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关于埋弧焊,看完这篇你就都懂了

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.09.22
信息摘要:
埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧,电弧不外露,埋弧焊由此得名。所用的金属电极是不间断送…
    第一节 埋弧焊的工作原理及特点
    埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧,电弧不外露,埋弧焊由此得名。所用的金属电极是不间断送进的光焊丝。
    一、工作原理
    焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧,电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂熔化。熔化的金属形成熔池,熔融的焊剂成为溶渣。熔池受熔渣和焊剂蒸汽的保护,不与空气接触。电弧向前移动时,电弧力将熔池中的液体金属推向熔池后方。在随后的冷却过程中,这部分液体金属凝固成焊缝。熔渣则凝固成渣壳,覆盖于焊缝表面。熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外,焊接过程中还与熔化金属发生冶金反应,从而影响焊缝金属的化学成分。埋弧焊时,被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源联接。焊接回路包括焊接电源、联接电缆、导电嘴、焊丝、电弧、熔池、工件等环节,焊丝端部在电弧热作用下不断熔化,因而焊丝应连续不断地送进,以保持焊接过程的稳定进行。焊丝的送进速度应与焊丝的熔化速度相平衡。焊丝一般由电动机驱动的送丝滚轮送进。随应用的不同,焊丝数目可以有单丝、双丝或多丝。有的应用中采用药芯焊丝代替实心焊丝,或是用钢带代替焊丝。
    埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。前者的焊丝送进和电弧移动都由专门的机头自动完成,后者的焊丝送进由机械完成,电弧移动则由人工进行。焊接时,焊剂由漏斗铺撒在电弧的前方。焊接后,未被熔化的焊剂可用焊剂回收装置自动回收,或由人工清理回收。
    二、埋弧焊的优点和缺点
    1.埋弧焊的优点
    (1)所用的焊接电流大,相应输入功率较大。加上焊剂和熔渣的隔热作用,热效率较高,熔深大。工件的坡口可较小,减少了填充金属量。单丝埋弧焊在工件不开坡口的情况下,一次可熔透20mm。
    (2)焊接速度高,以厚度8~10mm的钢板对接焊为例,单丝埋弧焊速度可达50~80cm/min,手工电弧焊则不超过10~13cm/min。
    (3)焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触,而且使熔池金属较慢凝固。液体金属与熔化的焊剂间有较多时间进行冶金反应,减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素,提高焊缝金属的力学性能。
    (4)在有风的环境中焊接时,埋弧焊的保护效果比其他电弧焊方法好。
    (5)自动焊接时,焊接参数可通过自动调节保持稳定。与手工电弧焊相比,焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度可大大降低。
    (6)没有电弧光辐射,劳动条件较好。
    2.埋弧焊的主要缺点
    (1)由于采用颗粒状焊剂,这种焊接方法一般只适用于平焊位置。其他位置焊接需采用特殊措施以保证焊剂能覆盖焊接区。
    (2)不能直接观察电弧与坡口的相对位置,如果没有采用焊缝自动跟踪装置,则容易焊偏。
    (3)埋弧焊电弧的电场强度较大,电流小于100A时电弧不稳,因而不适于焊接厚度小于1mm的薄板。
    第二节 埋弧焊的焊接材料
    埋弧焊时焊丝与焊剂直接参与焊接过程中的冶金反应,因而它们的化学成分和物理特性都会影响焊接的工艺过程,并通过焊接过程对焊缝金属的化学成分、组织和性能发生影响。正确地选择焊丝并与焊剂配合使用是埋弧焊技术的一项重要内容。
    一、焊丝
    埋弧焊所用焊丝有实芯焊丝和药芯焊丝两类。目前在生产中普遍使用的是实芯焊丝。焊丝的品种随所焊金属种类的增加而增加。目前已有碳素结构钢、合金结构钢、高合金钢和各种有色金属焊丝以及堆焊用的特殊合金焊丝。焊丝直径的选择依用途而定。半自动埋弧焊用的焊丝较细,一般直径为1.6、2、2.4mm,以便能顺利地通过软管,并且使焊工在操作中不会因焊丝的刚度而感到困难。自动埋弧焊一般使用直径3~6mm的焊丝,以充分发挥埋弧焊的大电流和高熔敷率的优点。对于一定的电流值可能使用不同直径的焊丝。同一电流使用较小直径的焊丝时,可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时,宜选用较粗的焊丝。
    焊丝表面应当干净光滑,焊接时能顺利地送进,以免给焊接过程带来干扰。除不锈钢焊丝和有色金属焊丝外,各种低碳钢和低合金钢焊丝的表面最好镀铜。镀铜层既可起防锈作用,也可改善焊丝与导电嘴的电接触状况。为了使焊接过程能稳定地进行并减少焊接辅助时间,焊丝应当用盘丝机整齐地盘绕在焊丝盘上。每盘钢焊丝应由一根焊丝绕成。
    二、焊剂
    埋弧焊使用的焊剂是颗粒状可熔化的物质,其作用相当于焊条的涂料。
    1.对焊剂的基本要求
    (1)具有良好的冶金性能。与选用的焊丝相配合,通过适当的焊接工艺来保证焊缝金属获得所需的化学成分和力学性能以及抗热裂和冷裂的能力。
    (2)具有良好的工艺性能。即要求有良好的稳弧、焊缝成形、脱渣等性能,并且在焊接过程中生成的有毒气体少。
    2.焊剂的分类
    埋弧焊焊剂除按其用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂外,通常按制造方法、化学成分、化学性质、颗粒结构等分类。
    (1)按制造方法可分为三大类
    1)熔炼焊剂。按配方比例称出所需原料,经干混均匀后进行熔化,随后注入冷水中或激冷板上使之粒化,再经干燥、捣碎、过筛等工序而成。熔炼焊剂按其颗粒结构又可分为玻璃状焊剂(呈透明状颗粒)、结晶状焊剂(颗粒具有结晶体特点)和浮石状焊剂(颗粒呈泡沫状)。
    2)烧结焊剂。将各种粉料组分按配方比例混拌均匀,加水玻璃调成湿料,在750~1000℃温度下烧结,再经破碎,过筛而成。
    3)陶质焊剂。将各种粉料组分按配方比例混拌均匀,加水玻璃调成湿料,将湿料制成一定尺寸的颗粒,经350~500℃温度烘干即可使用。
    (2)按化学成分分类
    1)按碱度分为碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。
    (3)按焊剂化学性质分类,
    1)氧化性焊剂 含大量SiO2、MnO或FeO的焊剂。
    2)弱氧化性焊剂 含SiO2、MnO、FeO等氧化物较少。
    3)惰性焊剂 含Al2O3、CaO、MgO、CaF2等,基本上不含SiO2、MnO、FeO等。
    第三节 埋弧焊的安全操作技术
    (1)埋弧自动焊机的小车轮子要有良好绝缘,导线应绝缘良好,工作过程中应理顺导线,防止扭转及被熔渣烧坏。
    (2)控制箱和焊机外壳应可靠的接地(零)和防止漏电。接线板罩壳必须盖好。
    (3)焊接过程中应注意防止焊剂突然停止供给而发生强烈弧光裸露灼伤眼睛。所以,焊工作业时应戴普通防护眼镜。
    (4)半自动埋弧焊的焊把应有固定放置处,以防短路。

    (5)埋弧自动焊熔剂的成分里含有氧化锰等对人体有害的物质。焊接时虽不像手弧焊那样产生可见烟雾,但将产生一定量的有害气体和蒸气。所以,在工作地点最好有局部的抽气通风设备。


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