現(xiàn)代電弧焊接方法及設(shè)備埋弧焊學(xué)習(xí)教案

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁(yè)，共87頁(yè)。二、埋弧焊的特點(diǎn)二、埋弧焊的特點(diǎn) 焊劑下燃燒，依靠熔渣保護(hù)，效果好。焊劑下燃燒，依靠熔渣保護(hù)，效果好。 1、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)： 1) 生產(chǎn)率高，因?yàn)椋弘娏髅芏却?；生產(chǎn)率高，因?yàn)椋弘娏髅芏却?；大大?2) 焊縫質(zhì)量好，因?yàn)椋喝墼谋Ｗo(hù)效果焊縫質(zhì)量好，因?yàn)椋喝墼谋Ｗo(hù)效果好；好； 焊接參數(shù)穩(wěn)定。焊接參數(shù)穩(wěn)定。 3) 勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度低，無(wú)弧光輻射勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度低，無(wú)弧光輻射(fsh)。 2、缺點(diǎn)、缺點(diǎn): 1) 適用于直焊縫的焊接，僅用于平焊；適用于直焊縫的焊接，僅用于平焊； 2) 不能焊不能焊Al、Mg、Ti等活潑金屬；等活潑金屬； 3) 只能焊長(zhǎng)焊縫；只能焊長(zhǎng)焊縫

2、； 4) 只適于厚板；只適于厚板； 5) 對(duì)焊件坡口加工與裝配要求嚴(yán)。對(duì)焊件坡口加工與裝配要求嚴(yán)。第1頁(yè)/共86頁(yè)第二頁(yè)，共87頁(yè)。三、埋弧焊的應(yīng)用三、埋弧焊的應(yīng)用(yngyng) 可焊接的鋼種有：碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及復(fù)合鋼等。此外用埋弧焊堆焊可焊接的鋼種有：碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及復(fù)合鋼等。此外用埋弧焊堆焊(du hn)耐熱，耐腐蝕合金、或焊接鎳基合金、銅基合金等也能獲得很好的效果。耐熱，耐腐蝕合金、或焊接鎳基合金、銅基合金等也能獲得很好的效果。第2頁(yè)/共86頁(yè)第三頁(yè)，共87頁(yè)。一、焊劑、焊絲及其配合一、焊劑、焊絲及其配合（一）焊劑（一）焊劑 1、

3、作用、作用(zuyng)：1）保護(hù)）保護(hù) 2）穩(wěn)?。┓€(wěn)弧 3）冶金、脫氧及合金化）冶金、脫氧及合金化 2、要求：、要求：1）良好的冶金性能）良好的冶金性能 2）良好的工藝性能）良好的工藝性能 a）穩(wěn)定燃燒）穩(wěn)定燃燒 b）易脫渣）易脫渣c(diǎn)）成形好）成形好第3頁(yè)/共86頁(yè)第四頁(yè)，共87頁(yè)。第4頁(yè)/共86頁(yè)第五頁(yè)，共87頁(yè)。（2）按化學(xué)成分分類(lèi)MnO：無(wú)錳焊劑MnO30%SiO2：低硅焊劑SiO230%CaF2：低氟焊劑CaF230%（3）根據(jù)焊劑的堿度B，分為酸性焊劑（B1.5）（4）焊劑牌號(hào)焊劑XYZ:X-表示MnO含量，1-無(wú)錳、2-低錳、3-中錳、4-高錳。Y-表示CaF2、SiO2含量，1

4、、2、3表示低F(1-低Si、2-中Si、3-高Si)，4、5、6表示中F(4-低Si、5-中Si、6-高Si),7、8表示高F（7-低Si、8-中Si）焊劑431高錳高硅低氟焊劑。第5頁(yè)/共86頁(yè)第六頁(yè)，共87頁(yè)。（二）焊絲(hns)作用：焊接時(shí)熔化進(jìn)入熔池，起填充和合金化的作用；尚未熔化的焊絲(hns)還起導(dǎo)電作用。一般焊接用鋼絲，與焊條鋼芯相同d=1.66mm對(duì)于低碳鋼：H08MnH08MnA第6頁(yè)/共86頁(yè)第七頁(yè)，共87頁(yè)。第7頁(yè)/共86頁(yè)第八頁(yè)，共87頁(yè)。第8頁(yè)/共86頁(yè)第九頁(yè)，共87頁(yè)。 （3）在焊接耐熱鋼、低溫鋼和耐蝕鋼時(shí)，除了要使焊縫與母材等強(qiáng)度外，還要保證焊縫具有與母材相同或

5、相近的耐熱性、耐低溫性與耐蝕性。 可選用中硅或低硅型焊劑與相應(yīng)的合金鋼焊絲(hn s)相配合。（4）焊接奧氏體或鐵素體高合金鋼時(shí)，主要是保證焊縫與母材有相近的化學(xué)成分，使焊縫具有與母材相匹配的特殊性能（如耐腐蝕性等）。同時(shí)也要滿(mǎn)足力學(xué)性能及抗裂性能等。第9頁(yè)/共86頁(yè)第十頁(yè)，共87頁(yè)。2.2.依據(jù)埋弧焊的工藝特點(diǎn)依據(jù)埋弧焊的工藝特點(diǎn)（1 1）稀釋率高。）稀釋率高。 在進(jìn)行不開(kāi)破口的對(duì)接焊縫單道焊在進(jìn)行不開(kāi)破口的對(duì)接焊縫單道焊或雙面焊，以及開(kāi)破口的對(duì)接焊縫根部焊道焊接時(shí)，由于或雙面焊，以及開(kāi)破口的對(duì)接焊縫根部焊道焊接時(shí)，由于埋弧焊焊縫熔透深度大，母材熔化量大，焊縫的稀釋率高埋弧焊焊縫熔透深度大，

6、母材熔化量大，焊縫的稀釋率高，選用合金元素含量低于母材的焊絲，選用合金元素含量低于母材的焊絲(hn s)(hn s)焊接并不降焊接并不降低焊接接頭的強(qiáng)度。低焊接接頭的強(qiáng)度。例如：焊接不開(kāi)坡口的例如：焊接不開(kāi)坡口的Q345Q345（16Mn16Mn）剛的對(duì)接接頭時(shí)）剛的對(duì)接接頭時(shí)，選用含錳量低于母材的，選用含錳量低于母材的H08MnAH08MnA焊絲焊絲(hn s)(hn s)，和，和HJ431,HJ431,能夠獲得足夠的接頭強(qiáng)度。能夠獲得足夠的接頭強(qiáng)度。第10頁(yè)/共86頁(yè)第十一頁(yè)，共87頁(yè)。2.2.依據(jù)埋弧焊的工藝特點(diǎn)依據(jù)埋弧焊的工藝特點(diǎn)（2 2）熱輸入高。）熱輸入高。 SAW SAW是一種高

7、效的焊接方法，是一種高效的焊接方法，為了獲得高的熔敷率，通常選用大電流焊接，這導(dǎo)為了獲得高的熔敷率，通常選用大電流焊接，這導(dǎo)致焊接接頭的焊接熱輸入比較大，焊接接頭的冷卻致焊接接頭的焊接熱輸入比較大，焊接接頭的冷卻速度比較慢，帶來(lái)的后果是焊接接頭組織易粗大，速度比較慢，帶來(lái)的后果是焊接接頭組織易粗大，強(qiáng)度和韌度降低強(qiáng)度和韌度降低(jingd)(jingd)。 為提高接頭的強(qiáng)度和韌度，在焊接厚板坡口的為提高接頭的強(qiáng)度和韌度，在焊接厚板坡口的填充焊道時(shí)，應(yīng)選用合金成分略高于母材的焊絲并填充焊道時(shí)，應(yīng)選用合金成分略高于母材的焊絲并配用中性焊劑焊接。配用中性焊劑焊接。（3 3）焊速快。）焊速快。 SAW

8、 SAW的焊速一般為的焊速一般為25m/h25m/h左右左右(zuyu)(zuyu)，最高可達(dá)，最高可達(dá)100m/h100m/h。 應(yīng)選擇適宜快速焊的焊劑用于焊接，例如鋁鈦型的燒結(jié)焊劑應(yīng)選擇適宜快速焊的焊劑用于焊接，例如鋁鈦型的燒結(jié)焊劑SJ501SJ501、SJ502SJ502等。等。第11頁(yè)/共86頁(yè)第十二頁(yè)，共87頁(yè)。二、埋弧焊的冶金二、埋弧焊的冶金(yjn)(yjn)特點(diǎn)特點(diǎn)1 1、冶金、冶金(yjn)(yjn)特點(diǎn)：特點(diǎn)：第12頁(yè)/共86頁(yè)第十三頁(yè)，共87頁(yè)。第13頁(yè)/共86頁(yè)第十四頁(yè)，共87頁(yè)。 2.冶金反應(yīng)冶金反應(yīng) 冶金反應(yīng)指熔渣與液態(tài)金屬及氣體之間的反應(yīng)。以低冶金反應(yīng)指熔渣與液態(tài)

9、金屬及氣體之間的反應(yīng)。以低碳鋼碳鋼SAW為例討論冶金反應(yīng)。選用為例討論冶金反應(yīng)。選用H08MnA及焊劑及焊劑431。 1）Si、 M n還原反應(yīng)還原反應(yīng) （SiO2）+ 2Fe = 2（FeO）+Si （MnO）+ Fe =（FeO）+Mn FeO大部分進(jìn)入渣大部分進(jìn)入渣 Si、Mn進(jìn)入熔池，合金化進(jìn)入熔池，合金化 Si鎮(zhèn)靜熔池，有利于獲得致密的焊縫、鎮(zhèn)靜熔池，有利于獲得致密的焊縫、 Mn 可以可以(ky)提高焊縫金屬的強(qiáng)度和韌度，并提高焊縫的抗裂性提高焊縫金屬的強(qiáng)度和韌度，并提高焊縫的抗裂性能。能。 反應(yīng)方向：反應(yīng)方向： 1）熔池前部，焊絲端部熔滴，過(guò)渡中的熔滴這三個(gè)）熔池前部，焊絲端部熔滴

10、，過(guò)渡中的熔滴這三個(gè)區(qū)域均向右進(jìn)行，反應(yīng)程度依次加強(qiáng)；區(qū)域均向右進(jìn)行，反應(yīng)程度依次加強(qiáng)； 2）熔池尾部溫度低，反應(yīng)向左進(jìn)行）熔池尾部溫度低，反應(yīng)向左進(jìn)行 3）總反應(yīng)結(jié)果為還原，因?yàn)椋何膊看嬖跁r(shí)間短。）總反應(yīng)結(jié)果為還原，因?yàn)椋何膊看嬖跁r(shí)間短。 溫度低、速度快。熔池中溫度低、速度快。熔池中FeO很少。很少。第14頁(yè)/共86頁(yè)第十五頁(yè)，共87頁(yè)。 影響因素：影響因素： 1 1）焊劑成分）焊劑成分: : 焊劑中焊劑中SiO2SiO2量增大，量增大，Si(Si(過(guò)渡的過(guò)渡的SiSi量量) )增大，增大，MnMn降低降低 焊劑中焊劑中MnOMnO量增大，量增大，Mn(Mn(過(guò)渡的過(guò)渡的MnMn量量) )增

11、大。增大。(SiO2)+2Mn = Si+2(MnO)(SiO2)+2Mn = Si+2(MnO) 2 2）焊絲中的）焊絲中的SiSi、MnMn含量：含量： 焊絲中焊絲中SiSi含量增大，含量增大，SiSi減小，減小，MnMn增大增大 焊絲中焊絲中MnMn含量增大，含量增大，MnMn減少，減少，SiSi增大增大 3 3）焊劑堿度）焊劑堿度 堿度增大，自由態(tài)堿度增大，自由態(tài)MnOMnO含量增大，含量增大，MnMn 堿度增大，自由態(tài)堿度增大，自由態(tài)SiO2SiO2含量減小，含量減小，SiSi 4 4）焊接規(guī)范）焊接規(guī)范(gufn)(gufn) Ia Ia：IaIa，熔渣量減少，熔渣量減少，Si M

12、nSi Mn Ua Ua：UaUa，熔渣量增大，熔渣量增大，Si MnSi Mn第15頁(yè)/共86頁(yè)第十六頁(yè)，共87頁(yè)。 2）碳的氧化燒損）碳的氧化燒損 C主要來(lái)自焊絲主要來(lái)自焊絲(hn s)與母材。與母材。C與與O的親和力的親和力O與與Mn、Si的親和力，因此易被氧化燒損。熔池中氧化性弱。的親和力，因此易被氧化燒損。熔池中氧化性弱。 結(jié)果：焊縫中碳的含量降低，結(jié)果：焊縫中碳的含量降低， C+O = CO C+FeO = Fe+CO 2C+（SiO2） = Si+2CO CO逸出時(shí)對(duì)熔池有攪拌作用，有利于逸出時(shí)對(duì)熔池有攪拌作用，有利于H析出。析出。 影響因素：焊絲影響因素：焊絲(hn s)母材中

13、的含碳量；母材中的含碳量；Si抑制燒損，抑制燒損，鎮(zhèn)靜熔池；鎮(zhèn)靜熔池；Mn 對(duì)燒損無(wú)明顯影響。對(duì)燒損無(wú)明顯影響。 第16頁(yè)/共86頁(yè)第十七頁(yè)，共87頁(yè)。 3）去除熔池中的）去除熔池中的H： 導(dǎo)致冷裂紋，和氣孔的主要原因（導(dǎo)致冷裂紋，和氣孔的主要原因（CO氣孔被認(rèn)為不是主氣孔被認(rèn)為不是主要的），因此要的），因此(ync)必須去氫。必須去氫。 一、焊前清除鐵銹，水分和有機(jī)物等，杜絕氫的來(lái)源；一、焊前清除鐵銹，水分和有機(jī)物等，杜絕氫的來(lái)源； 二、通過(guò)冶金反應(yīng)將氫結(jié)合成不溶于熔池的化合物，并二、通過(guò)冶金反應(yīng)將氫結(jié)合成不溶于熔池的化合物，并排除熔池。排除熔池。 結(jié)合成結(jié)合成HF 利用利用CaF2：CaF

14、2 = CaF+F 2CaF2+2SiO2 = 2CaSiO3+SiF4 SiF4 = SiF+3F F+H=HF 結(jié)合成羥基結(jié)合成羥基OH： 利用利用MnO、MgO、SiO2等等 MnO+H = Mn+OH MgO+H = Mg+OH SiO2+H = Si+OH CO2+H = CO+OH第17頁(yè)/共86頁(yè)第十八頁(yè)，共87頁(yè)。4）雜質(zhì)(zzh)S、P的限制 S、P均促使焊縫產(chǎn)生熱裂紋， SFe+FeS降低焊縫金屬的沖擊韌度和抗蝕性， P增加焊縫金屬的冷脆性。 途徑： 1、嚴(yán)格限制焊接材料及被焊材料中S、P的含量； 2、通過(guò)以下冶金反應(yīng)減少。第18頁(yè)/共86頁(yè)第十九頁(yè)，共87頁(yè)。埋弧焊冶金反

15、應(yīng)的一般特點(diǎn)：埋弧焊冶金反應(yīng)的一般特點(diǎn)： 1、熔池存在時(shí)間長(zhǎng)，冶金反映充分，氣孔、熔池存在時(shí)間長(zhǎng)，冶金反映充分，氣孔、夾渣少。夾渣少。 2、空氣、空氣(kngq)不易侵入焊接區(qū)域，焊縫中的不易侵入焊接區(qū)域，焊縫中的含氮量低，只有含氮量低，只有0.002%左右。左右。 3、焊縫化學(xué)成分穩(wěn)定。、焊縫化學(xué)成分穩(wěn)定。第19頁(yè)/共86頁(yè)第二十頁(yè)，共87頁(yè)。一、設(shè)備一、設(shè)備(一）組成一）組成 電源、送絲機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、焊劑輸送及回收電源、送絲機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、焊劑輸送及回收裝置、程序控制系統(tǒng)裝置、程序控制系統(tǒng)(kn zh x tn)。 1、電源、電源 直流、交流電源。如果焊劑中含有較高的直流、交流電源。如果

16、焊劑中含有較高的CaF2，則應(yīng)采用直流電源。，則應(yīng)采用直流電源。 空載電壓為空載電壓為70-80V。額定電流為。額定電流為500-2000A。 外特性：送絲機(jī)構(gòu)為等速送絲機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇外特性：送絲機(jī)構(gòu)為等速送絲機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇平特性電源；平特性電源； 送絲機(jī)構(gòu)為均勻（弧壓反饋）送絲送絲機(jī)構(gòu)為均勻（弧壓反饋）送絲機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇陡降特性電源。機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇陡降特性電源。 2、送絲機(jī)構(gòu)：、送絲機(jī)構(gòu)： 由送絲電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、送絲輪、校直輪等由送絲電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、送絲輪、校直輪等組成。有兩類(lèi)：等速送絲機(jī)構(gòu)和均勻（弧壓反饋）組成。有兩類(lèi)：等速送絲機(jī)構(gòu)和均勻（弧壓反饋）送絲機(jī)構(gòu)。細(xì)絲：等速送絲機(jī)構(gòu)。粗絲：均勻送絲

17、送絲機(jī)構(gòu)。細(xì)絲：等速送絲機(jī)構(gòu)。粗絲：均勻送絲機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。第20頁(yè)/共86頁(yè)第二十一頁(yè)，共87頁(yè)。3、行走機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu) 由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、其他機(jī)械裝置組成。電動(dòng)機(jī)需要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、其他機(jī)械裝置組成。電動(dòng)機(jī)需要恒速控制，以保證焊接速度不變。恒速控制，以保證焊接速度不變。4、程序控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng) 控制各個(gè)部分按照預(yù)定順序進(jìn)入工作狀態(tài)?？刂聘鱾€(gè)部分按照預(yù)定順序進(jìn)入工作狀態(tài)。（二）分類(lèi)（二）分類(lèi)1、按照用途：、按照用途： 通用：平板對(duì)接、角接等，一般有焊接小車(chē)通用：平板對(duì)接、角接等，一般有焊接小車(chē) 專(zhuān)用：特定的焊接結(jié)構(gòu)。專(zhuān)用：特定的焊接結(jié)構(gòu)。2、按照送絲方式：、按照送絲方式： 等

18、速送絲式和均勻（弧壓反饋）送絲式。等速送絲式和均勻（弧壓反饋）送絲式。3、按照電極形狀、按照電極形狀(xngzhun)： 絲極、帶極和板極絲極、帶極和板極4、按行走機(jī)構(gòu)：、按行走機(jī)構(gòu)： 焊車(chē)式、懸掛式、車(chē)床式、門(mén)架式、懸臂梁式等焊車(chē)式、懸掛式、車(chē)床式、門(mén)架式、懸臂梁式等5、按焊絲數(shù)量和截面形狀、按焊絲數(shù)量和截面形狀(xngzhun)： 單絲、雙絲、多絲及帶狀電極等設(shè)備。單絲、雙絲、多絲及帶狀電極等設(shè)備。第21頁(yè)/共86頁(yè)第二十二頁(yè)，共87頁(yè)。常見(jiàn)埋弧焊設(shè)備的形式常見(jiàn)埋弧焊設(shè)備的形式a) 焊車(chē)式焊車(chē)式 ； b）懸掛式；）懸掛式； c）車(chē)床）車(chē)床(chchung)式；式； d) 門(mén)架式；門(mén)架式；

19、e）懸臂式）懸臂式第22頁(yè)/共86頁(yè)第二十三頁(yè)，共87頁(yè)。典型的焊車(chē)式埋弧焊設(shè)備典型的焊車(chē)式埋弧焊設(shè)備(shbi)構(gòu)成構(gòu)成第23頁(yè)/共86頁(yè)第二十四頁(yè)，共87頁(yè)。二、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)二、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 人工調(diào)節(jié)：人工調(diào)節(jié)：SMAW時(shí)，焊工用眼睛觀(guān)測(cè)電弧和熔時(shí)，焊工用眼睛觀(guān)測(cè)電弧和熔池，根據(jù)電弧長(zhǎng)度變化及熔池狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整焊條送進(jìn)池，根據(jù)電弧長(zhǎng)度變化及熔池狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整焊條送進(jìn)量和電弧移動(dòng)速度。量和電弧移動(dòng)速度。 自動(dòng)調(diào)節(jié)：以機(jī)械方式送進(jìn)焊絲和移動(dòng)電弧，引弧、自動(dòng)調(diào)節(jié)：以機(jī)械方式送進(jìn)焊絲和移動(dòng)電弧，引弧、焊接焊接(hnji)、熄弧均自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。、熄弧均自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。 自動(dòng)焊的基本特征：自動(dòng)焊的基本特征： 1

20、) 自動(dòng)送絲、自動(dòng)抽絲自動(dòng)送絲、自動(dòng)抽絲送絲電機(jī)拖動(dòng)滾輪自動(dòng)抽絲。送絲電機(jī)拖動(dòng)滾輪自動(dòng)抽絲。 2) 電弧自動(dòng)行走電弧自動(dòng)行走小行電機(jī)拖動(dòng)。小行電機(jī)拖動(dòng)。 3) 焊接焊接(hnji)參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)：參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)：Ia、Ua、 W第24頁(yè)/共86頁(yè)第二十五頁(yè)，共87頁(yè)。三、焊接電流(dinli)及電弧電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)（一）影響Ia、Ua的因素Ia、Ua由靜態(tài)工作點(diǎn)決定，即由電弧靜特性與電源外特性決定。凡影響這兩個(gè)特性曲線(xiàn)的因素，均影響Ia、Ua。1、電弧靜特性影響因素1）弧長(zhǎng)波動(dòng)：a）送絲速度波動(dòng)b）焊距工件間距變化2）弧柱氣氛變化，E變化第25頁(yè)/共86頁(yè)第二十六頁(yè)，共87頁(yè)。2、電源外特性的影響因

21、素1)電源供電網(wǎng)壓波動(dòng)2)元件的性能變化(binhu)以上因素中弧長(zhǎng)變化(binhu)影響最大，原因：1）la本身很短，10mm左右；2）易發(fā)生波動(dòng)；3）E較大。因此Ia、Ua恒值控制轉(zhuǎn)化為弧長(zhǎng)的恒值控制問(wèn)題。第26頁(yè)/共86頁(yè)第二十七頁(yè)，共87頁(yè)。IOU第27頁(yè)/共86頁(yè)第二十八頁(yè)，共87頁(yè)?；￠L(zhǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式有兩種：弧長(zhǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式有兩種： 等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)（自動(dòng)調(diào)節(jié)焊絲熔化速等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)（自動(dòng)調(diào)節(jié)焊絲熔化速度）度） 均勻送絲系統(tǒng)的電弧電壓反饋調(diào)節(jié)。均勻送絲系統(tǒng)的電弧電壓反饋調(diào)節(jié)。四、電弧自身調(diào)節(jié)（等速送絲系統(tǒng)）四、電弧自身調(diào)節(jié)（等速送絲系統(tǒng)） 焊絲以恒定的速度送

22、進(jìn)，弧長(zhǎng)波動(dòng)時(shí)，依靠電弧和焊絲以恒定的速度送進(jìn)，弧長(zhǎng)波動(dòng)時(shí)，依靠電弧和電源的電流自動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)改變焊絲的熔化速度，使電弧恢復(fù)電源的電流自動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)改變焊絲的熔化速度，使電弧恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度到原來(lái)的長(zhǎng)度(chngd)。電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)滿(mǎn)足的條件：電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)滿(mǎn)足的條件： m （熔化速度）（熔化速度）= f（送絲速度），（送絲速度）， 弧長(zhǎng)保持不變弧長(zhǎng)保持不變 導(dǎo)電嘴離開(kāi)工件的距離不變導(dǎo)電嘴離開(kāi)工件的距離不變第28頁(yè)/共86頁(yè)第二十九頁(yè)，共87頁(yè)。一）等速送絲系統(tǒng)的靜特性一）等速送絲系統(tǒng)的靜特性 m = kiI kuUki 熔化速度熔化速度(sd)隨電流的變化系數(shù)，影響因隨電流的變化系數(shù)，影響因素：電流

23、、焊絲電阻率、伸出長(zhǎng)度、焊絲直徑素：電流、焊絲電阻率、伸出長(zhǎng)度、焊絲直徑ku熔化速度熔化速度(sd)隨電壓的變化系數(shù)；影響因隨電壓的變化系數(shù)；影響因素：弧長(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度。素：弧長(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度。 電弧穩(wěn)定時(shí)：電弧穩(wěn)定時(shí)： m = f則有：則有：UkkkIiuif等速送絲系統(tǒng)(xtng)的靜特性方程第29頁(yè)/共86頁(yè)第三十頁(yè)，共87頁(yè)。等速送絲系統(tǒng)的靜特性(txng)曲線(xiàn)，又叫等熔化曲線(xiàn)、C曲線(xiàn)。熔化速度（送絲速度）與電流及電壓之間的關(guān)系下圖所示。在不同的弧長(zhǎng)范圍，熔化速度與電流及電壓的關(guān)系不同，其調(diào)節(jié)原理也由所不同。mAUIBC第30頁(yè)/共86頁(yè)第三十一頁(yè)，共87頁(yè)。IOU影響等熔化曲線(xiàn)的因素：影響

24、等熔化曲線(xiàn)的因素：1、弧長(zhǎng)：長(zhǎng)弧時(shí)，、弧長(zhǎng)：長(zhǎng)弧時(shí)， ku很小，垂直于電流軸很小，垂直于電流軸 短弧時(shí)，短弧時(shí)，ku較大，不能忽略不計(jì)。熔化速度隨著較大，不能忽略不計(jì)。熔化速度隨著(su zhe)弧長(zhǎng)的縮短而增大。弧長(zhǎng)的縮短而增大。2、送絲速度增大，曲線(xiàn)右移；、送絲速度增大，曲線(xiàn)右移；3、焊絲直徑減小、干伸長(zhǎng)度增大，、焊絲直徑減小、干伸長(zhǎng)度增大， ki增大，曲線(xiàn)左移動(dòng)。增大，曲線(xiàn)左移動(dòng)。ifkI第31頁(yè)/共86頁(yè)第三十二頁(yè)，共87頁(yè)。二）電弧弧長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)二）電弧弧長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)(tioji)原理原理弧長(zhǎng)減小時(shí)電弧靜特性曲線(xiàn)下移，電弧的工作點(diǎn)由穩(wěn)態(tài)的O0變?yōu)樗矐B(tài)工作點(diǎn)O1，焊接電流增大，焊絲熔化速度

25、加快，從而使弧長(zhǎng)逐漸增大，回到原來(lái)的數(shù)值。顯然(xinrn)，這種調(diào)節(jié)的靈敏度取決于單位弧長(zhǎng)變化所引起的焊絲熔化速度變化量，該變化量越大，靈敏度越大。O0O1U0I0第32頁(yè)/共86頁(yè)第三十三頁(yè)，共87頁(yè)。三）調(diào)節(jié)精度三）調(diào)節(jié)精度1、弧長(zhǎng)波動(dòng)、弧長(zhǎng)波動(dòng)(bdng)引起的誤差引起的誤差 導(dǎo)電嘴離工件的距離導(dǎo)電嘴離工件的距離H不變時(shí)：調(diào)節(jié)誤差為不變時(shí)：調(diào)節(jié)誤差為0 導(dǎo)電嘴離工件的距離導(dǎo)電嘴離工件的距離H變化時(shí)：有調(diào)節(jié)誤差，誤差取決變化時(shí)：有調(diào)節(jié)誤差，誤差取決于于H的變化量及電源外特性。的變化量及電源外特性。IUIUC曲線(xiàn)曲線(xiàn)新新C曲線(xiàn)曲線(xiàn)電弧靜特性電弧靜特性電源外特性電源外特性第33頁(yè)/共86頁(yè)第

26、三十四頁(yè)，共87頁(yè)。lsls第34頁(yè)/共86頁(yè)第三十五頁(yè)，共87頁(yè)。干伸長(zhǎng) A: 8 mmB: 35 mmBA第35頁(yè)/共86頁(yè)第三十六頁(yè)，共87頁(yè)。2、網(wǎng)壓波動(dòng)引起(ynq)的誤差O0O陡陡O緩緩O0O陡陡O緩緩UIIU長(zhǎng)弧時(shí)，網(wǎng)壓波動(dòng)主要引起(ynq)電壓誤差，配緩降特性的電源引起(ynq)的誤差較小。短弧時(shí)，網(wǎng)壓波動(dòng)主要引起(ynq)電流誤差，配陡降特性的電源引起(ynq)的誤差較小。第36頁(yè)/共86頁(yè)第三十七頁(yè)，共87頁(yè)。四）調(diào)節(jié)靈敏度四）調(diào)節(jié)靈敏度即調(diào)節(jié)速度、調(diào)節(jié)時(shí)間。即調(diào)節(jié)速度、調(diào)節(jié)時(shí)間。弧長(zhǎng)波動(dòng)是通過(guò)熔化速度來(lái)調(diào)節(jié)的，因此弧長(zhǎng)波動(dòng)是通過(guò)熔化速度來(lái)調(diào)節(jié)的，因此(ync)調(diào)節(jié)速度取決

27、于熔化調(diào)節(jié)速度取決于熔化速度速度 的變化量。的變化量。malt1)長(zhǎng)?。ˋB段）時(shí)，熔化速度僅與電弧電流有關(guān)：m=kiIm=kiI。ki,越大，靈敏度越高。ki隨焊絲直徑的增大(znd)而減小，焊絲直徑較粗時(shí)，電弧自身調(diào)節(jié)靈敏度很小，因此弧長(zhǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)僅適用于細(xì)絲，不適用于粗絲。單位弧長(zhǎng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)引起的I。采用平特性或緩降特性的電源時(shí)，同樣的弧長(zhǎng)波動(dòng)引起的I較大，調(diào)節(jié)靈敏度較大，因此，弧長(zhǎng)較大時(shí)，等速送絲系統(tǒng)通常匹配平特性或緩降特性電源。第37頁(yè)/共86頁(yè)第三十八頁(yè)，共87頁(yè)。IOU I緩降緩降 I陡降陡降第38頁(yè)/共86頁(yè)第三十九頁(yè)，共87頁(yè)?；≈碾妶?chǎng)強(qiáng)度：E越大，單位弧長(zhǎng)波動(dòng)引起的I越大，

28、靈敏度越高。2）弧長(zhǎng)較短（BC段）時(shí)，熔化(rnghu)速度與電弧電流及電弧電壓均有關(guān)：m=kiIkuUku為熔化(rnghu)速度隨電壓變化的系數(shù)，弧長(zhǎng)波動(dòng)引起的熔化(rnghu)速度變化量：m=kiI-kuU，由于弧長(zhǎng)較短時(shí)，ku非常大，因此，即使采用恒流特性的電源（I=0），弧長(zhǎng)波動(dòng)時(shí)仍能引起足夠大的m，具有足夠大的靈敏度。而且，采用恒流特性電源時(shí)具有很好的焊接工藝性能，因此短弧時(shí)，等速送絲系統(tǒng)通常恒流特性電源第39頁(yè)/共86頁(yè)第四十頁(yè)，共87頁(yè)?；≈碾妶?chǎng)強(qiáng)度：E越大，單位弧長(zhǎng)波動(dòng)引起的U越大，靈敏度越高。匹配恒流特性電源。在這種情況下，熔化速度的變化(binhu)是由弧長(zhǎng)波動(dòng)本身引起

29、的，對(duì)電源的外特性無(wú)任何要求，因此這種調(diào)節(jié)作用稱(chēng)為固有自調(diào)節(jié)作用。它是自調(diào)節(jié)作用的一種特殊形式。值得指出的是：鋼焊絲的等熔化曲線(xiàn)沒(méi)有BC段，因此沒(méi)有固有自調(diào)節(jié)作用。只有以鋁焊絲作電極的氣體保護(hù)電弧才有自調(diào)節(jié)作用，鋁焊絲MIG焊的亞射流過(guò)渡正是采用了這種調(diào)節(jié)作用。埋弧焊電弧沒(méi)有這種固有自調(diào)節(jié)作用。第40頁(yè)/共86頁(yè)第四十一頁(yè)，共87頁(yè)。五、弧壓反饋調(diào)節(jié)五、弧壓反饋調(diào)節(jié) 焊絲較粗時(shí)，電弧自調(diào)節(jié)靈敏度很低，不能保證弧長(zhǎng)穩(wěn)定焊絲較粗時(shí)，電弧自調(diào)節(jié)靈敏度很低，不能保證弧長(zhǎng)穩(wěn)定。此時(shí)應(yīng)采用弧壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種調(diào)節(jié)方式通過(guò)弧壓反饋來(lái)。此時(shí)應(yīng)采用弧壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種調(diào)節(jié)方式通過(guò)弧壓反饋來(lái)控制送絲速度，利用

30、送絲速度作為調(diào)節(jié)量來(lái)調(diào)節(jié)弧長(zhǎng)?？刂扑徒z速度，利用送絲速度作為調(diào)節(jié)量來(lái)調(diào)節(jié)弧長(zhǎng)。一）弧壓反饋調(diào)節(jié)器一）弧壓反饋調(diào)節(jié)器 利用電弧電壓反饋信號(hào)控制送絲速度。實(shí)現(xiàn)該功能的裝置利用電弧電壓反饋信號(hào)控制送絲速度。實(shí)現(xiàn)該功能的裝置為弧壓反饋調(diào)節(jié)器。送絲速度為弧壓反饋調(diào)節(jié)器。送絲速度 f與電弧電壓的關(guān)系與電弧電壓的關(guān)系(gun x)為：為： f = k（Ua-Ug） 其中其中k為弧壓反饋器的靈敏度，為弧壓反饋器的靈敏度，Ua為電弧電壓。為電弧電壓。Ug為給定為給定電壓。電壓。第41頁(yè)/共86頁(yè)第四十二頁(yè)，共87頁(yè)。Ud = k(Ua-Ud)第42頁(yè)/共86頁(yè)第四十三頁(yè)，共87頁(yè)。二）弧壓反饋二）弧壓反饋(fn

31、ku)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性方程調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性方程 f = mk(Ua - Ug) = kiIa kuUaauigaaIkkkUkkkU弧壓反饋(fnku)送絲系統(tǒng)的靜特性方程gaUkkkbuikkktg第43頁(yè)/共86頁(yè)第四十四頁(yè)，共87頁(yè)。討論：1）當(dāng)k足夠大時(shí)，tg=0，弧壓反饋系統(tǒng)靜特性曲線(xiàn)(qxin)接近于平行于電流軸的直線(xiàn)。2）增大Ug時(shí)，弧壓反饋系統(tǒng)靜特性曲線(xiàn)(qxin)向上移動(dòng)。3）d減小或干伸長(zhǎng)度增大時(shí)，ki增大。tg增大。第44頁(yè)/共86頁(yè)第四十五頁(yè)，共87頁(yè)。三）調(diào)節(jié)過(guò)程、精度及靈敏度三）調(diào)節(jié)過(guò)程、精度及靈敏度1、調(diào)節(jié)過(guò)程、調(diào)節(jié)過(guò)程 如果弧長(zhǎng)變長(zhǎng)，電弧電壓增加，送絲速度增大，

32、單位時(shí)如果弧長(zhǎng)變長(zhǎng)，電弧電壓增加，送絲速度增大，單位時(shí)間間(shjin)內(nèi)送出的焊絲長(zhǎng)度大于熔化的焊絲長(zhǎng)度，從而迫使內(nèi)送出的焊絲長(zhǎng)度大于熔化的焊絲長(zhǎng)度，從而迫使弧長(zhǎng)逐漸縮短，恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度。反之，如果弧長(zhǎng)變短，弧長(zhǎng)逐漸縮短，恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度。反之，如果弧長(zhǎng)變短，電弧電壓減小，送絲速度減?。ㄉ踔粱爻椋?，單位時(shí)間電弧電壓減小，送絲速度減?。ㄉ踔粱爻椋?，單位時(shí)間(shjin)內(nèi)送出的焊絲長(zhǎng)度小于熔化的焊絲長(zhǎng)度，弧長(zhǎng)逐漸變內(nèi)送出的焊絲長(zhǎng)度小于熔化的焊絲長(zhǎng)度，弧長(zhǎng)逐漸變長(zhǎng)，回到原來(lái)的長(zhǎng)度。長(zhǎng)，回到原來(lái)的長(zhǎng)度。O0O1f1=k(U1-Ug)m0第45頁(yè)/共86頁(yè)第四十六頁(yè)，共87頁(yè)。1）弧長(zhǎng)波動(dòng)引起的誤

33、差(wch)導(dǎo)電嘴離工件的距離H不變時(shí)：調(diào)節(jié)誤差(wch)為0導(dǎo)電嘴離工件的距離H變化時(shí)：有調(diào)節(jié)誤差(wch)，但是由于粗絲時(shí)的ki較小而k較大，tg基本接近為零，因此誤差(wch)很小。O0O1O0第46頁(yè)/共86頁(yè)第四十七頁(yè)，共87頁(yè)。O0O陡陡O緩緩IU2）網(wǎng)壓波動(dòng)主要(zhyo)引起電流誤差，配陡降特性的電源引起的誤差較小。因此，弧壓反饋送絲系統(tǒng)一般配陡降外特性電源。第47頁(yè)/共86頁(yè)第四十八頁(yè)，共87頁(yè)。2、調(diào)節(jié)靈敏度、調(diào)節(jié)靈敏度 顯然，弧壓反饋靈敏度取決于單位弧長(zhǎng)變化量所引起的送絲顯然，弧壓反饋靈敏度取決于單位弧長(zhǎng)變化量所引起的送絲速度變化量，而送絲速度的變化量可用下式表示：速度變

34、化量，而送絲速度的變化量可用下式表示：f = k Ua 1）弧壓反饋深度）弧壓反饋深度k越大，弧壓反饋調(diào)節(jié)的靈敏度越大；越大，弧壓反饋調(diào)節(jié)的靈敏度越大； 2）電弧電場(chǎng)強(qiáng)度越大時(shí)，同樣的弧長(zhǎng)波動(dòng)引起）電弧電場(chǎng)強(qiáng)度越大時(shí)，同樣的弧長(zhǎng)波動(dòng)引起 Ua的越的越 大，調(diào)節(jié)靈敏度就越高。大，調(diào)節(jié)靈敏度就越高。 3）采用陡降特性）采用陡降特性(txng)的電源時(shí)，同樣的弧長(zhǎng)波動(dòng)引起的的電源時(shí)，同樣的弧長(zhǎng)波動(dòng)引起的 Ua比也緩降特性比也緩降特性(txng)電源引起的電源引起的 Ua大，調(diào)節(jié)靈敏度較高。大，調(diào)節(jié)靈敏度較高。因此，弧壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常采用陡降特性因此，弧壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常采用陡降特性(txng)的電

35、源。的電源。第48頁(yè)/共86頁(yè)第四十九頁(yè)，共87頁(yè)。MZ-1000型埋弧焊機(jī)型埋弧焊機(jī)第49頁(yè)/共86頁(yè)第五十頁(yè)，共87頁(yè)。第50頁(yè)/共86頁(yè)第五十一頁(yè)，共87頁(yè)。埋弧焊工藝：焊接過(guò)程中的一整套工藝程序及其技術(shù)規(guī)定。包括：焊接方法，焊前準(zhǔn)備加工，裝配，焊接設(shè)備，焊接順序，焊接操作(cozu)。選擇與母材匹配的焊絲與焊劑選擇正確的焊接工藝參數(shù)及熱處理規(guī)范等焊后熱處理第51頁(yè)/共86頁(yè)第五十二頁(yè)，共87頁(yè)。（一）焊前準(zhǔn)備（一）焊前準(zhǔn)備焊前準(zhǔn)備包括焊前準(zhǔn)備包括(boku)： 1、坡口加工、坡口加工加工方法：坡口可用刨邊機(jī)、車(chē)床、氣割機(jī)等設(shè)備加工。2、待焊部位的清理將坡口及坡口兩側(cè)(linc)2050

36、mm區(qū)域內(nèi)的鐵銹、氧化皮、油污、水分清理干凈。油污、水分清理方法：一般用氧-乙炔火焰烘烤鐵銹、氧化皮清理方法：砂布、鋼絲刷、砂輪機(jī)打磨。噴砂、拋丸。板厚小于14mm12 22 mm大于22mm坡口不開(kāi)坡口V或U形坡口雙V或雙U形坡口第52頁(yè)/共86頁(yè)第五十三頁(yè)，共87頁(yè)。3、焊接材料的清理極烘干焊絲：一般有防銹銅鍍層。使用前去除掉焊絲表面的油及其它污物，以防止氫氣(qnq)孔。焊劑：使用前應(yīng)按要求烘干。酸性焊劑：250C下烘干，保溫12小時(shí)。高氟焊劑：必須在300C400C下烘干，保溫2小時(shí)。烘干后應(yīng)立即使用。4、焊件的裝配裝配要求：間隙均勻、高低平整且不錯(cuò)邊。此外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）定

37、位焊縫采用焊條電弧焊或氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，定位焊縫原則上應(yīng)與母材等強(qiáng)，長(zhǎng)度一般應(yīng)大于30mm。第53頁(yè)/共86頁(yè)第五十四頁(yè)，共87頁(yè)。（2）直縫兩端加裝引弧板與熄弧板，焊后再割掉，其目的(md)是使焊件上的焊縫截面尺寸保持穩(wěn)定，并去掉引弧和收弧位置處出現(xiàn)的缺陷。（二）焊接工藝參數(shù)的選擇包括：焊接電流、電弧電壓、電流的種類(lèi)及極性、焊接速度等。第54頁(yè)/共86頁(yè)第五十五頁(yè)，共87頁(yè)。1、焊接電流焊接電流是決定焊縫熔深的主要因素。焊接電流與熔深間成正比關(guān)系：H=kmIkm為電流系數(shù)，決定于電流種類(lèi)、極性及焊絲直徑等。因此(ync)，焊接電流應(yīng)根據(jù)熔深要求首先選定。焊接電流過(guò)大：HAZ寬度大，易產(chǎn)生過(guò)

38、熱組織，接頭韌性降低；電流過(guò)大還易導(dǎo)致咬邊、焊瘤或燒穿等缺陷。焊接電流過(guò)?。阂桩a(chǎn)生未熔合、未焊透、夾渣等缺陷。生產(chǎn)率低，第55頁(yè)/共86頁(yè)第五十六頁(yè)，共87頁(yè)。2、電流種類(lèi)與極性DCRP：熔敷速度稍低，熔深較大。焊接時(shí)一般情況下 都采用直流反接。DCSP：熔敷速度比反接高30%50%，但熔深較淺，熔合比小。特別適合于堆焊。母材的熱裂紋傾向較大時(shí)，為了防止熱裂，也可采用直流正接。AC：采用交流進(jìn)行焊接時(shí)，熔深處于直流正接與直流反接之間。3、電弧電壓主要影響熔寬，對(duì)熔深的影響很小。為保證電弧的穩(wěn)定燃燒及合適的焊縫成形系數(shù)，電弧電壓應(yīng)與焊接電流保持適當(dāng)?shù)年P(guān)系。焊接電流增大時(shí)，應(yīng)適應(yīng)提高電弧電壓。電弧

39、電壓還影響熔敷金屬(jnsh)的化學(xué)成分。電弧電壓增大，焊劑的熔化量增加，過(guò)渡到熔敷金屬(jnsh)中的合金元素會(huì)增加。第56頁(yè)/共86頁(yè)第五十七頁(yè)，共87頁(yè)。4、焊接速度焊接速度對(duì)熔深及熔寬均有明顯的影響。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(guò)大、焊速過(guò)高時(shí)易引起咬邊等缺陷(quxin)。因此焊接速度不能過(guò)高。5、焊絲直徑及干伸長(zhǎng)度電流一定時(shí)，焊絲直徑越細(xì)，熔深越大，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(guò)大，否則將使焊絲因電阻熱過(guò)大而發(fā)紅，影響焊絲的性能及焊接過(guò)程的穩(wěn)定性。第57頁(yè)/共86頁(yè)第五十八頁(yè)，

40、共87頁(yè)。（三）成型工藝（三）成型工藝1、平板對(duì)接、平板對(duì)接 平板對(duì)接時(shí)可采用單面焊雙面成形，也可采用雙面焊。平板對(duì)接時(shí)可采用單面焊雙面成形，也可采用雙面焊。 1）單面焊雙面成形）單面焊雙面成形適于厚度為適于厚度為20 mm以下的工件，一般不開(kāi)坡口，留較大間隙。以下的工件，一般不開(kāi)坡口，留較大間隙。強(qiáng)制成型：利用銅襯墊、焊劑墊承托熔池。強(qiáng)制成型：利用銅襯墊、焊劑墊承托熔池。 優(yōu)點(diǎn)：不用反轉(zhuǎn)工件，一次將工件焊好，焊接生產(chǎn)率較高。優(yōu)點(diǎn)：不用反轉(zhuǎn)工件，一次將工件焊好，焊接生產(chǎn)率較高。 缺點(diǎn)：焊接熱輸入大，焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大，接頭韌性缺點(diǎn)：焊接熱輸入大，焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大，接頭韌性 很差。板厚

41、越大，該問(wèn)題越嚴(yán)重。很差。板厚越大，該問(wèn)題越嚴(yán)重。 2）雙面焊）雙面焊 （1）懸空焊接法）懸空焊接法 工藝要點(diǎn)：工藝要點(diǎn)： a）工件背面不加襯墊，不需要）工件背面不加襯墊，不需要(xyo)任何輔助設(shè)備和裝任何輔助設(shè)備和裝置。置。第58頁(yè)/共86頁(yè)第五十九頁(yè)，共87頁(yè)。b）嚴(yán)格控制間隙，以防止液態(tài)金屬?gòu)拈g隙中流失或燒穿；一般不留間隙或間隙1mm。c）焊接正面的工藝參數(shù)應(yīng)較小，熔深小于焊件厚度的一半；d）翻轉(zhuǎn)工件后再焊反面，為保證焊透，適當(dāng)增大焊接電流，保證熔深達(dá)到焊件厚度的60%70%。（2）焊劑墊法：采用焊劑墊承托熔池工藝要點(diǎn)：a）焊前應(yīng)根據(jù)工件厚度預(yù)留一定間隙或開(kāi)坡口，以保證焊劑充分進(jìn)入(j

42、nr)到間隙中。b）焊正面焊縫時(shí)，工藝參數(shù)必須保證使熔深大于工件厚度的60%70%。第59頁(yè)/共86頁(yè)第六十頁(yè)，共87頁(yè)。r2550銅 墊 板壓 板bh焊劑(hnj)銅襯墊臨時(shí)(lnsh)工藝襯墊第60頁(yè)/共86頁(yè)第六十一頁(yè)，共87頁(yè)。氣壓(qy)式自重(zzhng)式第61頁(yè)/共86頁(yè)第六十二頁(yè)，共87頁(yè)。3）焊反面前應(yīng)首先挑焊根，采用與正面相同的規(guī)范或稍小的規(guī)范進(jìn)行焊接。4）工件下面的焊劑在整個(gè)焊縫長(zhǎng)度上與工件緊密貼合，并且壓力(yl)均勻。若背面的焊劑過(guò)松，會(huì)引起漏渣或液態(tài)金屬下淌。（3）臨時(shí)工藝墊板法：特點(diǎn)與焊接墊法類(lèi)似。焊接反面前，需去除臨時(shí)工藝墊板并挑焊根后再進(jìn)行焊接。第62頁(yè)/共

43、86頁(yè)第六十三頁(yè)，共87頁(yè)。2、角接焊縫的焊接、角接焊縫的焊接角接焊縫有兩種焊接方法角接焊縫有兩種焊接方法(fngf)： 斜角焊：斜角焊：兩個(gè)工件中有一個(gè)位于水平位兩個(gè)工件中有一個(gè)位于水平位置而熔池不在水平位置。置而熔池不在水平位置。 船形焊：船形焊：熔池位于水平位置。前者具有熔池位于水平位置。前者具有較好的工藝性能，因此，應(yīng)盡可能利用該方法較好的工藝性能，因此，應(yīng)盡可能利用該方法(fngf)。第63頁(yè)/共86頁(yè)第六十四頁(yè)，共87頁(yè)。1 1）船形焊）船形焊 焊絲處于豎直位置，熔池處于水平位置，焊絲處于豎直位置，熔池處于水平位置，最有利于焊縫成形，不易產(chǎn)生咬邊或滿(mǎn)溢等缺陷。焊最有利于焊縫成形，不

44、易產(chǎn)生咬邊或滿(mǎn)溢等缺陷。焊腳相等時(shí)，兩個(gè)工件與垂直腳相等時(shí)，兩個(gè)工件與垂直(chuzh)(chuzh)位置成位置成4545 。要求：要求：（1 1）將間隙尺寸控制在將間隙尺寸控制在1.5 mm1.5 mm以下，否則易出現(xiàn)以下，否則易出現(xiàn)燒穿或焊漏現(xiàn)象。如果無(wú)法控制間隙，則應(yīng)采用適當(dāng)燒穿或焊漏現(xiàn)象。如果無(wú)法控制間隙，則應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆缆┐胧?。的防漏措施。? 2）電弧電壓不宜太高，以免產(chǎn)生咬邊。電弧電壓不宜太高，以免產(chǎn)生咬邊。第64頁(yè)/共86頁(yè)第六十五頁(yè)，共87頁(yè)。細(xì) 粒 焊 劑手 工 預(yù) 焊 縫銅 墊 板細(xì) 粒 焊 劑鋼 管焊 劑石 棉 繩船形焊工藝(gngy)方案第65頁(yè)/共86頁(yè)第六十六頁(yè)，

45、共87頁(yè)。2 2）斜角焊）斜角焊 工件不能反轉(zhuǎn)至船形位置時(shí)，才采用斜角焊法。這種工件不能反轉(zhuǎn)至船形位置時(shí)，才采用斜角焊法。這種方法方法(fngf)(fngf)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)間隙不敏感，缺點(diǎn)是對(duì)單道焊焊的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)間隙不敏感，缺點(diǎn)是對(duì)單道焊焊腳及焊絲位置要求很?chē)?yán)格。該方法腳及焊絲位置要求很?chē)?yán)格。該方法(fngf)(fngf)的工藝要求如的工藝要求如下：下：（1 1）單道焊焊腳不得大于單道焊焊腳不得大于8mm8mm，以防止咬邊。當(dāng)要求焊，以防止咬邊。當(dāng)要求焊腳大于腳大于8mm8mm時(shí)，應(yīng)采用多層焊或多層多道焊。時(shí)，應(yīng)采用多層焊或多層多道焊。（2 2）焊絲偏角焊絲偏角 應(yīng)適當(dāng)，一般應(yīng)在應(yīng)適當(dāng)，一般應(yīng)在20

46、203030 之間，否則之間，否則易產(chǎn)生咬邊及腹板未焊合缺陷。易產(chǎn)生咬邊及腹板未焊合缺陷。（3 3）電弧電壓不宜太高，以防熔渣流溢。電弧電壓不宜太高，以防熔渣流溢。第66頁(yè)/共86頁(yè)第六十七頁(yè)，共87頁(yè)。20-300第67頁(yè)/共86頁(yè)第六十八頁(yè)，共87頁(yè)。3、環(huán)縫的焊接、環(huán)縫的焊接 鍋爐及壓力容器上的筒節(jié)與筒節(jié)以及筒節(jié)與封頭間鍋爐及壓力容器上的筒節(jié)與筒節(jié)以及筒節(jié)與封頭間的對(duì)接環(huán)縫。焊接時(shí)焊頭固定，通過(guò)筒體在滾輪架上轉(zhuǎn)的對(duì)接環(huán)縫。焊接時(shí)焊頭固定，通過(guò)筒體在滾輪架上轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成整條焊縫的焊接。一般采用雙面焊。動(dòng)來(lái)完成整條焊縫的焊接。一般采用雙面焊。 由于由于(yuy)在焊接過(guò)程中熔池的位置不斷發(fā)生變

47、化在焊接過(guò)程中熔池的位置不斷發(fā)生變化，為了防止熔池金屬的流溢，保證焊縫成形，焊絲應(yīng)偏，為了防止熔池金屬的流溢，保證焊縫成形，焊絲應(yīng)偏離通過(guò)圓筒中心的垂直面一段距離，這個(gè)距離叫偏移量離通過(guò)圓筒中心的垂直面一段距離，這個(gè)距離叫偏移量，一般用，一般用e表示。偏移量應(yīng)與旋轉(zhuǎn)方向相反，其大小應(yīng)能表示。偏移量應(yīng)與旋轉(zhuǎn)方向相反，其大小應(yīng)能保證使熔池在旋轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)凝固成焊縫，以反之溶保證使熔池在旋轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)凝固成焊縫，以反之溶池金屬流溢。池金屬流溢。 偏移量的大小取決于：偏移量的大小取決于：工件的直徑工件的直徑工件轉(zhuǎn)速工件轉(zhuǎn)速工件厚度有關(guān)工件厚度有關(guān)第68頁(yè)/共86頁(yè)第六十九頁(yè)，共87頁(yè)。工件的直徑越

48、大，焊接速度越大，偏移量也應(yīng)越大。應(yīng)注意的是，對(duì)厚壁圓筒形工件進(jìn)行多層焊時(shí)，雖然滾輪架的速度不變，但隨著焊縫厚度的增加，焊內(nèi)環(huán)縫時(shí)焊速逐層減小，因此(ync)應(yīng)逐層減小偏移量；焊外環(huán)縫時(shí)，焊速逐層遞增，因此(ync)應(yīng)逐層加大偏移量。12354第69頁(yè)/共86頁(yè)第七十頁(yè)，共87頁(yè)。一、多絲埋弧焊（一、多絲埋弧焊（Multiple Wire Submerged Arc Welding）利用多根焊絲、多個(gè)電弧進(jìn)行焊接的一種方法。利用多根焊絲、多個(gè)電弧進(jìn)行焊接的一種方法。 1、特點(diǎn)、特點(diǎn) 焊接速度高焊接速度高 焊接質(zhì)量好焊接質(zhì)量好 2、分類(lèi)、分類(lèi) 根據(jù)所用焊絲的數(shù)量可分為根據(jù)所用焊絲的數(shù)量可分為(f

49、n wi)： 雙絲埋弧焊雙絲埋弧焊 多絲埋弧焊，目前最多用到多絲埋弧焊，目前最多用到14根焊絲根焊絲 應(yīng)用最廣泛的是雙絲埋弧焊。雙絲埋弧焊時(shí)一般采用兩個(gè)獨(dú)應(yīng)用最廣泛的是雙絲埋弧焊。雙絲埋弧焊時(shí)一般采用兩個(gè)獨(dú)立電源，有時(shí)也采用一個(gè)電源。前者較復(fù)雜，但兩個(gè)電弧都可單獨(dú)立電源，有時(shí)也采用一個(gè)電源。前者較復(fù)雜，但兩個(gè)電弧都可單獨(dú)調(diào)節(jié)功率，且可采用不同的電流種類(lèi)和極性，獲理想的焊縫成形。調(diào)節(jié)功率，且可采用不同的電流種類(lèi)和極性，獲理想的焊縫成形。后者設(shè)備簡(jiǎn)單，但每一個(gè)電弧功率難于單獨(dú)調(diào)節(jié)。后者設(shè)備簡(jiǎn)單，但每一個(gè)電弧功率難于單獨(dú)調(diào)節(jié)。第70頁(yè)/共86頁(yè)第七十一頁(yè)，共87頁(yè)。 根據(jù)焊絲排列方式縱列即沿焊接方向

50、縱向順序排列橫列克服坡口的不均勻性，提高焊縫(hn fn)質(zhì)量 一般采用縱列，兩個(gè)焊絲間的距離在10 mm 30 mm之間時(shí)，兩個(gè)電弧形成一個(gè)熔池、一個(gè)氣泡，大于該范圍時(shí)，形成兩個(gè)熔池，兩個(gè)氣泡。 導(dǎo)前電弧：采用較大的電流及較小的電壓，目的在于保證足夠的熔深。 后續(xù)電?。翰捎幂^小的電流及較大的電壓，目的在于焊縫(hn fn)具有適當(dāng)?shù)娜蹖?，改善焊縫(hn fn)成形,焊接缺陷（咬邊、未熔合等）。第71頁(yè)/共86頁(yè)第七十二頁(yè)，共87頁(yè)?？v列雙弧兩個(gè)電弧的間距較大(jiod)（大于100mm）時(shí)，形成兩個(gè)熔池。每個(gè)電弧都形成各自的熔池。焊接時(shí)，后導(dǎo)電弧首先沖開(kāi)已被前一電弧熔化而尚未凝固的熔渣層，然

51、后作用在被前導(dǎo)電弧熔化并已凝固的焊道上，使其重新熔化。此方法適合于水平位置平板拼接的單面焊雙面成型工藝。第72頁(yè)/共86頁(yè)第七十三頁(yè)，共87頁(yè)。二、帶極埋弧焊二、帶極埋弧焊(Strip electrode Submerged Arc Welding) 利用矩形截面鋼帶代替圓截面焊絲作電極。焊接時(shí)弧利用矩形截面鋼帶代替圓截面焊絲作電極。焊接時(shí)弧根沿帶極的寬度方向快速往返運(yùn)動(dòng)，均勻加熱帶極。這種根沿帶極的寬度方向快速往返運(yùn)動(dòng)，均勻加熱帶極。這種方法最初用于埋弧堆焊，后來(lái)也用于焊接。方法最初用于埋弧堆焊，后來(lái)也用于焊接。（一）帶極埋弧焊的特點(diǎn)（一）帶極埋弧焊的特點(diǎn)1）熔敷速度大，效率高）熔敷速度大，

52、效率高圓截面焊絲：電流很大時(shí)，焊縫熔深增圓截面焊絲：電流很大時(shí)，焊縫熔深增大、大、焊縫的形狀系數(shù)減小，易導(dǎo)至裂紋、咬焊縫的形狀系數(shù)減小，易導(dǎo)至裂紋、咬邊等。邊等。帶極：電弧帶極：電弧(dinh)的加熱寬度增大，采的加熱寬度增大，采用更大焊接電用更大焊接電流，焊縫的形狀系數(shù)也較高。流，焊縫的形狀系數(shù)也較高。2）熔深淺、稀釋率低，特別適合于堆焊。熔深淺、稀釋率低，特別適合于堆焊。3）易于控制焊縫成形易于控制焊縫成形熔化金屬的過(guò)渡方向與電極寬度方向成直角。電熔化金屬的過(guò)渡方向與電極寬度方向成直角。電極偏轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度，焊道就可產(chǎn)生較大移位。因此可方極偏轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度，焊道就可產(chǎn)生較大移位。因此可方便

53、地控制焊道的形狀和熔深。便地控制焊道的形狀和熔深。第73頁(yè)/共86頁(yè)第七十四頁(yè)，共87頁(yè)。+-焊 接方向12345678帶極堆焊(duhn)示意圖第74頁(yè)/共86頁(yè)第七十五頁(yè)，共87頁(yè)。熔化帶極金屬(jnsh)的流動(dòng)方向第75頁(yè)/共86頁(yè)第七十六頁(yè)，共87頁(yè)。（二）帶極埋弧焊工藝（二）帶極埋弧焊工藝除了電流、電壓外，影響因素還有：除了電流、電壓外，影響因素還有：帶極厚度帶極厚度寬度寬度干伸長(zhǎng)度干伸長(zhǎng)度帶極寬度越大，熔深越小，熔寬越大。帶極寬度越大，熔深越小，熔寬越大。帶極厚度增大時(shí)，熔深增大，熔寬減小。帶極厚度增大時(shí)，熔深增大，熔寬減小。 堆焊時(shí)，可通過(guò)焊接堆焊時(shí)，可通過(guò)焊接(hnji)線(xiàn)能量

54、來(lái)調(diào)節(jié)熔深，但由于線(xiàn)線(xiàn)能量來(lái)調(diào)節(jié)熔深，但由于線(xiàn)能量太小時(shí)，電弧不穩(wěn)定，因此僅靠降低線(xiàn)能量來(lái)減小熔深并不能量太小時(shí)，電弧不穩(wěn)定，因此僅靠降低線(xiàn)能量來(lái)減小熔深并不是很有效。焊劑的成分對(duì)帶極的熔化速度、焊縫的幾何形狀及成是很有效。焊劑的成分對(duì)帶極的熔化速度、焊縫的幾何形狀及成分具有重要的影響。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)焊劑中的氧化鐵含量降低時(shí)，分具有重要的影響。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)焊劑中的氧化鐵含量降低時(shí)，帶極的熔化速度增大，熔深減小。帶極的熔化速度增大，熔深減小。 第76頁(yè)/共86頁(yè)第七十七頁(yè)，共87頁(yè)。三、窄間隙埋弧焊（三、窄間隙埋弧焊（Narrow-gap Submerged Arc Welding） 窄間隙焊接是

55、一種用于厚板對(duì)接接頭窄間隙焊接是一種用于厚板對(duì)接接頭(ji tu)焊接焊接，焊前焊件不開(kāi)坡口或只開(kāi)小角度坡口而留有窄而深的，焊前焊件不開(kāi)坡口或只開(kāi)小角度坡口而留有窄而深的間隙，采用多層埋弧焊進(jìn)行焊接的高效率焊接方法。間隙，采用多層埋弧焊進(jìn)行焊接的高效率焊接方法。 適用于壓力容器，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，原子能反應(yīng)堆外適用于壓力容器，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，原子能反應(yīng)堆外殼等厚板結(jié)構(gòu)的焊接。殼等厚板結(jié)構(gòu)的焊接。 窄間隙自動(dòng)埋弧焊（窄間隙自動(dòng)埋弧焊（SAW-NG）坡口角度一般為）坡口角度一般為01 ，坡口寬度為，坡口寬度為2030mm。窄間隙焊接的分類(lèi)窄間隙焊接的分類(lèi)窄間隙埋弧焊（窄間隙埋弧焊（SAW-NG）窄間隙熔化極

56、氣體保護(hù)焊（窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊（GMAW-NG）窄間隙鎢極氣體保護(hù)焊（窄間隙鎢極氣體保護(hù)焊（GTAW-NG）等）等第77頁(yè)/共86頁(yè)第七十八頁(yè)，共87頁(yè)。（一）SAW-NG的特點(diǎn)1）由于采用窄間隙，焊接厚板接頭時(shí)無(wú)需采用U型或雙U型坡口，因而大大節(jié)省了填充金屬。2）在窄而深的坡口中進(jìn)行多層焊，熱輸入較低，因而減小了殘余應(yīng)力及工件變形，同時(shí)可防止再熱裂紋。3）由于采用了多層焊，后續(xù)焊道對(duì)前一焊道具有很好的回火作用，加之每層的厚度較薄，因此，焊縫金屬晶粒細(xì)小，韌性好。4）與窄間隙氣體保護(hù)焊相比，窄間隙埋弧焊的焊絲較粗，對(duì)跟蹤(gnzng)控制系統(tǒng)的精度要求較低，因此不易產(chǎn)生未焊透及夾渣等缺陷。

57、第78頁(yè)/共86頁(yè)第七十九頁(yè)，共87頁(yè)。（二）SAW-NG的技術(shù)要點(diǎn)1、每層焊道側(cè)壁均要求完全焊透，因此焊絲端部與側(cè)壁之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，并且焊絲伸出長(zhǎng)度也應(yīng)適當(dāng)。這就要求焊機(jī)應(yīng)配有橫向(hnxin)及高度方向的跟蹤系統(tǒng)，以保證焊絲的精確定位。2、由于SAW-NG是在很窄的間隙中進(jìn)行多層焊，因此脫渣是一個(gè)重要問(wèn)題，一般要求焊劑須有良好的脫渣性。3、焊接過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)缺陷，應(yīng)及時(shí)利用合適的方法磨掉，并進(jìn)行修補(bǔ)。第79頁(yè)/共86頁(yè)第八十頁(yè)，共87頁(yè)。（三）SAW-NG工藝1、坡口：一般開(kāi)01的坡口。坡口的關(guān)鍵尺寸是坡口寬度。選擇時(shí)考慮因素：焊件的厚度焊絲直徑焊劑的脫渣難易程度焊件的結(jié)晶裂紋敏感性

58、。焊件厚度越大，或焊絲直徑越大，或脫渣越難，或結(jié)晶裂紋敏感性越大，則坡口寬度應(yīng)適當(dāng)增大。而且要求坡口寬度具有良好的精度。在焊縫全長(zhǎng)范圍內(nèi)，坡口寬度的誤差應(yīng)不超過(guò)3mm，否則將很難保證(bozhng)焊縫質(zhì)量。窄間隙埋弧焊工藝有3種方案，如下圖。第80頁(yè)/共86頁(yè)第八十一頁(yè)，共87頁(yè)。4267891 22 21 82 63 23 8324813743152156窄間隙埋弧焊工藝(gngy)方案ABC第81頁(yè)/共86頁(yè)第八十二頁(yè)，共87頁(yè)。1）圖a：每層一道焊縫，適用于70150mm厚的工件。特點(diǎn)：省時(shí)省料、容易產(chǎn)生熱裂紋。工藝要點(diǎn)：必須嚴(yán)格控制坡口精度必須嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)。當(dāng)焊接含碳量較高的

59、鋼材時(shí)，應(yīng)該采用較低的焊接電流和速度，從而獲得較大的成形系數(shù)，減小裂紋傾向。2）圖b：每層兩道焊縫，適用于150300mm厚的工件，特點(diǎn)：易焊透，焊渣易清除，工藝參數(shù)允許范圍大。而且由于線(xiàn)能量(nngling)小，焊縫具有良好的韌性。2）圖c）：每層三道焊縫，適用于板厚300mm的工件。第82頁(yè)/共86頁(yè)第八十三頁(yè)，共87頁(yè)。2、焊絲焊絲直徑通常根據(jù)板厚來(lái)選擇，板厚小，選擇的焊絲直徑也應(yīng)較小。3、電弧電壓一般取25V35V，若小于25V，焊縫上凸嚴(yán)重；若大于35V，易產(chǎn)生咬邊及夾渣，且清渣困難(knnn)。4、焊絲與間隙側(cè)壁（絲-壁）的間距是影響焊縫質(zhì)量和性能的一項(xiàng)重要參數(shù)，決定了側(cè)壁熔深、熱影響區(qū)尺寸的大小。通常，最佳的絲-壁間距等于所用焊絲的直徑，允許偏差為0.5mm。第83頁(yè)/共86頁(yè)第八十四頁(yè)，共87頁(yè)。第84頁(yè)/共86頁(yè)第八十五頁(yè)，共87頁(yè)。第85頁(yè)/共86頁(yè)第八十六頁(yè)，共87頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會(huì)計(jì)學(xué)。4)只適于厚板。CaF2：低氟焊劑CaF210%。作用：焊接時(shí)熔化進(jìn)入熔池，起填充和合金化的作用。雙V或雙U形坡口。兩個(gè)電弧的間距較大（大于100mm）時(shí)，形成兩個(gè)熔池。利用矩形截面鋼帶代替圓截面焊絲作電極。焊接時(shí)弧根沿帶極的寬度方向快速往返(wngfn)運(yùn)動(dòng)，均勻加熱帶極。這種方法最初用于埋弧堆焊，后來(lái)也用于焊接。四、埋弧堆焊第八十七頁(yè)，共87頁(yè)。