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弧焊,慢手!|米乐M6
发布时间:2022-09-22 20:19 来源:

一、焊接简介

焊接:通常是指金属的焊接。它是将两个分离的物体通过加热或加压的原子键力连接起来,或同时使用的一种成型方法。

分类:根据焊接过程中受热程度和工艺特点的不同,焊接方法可分为三类。

(1)熔焊。

将工件的焊接部分局部加热至熔融状态形成熔池(通常是加入填充金属),冷却结晶后形成焊缝,将被焊接的工件结合成不可分割的整体。常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。

(2)压焊。

在焊接过程中需要压力的焊接方法,无论是否加热。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊、冷压焊、扩散焊、爆炸焊等。

(3)钎焊。

熔点低于被焊金属的焊料(填充金属)熔化后,填充接头间隙,通过与被焊金属的相互扩散实现连接。被焊工件在钎焊过程中不熔化,一般无塑性变形。

焊接生产的特点:

(1)、节省金属材料,结构轻。

(2)、做小做大,变大变小,制造重型复杂机械零件,简化铸造、锻造和切削工序,获得最佳的技术经济效果。

(3)、焊接接头具有良好的力学性能和密封性。

(4)、能够制造双金属结构,充分利用材料的特性。

二、各种焊接技术介绍

01弧焊

电弧:一种强烈而持久的气体放电现象,正负极之间有一定的电压,两极之间的气体介质应处于电离状态。引燃焊接电弧时,两极(一极用于工件,另一极用于填充焊丝或焊条)通常接上电源,短暂接触并迅速分离,两极接触时发生短路彼此形成弧线。这种方法称为接触引弧。电弧形成后,只要电源两极之间保持一定的电位差,就可以维持电弧的燃烧。

电弧特性:电压低、电流大、温度高、能量密度高、流动性好等。一般20-30V的电压可以维持电弧的稳定燃烧,电弧中的电流可以从几十安到几千安可以满足不同工件的焊接要求,电弧温度可达5000K以上,可以熔化各种金属。

电弧由三部分组成:阴极区、阳极区和弧柱区

弧焊电源:用于焊接电弧的电源称为弧焊电源,通常可分为四类:交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源和逆变器弧焊电源。

直流正极接法:使用直流电焊机时,工件接阳极,电极接阴极,称为直流正极接法。此时工件受热较多,适合焊接厚大的工件;

直流反接:工件接阴极,电极接阳极,称为直流反接。此时工件受热较少,适合焊接薄而小的工件。用交流焊机焊接时,由于两极的极性交替变化,不存在正反接问题。

焊接冶金工艺

在弧焊过程中,液态金属、熔渣和气体的相互作用是金属重熔的过程。但由于焊接条件的特殊性,焊接的化学冶金工艺与一般冶炼工艺具有不同的特点。

首先,焊接冶金温度高,相界大,反应速度快。当电弧中有空气时,液态金属会发生强烈的氧化和氮化反应,大量金属会蒸发,空气中的水分和工件中的油、锈、水分解出的氢原子电弧高温下的焊接材料会溶解到液态金属中,导致接头塑性和韧性降低(氢脆),甚至出现裂纹。

其次,焊池小,冷却快,各种冶金反应难以达到平衡状态,焊缝中化学成分不均匀,熔池中气体和氧化物过多出现较晚,易形成气孔夹渣等缺陷,甚至产生裂纹。

弧焊过程中通常采取以下措施:

(1)焊接过程中对熔融金属进行机械保护,使其与空气隔离。保护方式有气体保护、熔渣保护和气渣联合保护三种。

(2)焊接熔池的冶金处理主要是在焊接材料(焊条、焊丝、焊剂)中加入一定量的脱氧剂(主要是锰铁和硅铁)和一定量的脱氧剂。 ) 合金元素可以消除熔池中的FeO,补偿焊接过程中合金元素的烧损。

常见的弧焊方法:

1 手弧焊

手工电弧焊是各种电弧焊方法中使用最早、应用最广泛的一种焊接方法。它采用外部涂有油漆的焊条作为焊条和填充金属,电弧在焊条端部与待焊工件表面之间燃烧。涂层一方面可以在电弧热的作用下产生气体保护电弧,另一方面可以产生熔渣覆盖熔池表面,阻止金属液与熔体的相互作用。周围的气体。

熔渣更重要的作用是与熔融金属产生物理化学反应或添加合金元素以改善焊缝金属性能。手弧焊设备简单、轻便、操作灵活。可应用于维修、装配中的短接缝焊接,特别适用于难以触及的地方的焊接。大多数工业碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金都可以使用相应电极进行手弧焊。

2 埋弧焊

埋弧焊是以粒状焊剂为保护介质,电弧隐藏在焊剂层下的一种熔融电极焊接方法。埋弧焊的焊接过程包括三个步骤: 1、在焊件的焊缝处均匀沉积足够的颗粒状焊剂; 2、导电嘴和焊件分别连接两级焊接电源产生焊接电弧; 3. 自动送丝米乐M6,移动电弧进行焊接。

埋弧焊的主要特点如下:

1、独特的电弧性能

(1)焊缝质量好,隔渣和空气保护效果好,电弧区主要成分为CO2,焊缝金属中的氮含量和氧含量大大降低,焊接参数为自动调节,电弧行程机械化,熔池存在时间长,冶金反应充分,抗风能力强,焊缝成分稳定,力学性能好;

(2)劳动条件好,隔渣电弧有利于焊接作业;机械化行走CO2气体保护焊机,劳动强度低。

2、弧柱电场强度高于MIG/MAG焊接具有以下特点:

(1)设备调整性能好。由于电场强度高,自动调整系统灵敏度高,提高了焊接过程的稳定性;

(2)焊接电流下限较高。

3、生产效率高由于焊丝导电长度缩短,电流和电流密度显着增加,大大提高了电弧的穿透能力和焊丝的熔敷率;并且由于焊剂和熔渣的隔热作用,大大提高了整体热效率,从而大大提高了焊接速度。

适用范围:

埋弧焊具有熔深大、生产率高、机械操作程度高等特点,适用于中厚板结构的长缝焊接。它在造船、锅炉压力容器、桥梁、超重机械、核电站结构、海洋结构、兵器等制造领域有着广泛的应用,是当今焊接生产中最常用的焊接方法之一。埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外,还可以在母材表面堆焊一层耐磨或耐腐蚀的合金层。随着焊接冶金技术和焊材生产技术的发展,可采用埋弧焊焊接的材料已从碳素结构钢发展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢等,以及一些有色金属,如镍基合金、钛合金、铜合金等。

由于自身的特点,其应用也有一定的局限性,主要有以下几点:

(1)焊接位置的限制,由于助焊剂保留的原因,如果不采取特殊措施,埋弧焊主要用于水平和向下位置的焊缝,但不用于水平,立焊和仰焊;

(2)焊接材料的限制,不能焊接铝、钛等强氧化性金属及其合金,主要用于黑色金属的焊接;

(3)只适合焊接长焊缝,不能焊接空间有限的焊缝;

(4)不能直接观察圆弧;

(5)不适合薄板、小电流焊接。

4 钨极气体保护焊

这是一种非熔化电极气体保护电弧焊,它利用钨电极与工件之间的电弧使金属熔化形成焊缝。钨电极在焊接过程中不会熔化,仅起到电极的作用。同时,将氩气或氦气送入割炬的喷嘴进行保护。可以根据需要添加额外的金属。国际上称为TIG焊接。钨极气体保护焊是一种极好的连接金属板和背衬的方法,因为它控制良好的热输入。这种方法几乎可以用于所有的金属连接,尤其是铝、镁等能形成难熔氧化物的金属,以及钛、锆等活泼金属。这种焊接方法可以产生高质量的焊缝,但与其他电弧焊相比CO2气体保护焊机,焊接速度较慢。

气体保护电弧焊

气体保护电弧焊是一种使用电弧作为热源的熔焊方法。电弧在连续送入的焊丝和熔池之间建立,熔融的焊丝金属和母材金属在熔池中混合。结晶后形成焊缝,分离出的母材进行冶金连接。

CO2焊接的特点:

(1)CO2在焊接电弧的高温下会分解成CO、O2和O,对电弧有很强的压缩作用,导致这种焊接方法的弧形很小弧柱直径和 a 由于跟部面积小,焊丝末端往往难以覆盖所有熔滴的特点,熔滴的过渡阻力(点力)大,使熔滴变粗,过渡路径轴向性变差,飞溅率大;

(2)焊接区域保护良好,常用保护气体中CO2浓度最大,热分解后CO2气体体积增大,保护较好;

(3)能量比较集中,穿透能力大;

(4)生产成本低,节能。

(5)在工艺和技术方面,还具有焊接区可视性好,便于观察和操作;焊接热影响区和焊接变形小;焊接区体积小。熔池小,结晶速度快,各位置焊接性能好。;对锈敏感度低的优点。

冶金性能:(1),CO2焊接中合金元素的氧化,在电弧的高温下,CO2会分解成CO、O2和O。在焊接条件下,CO不溶于金属和不参与CO2和O具有强氧化性,会氧化Fe等合金元素。(2),焊缝金属的脱氧和合金化?通常在焊丝中加入一定量的脱氧剂进行脱氧,此外,剩余的脱氧剂作为合金元素留在焊缝中,以补偿氧化烧损,保证焊缝的化学成分。

熔滴转移:(1),短路转移(短弧,细丝,小电流)适用于薄板全位置焊接;(2),细颗粒转移,厚焊丝,长弧,大电流焊接;(3),埋弧熔滴转移(很少使用)。

目前,CO2气体保护焊广泛应用于机车制造、船舶制造、汽车制造、煤矿机械制造等领域。适用于焊接低碳钢、低合金钢和低合金高强度钢,但不适用于焊接有色金属和不锈钢。虽然有资料表明CO2气体保护焊可用于不锈钢焊接,但并不是焊接不锈钢的首选。

5等离子弧焊

水冷喷嘴等措施可以减小电弧的弧柱面积截面积,可以显着提高电弧的温度、能量密度和等离子体流量。等离子弧。

等离子弧是电弧的一种特殊形式,是一种能量密度高的电弧,仍然是一种气体传导现象。等离子弧焊是利用等离子弧的热量对工件和母材进行加热熔化而实现焊接的方法。

穿孔等离子弧焊和微束等离子弧焊。

穿孔等离子弧:焊接电流100~300A,接头无需开槽米乐M6,不留间隙。焊接时,等离子弧能完全穿透焊件并形成一个小通孔,熔融金属被挤压在小孔周围,电弧移动,小孔随之移动,在后部形成焊缝,从而实现单面焊接。一次双面成型。该方法可焊接的板厚上限为:碳钢7mm,不锈钢10mm。

微束等离子弧:焊接电流0.1~30A,焊接厚度0.025~2.5mm。此外,还有适用于铜及铜合金焊接的熔融等离子弧焊,可用于厚板的深熔焊或薄板的高速焊和堆焊的熔化极等离子弧焊,可解决AC(改变极性)等离子弧焊等工艺方法。等离子弧焊的主要工艺参数有焊接电流、焊接速度、保护气体流量、离子气体流量、焊枪喷嘴结构和孔径等。

等离子弧切割:利用等离子弧的高温高速弧流,使切口的金属部分熔化蒸发,熔化的材料被吹离基体的切割方法。采用高速气流或水流形成切割方式。

特点:

(1)等离子弧能量密度高,弧柱温度高,熔透能力强,10-12mm厚钢可开槽不开槽,可一次性熔透双面成型焊接,焊接速度快,生产率高,应力和变形小。

(2)焊缝横截面是酒杯,没有手指穿透问题。

(3)电弧直线度好,由于弧长波动,熔池波动小。

(4)电弧稳定性0.1A,仍然具有比较平坦的静态特性,配合恒流源,非常适合薄板焊接(0.1mm)。

(5)钨极缩回,防止钨夹在焊缝中

(6)采用小孔焊接技术,实现单面焊接和双面成型。

(7)设备比较复杂,耗气量大,只适合室内焊接,焊枪的可达性比TIG差。

(8)电弧直径小,焊枪的轴线需要更准确的对准焊缝中心线。

冶金反应:单一,仅蒸发

电源:陡降电源,直流正极接;铝、镁焊接时采用交流、陡降电源,需要引弧和稳弧措施。焊接材料:保护气体、钨电极

广泛应用于工业生产,特别是用于航空航天及其他军工行业的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属及钛等尖端工业技术的焊接合金导弹外壳、飞机上的一些薄壁容器等。

6 管状丝弧焊

管丝电弧焊也是利用连续送丝与工件之间的电弧燃烧作为焊接热源,可视为MIG/MAG焊接的一种。使用的焊丝是管状焊丝,管内有各种焊剂成分。焊接时添加保护气体,主要是CO2。焊剂受热分解或熔化,起到成渣保护熔池、合金渗透和稳弧的作用。除了气体保护电弧焊的上述优点外,管状丝极电弧焊由于管内焊剂的作用,在冶金方面更有优势。管状焊丝电弧焊可应用于大多数黑色金属和各种接头。管状焊丝电弧焊已在一些工业先进国家得到广泛应用。 “管状焊丝”现在称为“药芯焊丝”