雙熔敷極耐磨堆焊焊條焊接穩(wěn)定性的分析_趙偉

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1、第34卷第6期焊接學報Vol．34No．62013年6月TＲANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONJune2013雙熔敷極耐磨堆焊焊條焊接穩(wěn)定性的分析趙偉，鄒勇，鄒增大，王育福(山東大學材料液固結(jié)構(gòu)演變與加工教育部重點實驗室，濟南250061)摘要:針對4．0mm的雙熔敷極耐磨堆焊焊條電弧焊中焊條參數(shù)與焊接工藝參數(shù)對焊接穩(wěn)定性的影響進行了研究．結(jié)果表明，雙熔敷極耐磨堆焊焊條電弧焊電弧電壓主要由焊條的雙芯間距決定，并受到熔滴過渡、電弧吹力等因素的影響，雙芯間距太小或者太大都不利于焊接穩(wěn)定，當雙芯間距為1．0mm時，電弧電壓為3

2、3V左右，焊接穩(wěn)定性優(yōu)良;藥皮重量系數(shù)為45%～56%時，保護效果較好，冶金反應充分，焊接穩(wěn)定，熔覆層硬度HHＲC＞6200MPa;焊接電流選擇180～200A為宜，這比傳統(tǒng)同規(guī)格耐磨堆焊焊條焊接電流大且可調(diào)范圍窄;焊條與工件間的距離為7mm時，焊接穩(wěn)定性較好，焊縫與母材熔合良好．關(guān)鍵詞:雙熔敷極耐磨堆焊焊條;電弧電壓;焊接穩(wěn)定性中圖分類號:TG444文獻標識碼:A文章編號:0253－360X(2013)06－0025－04趙偉0序言定了焊接穩(wěn)定時的焊條參數(shù)和焊接工藝，對于雙熔敷極耐磨堆焊焊條的推廣應用具有重要意義．雙熔敷極焊條電弧焊(twindeposition

3、electrodearcwelding，TDEAW)是一種新型的焊接技術(shù)，在焊1試驗方法［1－3］接領域有廣泛的應用前景．雙熔敷極焊條內(nèi)有兩根相互平行且絕緣的焊芯分別接電源的兩極，被試驗所用的焊接電源是ZX7-400SIGBT逆變焊焊工件不接電源．特制的焊鉗夾持焊條尾部，電弧機，電源外特性為恒流帶外拖，采用自行研制的雙熔在兩焊芯的端部之間形成，主要利用熔滴攜帶熱量敷極焊條電弧焊焊鉗．試驗選用WH．XM-1耐磨堆和弧柱熱量熔化母材．雙熔敷極焊條電弧焊具有熔焊焊條配方，焊芯為H08A，尺寸為4．0mm×400mm．選用Q235鋼作為焊接工件，尺寸為200mm×敷系數(shù)

4、高、電能利用率高、焊接變形和應力較小等優(yōu)點［4］．特別是其熔合比很小、稀釋率低，使雙熔敷極100mm×10mm．試驗前對工件表面進行機械加焊條電弧焊更適用于在耐磨堆焊中的工程應用．工，防止鐵銹、油污影響焊接穩(wěn)定性．雙熔敷極焊條電弧焊焊接過程的穩(wěn)定性直接影利用山東大學研制的雙熔敷極焊條涂壓機選擇響到焊縫成形、焊接冶金反應、熔滴過渡以及焊接接不同定距模(決定兩芯間距d，雙芯間距如圖1所頭質(zhì)量．目前已經(jīng)有學者對電弧焊接過程的穩(wěn)定性示)和定徑模(影響焊條截面的幾何形狀、尺寸及藥［5－7］做了大量研究，如TIG焊、熔化極氣體保護焊等，而對于雙熔敷極耐磨堆焊焊條焊接穩(wěn)定性的研

5、究報道甚少．因此研究雙熔敷極耐磨堆焊焊條的焊接穩(wěn)定性對推動其實際應用有很大的意義．焊接穩(wěn)定性主要包括電弧燃燒的穩(wěn)定性、電弧電壓的穩(wěn)定性、飛濺大小以及再次起弧的難易程度等．文中研究了雙熔敷極耐磨堆焊焊條的雙芯間距、藥皮重量系數(shù)及焊接電流、焊條與工件的距離、焊條傾角等焊圖1雙熔敷極焊條橫截面示意圖接工藝參數(shù)對焊接穩(wěn)定性的影響，并在此基礎上確Fig.1Schematicdiagramofcrosssectionoftwinelec-trode收稿日期:2012－04－26基金項目:國家自然科學基金面上資助項目(51171093)26焊接學報第34卷皮重量系數(shù)K)，壓制截

6、面幾何形狀不同的6組雙熔滴過渡的影響，熔滴在雙芯端部產(chǎn)生、長大、過渡過敷極耐磨堆焊焊條，焊條參數(shù)如表1所示．試驗采程使得兩極之間的實際距離發(fā)生周期性變化，從而用平板堆焊方法，焊接速度為330mm/min，焊條雙使電弧電壓在一定范圍內(nèi)波動;其三是電磁力、電弧芯縱向排列．分別研究各因素對焊接穩(wěn)定性的影吹力等改變了極性斑點的位置，熔滴的尺寸、形狀和響，其中電弧電壓由焊機上電壓數(shù)字表取錄，硬度為過渡途徑影響兩極點間距離．堆焊三層后焊縫表面洛氏硬度(HHＲC)平均值．表1焊條的參數(shù)Table1Parametersofelectrodes焊條編號雙芯間距d/mm藥皮重量系數(shù)K

7、(%)10．84521．04531．24541．03551．05661．083圖2不同雙芯間距對電弧電壓的影響2試驗結(jié)果與分析Fig.2Effectofdifferentdistancesbetweentwincoresonarcvoltage2．1焊條參數(shù)對焊接穩(wěn)定性的影響圖3為不同雙芯間距的雙熔敷極耐磨堆焊焊條2．1．1雙芯間距(1號，2號，3號)焊去掉末端藥皮兩焊芯端部的形電弧電壓是影響焊接穩(wěn)定性的重要因素，電弧態(tài)．雙芯間距為0．8mm，斷弧后熔化的金屬凝固后電壓過高或過低都將影響到電弧穩(wěn)定燃燒，進而影使雙芯黏在一起導致短路，無法再次引弧;雙芯間距響焊接穩(wěn)定

8、性，甚至會