雙電極石墨型堆焊焊條及單弧焊工藝研究(圖)

《雙電極石墨型堆焊焊條及單弧焊工藝研究(圖)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、雙電極石墨型堆焊焊條及單弧焊工藝研究(圖)

2、第1關(guān)鍵詞：石墨型雙電極堆焊焊條；單弧焊；兩芯間距；絕緣劑　　多年來，各國(guó)的焊接工致力于堆焊焊接的研究，并取得了很大進(jìn)展。像焊條電弧焊的多條焊、三相焊；埋弧焊、氣體保護(hù)焊中的雙絲焊，都可以不同程度地提高焊接生產(chǎn)率。這些方法，都是工件接電源的一極，焊條接另一極，電弧在焊條與工件之間進(jìn)行燃燒。這使焊接節(jié)能、提高熔敷效率、降低稀釋率、改善熱影響區(qū)的性能等受到一定制約。而雙電極單弧堆焊焊條焊接工藝是另一種高效節(jié)能的電弧焊方法，具有被焊工件不接電源、工件上不存在活性斑點(diǎn)區(qū)、熔合比小等特點(diǎn)，其熔敷速度高、消耗

3、電能低，在堆焊領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。1雙極焊條單弧焊的基本原理　　雙電極單弧電弧焊工作原理如圖1所示。雙芯單弧電弧焊中，工件不接電源，焊條的兩焊芯分別接電源的兩極。電弧在兩焊芯之間燃燒，形成單一電弧。電弧可以在空間的任何位置引燃和燃燒。焊接過程中對(duì)母材加熱的熱量主要來自熔滴和電弧，由于焊條與工件之間的距離可以在一定空間內(nèi)調(diào)節(jié)，因此電弧對(duì)母材的熱輸入可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以獲得不同熔合比的焊縫。熔合比較小的焊縫，工件的焊接變形和應(yīng)力較小。由于電源的輸出功率主要用來加熱、熔化焊條，因此可以達(dá)到提高焊接生產(chǎn)率的目的?！　∮捎趩涡倦娀『腹ぜ鳛殡?/p>

4、源的一極，必然存在活性斑點(diǎn)區(qū)、熱量集中、局部溫度很高，熔化母材較多形成熔合比大的熔池，消耗電能多。雙電極焊條單弧焊則是利用焊條雙電極端部產(chǎn)生熔滴熱和電弧熱，將工件熔化而進(jìn)行焊接的。對(duì)母材熱輸入除調(diào)節(jié)焊接電流、焊接速度外，還可調(diào)節(jié)焊條離工件之間的距離。由于母材熔化量少，降低了熔合比，從而減小焊接變形和焊接應(yīng)力。2試驗(yàn)材料與方法　　試驗(yàn)所用的雙電極單弧堆焊焊條的外觀如圖2所示。雙電極單弧堆焊焊條是使用特制的模子先壓住半邊焊條，再粘合成電極焊條，兩焊芯之間相互平行且絕緣。焊接時(shí)，用特制的焊鉗夾持兩焊芯端部，焊鉗兩鉗口分別與電源的兩極連接。試驗(yàn)所用

5、焊條藥皮類型為石墨型，焊芯材質(zhì)為H08A，規(guī)格為φ4.0mm×400mm，兩焊芯間距1.2~2.5mm，焊條藥皮質(zhì)量系數(shù)為58.7%?！　∫?yàn)槭退幤ず写罅康氖秃辖鹪?，藥皮具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性，所以解決雙芯間的絕緣問題是研究的重點(diǎn)之一。試驗(yàn)是用云母片作絕緣劑!用水玻璃做粘接劑。雙電極焊條中作絕緣劑和粘接劑的云母與水玻璃質(zhì)量比為1:0.36，其厚度控制在0.5~2mm之間。粘接后室溫晾干，然后再300℃烘干1h。雙芯之間電阻要達(dá)到絕緣要求。　　采用在平板上堆焊的方法研究焊條工藝性能，雙電極焊條藥皮套筒端部與工件間距離為5~10mm，試驗(yàn)

6、用母材為Q235鋼板，試板尺寸為250mm×80mm×20mm。焊前，用砂輪將試板表面打磨干凈，防止鐵銹、油污影響焊接質(zhì)量。焊條應(yīng)經(jīng)過150℃×1h烘干。試驗(yàn)用焊機(jī)為ZX7-400SIGBT逆變焊機(jī)，外特性為恒流帶外拖。其空載電壓78~80V，試驗(yàn)焊接電流為160~220A。試驗(yàn)過程中，用高速攝影系統(tǒng)對(duì)電弧進(jìn)行觀察。3試驗(yàn)結(jié)果和討論　　3.1兩芯間距與電阻對(duì)電弧電壓的影響　　電弧電壓是一個(gè)很重要的參數(shù)，它直接影響焊縫成形及焊接接頭性能。影響電弧電壓的因素很多，在其它焊接條件（藥皮材料、焊接電流、弧焊電源等）一定的情況下，單焊芯焊條焊接中工件

7、接電源的一極，主要是通過調(diào)節(jié)焊條與工件之間的距離即弧長(zhǎng)來控制電弧電壓的大小，這種調(diào)節(jié)是在焊接過程中實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然為保持電弧的穩(wěn)定燃燒，這種弧長(zhǎng)的調(diào)節(jié)是有一定范圍的，焊條電弧焊實(shí)際采用的電弧電壓一般為25-37V?！　≡陔p電極焊條堆焊中，電弧電壓同樣是影響焊縫成形的重要參數(shù)，試驗(yàn)研究表明對(duì)于雙電極堆焊焊條，兩芯間電阻對(duì)電弧電壓影響很大，隨著雙芯間電阻的增大，電弧電壓相應(yīng)升高。在試驗(yàn)條件下，雙芯間絕緣電阻在100~1000kΩ能滿足雙電極堆焊焊條單弧焊的要求。對(duì)于石墨型雙電極焊條，雙芯間距也是一個(gè)十分重要的參數(shù)，隨著焊芯間距的增大，兩焊芯間的電阻

8、增大；它對(duì)焊后焊條套筒形狀及焊縫成形有較大的影響。本試驗(yàn)主要通過套筒形狀及焊縫成形來確定雙芯間距，如表1所示?！　∮杀?可見，兩焊芯間距過小，如雙芯間距小于1.2mm時(shí)，母材吸收的熱量不足以形成熔池，焊縫不成形或形成斷續(xù)焊縫，而且易出現(xiàn)焊條藥皮擊穿短路現(xiàn)象，無法進(jìn)行正常的施焊。兩焊芯間距過大，如雙芯間距大于2.0mm時(shí)，易偏弧，陰、陽(yáng)極熔化速度不一致，也不能進(jìn)行穩(wěn)定焊接。因此，為了保證焊縫成形，應(yīng)該合理設(shè)計(jì)焊芯間距。試驗(yàn)表明，為獲得良好焊縫成形，兩芯間距為1.4~1.7mm為宜?！　?.2焊接電流及電弧形態(tài)對(duì)焊接工藝性的影響　　對(duì)于雙電極焊

9、條單弧焊，選用大小適宜的焊接電流，才能使焊接過程順利進(jìn)行，保證焊接質(zhì)量?！　∮脙尚鹃g距為1.5mm的雙極焊條在Q235鋼板上進(jìn)行堆焊，焊條與鋼板垂直，距離為5~10mm。觀察不同