埋弧焊的原理及特点 目的与要求：简要了解埋弧焊的原理、特点及应用。 一、埋弧焊的工作原理 定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的方法(Submerged arc welding) 埋弧焊的过程 埋弧焊的特点 优点：生产效率高、焊接质量好、劳动条件好 缺点：难以全位置焊、对焊前装配要求高、不适宜焊接薄板／短缝、适焊材料受限 埋弧焊的适用范围 材料：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、镍基合金、铜合金等 结构：具有长而规则焊缝的大型结构，如船舶、压力容器、桥梁、起重机械等 位置：平位置 第二节 埋弧焊设备 目的与要求：了解埋弧焊的自动调节原理，掌握埋弧焊常用辅助设备的功能与使用。一、焊机编号：参见GB/T10249-1988《电焊机型号编制方法》 如MZJ2-1000（额定电流为1000A的横臂式交流埋弧自动焊机） 电源：埋弧焊多用较粗的焊丝，常用电弧电压自动调节的变速送丝式焊机（陡降外特性电源）；细丝时可用电弧自身调节的等速送丝 式焊机（缓降外特性电源） 多用交流电源(可减小电弧的磁偏吹)； 新式焊机用逆变电源（体积小、重量轻、能耗低）小车：用于通用埋弧焊，配导轨使用。 小车上通常包括送丝／行走驱动装置、焊剂斗、焊丝盘和控制面板等。 一般多用内绕式焊丝盘（也可以用开式焊丝盘）。 小车机头上的导电嘴有滚动式、夹瓦式和管式，以夹瓦式多见。 二、辅助设备（补充） 通用焊机（小车式）通常用于平板的拼接和工字／T形／箱形梁的角缝等简单构件的焊接，筒体的纵、环缝和复杂结构的焊接还要升 降机构和焊接滚轮架（变位机）的配合。 滚轮架（用于圆筒形结构焊缝的焊接） 变位器（用于把焊缝置于平焊位置） 升降机构（用于提升机头） 焊剂垫（用于在背面承托熔池），有带式、盘式和热固化焊剂垫等多种形式。 夹紧机构（用于固定焊件，多用于专机上） 另外，在有的埋弧焊机（特别是各种专机）上还会有焊剂回收装置和焊缝跟踪传感器等。 三、操作使用（现场讲解） 第三节 埋弧焊的焊接材料与冶金过程 目的与要求：以常用典型材料的焊接为例，了解埋弧焊的冶金原理，复习埋弧焊丝、焊剂的概况，掌握其匹配选用。 一、埋弧焊的焊接材料及选用 （一）焊剂(flux) 型号：参见GB／T5293-1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》、GB／T12470-1990《低合金钢埋弧焊用焊剂》及GB／7854-1999《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》 牌号：熔炼焊剂HJχχχ 烧结焊剂SJχχχ （二）焊丝(wire) 参见GB／T14957-1994《熔化焊用钢丝》、YB ／T5092-1996 《焊接用不锈钢丝》及GB／T10045-1998《碳钢药芯焊丝》、 GB／ T17493-1998《低合金钢药芯焊丝》 注：现行焊丝、焊剂的型号编制规则比较复杂 直径系列（mm）： 熔化焊用钢丝、焊接用不锈钢丝：1.6、2.0、2.5、3.0、3.2、4.0、5.0、6.0 碳钢药芯焊丝、低合金钢药芯焊丝：1.2、1.4、1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、4.0 焊丝、焊剂的选用（重点，以常见材料的焊接实例来辅助说明） 原则：焊丝、焊剂要匹配选用，在满足技术要求的前提下考虑经济性。 结构钢按等强原则选用焊丝，专业用钢（不锈钢、耐热钢等）按化学成分相同或相近的原则选用焊丝，有时焊丝的合金元素含量要比母材的稍高。 熔炼焊剂 便宜易得，成分均匀，相对不易吸潮，但合金过渡系数低，通常只适宜于碳素结构钢和某些低合金结构钢的焊接；焊接合金钢时应选用氧化性低的焊剂，以减小合金元素的烧损。 烧结焊剂 稍贵，容易吸潮，但合金过渡系数高、脱渣性好，适用于高合金钢和不锈钢等钢种的焊接。焊丝、焊剂选用示例： 碳素结构钢：不开坡口，可选用HJ431+H08A 开坡口，可选用HJ431+H08A或HJ4 HJ431+H08MnA16Mn钢：不开坡口，可选用HJ431+H08A或HJ431+H08MnA 开坡口，应选用HJ431+H08MnA或HJ431+H10Mn2 不锈钢：视成分选用，一般多为烧结焊剂 二、埋弧焊的冶金过程（难点、以低碳钢的埋弧焊为例说明） 第四节 埋弧焊工艺 目的与要求：掌握埋弧焊工艺的内容，了解编制埋弧焊工艺的程序和方法；掌握焊接工艺参数的选择；掌握埋弧焊工艺方案的确定以及工艺参数、工艺措施的匹配制定。 一、焊前准备 坡口面及两侧不小于20mm范围内清理干净至露出金属光泽。 装配时注意减小错边，局部间隙超宽可以手工焊接填补。 如可能，应在接缝首尾分别装上引弧板和引出板。 3、焊丝如表面有杂质亦应清理干净，焊剂按要求烘干使用（回收的焊剂需过筛，必要时烘干，按比例与新焊剂混合使用）。 1、坡口(groove)的选择与加工 坡口形式及尺寸的选择：参考GB/T986-1988《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》 坡口的加工应用自动／半自动气割或等离子弧切割，最好用机加工（刨边） 。 2、焊件的清理与装配 二、焊接工艺参数及选择 （一）工艺参数对焊缝成形及质量的影响（参见第一章有关内容） 工艺参数：焊丝直径Φ 焊接电流I 电弧电压U 焊接速度v 送丝速度v送 焊丝伸出长度l 选用参数的一般方法： 根据b、δ等→Φ，然后根据Φ、焊肉厚度（熔深）→I，根据所在的层数（熔宽）→U；在以上基础上，配以合适的v送和v（可取l≈10Φ） 要注意工艺参数之间的合理匹配（成形系数：1.3~2 熔合比：通常在30~60%之间） 如有条件，背面注意采用衬垫 （工艺参数对焊缝成形及质量的影响参见第一章有关内容） 三、埋弧焊技术（重点、难点，以生产实例举例说明） （一）平板对接 1、单面焊（如造船的钢板拼接） 好处：工件可免翻身 不足：要用衬垫，坡口大、应力大 衬垫：铜垫（刚性） 焊剂垫、陶瓷垫（柔性） 形式：电磁平台／焊剂垫法 电磁平台&龙门压力架／铜垫法 永久性垫板或锁底接头 临时垫板（焊剂垫、陶瓷垫）法 2、双面焊 好处：工艺简单易行，变形／应力较小 不足：工件要翻身 （1）悬空焊法 特点：不开坡口（δ ≤16mm）&开坡口（δ ≥ 16mm）但留大钝边 要求：间隙小（b ≤1mm）而均匀（工艺难点）、板不能太薄 工艺要点：①正面熔深不超过板厚或钝边的一半／背面熔深应达到板厚或钝边的60~70%②背面是否清根视具体情况而定 （2）衬垫法 特点：工艺灵活，较易实现，可靠 要求：要有焊剂垫或安装临时衬垫 工艺要点： ①焊剂垫有不同的形式，应区别运用②可用较大的线能量以提高焊接效率（正面熔深可达到板厚或钝边的60~70%）③背面是否清根视具体情况而定 不足：衬垫的安装增加焊前准备工作量 （3）打底焊法 特点：工艺简单，最易实现，可靠 要求：无特别要求 工艺要点： ①先以其它方法（如MMA）打底，然后以SAW填充和盖面②可适当用大些的线能量以提高焊接效率③背面是否清根视具体情况而定 不足：效率较低 三、角缝焊接 1、斜角焊（横角焊） 特点：工艺简单易行 要求：无特别要求 工艺要点： ①电流较小 不足： ①单道焊脚高度受限（K≤8mm ），效率较低 2、船形焊 特点：①单道焊脚高度大，效率高②翼/腹板熔深均匀③成形好 要求：①装配间隙小（b≤1mm）接头处于船形位置 工艺要点： ①可用较大电流 不足： ①对焊前加工、装配要求高 ②通常要对工件进行变位 ◆只要条件许可，优先采用船形焊。 四、环缝焊接 特点：一般多用双面焊 要求：要有滚轮架和机头升降机构 工艺要点： ①坡口 一般内小外大（减少内部施工量同时利于在外部清根） ②内环缝应在焊剂垫上焊接 ③焊丝应偏离中垂线一段距离（线速度越大，偏距越大） ④其它与平板对接基本相同 思考： ①单面焊是否是比双面焊更先进、更高级的工艺？ ②怎样的工艺才是最好的工艺？ 第五节 埋弧焊的其它方法 目的与要求：了解几种高效率埋弧焊方法的特点和应用。 一、附加填充金属的埋弧焊 在坡口内预先放入一定数量的填充金属再进行埋弧焊。 ①可提高焊接效率而降低焊剂消耗 ②便于获得特定的焊缝成分 二、多丝埋弧焊 背面配合使用衬垫，在厚板焊接时可以极大地提高焊接效 用于厚板焊接，不开坡口，只留较小的间隙进行焊接，可大大节省金属和焊接时间，降低生产成本。 要用脱渣性好的专用焊剂。 率（如造船时的钢板拼接）（目前最多的可达到8~12根焊丝，焊速可达120m/h以上） 三、带极埋弧堆焊 以钢带代替焊丝进行焊接，适于多层焊时表层焊缝的焊接和大面积的堆焊，生产效率高。 四、窄间隙埋弧焊 |
|
|
来自： 新用户41136941 > 《待分类》
