熔化极气体保护电弧焊属于用电弧作为热源的熔化焊方法,其电弧建立在连续送进的焊丝与熔池之间熔化的焊丝金属与母材金属混合而成的熔池在电弧热源移走后结晶形成焊缝并把分离的母材通过冶金方式连接起来。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为:(1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。
电焊是材料连接加工中的一种经济、适用、技术先进的方法。用电焊几乎可实现任何两种金属材料,以及某些金属材料与非金属材料之间的焊接;可实现以小拼大,制成大型的、经济合理的结构;可以在结构的不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特点;电焊件具有气密性好、重量轻的特点;用电焊还可实现超薄、超细材料之间的焊接。
对焊接熔池进行冶金处理,主要通过在焊接材料(焊条药皮、焊丝、焊剂)中加入一定量的脱氧剂(主要是锰铁和硅铁)和一定量的合金元素,在焊接过程中排除熔池中的FeO,同时补偿合金元素的烧损。
操作要点换焊条时的接头是难点,一方面收弧时易在背面焊道产生冷缩孔,另一方面接头时易产生焊道脱节。其操作要点是:①收弧前在熔池前方做一熔孔后,再将电弧向坡口一侧带10~15mm收弧或往熔池前的一坡口面上给两滴钢水收弧 ②接头时,在距弧坑10~15mm处起弧,运条至弧坑根部,将焊条沿已有的熔孔下压,听到“噗”声后,停顿2s左右,提起焊条正常焊接③焊接时,焊件背面应保持1/2的弧柱.
引弧:引弧一般采用引弧器(高频振荡器或高频脉冲发生器),钨极与焊件不接触引燃电弧,没有引弧器时采用接触引弧(多用于工地安装,特别高空安装),可用紫铜或石墨放在焊件坡口上引弧,但此法比较麻烦,使用较少,一般用焊丝轻轻一划,使焊件和钨极直接短路又快速断开而引燃电弧。
焊道过烧能严重降低接头的使用性能,必须找出产生原因,制定预防措施。
电渣焊的优点是:可焊的工件厚度大(从30mm到大于1000mm),生产率高。主要用于在断面对接接头及丁字接头的焊接。电渣焊可用于各种钢结构的焊接,也可用于铸件的组焊。电渣焊接头由于加热及冷却均较慢,热影响区宽、显微组织粗大、韧、因此焊接以后一般须进行正火处理。
助水冷喷嘴等措施,可以使电弧的弧柱区横截面积减小,电弧的温度、能量密度、等离子的流速都显著提高,这种用外部拘束使弧柱受到压缩的电弧称为等离子弧。
焊缝的接头情况以下有四种:1)中间接头:后焊的焊缝从先焊的焊缝尾部开始焊接,要求在弧坑前约10mm附近引弧,电弧长度应比正常焊接时略长些,然后回移到弧坑处,压低电弧并稍作摆动,再向前正常焊接。这种接头方法是使用较多的一种,适用于单层焊及多层焊的表层接头。
工艺和技术上还具有焊接区可见度好,便于观察、操作;焊接热影响区和焊接变形较小;熔池体积较小结晶速度较快,全位置焊接性能良好;对锈污敏感度低的优点。
焊接质量好,纤维素焊条焊接的焊缝根部成形饱满,电弧吹力大,穿透均匀,焊道背面成形美观,抗风能力强,适于野外作业。减少焊接材料的消耗,与传统的由下向上焊接方法相比焊条消耗量减少20%-30%。
.jpg)
近代以来,随着人类对电、热、超声波、激光等能量形式的掌握水平极大提升,焊接技术也空前繁荣起来。从工艺路径角度来说,目前工业上四种用途较广的钢铁焊接技术分别是电弧焊、气焊、电阻焊和激光焊。
检查工件是否合格:是否有油、锈等脏物(焊缝20mm内必须干净、干燥) 坡口角度、间隙、钝边是否合适。坡口角度、间隙大、则曾大焊接量大,易产生焊瘤。坡口角度小、间隙小、钝边厚则容易产生未熔合和焊不透。一般来说坡口角度为30°~32°,间隙为0~4mm,钝边为0~1mm。定位焊的长度、点数是否达到要求,定位焊本身要没有缺陷。
焊接(F=Fω,I=Iω)这个阶段是焊件加热熔化形成熔核的阶段。焊接电流可基本不变(指有效值),亦可为渐升或阶跃上升。在此期间焊件焊接区的温度分布经历复杂的变化后趋向稳定。起初输入热量大于散失热量,温度上升,形成高温塑性状态的连接区,并使中心与大气隔绝,保证随后熔化的金属不氧化,而后在中心部位首先出现熔化区。
熔化极气体保护焊选用电源时须考虑配合的送丝系统。这一点在后面谈到其焊接时要详细说明。当焊丝直径较细时(φ≤1.6mm),可用等速送丝系统配合平特性弧焊电源。当焊丝直径较粗时(φ>1.6mm),宜用变速送丝系统配合缓降特性弧焊电源,通常可采用弧焊整流器。而铝及其合金的焊接,则可用矩形波交流弧焊电源。
焊缝金属溶解过多的氢气熔池金属内溶解的氢气量,在结晶时超过它们的较大溶解度,焊缝金属内不可避免的生成气孔。这气孔是由氢气所引起。二氧化碳气体保护焊,当焊前的准备工作做好以后,二氧化碳气体内所含的水汽(即纯度不合格的二氧化碳气体),是引起焊缝金属形成气孔的主要原因。

