埋弧焊焊接工藝技術有哪些
1. 請問電焊也埋弧焊之間是一個怎樣的關系焊接工藝有哪些呢
你說的電焊其實就抄是襲電弧焊,他的定義是:利用焊條(或焊絲)通過電弧高溫融化金屬部件需要連接的地方而實現的一種焊接操作。
而埋弧焊的定義則是:(含埋弧堆焊及電渣堆焊等)是一種電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法。
兩者都屬於熔焊。一般電弧焊都是手工焊接,而埋弧焊則一般是機動焊和自動焊。他們的機械化程度不同。所以其焊接工藝是有很大區別的。
說到焊接工藝:對一般沒有技術要求的,就是焊接電流、電壓、焊接速度等熱輸入參數。
題外話:如果對專門搞焊接的來說,要考慮的可就多了,除了熱輸入參數外,還有母材的坡口,焊前預熱,焊接時的層間溫度,焊後的熱處理等因素。
2. 埋弧焊的材料工藝
1.材料
母材板厚為18 mm,試板尺寸為 mm×500 mm,焊絲直徑為4.0 mm,焊劑粒度為8~60目,合金粉末粒度為80~200目。化學成分見表1。
表1 木材、焊絲和合金錶面的化學成分 單位:% 2.焊接工藝
對接,焊接規范見表2。焊機為MZ-1000,DCRP。V型坡口,SAW角度為60~65°,鈍邊為4 mm;SAW-AMP角度為40°~45°,鈍邊為2 mm。
表2 焊接工藝規范
二、試驗結果及討論 1.焊縫化學成分
採用SAW和SAW-AMP技術焊接的20G、16MnR鋼焊縫化學成分見表3。結果表明,用SJ301焊接的焊縫,C、Si和Mn元素增加,P含量與HJ431焊縫相當,S含量卻沒有減少。由於SJ301和HJ431本身的S、P含量對其焊縫中的S和P含量有相當顯著的影響,而不同廠家生產的焊劑S、P含量有很大差別,故可以理解本文的成分分析結果。SAW-AMP焊縫的S含量與SAW焊縫相當,P含量顯著減少,但均低於0.030%,焊縫的成分完全符合GB6654-86的要求。添加合金粉末有利於焊縫脫S和脫P。
表3 焊縫的化學成分 單位:% 2.焊縫和HAZ的顯微組織
SAW的線能量一般為1.6 kJ/mm,焊接18 mm厚的鋼板需要5~6道焊滿,未經再熱的焊縫組織細小,針狀鐵素體較多,先共析鐵素體少且窄,柱狀晶方向性不明顯,HAZ粗晶區晶粒尺寸較小。如果採用大線能量,線能量達到3.6 kJ/mm,18 mm厚的鋼板2道即可焊滿,但是焊縫組織粗大,幾乎無針狀鐵素體,先共析鐵素體寬,HAZ粗晶區晶粒尺寸較大,有較多的魏氏組織。
用大線能量、SAW-AMP技術,18 mm厚的鋼板一道就可焊滿,但是,合金粉末的成分對焊縫抗裂性和組織有顯著影響。合金粉末中Mn、Ti等合金元素含量非常少,其成本較低,但焊接過程中電弧燃燒不穩定,焊道忽寬忽窄,焊縫組織中幾乎沒有針狀鐵素體,先共析鐵素體連成一片,焊縫與HAZ在熔合區明顯分開。採用含有較少Mn、Ti元素的合金粉末焊接,焊縫中針狀鐵素體細小且多,
本文引用地址:http://www.weldr.net/simple/skill/html/content_1054.htm
3. 埋弧焊是採用什麼焊接方法
埋弧焊就是埋弧焊啊,焊絲經過送絲裝置自動送絲,在焊道上鋪焊劑來保護或是冶金反應。
4. 埋弧焊的主要焊接工藝參數有哪三部分
焊接工藝包括:單絲焊接或多絲焊接,加焊劑襯墊或懸空焊,單面焊或雙面焊,單層焊或多層多道焊等
焊接參數主要包括:焊接電流、焊接電壓、焊接速度等。
5. 高效埋弧焊工藝方法有哪些
高效焊接技術主要來以提高熔敷效率和源焊接速度為目的。其中高熔敷效率焊接主要是在單位時間
內熔化更多的焊接材料,代表工藝為T.I.M.E.焊接;高速焊接是在提高焊接速度的同時提高焊接電流,以維持焊
接熱輸人大體上保持不變,代表工藝以多絲弧焊技術為主。此外,高效焊接技術還包括其它焊接方法,都可以大大
提高焊接效率,主要有激光復合焊,A—TIG焊等
6. 焊接工藝有哪些
焊接工藝大致包括以下內容:
焊接方法,如焊條電弧焊、埋弧焊、二氧化碳焊等;
焊接工藝參數,如焊接電流、焊接速度、焊接電弧等;
焊接材料,如焊條、焊絲的規格型號等;
焊接工藝措施,如預熱、後熱、焊後熱處理要求等。
7. 尋求一份完整的埋弧焊焊接工藝
1. 焊接規范及其影響
埋弧焊最主要的焊接規范是焊接電流、焊接電壓和焊接速度,其次是焊絲直
徑、焊絲伸出長度、焊劑和焊絲類型、焊劑粒度和焊劑層厚度等。所有這些規范,對焊縫成形和焊接質量都有不同程度的影響(表1)此外,在同樣焊接規范下焊件傾斜角度也直接影響焊縫成形。操作者必須知道這些規范的影響情況,才能正確選擇和調節規范,焊出優質焊縫。
(1) 焊接電流 焊接電流是埋弧焊最重要的規范,它直接決定焊絲熔化速
度、熔深和母材熔化量。
增大焊接電流可以加快焊絲熔化速度,提高焊接生產率。同時,電弧吹力隨焊接電流而增大,熔池金屬被電弧排開,使熔池底部未熔化母材受到電弧直接加
表1 焊接規范及其影響
焊縫特點 當以下規范增大時的影響
焊接電流 焊接電壓(伏) 焊接速度(米/時) 焊絲直徑
1500(安)以內 由22~24
到32~34 由34~36
到50~60 10~40 40~100
熔深 顯著增大 略增大 略減小 無變化 減小 減小
熔寬 略增大 增大 顯著增大
(除直流正接) 減小 減小 增大
余高 顯著增大 減小 減小 略增大 略增大 減小
形狀系數 顯著減小 增大 顯著增大
(除直流正接) 減小 略減小 增大
熔合比 顯著減小 略增大 無變化 顯著增大 增大 減小
焊縫特點 當以下規范增大時的影響
焊絲前傾 焊件傾斜 間歇和坡口 焊劑粒度
上坡焊 下坡焊
熔深 顯著減小 略增大 減小 無變化 略減小
熔寬 增大 略減小 增大 無變化 略增大
余高 減小 增大 減小 減小 略減小
形狀系數 顯著增大 減小 增大 無變化 增大
熔合比 減小 略增大 減小 減小 略減小
熱,熔深增加。電流過大時會造成燒穿鋼板,電流過大還會使焊縫余高過高,熱影響區增大和引起較大焊接變形。
電流減小,熔深減小。電流過小時,容易產生未焊透,電弧穩定性不好。
電流變化對熔寬變化影響不大。
(2) 焊接電壓 焊接電壓是焊絲端頭與熔化金屬表面間的電壓,即電弧兩
端的電壓。由於這個電壓難以測量,實際生產中是測量導電嘴與工件間的電壓,可由機頭上的電壓表讀出。當焊接電纜較長時,由於電流大,在電纜上有電壓降,焊接電源上電壓表的指示值,比機頭上電壓表的指示值要高1~2伏以上。調節焊接電壓時,應根據機頭上的電壓表指示值進行。
焊接電壓對焊絲熔化速度影響不大,但對焊縫橫截面和外表成形有很大影響。
焊接電壓增高時弧長增加,電弧的活動范圍增大,熔寬增大,同時焊縫余高和熔深略為減小,焊縫變得平坦。電弧活動范圍增大後,使焊劑熔化量增多,如果是含合金的燒結焊劑,向焊縫過渡的合金元素增多。當裝配間隙略大時,增高電壓有利於焊縫成形。
焊接電壓過高,對接焊時會形成「蘑菇形」焊縫,容易在焊縫內產生裂紋;角焊時會造成咬邊和凹陷焊縫。如果焊接電壓繼續增高,電弧會突破熔渣的覆蓋,使熔化金屬失去保護而與空氣接觸,造成密集氣孔。
焊接電壓降低時熔寬減小,焊縫變得高而窄。如果焊接電壓過低,會造成母材熔化不足,焊縫成形不良和脫渣困難。
焊接電壓應與焊接電流相適應(見表2)。焊接厚板深坡口焊縫和進行高速埋弧焊時,為了減小磁偏吹,焊接電壓應選得低一些,以增大電弧的「剛性」。
表2 焊接電流與相應的焊接電壓
焊接電流(安) 600~700 700~850 850~1000 1000~1200
焊接電壓(伏) 34~36 36~38 38~40 40~42
(3) 焊接速度 焊接速度對熔寬及熔深有明顯的影響,在其他規范不變的
條件下,焊接速度增大時,電弧對母材的加熱減少,熔寬明顯減小。與此同時,電弧向後方排斥熔池金屬的作用加強,電弧直接加熱熔池低部的母材,使熔深略為增加。當焊接速度提高到40米/時以上時,由於電弧對母材加熱量顯著減少,熔深隨焊接速度增大而減小。
焊接速度過高會造成咬邊、未焊透、焊縫粗糙不平等缺陷。
降低焊接速度,熔池體積增大而存在時間增長,有利於氣體浮出熔池,減小
形成氣孔的傾向。但焊接速度過低會形成易裂的「蘑菇形」焊縫,或產生燒穿、夾渣、焊縫不規則等缺陷。
對於角焊縫,增大焊接速度可以提高生產率。對於開坡口的對接焊縫,焊接速度的變化對生產率的影響不大。
(4) 焊絲直徑 焊絲直徑主要影響熔深。在同樣的焊接電流下,不同直徑
的焊絲電流密度不同,直徑較細的焊絲電流密度較大,電弧的吹力大熔深大。細焊絲時電流密度大,易於引弧。
焊絲越粗,允許採用的電流越大,生產率越高。當裝配不良時,粗焊絲比細焊絲的操作性能好,有利於控制焊縫成形,不易燒穿。
焊絲直徑應與所用的焊接電流大小相適應,如果粗焊絲用小電流焊接,會造成焊接電弧不穩定;相反,細焊絲用大電流焊接,容易形成「蘑菇形」焊縫,而且熔池不穩定,焊縫成形差。不同直徑焊絲適用的焊接電流范圍如表3 。
表3 不同直徑焊絲適用的焊接電流
焊絲直徑(毫米) 2 3 4 5 6
焊接電流(安) 200~400 350~600 500~800 700~1000 800~1200
電流密度(安/毫米) 63~125 50~85 40~63 36~50 28~42
臨界電流(安) 280 300 530 700
(5) 伸出長度 焊絲伸出長度是指焊絲伸出導電嘴部分的長度,就是導電
嘴下端到熔池表面的距離。為了測量方便,一般將導電嘴下端到焊件表面的距離作為伸出長度。
伸出導電嘴外的焊絲存在一定電阻,埋弧焊的焊接電流很大,在這部分焊絲
上產生的電阻熱很大,焊絲受到的電阻熱的預熱,熔化速度增大,焊絲直徑越細或伸出長度越長時,這種預熱作用越大。所以,焊絲直徑小於3mm時,要嚴格控制伸出長度;焊絲直徑較粗時,伸出長度的影響較小,但也要控制在合適的范圍內。伸出長度一般應為焊絲直徑的6~10倍。對不銹鋼焊絲等電阻較大的材料,伸出長度應小一些,以免焊絲過熱。
伸出長度太短,電弧容易返燒到導電嘴上,如果導電嘴是銅材製成的時,焊縫會熔入銅而產生裂紋,所以伸出長度不宜過短。
2. 確定規范時應考慮的因素
選擇埋弧焊規范的基本原則,是在保證焊縫成形良好,內在質量和接頭性能滿足要求的前提下,盡可能提高生產率。切不能單純追求生產率而盲目選用粗焊絲和大焊接電流,必須考慮各種規范之間的配合和每種規范的合理范圍。通常要注意以下三方面:
(1) 焊縫形狀系數 每一道焊縫都有一定的熔寬(b)、熔深(t)和余高(h)
如下圖。它們決定了焊縫截面的基本形狀:焊縫是深而窄,或是寬而淺等。為了反映各種不同熔寬和熔深時的焊縫橫截面形狀,常採用焊縫形狀系數(ψ)表示:
ψ=b/t
焊縫形狀系數大的焊縫,其熔寬較熔深大,形狀系數小的焊縫,熔寬相對熔深較小。焊縫形狀系數過小的焊縫,焊縫深而窄,熔池凝固時,柱狀結晶從兩側向中心生長,低熔點雜質不易從熔池中浮出,積聚在結晶交界面上形成薄弱的結合面,在收縮應力和外界拘束應力作用下,很可能在焊縫中心產生結晶裂紋。因此,選擇埋弧焊規范時,要注意控制形狀系數,一般以1.3~2左右為宜。
影響形狀系數的主要規范,是焊接電壓和焊接電流。焊接電流大時熔深大,這時如不相應增高焊接電壓,焊縫形狀系數就可能太小。當然,對於一定的焊接
電流,過分增高焊接電壓也是不必要的,會使焊縫過寬或造成缺陷。埋弧焊時,與焊接電流相應的焊接電壓范圍見表5 。
表5 焊接電流與相應的焊接電壓
焊接電流(安) 600~700 700~850 850~1000 1000~1200
焊接電壓(伏) 34~36 38~38 38~40 40~42
(2) 母材熔合比 埋弧焊縫是由熔化的母材及填充金屬組成的,熔化的母
材在焊縫中所佔的比例稱為母材熔合比(r)見上圖。Am表示焊縫中母材的熔化面積;At表示焊縫中填充金屬的面積。則母材熔合比用下式表示:
r=Am/(Am+At)
通常母材中的含碳量和硫、磷雜質的含量比焊絲高,合金元素含量與焊絲也有差別。所以母材熔合比大的焊縫,由母材帶入焊縫的碳量及雜質量較多;當母材合金元素與焊絲有較大差別時,母材對焊縫成分有較大影響。
依據焊接規范的不同,埋弧焊縫的母材熔合比為30%~60%。單道焊縫或多層焊時第一層焊縫,母材熔合比較大,母材容合比對焊縫塑性和韌性有很大影響,對於某些材料,應防止在第一層焊縫中熔入過多的母材,而降低焊縫的抗裂性。埋弧堆焊時,為了減少堆焊層數和保證堆焊層成分,必須減少熔合比。
生產中也有採用較大母材熔合比的情況,例如不開坡口埋弧對接焊時,母材熔合比較大,用合金元素含量較低的H08MnA或H08A焊絲,配焊劑431焊接16Mn鋼,就可以保證焊縫得到合適的化學成分,保證足夠的強度。
影響焊縫熔深的不同規范,對母材熔合比也都有影響,減小母材熔合比的常用措施有:減小焊接電流;採用下坡焊或焊絲前傾布置;用正極性焊接;增大焊絲伸出長度;用帶極代替絲極堆焊;不開坡口焊接改成開坡口焊接等。
(3) 線能量 焊接接頭的性能除與母材和焊縫的化學成分有關外,還受到
焊接加熱和冷卻過程的影響。焊接時母材受電弧加熱的程度,與焊接電弧的功率大小有直接關系,電弧功率是焊接電流和焊接電壓的乘積,電弧功率越大,對母材的加熱越強烈。但是,母材的加熱程度還與電弧移動速度(即焊接速度)有關,焊接速度增大,每段焊縫得到的電弧熱量相應減少。可以用線能量綜合表示這三個因素的影響。線能量是單位長度焊縫(即焊縫中的任一小段焊縫)得到的電弧熱量,用下式可以算出:
q=IU/V
式中 I — 焊接電流 (安);
U — 焊接電壓 (伏);
V — 焊接速度 (厘米/秒)
q — 線能量 (焦耳/厘米)。
例如,焊接電流700安,焊接電壓36伏,焊接速度1厘米/秒(36米/時)時,線能量為25200叫焦耳/厘米。
從線能量計算公式可以看出,線能量與焊接電流和焊接電壓成正比,與焊接速度成反比。也就是說,焊接電流、焊接電壓越高,線能量越大;焊接速度增大時,線能量減小。由於埋弧焊焊接電流和焊接速度能在較大范圍中調節,線能量的變化范圍比焊條電弧焊大得多。
線能量增大時,熱影響區增大,過熱區明顯增寬,晶粒變粗,造成焊接接頭的塑性和韌性下降。對於低合金鋼,這種影響尤其顯著。如果用大線能量焊接不銹鋼,會使近縫區在「敏化區」范圍停留時間增長,影響焊接接頭抗晶間腐蝕的性能。焊接低溫鋼時,大線能量會造成焊接接頭的低溫沖擊韌性明顯降低。
所以,埋弧焊時,必須根據母材的性能特點和對焊接接頭的要求,選擇合適的線能量。
8. 埋弧焊的焊接工藝參數
影響焊縫形狀、性能的因素 埋弧焊主要適用於平焊位置焊接,如果採用一定工裝輔具也可以實現角焊和橫焊位置的焊接。埋弧焊時影響焊縫形狀和性能的因素主要是焊接工藝參數、工藝條件等。本節主要討論平焊位置的情況。
(1) 焊接工藝參數的影響 影響埋弧焊焊縫形狀和尺寸的焊接工藝參數有焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊絲直徑等。
1)焊接電流 當其他條件不變時,增加焊接電流對焊縫熔深的影響(如圖1所示),無論是 Y 形坡口還是 I 形坡口,正常焊接條件下,熔深與焊接電流變化成正比,即狀的影響,如圖2所示。電流小,熔深淺,余高和寬度不足;電流過大,熔深大,余高過大,易產生高溫裂紋
2)電弧電壓 電弧電壓和電弧長度成正比,在相同的電弧電壓和焊接電流時,如果選用的焊劑不同, 電弧空間電場強度不同,則電弧長度不同。如果其他條件不變,改變電弧電壓對焊縫形狀的影響如圖3所示。電弧電壓低,熔深大,焊縫寬度窄,易產生熱裂紋:電弧電壓高時,焊縫寬度增加,余高不夠。埋弧焊時,電弧電壓是依據焊接電流調整的,即一定焊接電流要保持一定的弧長才可能保證焊接電弧的穩定燃燒,所以電弧電壓的變化范圍是有限的焊接速度 焊接速度對熔深和熔寬都有影響,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊縫熔深和熔寬均較大,隨著焊接速度增加,焊縫熔深和熔都將減小,即熔深和熔寬與焊接速度成反比,焊接速度過小,熔化金屬量多,焊縫成形差:焊接速度較大時,熔化金屬量不足,容易產生咬邊。實際焊接時,為了提高生產率,在增加焊接速度的同時必須加大電弧功率,才能保證焊縫質量
3)焊接速度 焊接速度對熔深和熔寬都有影響,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊縫熔深和熔寬均較大,隨著焊接速度增加,焊縫熔深和熔都將減小,即熔深和熔寬與焊接速度成反比,焊接速度過小,熔化金屬量多,焊縫成形差:焊接速度較大時,熔化金屬量不足,容易產生咬邊。實際焊接時,為了提高生產率,在增加焊接速度的同時
必須加大電弧功率,才能保證焊縫質量
4)焊絲直徑 焊接電流、電弧電壓、焊接速度一定時,焊絲直徑不同,焊縫形狀會發生變化。其他條件不變,熔深與焊絲直徑成反比關系,但這種關系隨電流密度的增加而減弱,這是由於隨著電流密度的增加,熔池熔化金屬量不斷增加,熔融金屬後排困難,熔深增加較慢,並隨著熔化金屬量的增加,余高增加焊縫成形變差,所以埋弧焊
時增加焊接電流的同時要增加電弧電壓, 以保證焊縫成形質量。