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(xué)報(bào)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(xué)材料液固結(jié)構(gòu)演變與加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南250061)摘要:針對(duì)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(duì)焊接穩(wěn)定性的影響進(jìn)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(dāng)雙芯間距為1．0mm時(shí)，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(shí)，保護(hù)效果較好，冶金反應(yīng)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(shí)，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(hào):TG444文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0253－360X(2013)06－0025－04趙偉0序言定了焊接穩(wěn)定時(shí)的焊條參數(shù)和焊接工藝，對(duì)于雙熔敷極耐磨堆焊焊條的推廣應(yīng)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(yàn)方法［1－3］接領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)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(yàn)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(jī)，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(yàn)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(yīng)力較小等優(yōu)點(diǎn)［4］．特別是其熔合比很小、稀釋率低，使雙熔敷極100mm×10mm．試驗(yàn)前對(duì)工件表面進(jìn)行機(jī)械加焊條電弧焊更適用于在耐磨堆焊中的工程應(yīng)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(xué)研制的雙熔敷極焊條涂壓機(jī)選擇響到焊縫成形、焊接冶金反應(yīng)、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(xué)者對(duì)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(hù)焊等，而對(duì)于雙熔敷極耐磨堆焊焊條焊接穩(wěn)定性的研

5、究報(bào)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(duì)推動(dòng)其實(shí)際應(yīng)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(duì)焊接穩(wěn)定性的影響，并在此基礎(chǔ)上確Fig.1Schematicdiagramofcrosssectionoftwinelec-trode收稿日期:2012－04－26基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(51171093)26焊接學(xué)報(bào)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(zhǎng)大、過渡過敷極耐磨堆焊焊條，焊條參數(shù)如表1所示．試驗(yàn)采程使得兩極之間的實(shí)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(dòng);其三是電磁力、電弧芯縱向排列．分別研究各因素對(duì)焊接穩(wěn)定性的影吹力等改變了極性斑點(diǎn)的位置，熔滴的尺寸、形狀和響，其中電弧電壓由焊機(jī)上電壓數(shù)字表取錄，硬度為過渡途徑影響兩極點(diǎn)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(hào)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(duì)電弧電壓的影響2試驗(yàn)結(jié)果與分析Fig.2Effectofdifferentdistancesbetweentwincoresonarcvoltage2．1焊條參數(shù)對(duì)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(hào)，2號(hào)，3號(hào))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(jìn)而影使雙芯黏在一起導(dǎo)致短路，無法再次引弧;雙芯間距響焊接穩(wěn)定

8、性，甚至?xí)?/p>