焊条电弧焊时焊条焊件和药皮_电焊条药皮使焊缝金属
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电弧焊接,怎样操作
焊条电弧焊最基本的操作是引弧、运条和收尾
(一)引弧
引弧即产生电弧。焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧,依靠电焊条瞬时接触工件实现。引弧时必须将焊条末端与焊件表面接触形成短路,然后迅速将焊条向上提起2~4mm的距离,此时电弧即引燃。引弧的方法有两种:碰击法和擦划法,详见图3—14
图3—14 引弧方法
(1)碰击法。也称点接触法或称敲击法。碰击法是将焊条与工件保持一定距离,然后垂直落下,使之轻轻敲击工件,发生短路,再迅速将焊条提起,产生电弧的引弧方法。此种方法适用于各种位置的焊接。
(2)擦划法。也称线接触法或称摩擦法。擦划法是将电焊条在坡口上滑动,成一条线,当端部接触时,发生短路,因接触面很小,温度急剧上升,在未熔化前,将焊条提起,产生电弧的引弧方法。此种方法易于掌握,但容易沾污坡口,影响焊接质量。
上述两种引弧方法应根据具体情况灵活应用。擦划法引弧虽比较容易,但这种方法使用不当时,会擦伤焊件表面。为尽量减少焊件表面的损伤,应在焊接坡口处擦划,擦划长度以20~25mm为宜。在狭窄的地方焊接或焊件表面不允许有划伤时,应采用碰击法引弧。碰击法引弧较难掌握,焊条的提起动作太快并且焊条提得过高,电弧易熄灭;动作太慢,会使焊条粘在工件上。当焊条一旦粘在工件上时,应迅速将焊条左右摆动,使之与焊件分离;若仍不能分离时,应立即松开焊钳切断电源,以免短路时间过长而损坏电焊机。
(3)引弧的技术要求。在引弧处,由于钢板温度较低,焊条药皮还没有充分发挥作用,会使引弧点处的焊缝较高,熔深较浅,易产生气孔,所以通常应在焊缝起始点后面10mm处引弧,如图3—15。引燃电弧后拉长电弧,并迅速将电弧移至焊缝起点进行预热。预热后将电弧压短,酸性焊条的弧长约等于焊条直径,碱性焊条的弧长应为焊条直径的一半左右,进行正常焊接。采用上述引弧方法即使在引弧处产生气孔,也能在电弧第二次经过时,将这部分金属重新熔化,使气孔消除,并且不会留引弧伤痕。为了保证焊缝起点处能够焊透,焊条可作适当的横向摆动,并在坡口根部两侧稍加停顿,以形成一定大小的熔池。
图3—15 引弧点的选择
引弧对焊接质量有一定的影响,经常因为引弧不好而造成始焊的缺陷。综上所述,在引弧时应做到以下几点:
(1)工件坡口处无油污、锈斑,以免影响导电能力和防止熔池产生氧化物。
(2)在接触时,焊条提起时间要适当。太快,气体未电离,电弧可能熄灭;太慢,则使焊条和工件粘合在一起,无法引燃电弧。
(3)焊条的端部要有裸露部分,以便引弧。若焊条端部裸露不均,则应在使用前用锉刀加工,防止在引弧时,碰击过猛使药皮成块脱落,引起电弧偏吹和引弧瞬间保护不良。
(4)引弧位置应选择适当,开始引弧或因焊接中断重新引弧,一般均应在离始焊点后面10~20mm处引弧,然后移至始焊点,待熔池熔透再继续移动焊条,以消除可能产生的引弧缺陷。
(二)运条
电弧引燃后,就开始正常的焊接过程。为获得良好的焊,缝成形,焊条得不断地运动。焊条的运动称为运条。运条是电焊工操作技术水平的具体表现。焊缝质量的优劣、焊缝成形的好坏,主要由运条来决定。
运条由三个基本运动合成,分别是焊条的送进运动、焊条的横向摆动运动和焊条的沿焊缝移动运动,详见图3—16。
图3—16 焊条的三个基本运动
1—焊条送进 2—焊条摆动 3—沿焊缝移动
(1)焊条的送进运动。主要是用来维持所要求的电弧长度。由于电弧的热量熔化了焊条端部,电弧逐渐变长,有熄弧的倾向。要保持电弧继续燃烧,必须将焊条向熔池送进,直至整根焊条焊完为止。为保证一定的电弧长度,焊条的送进速度应与焊条的熔化速度相等,否则会引起电弧长度的变化,影响焊缝的熔宽和熔深。
(2)焊条的摆动和沿焊缝移动。这两个动作是紧密相联的,而且变化较多、较难掌握。通过两者的联合动作可获得一定宽度、高度和一定熔深的焊缝。所谓焊接速度即单位时间内完成的焊缝长度。如图3—17,表示焊接速度对焊缝成形的影响。焊接速度太慢,会焊成宽而局部隆起的焊缝;太快,会焊成断续细长的焊缝;焊接速度适中时,才能焊成表面平整,焊波细致而均匀的焊缝。
图3—17 焊接速度对焊缝成形的影响
(3)运条手法。为了控制熔池温度,使焊缝具有一定的宽度和高度,在生产中经常采用下面几种运条手法。
1)直线形运条法。采用直线形运条法焊接时,应保持一定的弧长,焊条不摆动并沿焊接方向移动。由于此时焊条不作横向摆动,所以熔深较大,且焊缝宽度较窄。在正常的焊接速度下,焊波饱满平整。此法适用于板厚3~5mm的不开坡口的对接平焊、多层焊的第一层焊道和多层多道焊。
2)直线往返形运条法。此法是焊条末端沿焊缝的纵向作来回直线形摆动,如图3—18所示,主要适用于薄板焊接和接头间隙较大的焊缝。其特点是焊接速度快,焊缝窄,散热快。
图3—18 直线往返形运条法
3)锯齿形运条法。此法是将焊条末端作锯齿形连续摆动并向前移动,如图3—19所示,在两边稍停片刻,以防产生咬边缺陷。这种手法操作容易、应用较广,多用于比较厚的钢板的焊接,适用于平焊、立焊、仰焊的对接接头和立焊的角接接头。
图3—19 锯齿形运条法
4)月牙形运条法。如图3—20所示,此法是使焊条末端沿着焊接方向作月牙形的左右摆动,并在两边的适当位置作片刻停留,以使焊缝边缘有足够的熔深,防止产生咬边缺陷。此法适用于仰、立、平焊位置以及需要比较饱满焊缝的地方。其适用范围和锯齿形运条法基本相同,但用此法焊出来的焊缝余高较大。其优点是,能使金属熔化良好,而且有较长的保温时间,熔池中的气体和熔渣容易上浮到焊缝表面,有利于获得高质量的焊缝。
图3—20 月牙形运条法
5)三角形运条法。如图3—21所示,此法是使焊条末端作连续三角形运动,并不断向前移动。按适用范围不同,可分为斜三角形和正三角形两种运条方法。其中斜三角形运条法适用于焊接T形接头的仰焊缝和有坡口的横焊缝。其特点是能够通过焊条的摆动控制熔化金属,促使焊缝成形良好。正三角形运条法仅适用于开坡口的对接接头和T形接头的立焊。其特点是一次能焊出较厚的焊缝断面,有利于提高生产率,而且焊缝不易产生夹渣等缺陷。
图3—21 三角形运条法
6)圆圈形运条法。如图3—22所示,将焊条末端连续作圆圈运动,并不断前进。这种运条方法又分正圆圈和斜圆圈两种。正圆圈运条法只适于焊接较厚工件的平焊缝,其优点是能使熔化金属有足够高的温度,有利于气体从熔池中逸出,可防止焊缝产生气孔。斜圆圈运条法适用于T形接头的横焊(平角焊)和仰焊以及对接接头的横焊缝,其特点是可控制熔化金属不受重力影响,能防止金属液体下淌,有助于焊缝成形。
图3—22 圆圈形运条法
(三)收尾
电弧中断和焊接结束时,应把收尾处的弧坑填满。若收尾时立即拉断电弧,则会形成比焊件表面低的弧坑。
在弧坑处常出现疏松、裂纹、气孔、夹渣等现象,因此焊缝完成时的收尾动作不仅是熄灭电弧,而且要填满弧坑。收尾动作有以下几种:
(1)划圈收尾法。焊条移至焊缝终点时,作圆圈运动,直到填满弧坑再拉断电弧。主要适用于厚板焊接的收尾。
(2)反复断弧收尾法。收尾时,焊条在弧坑处反复熄弧、引弧数次,直到填满弧坑为止。此法一般适用于薄板和大电流焊接,但碱性焊条不宜采用,因其容易产生气孔。
(3)回焊收尾法。焊条移至焊缝收尾处立即停止,并改变焊条角度回焊一小段。此法适用于碱性焊条。
当换焊条或临时停弧时,应将电弧逐渐引向坡口的斜前方,同时慢慢抬高焊条,使得熔池逐渐缩小。当液体金属凝固后,一般不会出现缺陷。
焊接10大技术知识点,钢结构人要牢记!
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1、什么是引弧?引弧有哪些方法?引弧时需要注意什么?
引燃并产生稳定电弧的过程称为引弧。引弧方法划擦引弧法和直接引弧法两种。
划擦引弧法, 将焊条末端对准引弧处,然后象划火柴似的,使焊条在焊件表面利用腕力轻轻的划一下,划擦距离10-20毫米,并将焊条提起3-3毫米。
直接引弧法, 先将焊条对准焊件待焊部位轻轻触击,并将焊条适时提起2-3毫米,即可引燃。
引弧时焊条提起动作要快,否则容易粘在工件上。如发生粘条,可将焊条左右摇动后拉开,若接不开,则要松开焊钳,切断焊接电路,待焊件稍冷后再作处理。
引弧时需注意以下几点:
(1)引弧后应保证电弧长度不超过焊条的直径。引弧时不要用力过大,防止引弧端药皮碰裂,甚至脱落,影响引弧和焊接。
(2)引弧时不能随意在焊件上打火,尤其是高强度钢、低温钢、不锈钢。这是因为电弧划伤部位容易引起淬硬或微裂,不锈钢会降低耐蚀性。
(3)引弧时,如果将焊条与焊件连在一起,通过晃动不能取下,应立即将焊钳取下,待焊条冷却后,就很容易取下来了。
2、什么是焊前的点固?
为了固定两焊件的相对位置,焊前要在工件两端进行定位焊(通常称为点固)。
点固后要把渣清理干净。若焊件较长,则可每隔200-300mm左右,点固一个焊点。
3、什么叫正接?什么叫反接?
在焊接过程中,电弧焊机的两个极分别接到焊条和焊件上,形成一个完整的焊接回路。
对于直流焊机来说,一个极为正极,另一个极为负极。当焊件接正极,焊钳(焊条)接负极时,称为正接法(简称正接),反之称为反接法(简称反接)。
对于交流焊机,由于电源的极性是交变的,所以不存在正接和反接的问题。
4、焊条电弧焊焊接时如何起头?
焊缝的起头是焊缝的开始部分,由于焊件的温度低,引弧后又不能迅速的使焊件温度升高,一般情况下,这部分焊缝余高略高,熔深较浅,甚至会出现融合不良和夹渣,因此引弧后应稍微拉长电弧对工件预热,然后压力电弧进行正常焊接。
平焊和碱性焊条多采用回焊法,从距离始焊点10毫米引弧,回焊到起始点,逐渐压低电弧,同时焊条做微微摆动,从而达到所需要的焊缝宽度,然后进行正常的焊接。
5、焊接电弧电压是什么?有什么作用?
电弧两端(两电极)之间的电压降称为电弧电压。 它包括阴极电压降、阳极电压降和弧柱电压降,在数值上等于三个电压降之和。
电弧电压主要取决于电弧长度,电弧长电弧电压大,电弧短电弧电压小。电弧电压大则焊缝熔宽大,电弧电压小则焊缝熔宽小。
在焊接过程中,为了获得合适的熔宽和熔深,随着焊接电流的增大,应该相应增大电弧电压。
6、焊接速度是什么?有什么作用?
单位时间内完成的单道焊缝长度称为焊接速度。 焊接的速度取决于焊接电流的大小。焊接电流大,可提高焊接速度,但不要误认为焊接生产效率的高低取决于焊接速度;
不是焊接速度越高,焊接生产效率就越高,而是焊接电流大小决定焊接生产效率的高低。焊接电流越大,单位时间内熔化金属量越多,则焊接生产效率越高。
在一定焊接电流下,焊接速度的大小影响着焊道厚度。焊接速度大则焊道薄,焊接速度小则焊道厚。
7、为什么焊接电弧会偏吹?有什么危害?
引起焊接电弧偏吹的因素有以下三种:
(1)焊条药皮偏心量过大引起电弧偏吹:
焊条电弧焊时,焊条药皮的熔化速度比焊芯熔化速度慢,在焊接过程中焊条药皮形成一个套管,有利于保护电弧。当焊条药皮厚薄不均匀时,厚药皮的熔化速度慢于薄药皮,则在焊接过程中的药皮套管长度方向出现偏斜,势必引起电弧偏向药皮薄的方向。
(2)电弧区域磁场强度不均匀引起的电弧偏吹:
由于电弧轴线两侧受到不对称磁场作用力,电弧偏向磁场强度弱的方向。电弧区的一侧有良好导体(如筋板)存在时,则电弧偏向导体一侧。假如连接工件的电缆线接到电弧轴线的左侧,则电弧向右侧偏吹。
(3)电弧周围的气流干扰引起电弧偏吹:
电弧顺着气流方向偏吹,即从强气流向弱气流方向偏吹。
电弧偏吹的结果:
破坏了电弧的稳定性,使电弧区保护不良,飞溅严重,可造成气孔、未焊透等焊接缺陷。
8、防止电弧偏吹的措施有哪些?
防止电弧偏吹的措施有:
(1)选择药皮不偏心的焊条,并按规定烘干。
(2)采用短弧操作,以增强电弧的“刚度”来抵消电弧偏吹的影响。
(3)调整焊条施焊角度,使焊条倾斜角度偏向电弧偏吹的反方向,通过改变施焊倾斜角度来改善电弧偏吹的现象。
(4)在焊接有间隙的对接焊缝第一层焊缝时,可在间隙背部加垫板或填焊丝,以防止热对流引起的电弧偏吹。也可采用逆向分段法,或焊缝两端增加引弧板与熄弧板来改善热对流引起的电弧偏吹。
(5)在焊接钢结构(如带筋的梁柱结构)尽可能采用交流电源。
(6)通过改变连接焊件的电缆线(地线)部位,尽可能使电弧周围的磁场作用力均匀分布。
9、焊条电弧焊时,对焊条有什么要求?
选用焊条时应考虑下列原则:
(1)根据被焊金属材料类别选择相应焊条种类(大类)。例如,焊接碳钢或普通低合金钢时,应选用结构钢焊条。
(2)焊缝性能要和母材性能相同,或焊缝化学成分类型和母材相同,以保证性能相同。
选用结构钢焊条时,首先根据母材的抗拉强度按“等强”原则,选用强度级别相同的结构钢焊条。其次,对于焊缝性能(延性、韧性)要求高的重要结构,或容易产生裂纹的钢材和结构(厚度大、刚性大、施焊环境温度低等)焊接时,应选用碱性焊条,甚至超低氢焊条、高韧性焊条。
选用不锈钢焊条及钼和铬钼耐热钢焊条时,应根据母材化学成分类型选择化学成分类型相同的焊条。
(3)焊条工艺性能要满足施焊要求。如在非水平位置施焊时,应选用适于各种位置焊接的焊条。又如,向下立焊、管道焊接、底层焊接、盖面焊、重力焊时,可选用相应的专用焊条。此外,在保证性能要求的前提下、应优先选择价格低、熔敷效率高的焊条。
10、什么是定位焊?定位焊应注意哪些事项?
焊前,为装配和固定焊件上的接缝位置而进行的焊接。装配与焊接是焊接结构制造过程中最重要的生产环节。而定位焊则是装配环节中经常采用的方法。因为定位焊缝是作为正式焊缝留在焊接结构中,因此对定位焊使用的焊条、焊接工艺以及操作技能,应与正式焊缝完全一致。
定位焊应遵循如下要求:
(1)定位焊的焊条原则上与产品焊缝相同。当采用拉紧板对合金结构钢进行定位焊时,允许采用比产品焊缝强度低的低氢型药皮焊条。
(2)定位焊的焊条应按规定烘干。
(3)定位焊的预热温度应取产品焊缝预热温度上限。定位焊处预热范围为定位焊周围约150mm。
(4)定位焊可采用稍大的线能量,既要焊牢又要防止咬边,可采用连续多层多道焊。
(5)避免在焊缝或结构断面突变处进行定位焊。
焊条电弧焊时焊条药皮是起什么作用?
焊条药皮的作用是:
1,保证电弧稳定燃烧,使焊接过程正常进行。药皮燃烧速度低于焊芯,形成套筒状保护。
2,保护电弧及熔池。空气中的氮气、央企等气体对焊接熔池的冶金反映有不良影响,利用药皮熔化后形成的气体可以隔绝熔池中的空气侵入。药皮融化后形成熔渣覆盖在焊缝表面,可以隔绝还未完全冷却的焊缝与空气接触。降低焊缝冷却速度。有利于焊缝中有害气体的逸出。防止气孔产生。改善焊缝组织和性能。
3,药皮参与了复杂的冶金反应。通过焊条药皮将所需要的合金元素深入到焊缝金属中。可以控制焊缝的化学成分。以获得所需的焊缝性能。在药皮中填入硅、锰等合金化元素,焊缝可以起到脱氧、脱硫、脱磷等作用。从而改善焊缝质量。
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