆焊。串列焊丝布置则可用于薄板的焊接。
为进一步提高熔敷率和焊接速度并改善焊道成形,从串联电弧焊接法中派生出分流焊丝法。分流焊丝一端与工件相接,对每一个焊接回路形成分流,分流焊丝在电弧直接加热和电阻热共同作用下熔化。
6.多丝多电源埋弧焊
多丝多电源埋弧焊中,每根焊丝由单独的送丝机构送进并由独立的焊接电源供电。焊丝的数量、焊丝的极性和所使用的电源种类可以有多种组合形式最常用的是如图3一13和图3一14所示的双丝和三丝焊接法。谢岗焊工培训按实际经验焊接电源只能采取直流和交流联用,如所有的电源均为直流电源则电弧偏吹现象十分严重。通常将前置焊丝接直流电源,后置焊丝及中间焊丝均接交流电源。在一些特殊应用场合,例如管道内环缝的焊接则必须全部采用交流焊接电源。
多丝多电源埋弧焊与单丝埋弧焊相比,其主要优点是焊接速度可成倍地提高,显著地提高厚板的焊接效率。此外,三丝焊时,每根焊丝可有不同的作用液组如,前置焊丝选用大电流和低电压,以达到深熔的目的,中间焊丝选用比前置焊丝小的电流使熔深略有增加并改善焊道的成形,而最后一根后置焊丝选用更低的电流和较高的电压,以形成平整光滑的焊道外形。
双丝焊和三丝焊时焊丝的间距和焊丝与工件表面的夹角可按图3一16选择。前置焊丝通常垂直于钢板表面或稍作后拖,以获得最佳的熔深,中间焊丝可垂直于钢板或向前倾斜这样可减少对焊接熔池的搅动。后置焊丝一般向前倾斜,以获得平滑的焊道表面。
谢岗焊工培训告诉你在角接缝和对接缝的焊接生产中已广泛应用串列双丝埋弧焊前置焊丝接直流反极后置焊丝接交流电源,在许多应用场合可以获得满意的焊接质量其中包括管道生产、造船、压力容器制造和钢结构生产等。
7.加金属粉末埋弧焊接法
在常规的埋弧焊中,只有10% - 20%的电弧能量用于填充焊丝的熔化其余的能量消耗于熔化焊剂和母材以及焊接熔池的过热。因此,可以利用过剩的能量用于熔化附加焊丝和铁粉,以提高焊接效率。加金属粉末的埋弧焊接法,由于熔敷率高、稀释率低,很适宜于表面堆焊和厚壁坡口焊缝的填充层焊接。
附加金属粉末最常用的方法如图3一17所示。第一种方法是金属粉末通过计量器直接铺撒在焊剂层前面的焊接坡口上〔图3一17( a ) ] ;第二种方法是金属粉末通过可控管送到焊丝周围,并吸附在焊丝表面(焊接电流流过焊丝产生磁力吸附万进入焊接熔言赶图3一17( b)],
金属粉末的成分原则上应按所用的焊丝成分确定,这样,焊缝金属的成分很少受金属粉末焊丝的实际熔化比影响。在焊接某些低合金钢时为提高焊缝金属性能可加适量的镍和相等金属粉末或使用合金粉末。
加金属粉末埋弧焊接法已在海洋建筑等重要焊接结构中得到实际应用并取得可观的经济效益。例如50 mm厚板,单丝埋弧焊需焊31道焊道,而附加9kg/h铁粉后焊道数减少至16道而且焊剂的消耗量也减少了1/2.