埋弧焊一般采用粗焊丝电弧具有上升的(埋弧焊时采用)
埋弧焊电源需要什么样的调节特性?为什么?
采用陡降外特性。因为埋弧焊是自动焊接,焊接过程中经常发生的是焊丝与工件的距离发生变化,采用陡降的外特性可以将距离变化在电压上很好的体现出来,而电压作为反馈量用来调整送丝速度,使焊丝与工件的距离趋于稳定。
埋弧焊电源有哪些特点
埋弧焊电源也有交直流之分,直流电源包括硅弧焊整流器、晶闸管式弧焊整流器和内燃机驱动弧焊发电机(电动机驱动的已趋于淘汰),可提供平特性、缓降特性、陡降特性、垂降特性的输出。交流电源大都为弧焊变压器,一般为陡降特性输出。由于埋弧焊的特点,一般埋弧焊机都要求有100%负载持续率的大电流输出。
(1)直流平特性与缓降特性电源 配合等速送丝系统,以电弧自身调节作用实现弧长的自动调节,适用于1000a以下电流的场合。缓降特性电源使用很广泛。平特性电源一般只用于细丝(φ≤3mm)埋弧焊。
(2)直流垂降特性与陡降特性电源 配合变速送丝系统,以电弧电压的负反馈实现弧长的自动调节。由于垂降特性不具备电弧自身调节作用,故使用更多的是陡降特性电源,适用于粗丝大电流场合的焊接。
埋弧焊电源可以用交流(弧焊变压器)、直流(弧焊发电机或弧焊整流器)或交直流并用。要根据具体的应用条件,如焊接电流范围、单丝焊或多丝焊、焊接速度、焊剂类型等选用。
一般直流电源用于小电流范围、快速引弧、短焊缝、高速焊接,所采用焊剂的稳弧性较差及对焊接工艺参数稳定性有较高要求的场合。采用直流电源时,不同的极性将产生不同的工艺效果。当采用直流正接(焊丝接负极)时,焊丝的熔敷率最高;采用直流反接(焊丝接正极)时,焊缝熔深最大。
埋弧焊为什么用比焊条电弧焊大的多的焊接电流
焊条电弧焊焊接时,若使用焊接电流过大,其电阻热会使焊芯发红且温度过高,将造成药皮脱落而影响熔渣保护效果。
埋弧焊是自动焊,焊接电流是经过导电嘴在即将进入电弧空间时送人焊丝的,焊丝伸出长度较小,产生的电阻热小,所以允许使用比焊条电弧焊大得多的焊接电流,且焊丝不会产生因电阻热发红的问题。
所以埋弧焊时可以采用更粗的焊丝及焊接电流,从而增加了焊丝的熔化速度及焊接熔深,会大大提高焊接生产率。
埋弧焊应选用直径较粗的焊丝是对是错
选择直径相对较粗的焊丝对于埋弧焊来说是合适的选择.一般在生产上选择使用该生产工艺的时候,都是意在发挥它生产效率高、劳动强度低、焊缝质量要求稳定、外观成型好,坡口精度要求高的场合.
埋弧焊的原理是什么 ?
埋弧焊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。
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连接。焊接回路包括焊接电源、连接电缆、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。
埋弧焊的优点和缺点
埋弧焊的主要优点
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。
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/mm。
焊剂的存在不仅能隔开融化金属与空气的接触,而且使熔池金属较慢凝固。液体金属与融化的焊剂有较多时间进行冶金反应,减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素,提高焊缝金属的力学性能。
在有风的环境中焊接时,埋弧焊的保护效果比其他电弧焊方法好。
自动焊接时,焊接参数可通过自动调节保持稳定。与手工电弧相比,焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度大大降低。
没有电弧光辐射,劳动条件较好。
埋弧焊的主要缺点
由于采用颗粒状焊剂,这种焊接方法一般只适用于平焊位置。其他位置焊接需采用特殊措施以保证焊剂能覆盖焊接区。
不能直接观察电弧与坡口的相对位置,如果没有采用焊缝自动跟踪装置,则容易焊偏。
埋弧焊电弧的电场强度较大,电流小于100A时电弧不稳,因而不适于焊接厚度小于1mm的薄板。
埋弧焊的使用范围
由于埋弧焊熔深大,生产率高,机械化操作的过程高,因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。在造船、锅炉与压力容器、桥梁、起重机械、铁路车辆、工程机械、重型机械和冶金机械、核电站结构、海洋结构等制造部门有着广泛的应用,是当今焊接生产中最普遍使用的焊接方法之一。
埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外,还可在基体金属表面堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。
随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术的发展,埋弧焊能焊的材料已从碳素结构钢发展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢等以及某些有色金属,如镍基合金、钛合金、铜合金等。
第四节、埋弧焊的操作技术和安全特点
一、埋弧焊的操作技术
(一)埋弧焊工艺参数
埋弧焊焊接规范主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径等。
工艺参数主要有:焊丝伸出长度、电源种类和极性、装配间隙和坡口形式等。
选择埋弧焊焊接规范的原则是保证电弧稳定燃烧,焊缝形状尺寸符合要求,表面成形光洁整齐,内部无气孔、夹渣、裂纹、未焊透、焊瘤等缺陷。常用的选择方法有查表法、试验法、经验法、计算法。不管采用哪种方法所确定的参数,都必须在施焊中加以修正,达到最佳效果时方可连续焊接。
操作技术
对接直焊缝焊接技术
对接直焊缝的焊接方法有两种基本类型,即单面焊和双面焊。根据钢板厚度又可分为单层焊、多层焊,又有各种衬垫法和无衬垫法。
焊剂垫法埋弧自动焊。在焊接对接焊缝时,为了防止熔渣和熔池金属的泄漏,采用焊剂垫作为衬垫进行焊接。焊剂垫的焊剂与焊接用的焊剂相同。焊剂要与焊件背面贴紧,能够承受一定的均匀的托力。要选用较大的焊接规范,使工件熔透,以达到双面成形。
手工焊封底埋弧自动焊。对无法使用衬垫的焊缝,可先行用手工焊进行封底,然后再采用埋弧焊。
悬空焊。悬空焊一般用于无破口、无间隙的对接焊,它不用任何衬垫,装配间隙要求非常严格。为了保证焊透,正面焊时要焊透工件厚度的40%~50%,背面焊时必须保证焊透60%~70%。在实际操作中一般很难测出熔深,经常是靠焊接时观察熔池背面颜色来判断估计,所以要有一定的经验。
多层埋弧焊。对于较厚钢板,一次不能焊完的,可采用多层焊。第一层焊时,规范不要太大,既要保证焊透,又要避免裂纹等缺陷。每层焊缝的接头要错开,不可重叠。
埋弧焊特点:
特点:
1)生产效率高。埋弧焊所用焊接电流大,相应电流密度也大,见表4-1。同时,焊剂和熔渣具有隔热作用,电弧的熔透能力和焊丝的熔敷速度都大大提高。
以板厚8-10mm的钢板对接为例,单丝埋弧焊焊接速度可达30~50m/h,若采用双丝和多丝焊,速度还可以提高1倍以上,而焊条电弧焊接速度则不超过6~8m/h。同时由于埋弧焊热效率高,熔深大,单丝埋弧焊不开坡口一次熔深可达20mm。
2)焊接质量好。因为熔渣的保护,熔化金属不与空气接触,焊缝金属中含氮量低,而且熔池金属凝固较慢,液体金属和熔化焊剂间的冶金反应充分,减少了焊缝中产生气孔、裂纹的可能性。
焊剂还可以向焊缝过渡一些合金元素,调整化学成分,提高力学性能。自动焊时,焊接工艺参数通过自动调节保持稳定,对焊工操作技术要求不高,焊缝成形好,成分稳定,力学性能好,焊缝质量高。
3)劳动条件好。埋弧焊弧光不外露,没有弧光辐射,机械化的焊接方法减轻了手工操作强度。
4)埋弧焊采用颗粒状焊剂进行保护,一般只适用于平焊和角焊位置的焊接,其他位置的焊接,则需采用特殊装置来保证焊剂覆盖焊缝区。
5)焊接时不能直接观察电弧与坡口的相对位置,需要采用焊缝自动跟踪装置来保证焊炬对准焊缝不焊偏。
6)埋弧焊使用电流较大,电弧的电场强度较高,电流小于100A时,电弧稳定性较差,因此不适宜焊厚度小于1mm的薄件。
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