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1、埋弧焊焊接工藝1.3埋弧焊工藝參數(shù)及焊接技術(shù)1.3.1影響焊縫形狀、性能的因素主要適用于平焊位置焊接,如果采用一定工裝輔具也可以實(shí)現(xiàn)角焊和橫焊位置的焊接。埋弧焊時(shí)影響焊縫形狀和性能的因素主要是焊接工藝參數(shù)、工藝條件等。本節(jié)主要討論平焊位置的情況。焊接工藝參數(shù)的影響影響埋弧焊焊縫形狀和尺寸的焊接工藝參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊絲直徑等。)焊接電流當(dāng)其他條件不變時(shí),增加焊接電流對(duì)焊縫熔深的影響(如圖1所示),無(wú)論是Y形坡口還是I形正常焊接條件下,熔深與焊接電流變化成正比,即狀的影響,如圖2所示。電流小,熔深淺,余高和寬度不足;電流
2、過(guò)大,熔深大,余高過(guò)大,易產(chǎn)生高溫裂紋。圖1焊接電流與熔深的關(guān)系(φ4.8mm)圖2焊接電流對(duì)焊縫斷面形狀的影響a)I形接頭b)Y形接頭電壓電弧電壓和電弧長(zhǎng)度成正比,在相同的電弧電壓和焊接電流時(shí),如果選用的焊劑不同,電弧空間電不同,則電弧長(zhǎng)度不同。如果其他條件不變,改變電弧電壓對(duì)焊縫形狀的影響如圖3所示。電弧電壓低,熔焊縫寬度窄,易產(chǎn)生熱裂紋:電弧電壓高時(shí),焊縫寬度增加,余高不夠。埋弧焊時(shí),電弧電壓是依據(jù)焊接電的,即一定焊接電流要保持一定的弧長(zhǎng)才可能保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒,所以電弧電壓的變化范圍是有限的。圖3電弧電壓對(duì)焊縫斷面形狀的影響
3、a)I形接頭b)Y形接頭度焊接速度對(duì)熔深和熔寬都有影響,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊縫熔深和熔寬均較大,隨著焊接速,焊縫熔深和熔都將減小,即熔深和熔寬與焊接速度成反比,如圖4所示。焊接速度對(duì)焊縫斷面形狀的影圖5所示。焊接速度過(guò)小,熔化金屬量多,焊縫成形差:焊接速度較大時(shí),熔化金屬量不足,容易產(chǎn)生咬邊。實(shí)際焊接時(shí),為了提高生產(chǎn)率,在增加焊接速度的同時(shí)必須加大電弧功率,才能保證焊縫質(zhì)量。1.3埋弧焊工藝參數(shù)及焊接技術(shù)速度焊接速度對(duì)熔深和熔寬都有影響,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊縫熔深和熔寬均較大,隨著度增加,焊縫熔深和熔都將減小,即熔深
4、和熔寬與焊接速度成反比,如圖4所示。焊接速度對(duì)焊縫斷面影響,如圖5所示。焊接速度過(guò)小,熔化金屬量多,焊縫成形差:焊接速度較大時(shí),熔化金屬量不足,生咬邊。實(shí)際焊接時(shí),為了提高生產(chǎn)率,在增加焊接速度的同時(shí)必須加大電弧功率,才能保證焊縫質(zhì)量。圖4焊接速度對(duì)焊縫形成的影響H-熔深B-熔寬圖8工件斜度對(duì)焊縫形成的影響a)上坡斜b)上坡斜工件斜度的影響c)下坡斜d)下坡斜工件斜度的影響β-工件斜度劑堆高的影響埋弧焊焊劑堆高一般在25~40mm,應(yīng)保證在絲極周圍埋住電弧。當(dāng)使用粘結(jié)焊劑或燒結(jié)焊劑時(shí),由于密度小,焊劑熔煉焊劑高出20%~50%。焊劑堆高
5、越大,焊縫余高越大,熔深越淺。(3)焊接工藝條件對(duì)焊縫金屬性能的影響當(dāng)焊接條件變化時(shí),母材的稀釋率、焊劑熔化比率(焊劑熔化量/焊絲熔化量)均發(fā)生變焊縫金屬性能產(chǎn)生影響,其中焊接電流和電弧電壓的影響較大。圖9~圖11給出了焊接電流、電弧電壓和焊接速度對(duì)焊劑熔化比率的焊劑熔化比率的變化,焊縫金屬的化學(xué)成分、力學(xué)性能均發(fā)生變化,特別是燒結(jié)焊劑中合金元素的加入對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響最12~圖14給出各種焊接條件變化時(shí)對(duì)焊縫金屬M(fèi)n、Si含量的影響。圖9焊接電流對(duì)焊劑熔化比率的影響圖10電弧電壓對(duì)焊劑熔化比率的影響1.3埋弧焊工藝參數(shù)及焊接技術(shù)
6、圖11焊接速度對(duì)焊劑熔化比率的影響圖12焊接電流對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響圖13電弧電壓對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響圖14焊接速度對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響1.3.2埋弧焊實(shí)施方法及工藝參數(shù)選擇(1)焊前準(zhǔn)備1)坡口設(shè)計(jì)及加工同其他焊接方法相比,埋弧焊接母材稀釋率較大,母材成分對(duì)焊縫性能影響較大,埋弧焊坡口設(shè)計(jì)必須考慮到這一點(diǎn)。依據(jù)單絲埋弧焊使用電流范圍,當(dāng)板厚小于14mm,可以不開(kāi)坡口,裝配時(shí)留有一定間隙:板厚為14~22mm,一般開(kāi)V形坡口;板厚22-50mm時(shí)開(kāi)X形坡口。對(duì)于鍋爐汽包等壓力容器通常采用U形或雙U形坡口,以確保底層熔透和消除
7、夾渣。埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸設(shè)計(jì)時(shí),請(qǐng)查閱GB/T986~1988。坡口加工方法常采用刨邊機(jī)和氣割機(jī),加工精度有一定要求。2)裝配點(diǎn)固埋弧焊要求接頭間隙均勻無(wú)錯(cuò)邊,裝配時(shí)需根據(jù)不同板厚進(jìn)行定間距、定位焊,如表3所示。另外直縫接頭兩端尚需加引弧板和熄弧板,以減少引弧和引出時(shí)產(chǎn)生缺陷。表3埋弧焊裝配標(biāo)準(zhǔn)3)焊前清理坡口內(nèi)水銹、夾雜鐵末,點(diǎn)焊后放置時(shí)間較長(zhǎng)而受潮氧化等焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣孔,焊前需提高工件溫度或用噴砂等方法進(jìn)行處理。(2)對(duì)接接頭單面焊對(duì)接接頭埋弧焊時(shí),工件可以開(kāi)坡口或不開(kāi)坡口。開(kāi)坡口不僅為了保證熔深,而且有時(shí)還為了達(dá)到其
8、他的工藝目的。如焊接合金鋼時(shí),可以控制熔合比;而在焊接低碳鋼時(shí),可以控制焊縫余高等。在不開(kāi)坡口的情況下,埋弧焊可以一次焊透20mm以下的工件,但要求預(yù)留5~6mm的間隙,否則厚度超過(guò)14—16mm的板料必須