第9章药芯焊丝电弧焊
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二氧化碳气体保护焊和药芯焊丝电弧焊的安全操作技术1.个人防护:在进行焊接操作前,工人应佩戴适当的个人防护装备,包括防护眼镜、面具或面罩、耳塞、焊手套和防护鞋。
2.通风条件:二氧化碳气体保护焊和药芯焊丝电弧焊都会产生有害气体和烟雾,因此在焊接现场应保持良好的通风条件。
如果没有充足的室外空气流通,应使用排风设备或开启窗户和门。
3.紧急救援设备:在焊接现场应配备紧急救援设备,如灭火器、急救箱等,以备发生意外情况时使用。
4.焊接区域的准备:在进行焊接操作前,工人应确保焊接区域干净整洁,并清除可燃物和易燃物。
5.电源和设备检查:在焊接操作前,工人应检查电源和设备是否正常工作,避免电源过载和设备故障造成的安全隐患。
6.关注电弧反射:二氧化碳气体保护焊和药芯焊丝电弧焊的操作时,电弧可能会产生强烈的光辐射和紫外线。
因此,焊工需要注意避免直接暴露在电弧反射区域,必要时使用防辐射护目镜或屏蔽板。
7.火器使用:在进行焊接操作时,应远离容易燃烧的材料和容器。
在焊接现场应配备专门的焊接台、电工桶和焊网等,用于安全储存和堆放焊接设备和材料。
8.安全操作技巧:在进行焊接操作时,工人应按照正确的操作程序进行,熟悉设备和工具的使用方法,遵守焊接规范和标准,并避免急躁和粗心导致的操作失误。
9.焊接结束后的处理:在完成焊接操作后,应及时关闭焊接设备和电源,清理焊接区域,妥善保管焊接设备和材料。
10.培训和意识提高:为了确保焊接操作的安全性,工人应接受相应的培训并提高安全意识,定期进行安全检查和维护,以确保设备和工具的正常运行。
总之,二氧化碳气体保护焊和药芯焊丝电弧焊是常见的焊接技术,但在进行焊接操作时,焊工需要注意安全操作技巧,佩戴适当的个人防护装备,保持良好的通风条件,定期检查和维护设备,遵守安全规范和操作程序。
只有这样,才能确保焊接操作的安全性。
药芯焊丝电弧焊工艺分析及其应用研究文章主要对药芯焊丝电弧焊工艺特点与应用形式进行研究,具体是基于药芯焊丝电弧焊具有工艺性能良好、生产效率较高等特点,对其在掘进机截割头制造过程中的具体应用进行解析,最后药芯焊丝电弧焊的应用要点进行概括,希望该焊接手段在我国制造行业将会获得更大的应用空间。
标签:药芯焊丝;电弧焊;工艺分析;掘进机截割头;应用形式药芯焊丝电弧焊方法(FMAW)是在熔化极气体保护焊(GMAW)上发展起来的,与GMAW工作原理类似,FMAW能够利用连贯性的电弧热达到熔化焊接接头金属的目标,从而有效的将焊丝和工件衔接在一起[1]。
FMAW焊丝为管状构造,电弧维护是药芯内药剂分解的气体(通常为CO2)。
基于药芯焊丝电弧焊可以实现优化工艺性能等实况,本文对其工艺特点与在工业制造领域具体应用形式进行研究。
1 药芯焊丝电弧焊工艺特点分析(1)焊接工艺性能优良。
与实芯焊丝气保护焊相比较,药芯焊丝电弧焊在获得优良焊缝金属方面体现出巨大优越性。
对其原因进行剖析,主要是由于药芯内存有稳弧剂与造渣剂,从而保证电弧的稳定性与柔韧性,熔滴过渡环节的均匀性,残渣溅出量的极少性与易脱落性,焊道的优质性。
(2)生产效率高。
焊接生产效率可以由熔敷速度间接体现出来。
对于药芯焊丝电弧焊而言,因为药芯导电性不强,且大部分电流汇聚在横截面积较小的金属位置,所以焊接电流密度变大,焊丝熔敷速率势必会提高。
与手工电弧焊相比较,药芯焊丝电弧焊熔敷速度更大,两者速度比大概为1:4。
基于电弧焊熔敷速度又与焊丝半径相关联这一实况,适度减少焊丝半径,可以确定增加熔敷速度的效果,目前科研人员正研究半径(r≤010.8mm)的藥芯半径。
(3)焊接成本相对较低。
相关资料记载,药芯焊丝CO2保护焊的成本花销不足手工电弧焊的90%。
尽管其成本与实芯焊丝CO2大体持平,但是仅仅是药芯焊丝成本略高于实芯焊丝,其他方面制造成本均低于实芯焊丝[2]。
这能够间接的推测出随着药芯焊丝的改良发展,以及其单价的压缩,药芯焊丝电弧焊的经费开销势必会低于实芯焊丝CO2保护焊。
药芯焊丝电弧焊(FCAW)焊接方法简介药芯焊丝是继电焊条、实芯焊丝之后广泛应用的又一类焊接材料,使用药芯焊丝作为填充金属的各种电弧焊方法称为药芯焊丝电弧焊。
药芯焊丝电弧焊根据外加保护方式不同有药芯焊丝气体保护电弧焊、药芯焊丝埋弧焊及药芯焊丝自保气体保护焊、药芯焊丝熔化极惰性护焊。
药芯焊丝气体保护焊又有药芯焊丝C02气体保护焊和药芯焊丝混合气体保护焊等,其中应用最广的是药芯焊丝C0气体2保护焊。
(一)药芯焊丝气体保护焊1、药芯焊丝气体保护焊的原理药芯焊丝气体保护焊的基本工作原理与普通熔化极气体保护焊一样,是以可熔化的药芯焊丝作为电极及填充材料,在外加气体(如CO)保护下进行焊接的2电弧焊方法。
与普通熔化极气体保护焊的主要区别在于焊丝内部装有药粉,焊接时,在电弧热作用下,熔化状态的药芯焊丝、焊丝金属,母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用,同时形成一层较薄的液态熔渣包覆熔滴并覆盖熔池,对熔化金属形成了又一层的保护。
实质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法,如图1-10所示。
图1-10药芯焊丝气体保护焊焊接示意图2、药芯焊丝气体保护焊的特点药芯焊丝气体保护焊综合了焊条电弧焊和普通熔化极气体保护焊的优点,其主要优点是:1)、采用气渣联合保护,保护效果好,抗气孔能力强,焊缝成形美观,电弧稳定性好,飞溅少且颗粒细小。
2)、焊丝熔敷速度快,熔敷速度明显高于焊条,并略高于实芯焊丝,熔敷效率和生产率都较高,生产率比焊条电弧焊高3~4倍,经济效益显著。
3)、焊接各种钢材的适应性强,通过调整药粉的成分与比例,可焊接和堆焊不同成分的钢材。
4)、由于药粉改变了电弧特性,对焊接电源无特殊要求,交、直流,平缓外特性均可。
药芯焊丝气体保护焊也有不足之处:焊丝制造过程复杂;送丝较实芯焊丝困难,需要采用降低送丝压力的送丝机构等;焊丝外表面易锈蚀,药粉易吸潮,故使用前应对焊丝外表面进行清理和250~300℃的烘烤。
(二)药芯焊丝自保护焊自保护药芯焊丝或称为明弧焊用药芯焊丝,是在焊接过程中不需要外加保护气或焊剂的一类焊丝(见图1-11)。
药芯焊丝电弧焊FCAW -SS Innershield®FCAW -GS Outershield®Copyright Ó2002-10 Lincoln Global Inc.12什么是FCAW-SS? FCAW-SS = 药芯焊丝电弧焊–自保护焊t Innershield ®焊接方法t 林肯电气公司研发的工艺方法t 其为管焊丝,管芯为焊剂成分,作用是保护焊缝成型。
t 大部分焊丝在DCEN (DC-)极性下运行,而一些在DCEP (DC+)下运行。
焊丝供给系统电源焊枪工件送丝机FCAW-SS –优点t可用于户外操作t无保护气体费用t熔敷率高FCAW-SS –优点t机械性能好Array t除烟有效t能够在较差钢材上进行焊接t全位置焊接FCAW-SS –局限性t飞溅物t焊渣(清洁时间)t再次起弧前需剪断焊丝端部6什么是FCAW-GS?FCAW-GS = 药芯焊丝电弧焊–气体保护t “双保护式”焊接方法t 其为管焊丝,管芯为焊剂成分t 配用外部的保护气体t 一般在DCEP (DC+)极性下运行。
保护气气源保护气调节器送丝机焊丝供给系统焊接电源焊枪FCAW-GS –优点t焊缝(珠)外观好Array t飞溅物很少,甚至无t熔敷率高t机械性能好FCAW-GS –优点t高效(90+%)t全位置焊接t能够沉积低氢焊缝9FCAW-GS –局限性t 烟雾t 需携带相关设施t 需在室内焊接t 有产生气疤的可能性t 需对保护气体t 高辐射热t 焊渣FCAW 焊接原理1011FCAW-SS 工作原理t 焊丝和工件之间的电弧熔化了焊丝和接头。
t 形成焊缝金属和焊渣t 因焊渣较熔融金属轻,故上浮于表面。
t DC 极性导电嘴工件电弧熔融的焊缝金属经固化的焊缝金属保护性焊渣自保护药芯焊丝绝缘导套电流导并FCAW-GS 工作原理t焊丝和工件之间的电弧熔化了焊丝和接头。
t形成焊缝金属和焊渣t因焊渣较熔融金属轻,故上浮于表面。
什么是药芯焊丝电弧焊?药芯焊丝电弧焊是利用药芯焊丝与工件之间的电弧进行加热的一种焊接方法,英文名称的简写为FCAW o在电弧热量的作用下,焊丝金属及工件被连接部位发生熔化,形成熔池,电弧前移后熔池尾部结晶形成焊缝。
什么是药芯焊丝?药芯有何特点?药芯焊丝是将薄钢带卷成钢管或异形钢管,在管内填满一定成分的药粉,经拉制而成的一种焊丝。
药芯的成分与焊条药皮的成分类似,主要由稳弧剂、造渣剂、造气剂、合金剂、脱氧剂等组成。
药芯焊丝中的焊药起何作用?焊药起的作用与焊条药皮起的作用类似,主要有以下几种。
①保护作用焊药中的有些组分发生分解,有些发生熔化!焊药分解会放出气体,放出的气体提供部分或大部分保护作用。
熔化的焊药形成熔渣,熔渣覆盖在熔滴与熔池表面,液态金属进行保护。
②稳弧药芯中的稳弧剂可稳定电弧,降低飞溅率。
③合金化作用有些药芯中有合金元素,可使焊绛合金化。
④脱氧作用熔渣的合金元素可与液态金属发生冶金反应。
改善焊缝金属的成分,提高其力学性能。
另外,覆盖的熔渣还能降低熔池的冷却速度,延长熔池的存在时间,有利于降低焊缝中有害气体的含量和防止气孔。
图5.1药芯焊丝电弧焊原理示意图I一喷嘴;2导电嘴;3药芯焊丝;4保护气体;5电弧:6工件;7焊缝;8渣壳;9烯渣;10熔池原理示意图药芯焊丝电弧焊有哪几种?根据是否使用外部保护气体,药芯焊丝电弧焊分为两种:药芯焊丝气体保护焊(FCAW・G)和自保护焊(FCAW-S)。
药芯焊丝气体保护焊通常利用二氧化碳或二氧化碳加氢气作保护气体,焊丝中的焊药所含的造气剂很少,这种方法与一般的气体保护焊类似。
自保护焊不用外加保护气体,焊药中有大量的造气剂,利用造气剂分解出的气体和熔渣进行保护。
药芯焊丝电弧焊具有以下优点。
①焊接生产率高熔敷效率高(可达85%~90%),熔敷速度快;平焊时,熔敷速度为手工电弧焊的1.5倍,其他位置的焊接时,为手工电弧焊的3~5倍。
②飞溅小、焊缝成形好药芯中加入了稳弧剂,因此电弧稳定,飞溅小,焊缝成形好。