焊条电弧焊是药皮焊条电弧焊的简称,是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。它利用焊条与工件之间的电弧热熔化焊条端部和工件局部,在焊条端部迅速融化的金属以细小熔滴经弧柱过渡到工件已经局部熔化的金属中,并与之融合在一起形成熔池,随着电弧向前移动,熔池的液态金属逐步冷却结晶而形成焊缝。焊接过程中,焊条芯是焊接电弧的一个极,并作为填充金属熔化后就成为焊缝的组成部分;焊条的药皮经电弧高温分解和熔化而生成气体和熔渣,对金属熔滴和熔池起防止大气污染的保护作用和冶金反应作用;某些药皮加入金属粉末为焊缝提供附加的填充金属。
焊条电弧焊具有如下工艺特点:
(1)焊条电弧焊设备简单,操作灵活方便,适应性强,可达性好,不受场地和焊接位置的限值,在焊条能达到的地方一般都能施焊。这些都是被广泛应用的重要原因,但难以实现机械化及自动化。
(2)可焊金属材料范围广,除难熔或极易氧化的金属外,大部分工业用的金属材料均能焊接。
()待焊接头装配要求较低,但对焊工操作要求高,焊接质量在一定程度上取决于焊工的操作水平。
(4)劳动条件差,劳动强度大,职业病发病率较高,熔敷速度慢,生产率低。因所用焊条尺寸一般固定,其直径为1.6~5mm,长度在-mm之间,焊接电流一般在A以下。每焊完一根焊条,必须更换焊条,并残留一截焊条头未被充分利用,焊后还必须清渣等。
2钨极氩弧焊
在惰性气体的保护下,利用钨电极与工件之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接方法称钨极惰性气体保护焊,简称TIG焊。惰性保护气体可采用氩、氦、氩-氦及氩-氦混合气体,最常用的惰性气体是氩气。
TIG焊有手工焊、半自动焊和自动焊三种操作方式。手工焊时,焊炬的运动和焊丝的送进由焊工左右手同时操作;半自动焊时,焊炬由手工操作、焊丝有专门的送丝机构等速地自动输送;自动焊时,分别由行走机构、送丝机构完成焊炬的运动和焊丝的送进。手工TIG焊宜用于结构、形状较复杂的焊接和难以接近的部位或间断的短焊缝焊接;自动TIG焊适于焊接长焊缝,包括纵缝、环缝和曲线焊缝。
TIG焊的优点:
(1)在惰性气体保护下焊接,无须使用焊剂就可以焊接几乎所有的金属,特别适于焊接化学活性强和形成高熔点氧化物的铝、镁及其合金。
(2)焊接工艺性好。明弧,能观察电弧及熔池;电弧燃烧稳定,无飞溅,焊后无须去渣,焊缝成形美观;能进行全位置焊接,是实现单面焊背面成型的理想焊接方法。
()能进行脉冲焊接,减少焊接热输入,更适于薄板或对热敏感材料的焊接
TIG焊的缺点:
(1)熔深浅,熔敷速度慢,焊接生产率低。
(2)钨极载电流能力有限,过大的焊接电流会引起钨极熔化和蒸发,其微粒可能进入熔池,造成对焊缝金属的污染。
()焊接时需采取防风措施。
(4)惰性气体较贵,生产成本较高。
TIG焊可用直流电源或交流电源。采用直流电时可焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热耐蚀合金、钛及其合金、镍及其合金以及铜及其合金等。采用交流电时,可焊接铝及铝合金、镁合金等。
熔化极气体保护电弧焊
熔化极气体保护电弧焊是利用外加气体作为电弧介质,并保护电弧和焊接区的一种电弧焊接方法。按照所用焊丝种类,分为实心焊丝气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊;按照保护气体的成分,分为纯气体保护焊、氧化性混合气体保护焊和惰性气体保护焊;按照所使用的电流种类,分为直流电弧熔化极气体保护焊和脉冲电弧熔化极气体保护焊。
熔化极气体保护焊是一种高效、优质、低成本的焊接方法,设备简单、操作方便,焊接区域便于观察,易于实现机械化及自动化,且能在任何位置进行焊接作业。其不利因素主要是焊接区域的保护气体容易受到风力的干犹,在野外进行焊接作业时,必须设立防护屏障,防止自然风力进入焊接区域。
熔化极气体保护焊通过采用不同的保护气体,几乎可以焊接所有的有色金属和黑色金属。
(1)MIG焊
熔化极惰性气体保护电弧焊,简称MIG焊。使用的惰性气体可以是氩(Ar)氮(He)或氩与氮的混合气。因惰性气体与液态金属不发生冶金反应,只起包围焊接区使之与空气隔离的作用,所以电弧燃烧稳定,熔滴向熔池过渡平稳、稳定、无剧烈飞溅。这种方法最适合铝、铜、钛等有色金属的焊接,也可用于钢材,如不锈钢、耐热钢等的焊接。
(2)MAG焊
熔化极氧化性混合气体保护电弧焊(MetalActiveGasArcWelding),简称MAG焊,使用的保护气体是由惰性气体和少量氧化性气体(如O2、CO2,或其混合气体等)混合而成。加入少量氧化性气体的目的,是在不改变惰性气体电弧特性的条件下,进一步提高电弧稳定性,改善焊缝成形和降低电弧辐射强度等。这种方法常用于黑色金属材料的焊接。
我公司常用的是82%Ar+18%CO2的混合气体,由于混合气体中氩气占的比例较大,故常称为富氩混合气体保护焊。
通过软管束,将保护气体、焊接电流和作为焊接填充材料的焊丝送入焊炬。送丝机构通过焊炬导电咀的滑动接触面将焊接电流传输到焊炬中正在移动着的焊丝上。在焊丝与工件之间可见的燃烧电弧给焊丝熔化和工件所需要的能量,焊丝熔化成熔滴状。焊接有色金属时,用惰性气体保护熔池,使之免受空气的侵入;焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时,通过导电咀直接传输到离电弧很近的部位,如此可使焊丝具有较高的电流承载能力,从而提高了熔敷率。
熔化极气体保护焊l熔化极气体保护焊焊接设备
1、带有网路和焊接电缆的焊接电源
2、带有焊丝盘和送丝机构的送丝装置
、带有气体流量计和电磁阀的供气装置
4、带有接口的控制箱
5、带有送丝软管的焊枪
熔化极气体保护焊示意图l优缺点
采用活性混合气体作为保护气体具有下列作用:
1、提高熔滴过渡的稳定性。
2、稳定阴极斑点,提高电弧燃烧的稳定性。
、改善焊缝熔深形状及外观成形。
4、增大电弧的热功率。
5、控制焊缝的冶金质量,减少焊接缺陷。
6、降低焊接成本。
MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接,能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头,可用于各种位置的焊接,尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。
()CO2焊
二氧化碳气体保护电弧焊,简称C02焊,C02具有氧化性,故本质上也属于MAG焊。使用C02作保护气体是因其来源容易,价格低廉。但结合C02的物理特性和化学特性,需要在焊接过程中从设备、工艺以及焊丝等方面采取措施,才能获得良好的焊接效果。目前,C02焊已成为黑色金属材料最重要的焊接方法之一,在很多工艺部门中代替了焊条电弧焊和埋弧焊。
(4)FCAW焊
药芯焊丝气体保护电弧焊又称管状焊丝气体保护焊,简称FCAW。在焊丝内部装有粉状焊剂,又称芯料。通过调整焊剂的各种合金元素的含量,可以改善焊接工艺性能、提高焊缝力学性能和接头内外质量。焊接时,主要采用C02作保护气体,也是目前用于焊接黑色金属材料的重要焊接方法之一,有很大的发展前景。
熔化极气体保护电弧焊与焊条电弧焊相比,熔化极气体保护电弧焊的主要优点是:
(1)焊接效率高。因是连续送丝、没有更换焊条工序,焊道之间无须清渣,节省时间;通过焊丝的电流强度大,因而提高了熔敷速度。
(2)可以获得含氢量比焊条电弧焊低的焊缝金属。
()在相同电流下,熔深比焊条电弧焊的大。
(4)焊接厚板时,可以用较低的焊接电流和较快的焊接速度,其焊接变形小。
(5)烟雾少,可以减轻对通风的要求。
熔化极气体保护电弧焊与埋弧自动焊相比,其优点是:
(1)明弧焊接,焊工可以观察到电弧和熔池的状态。
(2)可以进行全位置焊接。不埋弧焊只能处在平焊位置焊接。
()无须清渣,可以用更窄的坡口间隙,实现窄间隙焊接,节省填充金属和提高生产率。
熔化极气体保护电弧焊与焊条电弧焊相比。其缺点是:
(1)受环境制约。为了确保焊接区获得良好的气体保护,在室外操作需有防风装置。
(2)半自动焊炬比焊条电弧焊钳直。不轻便、操作灵活性较差。对于狭小空间内的接头,焊炬不易接近。
()设备较复杂,对使用和维护要求较高。