埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行的焊接方法,這種方法是利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧產(chǎn)生熱量,融化焊絲、焊劑和母材而形成焊縫的。焊絲作為填充金屬而焊劑則對(duì)焊接區(qū)域起保護(hù)和合金化作用,由于焊接時(shí)電弧掩埋在焊劑層下燃燒,電弧不外露,因此稱為埋弧焊。
焊接時(shí),焊絲與焊件之間的電弧,完全掩埋在40~60mm厚的焊劑層下燃燒??拷娀^(qū)的焊劑在電弧熱的作用下被融化,這樣,顆粒狀焊劑、融化的焊劑把電弧和熔池進(jìn)出嚴(yán)密的包圍住,使之與外界空氣隔絕。焊絲不斷地送進(jìn)到電弧區(qū),并沿著焊接方向移動(dòng)。電弧也隨之移動(dòng),繼續(xù)熔化焊件與焊劑,形成大量液體金屬與液態(tài)焊劑。待冷卻后,變形成了焊縫余焊渣。
焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響
埋弧焊的工藝參數(shù)主要是焊接電流、焊接速度。它們對(duì)焊縫的形狀和尺寸有較大的影響。其他參數(shù)還有焊絲直徑及干伸長(zhǎng)度等。
一、焊接電流對(duì)焊縫成形的影響
焊接電流是決定焊縫熔深的主要因素。焊接電流增大,焊縫的熔深及余高均增加,而焊縫的寬度變化不大。因此,焊接電流應(yīng)根據(jù)熔深要求首先選定。適當(dāng)?shù)募哟蠛附与娏?,可以加快焊條的熔化速度,從而提高工作效率,但焊接電流過大時(shí),焊接熱影響區(qū)寬度增大,并易產(chǎn)生過熱組織,從而使接頭韌性降低;此外電流過大還易導(dǎo)致咬邊、焊瘤或燒穿等缺陷,而且金屬組織還會(huì)因過熱發(fā)生性能變化。焊接電流過小時(shí),則易造成夾渣、未焊透等缺陷,降低了焊接接頭的力學(xué)性能,使焊縫成形變壞,有時(shí)甚至像一條爬在鋼板上的小肉蟲,所以應(yīng)選擇合適的焊接電流.選擇焊接電流的主要依據(jù)是焊條直徑、焊縫位置、特別是憑焊接經(jīng)驗(yàn)來調(diào)節(jié)合適的焊接電流。
1.根據(jù)焊條直徑來選擇,焊條直徑一旦確定下來,也就限定了焊接電流的選擇范圍.因?yàn)椴煌暮笚l直徑均有不同的許用焊接電流范圍,若超出許用范圍,就會(huì)直接影響焊件的力學(xué)性能.焊條直徑大小的選擇與下列因素有關(guān):①焊件的厚度、②焊縫的位置、③焊接層數(shù)、④接頭形式
2.根據(jù)焊縫位置選擇在相同焊條直徑條件下,平焊時(shí),熔池中的熔化金屬容易控制,可以適當(dāng)?shù)倪x擇較大的焊接電流,立焊和橫焊時(shí)的焊接電流比平焊時(shí)應(yīng)減小10%~15%,而仰焊時(shí)要比平焊時(shí)減小10~20%.
二、焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度稱為焊接速度.其直接影響焊縫成形的優(yōu)劣和焊接生產(chǎn)率.
1.焊接速度對(duì)熔深及熔寬均有明顯的影響。當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí),焊接速度增大時(shí),熔深、熔寬均減小。因此,為了保證焊透,提高焊接速度時(shí),應(yīng)同時(shí)增大焊接電流及電壓。但電流過大、焊速過高時(shí)易引起咬邊、未焊透、電弧偏吹和氣孔等缺陷,焊縫余高大而窄,成形不好。因此焊接速度不能過高。焊接速度太慢,則焊縫余高大,熔池淺而寬,焊縫表面粗糙,容易產(chǎn)生滿溢、焊瘤或燒穿等缺陷。 若焊速過慢,焊接電壓又太高時(shí),焊縫截面呈蘑菇形,容易產(chǎn)生裂紋。
2.焊接速度對(duì)熔合比的影響。其他條件不變時(shí),焊接速度越高,熔合比越大。
焊接電流與電壓及焊速的關(guān)系。為保證合適的熔深和美觀的焊縫,除選擇合適的焊接電流外,還需保持焊接電流、電弧電壓和焊接速度三個(gè)工藝參數(shù)的合適匹配關(guān)系.
與焊接電流有一個(gè)對(duì)應(yīng)的焊接速度范圍,在此范圍內(nèi)焊縫成形美觀,當(dāng)焊接速度超過與焊接電流匹配的對(duì)應(yīng)值時(shí),焊縫出現(xiàn)咬邊缺陷。
三、焊絲直徑及伸長(zhǎng)度對(duì)焊縫成形的影響
1.焊絲直徑的影響:當(dāng)其他參數(shù)不變,減小焊絲直徑時(shí),因電流密度增加,熔深增大,焊縫成形系數(shù)減小。然而對(duì)于一定的焊絲直徑,使用的電流范圍不宜過大,否則將使焊絲因電阻熱過大而發(fā)紅,影響焊絲的性能及焊接過程的穩(wěn)定性。
2.焊絲干伸長(zhǎng)的影響:當(dāng)其他因素不變時(shí),焊絲干伸長(zhǎng)增加,由于電阻熱的預(yù)熱作用加強(qiáng),焊絲的熔化速度增加,焊縫余高增大,此外,由于干伸長(zhǎng)增加,焊接電流會(huì)稍減小,使熔深稍降低,從而使熔合比稍降低。 試驗(yàn)證明:采用直徑5mm焊絲施焊時(shí),干伸長(zhǎng)在60~150mm內(nèi)變化,對(duì)焊縫成形的影響不大。在實(shí)際工作中,干伸長(zhǎng)的變化范圍很小(20~40mm),故用直徑4~6mm的焊絲施焊時(shí),干伸長(zhǎng)的影響可忽略不計(jì)。 當(dāng)焊絲直徑小于3mm時(shí),干伸長(zhǎng)的變化范圍應(yīng)控制在10~30mm,否則影響焊接效果。