埋弧焊焊接技术
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埋弧焊的焊接工艺埋弧焊(Submerged Arc Welding,SAW)是一种高效、稳定、经济的电弧焊接工艺。
它采用单面自动焊接技术,焊丝和焊接区域被埋在焊接熔渣中,以保护焊接区域免受空气污染。
埋弧焊接可用于生产钢板、管道、轮胎以及其他工业产品。
埋弧焊接的特点1. 高效:埋弧焊接速度快、连续、产量高,比手工电弧焊接效率高出数倍甚至十倍以上。
2. 稳定:埋弧焊接过程稳定,焊缝质量高,并且焊接不易产生气孔、裂纹等缺陷。
3. 经济:埋弧焊接器材简单、成本低廉,操作简单,可实现自动化生产。
4. 适用面广:埋弧焊接可用于焊接各种金属材料,包括钢、铜、铝等。
埋弧焊接的工艺埋弧焊接的基本设备包括电源、焊机、焊枪、焊丝、焊接电缆和其他辅助设备。
下面是埋弧焊接的具体工艺步骤:1. 准备工作:首先需要对待焊接的材料进行清洗和钝化处理,以便焊接区域不受腐蚀作用。
然后将工件放入夹持装置中,以便焊接。
2. 选用焊接电源:根据待焊接的材料和工件的厚度,选择合适的电源和电流大小。
通常使用直流或低频交流电源。
3. 选用焊丝和熔渣:选择合适的焊丝和熔渣,以确保焊接效果良好。
焊丝的直径通常为2.4mm、3.2mm和4mm,熔渣的成分也需要根据焊接的材料来选用。
4. 安装和调整焊机:将焊丝和熔渣装置安装在焊机上,并根据需要进行调整。
调整项包括焊丝送丝速度、熔渣的喷出速度、焊接电流和焊接电压等。
5. 启动焊接:将焊枪和焊丝放在焊件上,启动焊接过程。
焊丝和熔渣进入焊缝,形成熔池,然后熔池在熔渣的保护下冷却凝固。
6. 检查和清理:当焊接完成后,需要对焊缝进行检查,去除焊接过程中产生的熔渣和焊丝残留物。
最后进行质量检验,以确定焊接是否符合要求。
总结埋弧焊接是一种高效、稳定、经济的焊接工艺,可以用于焊接各种金属材料。
埋弧焊接要求焊接区域被熔渣保护,以保证焊接质量。
在进行埋弧焊接时,需要选用合适的焊丝和熔渣,同时保证焊机的正常工作。
进行完埋弧焊接后,需要对焊缝进行检查和清理,以确保焊接的质量。
埋弧焊工艺参数及焊接技术埋弧焊是一种常见的焊接方法,广泛应用于工业领域。
在进行埋弧焊时,正确设置工艺参数是保证焊接质量的重要因素之一。
本文将介绍埋弧焊的工艺参数以及焊接技术,帮助读者更好地理解和掌握这一焊接方法。
1. 埋弧焊工艺参数1.1 电流与电压在埋弧焊中,电流和电压是两个关键的工艺参数。
合理的电流和电压设定可以保证焊接的稳定性和质量。
一般来说,电流的选择应该根据焊接材料和焊接件的厚度来确定。
较粗的焊接件需要较大的电流,而较薄的焊接件则需要较小的电流。
电压的选择则影响焊接过程中的弧长以及熔池的形成和稳定性。
通常情况下,较高的电压可以获得较长的弧长,适用于焊接较厚的材料。
而较低的电压则适用于焊接薄板材料。
1.2 焊接速度焊接速度是指焊接电弧沿焊缝移动的速度。
合理的焊接速度能够控制焊接过程中的热输入,从而保证焊接接头的质量。
焊接速度的选择应该综合考虑焊接材料的热导性、电流和电压等参数。
一般来说,焊接速度过快容易导致焊缝出现缺陷,而速度过慢则容易引起过烧。
1.3 焊接角度焊接角度是指焊条或焊枪与焊缝法线之间的夹角。
合理的焊接角度可以影响焊接过程中的熔池形成和焊缝形状。
一般来说,焊接角度过大可能导致熔池过大,焊接质量不稳定。
而焊接角度过小则会影响焊接速度和焊缝的形成。
2. 焊接技术2.1 预热在进行埋弧焊前,预热焊接部位是提高焊接质量的技术之一。
预热可以减轻焊接部位的残余应力,提高焊接强度和韧性。
预热温度的选择应考虑焊接材料的类型和厚度等因素,并通过试验和实践来确定最佳的预热温度。
2.2 清洁焊接前的清洁工作十分重要,可以有效地避免焊接缺陷的产生。
焊接部位应清除油污、氧化物和其他杂质,确保焊接表面干净。
这可以通过机械清洁、溶剂清洗、除锈剂处理等方法来完成。
2.3 间隙控制在焊接过程中,合适的间隙控制能够保证焊缝的形状和尺寸。
间隙的选择应根据焊接件的要求和所使用的焊接方法来决定。
一般来说,焊接件的间隙应视焊接材料的膨胀和热收缩特性来决定。
埋弧焊技术要点埋弧焊是一种常见的焊接方法,适用于各种金属材料的连接。
它通过产生弧光、熔化焊条和工件,使它们在焊缝处形成均匀的焊接。
埋弧焊技术的质量和效率取决于操作者的技能和对关键要点的掌握。
本文将介绍埋弧焊技术的几个关键要点。
1. 选择适当的焊接电流和电压在埋弧焊过程中,焊电流和电压的选择对焊缝的质量至关重要。
选择过低的电流和电压可能导致焊接不均匀,产生气孔和未熔透的问题。
选择过高的电流和电压可能导致过度熔化和焊缝变形。
因此,在进行埋弧焊前,操作者需要根据工件的厚度、焊接材料和焊接位置合理选择焊接电流和电压。
2. 控制焊接速度和角度焊接速度和角度直接影响焊缝的质量。
太慢的焊接速度会导致过度熔化和变形。
太快的焊接速度则可能导致焊缝未熔透和连接不牢固。
操作者需要通过经验和实践,找到合适的焊接速度和角度,以确保焊缝的质量。
3. 保持适当的焊接电弧长度埋弧焊中,焊条与工件之间的电弧长度对焊接效果至关重要。
焊条到工件的距离过远会导致弧电流不稳定,焊缝质量下降。
焊条到工件的距离过近会导致过度熔化和焊接不均匀。
操作者需要掌握合适的焊条与工件之间的距离,保持稳定、适当的焊接电弧长度。
4. 使用适当的焊接参数和焊材埋弧焊中,选择适当的焊接参数和焊材是保证焊接质量的重要因素。
不同的焊接参数和焊材适用于不同的金属材料和焊接位置。
操作者需要根据工件的要求和焊接位置的特点,选择合适的焊接参数和焊材,以确保焊接的强度和质量。
总结:埋弧焊技术是一种广泛应用的焊接方法,掌握其关键要点对于焊接质量至关重要。
操作者需要在选择适当的电流和电压、控制焊接速度和角度、保持适当的焊接电弧长度以及使用适当的焊接参数和焊材等方面做到熟练掌握。
只有经过训练和实践,操作者才能高效地进行埋弧焊,获得满足要求的焊接质量和连接强度。
焊接中的埋弧焊技术焊接技术是工业生产中不可或缺的工艺,由于其具有高效、经济、灵活、适应性强等特点,被广泛应用于机械、汽车、建筑、造船等各个领域。
而在焊接技术中,埋弧焊技术被认为是最具优势的一种。
一、埋弧焊技术的定义及特点埋弧焊是一种将电弧隔离在一层焊渣下进行的电弧焊接,其工作原理是:先将一层焊渣铺在焊接缝上,然后在该层焊渣下方进行电弧焊接,该焊接方法的优点在于能够有效地保护电弧和焊池免受空气的污染,产生的焊缝质量也很高。
埋弧焊技术的特点主要有以下几点:1. 电弧稳定。
由于熔融金属被焊渣包围,因此在焊接过程中,电弧非常稳定。
这使得焊接技术在高要求行业,如航空航天、核电站等领域得到广泛的应用。
2. 焊接速度快。
随着焊接技术的改进,焊接速度已经得到了很大的提升,埋弧焊在一定程度上可以缩短焊接时间,降低生产成本。
3. 适用于各种金属材料。
埋弧焊技术不仅可以焊接碳钢、低合金钢,还可以焊接其他金属,如钨、银、铜、镍。
二、埋弧焊技术的分类根据不同的焊接方法和焊接电源类型,埋弧焊技术可分为不同的类型:1. 二次侧埋弧焊二次侧埋弧焊是一种基于转换器的埋弧焊,其工作原理是电源产生的高电压经过转换器降压后,流入接地焊接机的二次侧,再通过焊接枪喷射。
2. 直流埋弧焊直流埋弧焊是一种以气体保护焊为基础的焊接技术,适用于熔融金属较低的钢材,如碳钢及低合合金钢的焊接。
3. 交流埋弧焊交流埋弧焊是一种在两相间转换电压的过程中,使焊接时间恰好在一个半周期内的焊接技术。
它适用于一些难焊接的钢材,例如不锈钢、铝等材料。
三、埋弧焊技术的优缺点埋弧焊技术有以下几个优点:1. 焊接效率高,且能保证焊接质量和外观。
2. 焊接痕迹小,可以减少后期加工。
3. 电弧稳定性强,能够气体保护住焊金属。
4. 对各种不同的金属材料都能够进行焊接。
同时,埋弧焊技术也存在以下缺点:1. 对焊丝和电极的质量要求较高,对操作人员的经验和水平也有较高的要求。
2. 焊接工艺较为复杂,需要较长时间的练习和实践。
埋弧焊焊接的方法埋弧焊(arcwelding)是一种焊接工艺,它通过产生电弧来熔化金属,以便合并或连接金属物体,铝和钢等金属材料都可以通过埋弧焊进行连接。
埋弧焊可以用于大量的焊接作业,如结构性焊接、装饰性焊接和去毛刺处理,也可以替代螺栓和螺母的连接,提高结构的强度和绝缘性能。
埋弧焊的工艺要求是在电流密度较低的情况下,电弧光维持在两个金属物体之间,在温度增加时将两个物体熔化,然后添加焊接材料,通过焊接材料将两个熔化的物体打通,使熔接处擦花平整,接头结合牢固。
埋弧焊需要调整变压器,控制电流的大小和电弧的长度,电弧的长度不能过长和过短,如果电弧的长度过长,就会增加焊接缺陷的概率,而且会有大量的毛刺和熔渣;如果电弧的长度太短,就会出现熔接失败的情况。
因此,在焊接的过程中,必须控制电流的大小,使电弧的长度保持在一定的水平,以获得良好的焊接效果。
为了获得良好的焊接效果,焊接前还需要对焊枪和焊接材料进行一定的准备工作,包括清洁熔接处,去除污垢和油渍,擦除焊接处的外表锈蚀,然后安装焊枪,上焊丝,调整焊枪和电流,采取合适的方式,有针对性地焊接。
埋弧焊有许多优点,如结构强度高,熔接固定牢固,焊接速度快,熔化深度范围大,焊缝均匀光洁,擦花较小,可以在自然环境空气中焊接,成本较低,熔接牢度好,坚固耐用,适用于大跨度、厚板及复杂结构。
然而,由于埋弧焊产生比较大的热量,使焊缝易于发生收缩、变形,同时也容易熔接不良,因此埋弧焊的过程需要遵循独特的工艺标准,以控制质量,确保熔接质量。
在埋弧焊的过程中,还需要采取措施,如安装焊接屏障,以防止电弧的放射污染环境。
总之,埋弧焊是一种常用的焊接工艺,它可以用来将金属物体连接在一起,具有良好的结构强度和绝缘性能,但是,为了获得更好的焊接效果,必须控制电流大小,调节焊接参数,并采取适当的措施,如安装屏障,以防止电磁辐射污染环境。
埋弧焊工艺参数及焊接技术一、埋弧焊工艺参数1.电流选择:埋弧焊工艺通常采用直流电源,电流大小的选择要根据焊缝宽度、材料厚度和焊条规格等因素来确定。
一般来说,电流过大容易出现焊渣溅射、焊缝收缩变大等问题,电流过小则焊缝无法充分熔透。
2. 电弧长度:电弧长度是指电弧端和电极之间的距离,通常控制在15mm左右。
电弧长度过长,容易导致电弧不稳定,焊接质量下降;电弧长度过短,容易导致焊缝形不成。
3.保护气体流量:埋弧焊需要在焊接过程中通过保护气体(如纯氩气)对焊缝进行保护,防止氧气和氮气的污染。
保护气体流量的大小要根据材料种类和规格来确定,一般为8-15升/分钟。
保护气体流量过大会增加熔渣溅射的可能性,过小则可能导致氧气和氮气侵入焊缝。
4.焊接速度:焊接速度取决于焊接材料的厚度和焊条的直径等因素,一般来说,焊接速度过快会导致焊缝连接不牢固,焊接速度过慢会造成焊缝过热、变形等问题。
合理的焊接速度可根据经验和试验来确定。
二、埋弧焊接技术1.准备工作:对于焊接材料,应保证焊件焊口的清洁度,去除表面的氧化物和油污。
对于厚度较大的材料,可采用加热预热的方法,以提前消除焊接应力。
2.焊条的选择:要选择合适的焊条,焊条的种类和规格要与焊接材料的种类和规格相匹配,以确保焊接质量。
焊条的保质期要注意,过期的焊条不能使用。
3.焊接过程:焊接时,要保证电弧稳定,焊条与工件的距离适当,不得与气缝直接接触。
焊接位置要选择合适,以便操作方便。
焊接方向要与主应力方向垂直。
4.焊后处理:焊接后,应采取适当的焊后处理措施,如退火、热处理等,以提高焊接接头的性能和质量。
总结:埋弧焊工艺参数及焊接技术对焊接质量和效率具有重要影响。
通过选择合适的电流、电弧长度和保护气体流量等参数,合理控制焊接速度,做好焊前准备和焊后处理工作,可以保证埋弧焊接的质量和可靠性。
同时,焊工应具备良好的焊接技术和操作经验,能够正确操作焊接设备和工具,严格按照操作规程进行焊接,以确保焊接质量和安全。
全面讲解埋弧焊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、工作原理图4—1是埋弧焊焊缝形成过程示意图。
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)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。
埋弧焊工艺标准
埋弧焊是一种在焊剂层下完成电弧焊接的方法。
在进行埋弧焊之前,需要进行一系列准备工作,包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的装配以及焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。
具体标准如下:
1. 坡口加工:坡口加工要求按GB 986—1988执行,以保证焊缝根部不出现未焊透或夹渣,并减少填充金属量。
坡口的加工可使用刨边机、机械化或半机械化气割机、碳弧气刨等。
2. 待焊部位的清理:在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。
3. 焊件的装配:装配焊件时要保证间隙均匀,高低平整,错边量小,定位焊缝长度一般大于30mm,并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。
必要时采用专用工装、卡具。
4. 预热:当埋弧焊焊接的板厚在60mm以上时,焊前必须对焊道及两侧2倍板厚范围内预热,预热温度为100~150℃,板厚为40~60mm时,预热温度宜为60~80℃。
5. 保温:焊接完成前不得中途停止超过15分钟,当必须停止时,应采取保温措施缓冷,重新施焊前必须再次预热,层间温度控制在℃,焊接完后应采用保温棉及时进行保温。
此外,在焊接工艺上主要采取气保焊打底,埋弧自动焊填充及盖面,打底厚度根据板厚而定。
以上信息仅供参考,如需获取更多详细信息,建议查阅埋弧焊工艺标准书籍或咨询专业人士。
1.埋弧焊过程原理及其特点弧焊是电弧在焊剂层下进行焊接的方法,这种方法是利用焊丝与焊件之间在焊剂层下燃烧的电弧产生热量,熔化焊丝、焊剂和母材金属而形成焊缝,连接被焊工件。
在埋弧焊中,颗粒状焊剂对电弧和焊接区起保护和合金化作用,而焊丝则用作填充金属。
埋弧过程原理如图1所示。
焊丝和工件分别与焊接电源的输出端相接。
焊丝由送丝机构连续向覆盖焊剂的焊接区给送,电弧引燃后,焊剂、焊丝和母材在电弧热的作用下立即熔化并形成熔池,熔化的熔渣覆盖住熔池金属及高温焊接区,起良好的保护作用,未熔化的焊剂亦具有隔离空气屏蔽电弧光和热的作用,并提高了电弧的热效率。
熔融的焊剂与熔化金属之间可产生各种冶金反应,正确地控制这些冶金反应的进程,可以获得化学成分、力学性能和纯度符合预定技术要求的焊缝金属。
同时焊剂的成分也影响到电弧的稳定性,电弧柱的最高温度以及热分布。
熔渣的特性也对焊道外表的成形起一定的作用。
埋弧焊时可以采用较短的焊丝伸出长度并可在焊接过程中基本保持不变,焊丝可以较高的速度自动给送,因此可以采用大电流进行焊接,从而可达到相当高的熔敷率。
图2对比了手工弧焊和各种埋弧焊方法的熔敷率,埋弧焊的熔敷率可比手工电弧焊高1-10倍;其次,埋弧焊是一种高电流密度焊接法,具有深熔的特点,一次熔透深度可达20mm以上,因此,它是一种高生产率焊接法。
手工埋弧焊时,焊丝由送丝机构通过软管给送,焊头的移动由焊工手工操作并控制焊接速度。
埋弧焊时,整个焊接过程,如启动、引弧、送丝、焊机(或工件)移动以及焊接结束时填满弧坑等全由焊机机械化控制,焊工只需按动相应的按钮。
综上所述,埋弧焊接法具有下列主要特点:第一,埋弧焊是一种高效焊接法,不仅熔敷率高,而且具有深熔能力,30mm以下的对接接头可以不开坡口或开浅坡口焊成全焊透的焊缝;第二,埋弧焊时电弧及焊接区受到良好的保护、焊缝质量优良,致密性好,且焊缝外观平整光滑,易于控制焊道的成形,能够满足对焊缝各种性能的要求;第三,简化坡口准备,节省大量的焊接材料;第四,焊接过程无弧光刺激,易于实现焊接过程的机械化、自动化,改善了焊工的劳动强度。
埋弧焊工艺方法及其分类最近10年,埋弧焊作为一种高效、优质的焊接方法有了很大的发展,已演变出多种埋弧焊工艺方法并在工业生产中得到实际应用,埋弧焊按机械化程度、焊丝数量及形状、送丝方式、焊丝受热条件、附加添加剂种类和方式、坡口形式和焊缝成形条件等分类,详见图3。
2.埋弧焊的优缺点及适用范围3.1埋弧的优缺点埋弧与其他的焊接方法相比具有下列优点:1)埋弧焊可以相当高的焊接速度和高的熔敷率完成厚度实际上不受限制的对接、角接和搭接接头,多丝埋弧焊特别适用于厚板接头和表面堆焊;2)单丝或多丝埋弧焊可以单面焊双面成形工艺完成厚度20mm以下直边对接接头、或以双面焊完成40mm以下的直边对接和单V形坡口对接接头,可以取得相当高的经济效益;3)利用焊剂对焊缝金属脱氧还原反应以及渗合金作用,可以获得力学性能优良、致密性高的优质焊缝金属。
焊缝金属的性能容易通过焊剂和焊丝的选配任意调整。
4)埋弧焊过程中焊丝的熔化不产生任何飞溅,焊缝表面光洁,焊后无需修磨焊缝表面,省略辅助工序;5)埋弧焊过程无弧光刺激,焊工可集中注意力操作,焊接质量易于保证,同时劳动条件得到改善;6)埋弧焊易于实现机械化和自动化操作,焊接过程稳定,焊接参数调整范围广,可以适应各种形状工件的焊接。
7)埋弧可在风力较大的露天场地施焊。
埋弧的缺点:1)焊接设备占地面积较大,一次投资费用较高,并需采用处理焊丝、焊剂的辅助装置;2)每层焊道焊接后必须清除焊渣,增加了辅助时间,如清渣不仔细,容易使得焊缝产生夹渣之类的缺陷。
3)埋弧焊只能在平焊或横焊位置下进行,对工件的倾斜度亦有严格的限制,否则焊剂和焊接熔池难以保持。
3.2埋弧焊的适用范围随着埋弧焊焊剂和焊丝新品种的发展和埋弧焊工艺的改进,目前已可焊接的<0.6%的中碳钢,各种低合金高强度钢、耐热钢种有:所有牌号的低碳钢,ωc钢、耐候钢、低温用钢、各种铬钢和铬镍不锈钢、高合金耐热钢和镍基合金等。
淬硬性较高的高碳钢、马氏体时效钢,铜及其合金也可采用埋弧焊焊接,但必须采取特殊的焊接工艺才能保证接头的质量。
埋弧焊还可用于不锈耐蚀、硬质耐磨金属的表面堆焊。
铸铁、奥氏体锰钢、高碳工具钢、铝和镁及其合金尚不能采用埋弧焊进行焊接。
埋弧焊是各工业部门应用最广泛的机械化焊接方法之一。
特别是在船舶制造、发电设备、锅炉压力容器、大型管道、机车车辆、重型机械、桥梁及炼油化工装备生产中已成为主导焊接工艺,对上列焊接结构制造行业的发展起到了积极的推动作用。
埋弧焊用焊接材料1.埋弧焊的冶金特点埋弧焊的冶金过程是指液态熔渣与液态金属以及电弧气氛之间的相互作用,其中主要包括氧化、还原反应、脱硫、脱磷反应以及去气等过程。
埋弧焊的冶金过程具有下列特点:1)焊剂层的物理隔绝作用埋弧焊接时,电弧在一层较厚的焊剂层下燃烧,部分焊剂在电弧热作用下立即熔化,形成液态熔渣,包围了整修焊接区仅和液态熔池,隔绝了周围的空气,产生了良好的保护作用,焊缝金属的ωN 为0.002%,(用优质药皮焊条焊接的焊缝金属ω为0.02%-0.03%),故埋N弧焊焊缝具有较高的致密性和纯度。
2)冶金反应较完全埋弧焊接时,由于焊接熔池和凝固的焊缝金属被较厚的熔渣层覆盖,焊接区的冷却速度较慢,熔池液态金属与熔渣的反应时间较长,故冶金反应较充分,去气较完全,熔渣也易于从液态金属中浮出。
3)焊缝金属的合金成分易于控制埋弧焊接过程中可以通过焊剂或焊丝对焊缝和MnO的还原反应,对金属进行渗合金,焊接低碳钢时,可利用焊剂中的SiO2焊缝金属渗硅和渗锰以保证焊缝金属应有的合金成分和力学性能。
4)焊缝金属纯度较高埋弧焊过程中,高温熔渣具有较强的脱硫脱磷作用,焊缝金属中有的硫、磷含量可控制在很低的范围内。
同时,熔渣亦具有去气作用而大大降低了焊缝金属中氢和氧的含量。
2.埋弧焊的主要冶金反应埋弧焊时的冶金反应主要有:硅锰还原反应,脱硫、脱磷、碳的氧化反应和去气反应。
2.1硅、锰还原反应硅和锰是低碳钢焊缝金属中的主要合金元素,锰可提高焊缝的抗热裂性和力学强度,改善常温和低温韧性;硅使焊缝金属镇静,加快熔池金属的脱氢过程,保证焊缝的致密性。
低碳钢埋弧焊用焊剂通常含有较)。
的高的氧化锰[MnO]和氧化硅(SiO2从焊剂中向焊缝金属过渡硅、锰的数据取决于下列四点:1、焊剂成份的影响;2、焊丝和母材金属中Si和Mn原始含量的影响;3、焊剂碱度的影响;4、焊接参数的影响。
3.埋弧焊用焊剂3.1埋弧焊焊剂的分类埋弧焊剂可按用途、化学成分、制造方法、物理特性和外表构进行分类。
1)用途分类焊剂按适于焊接的钢种可分为碳钢埋弧焊焊剂、合金钢埋弧焊焊剂、不锈钢埋弧焊焊剂,铜及铜合金埋弧焊焊剂和不锈钢及镍基合金埋弧堆焊用焊剂,焊剂按适用的焊丝直径分细焊丝(Φ1.6-Φ2.5mm)埋弧焊焊剂和粗焊丝埋弧焊焊剂,按焊接位置可分平焊位置埋弧焊焊剂和强迫成形焊剂,按特殊的用途可分高速埋弧焊焊剂,窄间隙埋弧焊焊剂,多丝埋弧焊焊剂和带极堆焊埋弧焊焊剂等。
2)按化学组分分类埋弧焊焊剂按其组分中酸性氧化物和碱性氧化物的比例可分成酸性焊剂和碱性焊剂。
即:K = SiO2+TiO2CaO+FeO+MnO+Na2O+Al2O3K>1为酸性焊剂,K<1则为碱性焊剂。
焊剂的碱度可按下式求得:碱度= ∑W碱性氧化物(%)∑W酸性氧化物(%)焊剂的碱度愈高,合金元素的渗合率愈高,焊缝金属的纯度亦愈高,缺口冲击韧度也随之提高。
按焊剂中SiO2的含量可将其分成低硅焊剂和高硅焊剂。
ωsio2在35%以下者称低硅焊剂;ωsio2大于40%者称高硅焊剂。
按焊剂中的锰含量可分无锰焊剂和有锰焊剂,焊剂中ωMn小于1%者为无锰焊剂,含锰量超过此值者为有锰焊剂。
3)按焊剂的制造方法分类按制造方法焊剂可分为熔炼焊剂和烧结焊二种。
熔炼焊剂时将炉料组成物按一定的配比在电炉或火焰炉内熔炼后制成的。
而烧结焊剂是配料分碎成粉末再用粘接剂粘合成颗料熔烧制成,这二种焊剂在工业生产中已普遍采用。
4)的物理特性分类焊剂在熔化状态的粘度随温度变化的特性可分长渣焊剂和短渣焊剂。
图3所示为熔渣在高温下粘度变化的曲线。
熔渣的粘度随着温度的降低而急剧增加的熔渣称为短渣,粘度随温度缓慢变化的熔渣称为长渣,短渣焊剂焊接工艺性较好,利于脱渣和焊缝成形,长渣焊剂则相反。
5)按焊剂颗粒构造分类按焊剂颗粒构造可分为玻璃状焊剂和浮石状焊剂。
玻璃状焊剂颗粒呈透明的彩色,而浮石状焊剂颗粒为不透明的多孔体。
玻璃状焊剂的堆散重量高于1.4g/cm3,而浮石状焊剂则不到1g/cm3,因此,玻璃状焊剂能更好地隔离焊接区不受空气的侵入。
3.2对焊剂性能的基本要求在埋弧焊中,焊剂对焊缝的质量和力学性能起着决定的作用,故对焊剂的性能提出了下列多方面的要求:1)保证焊缝金属具有符合要求的化学成分和力学性能;2)保证电弧稳定燃烧,焊接冶金反应充分;3)保证焊缝金属内不产生裂纹和气孔;4)保证焊缝成形良好;5)保证熔渣的脱渣性良好;6)保证焊接过程有害气体析出最少。
渡、脱硫、脱磷和去气完全。
在焊剂中可加适量的碱土金属(钠、钾和钙)以提高电弧燃烧的稳定性。
但焊剂中氟的存在对电弧稳定性不利,氟还可能以氟化氢、氟化硅等有害气体析出。
但焊剂中氟化钙对防止气孔的形成起主要作用,如图4所示,故焊剂中的含量应恰当控制。
焊剂中的含量增加,加强了脱硫作用,提高了焊缝的抗裂性。
焊剂的脱渣性主要取决于熔渣与金属之间热膨胀系数的差异以及熔渣壳与焊缝表面的化学结合力。
因此,焊剂的组分应使熔渣与金属的膨胀系数有较大的差异,并尽量减小其化学结合力。
另外,焊剂的干燥可在烘干炉内进行,烘干温度为350~400℃,某些低氢碱性焊剂要求更高的温度烘干,使焊剂的水分(质量分数)降到0.1%以下。
焊剂烘干时堆散层的高度不应超过40mm 。
3.3埋弧焊焊剂型号及标准成分 3.3.1埋弧焊剂型号表示方法按照GB5293-85《碳素钢埋弧用焊剂》国家标准,焊剂型号的表示方法如下:HJx 1x 2x 3—HxxxHJ 表示埋弧用焊剂,其分别为“焊剂”两字拼音的第一个字母。
第一位数字x 1为3、4、5。
表示焊缝金属抗拉强度的等级,如表1所示。
表1 焊缝金属拉伸力学性能要求(GB5293-85)第二位数字x 2为0或1,表示力学性能试样的状态,“0”表示焊后状态,“1”表示焊后热处理状态。
第三位数字x 3表示焊缝金属缺口冲击韧度值小于34J/cm 2的最低试验温度,分级标准见表2。
表2 焊缝金属缺口冲韧度要求(GB5293-85)尾部Hxxx 表示焊接试板用焊丝牌号。
举例:HJ403-H08M n A 即表示采用H08M n A 焊丝,试样在焊后状态的抗拉强度为412-549MPa ,屈服强度≥329MPa ,伸长度不小于22%,-30ºC 的缺口冲击韧度不小于34J/cm 2。