焊接工藝參數及其對焊縫形狀的影響 焊接時,為保證焊接質量而選定的各項參數的總稱叫焊接工藝參數。 (一)焊接電流 當其它條件不變時,增加焊接電流,則焊縫厚度和余高都增加,而焊縫寬度則幾乎保持不變(或略有增加),見圖1—22,這是埋弧自動焊時的實驗結果。分析這些現象的原因是: (1)焊接電流增加時,電弧的熱量增加,因此熔池體積和弧坑深度都隨電流而增加,所以冷卻下來后,焊縫厚度就增加。 (2)焊接電流增加時,焊絲的熔化量也增加,因此焊縫的余高也隨之增加。如果采用不填絲的鎢極氬弧焊,則余高就不會增加。 (3)焊接電流增加時,一方面是電弧截面略有增加,導致熔寬增加;另一方面是電流增加促使弧坑深度增加。由于電壓沒有改變,所以弧長也不變,導致電弧潛入熔池,使電弧擺動范圍縮小,則就促使熔寬減少。由于兩者共同的作用,所以實際上熔寬幾乎保持不變。
目前焊割作業時,氧氣由下述方法獲取: (1) 管道輸送(外漆藍色)其壓力為0.5Mpa~1.5Mpa.安全裝置齊全,壓力穩定,較為經濟。 (2) 氧氣瓶 滿瓶壓力為15Mpa,它較靈活方便,不受輸送管道限制,但貯運中易發生事故。 2、 乙炔 又稱電石氣,它是一種無色的碳氫化合物,其分子式為C2H,在壓力為0.1 Mpa,溫度為0℃時, 1M3乙炔質量為1.17Kg,比氧氣輕。 乙炔是易燃氣體,其自燃點為480,在空氣中著火溫度為428℃,乙炔又是易爆氣體,在空氣中的爆炸極限為2.2%~81%,在氧氣中為2.8%~93%,所以一旦發生泄漏,極易造成嚴重的爆炸事故。 3、 氣焊絲 (1) 氣焊絲的分類及用途 常用的氣焊絲種類有:1)碳素結構鋼用焊絲;2)合金結構鋼用焊絲;3) 不銹鋼用焊絲;4)鑄鐵用焊絲;5)銅及其合金用焊絲;6)鋁及其合金用焊絲;7)鎂合金用焊絲。 (2) 氣焊絲的選用原則必須考慮下述三個方面: 1) 母材的力學性能 使之符合性能的要求。 2) 焊接性 還要考慮焊縫金屬和母材的熔合及其組織的均勻性,不易產生各種焊接缺陷。 3) 焊件的特殊要求 如對介質和溫度、導電性等特殊要求。 4.氣焊熔劑 為了防止金屬的氧化及消除已經形成的氧化物,改善潤濕性,在焊接有色金屬、鑄鐵以及不銹鋼等材料時,通常必須采用氣焊熔劑。
氣割的基本原理 氣割是利用氣體火焰的熱能將工件切割處預熱到一定溫度(燃點),噴出高速切割氧流使其燃燒并放出熱量,來實現切割的方法。金屬的切割過程包括預熱-燃燒-吹渣三個階段,其實質是金屬在純氧中燃燒的過程,而不是熔化的過程。 切割的條件: 1) 金屬材料的燃點應低于熔點。 2) 金屬的氧化物熔點應低于金屬熔點。 3) 金屬的導熱要差。 4) 金屬要求燃燒時應是放熱反應。 5) 金屬中含有妨礙切割和易淬硬的元素雜質應少。 2、割炬 其作用是將可燃氣體與氧以一定的方式和比例混合后,形成具有一定熱能和形狀的預熱火焰,并在預熱火焰中心噴射切割氧進行切割。 割炬按預熱火焰中可燃氣體與氧氣混合方式不同可分為:射吸式割炬和等壓式割炬。
收弧焊道的收尾(收弧)動作不恰當,有可能會在焊縫的收尾處形成低于基本金屬的弧坑,容易出現裂縫。常見的收弧方法有:1.劃圓圈收尾法:適用于厚板焊接,對于薄板則有燒穿的危險。2.反復斷弧收尾法:當焊接到終點時,在弧坑作數次反復熄弧—引弧,直到填滿弧坑為止。此法適用于薄板焊接,但堿性焊條不宜用此法。3.回焊收尾法:當焊接到終點時,不熄弧而適當改變焊條角度,向反方向移動一下,然后拉斷電弧,堿性焊條宜用此法。下面簡要介紹幾種位置焊接的操作要領:一、平焊1)開始時,傾斜角適當增大,當溫度升高時傾斜角相應減少;2) 焊絲與焊炬的夾角保持在90°左右;3) 焊絲始終浸在熔池內,并不斷地攪拌熔池;4) 焊薄件時焊絲可作上下運動; 5) 結束時,焊炬慢慢堤起,縮小尾部熔池。 6)焊條直線速度不要過慢,否則容易造成熔渣過厚,看不清熔池,難于操作。
氣割工藝 (1) 氣割工藝的選擇 1) 切割氧的壓力 切割氧的壓力隨著切割件的厚度和割嘴的孔徑增大而增大。 2) 氣割速度 割件愈厚,氣割速度愈慢,氣割速度是否得當,通常根據割縫的后拖量來判斷。 3) 預熱火焰的能率 它與割件厚度有關,它常與氣割速度綜合考慮。 4) 割嘴與割件間的傾角 傾角的大小由割件的厚度來定,選擇不當,氣割速度不能提高,反之使氣割困難。 5) 割嘴離割件間的距離 應根據預熱火焰的長度及割件的厚度來決定。通常離割件表面距離保持在3mm~5mm之內,可使加熱條件*好。 (2) 操作技術 1) 氣割前的準備 檢查設備、場地是否符合安全生產要求,墊高割件,清除割縫表面氧化皮 和污垢,按圖劃線放樣,選擇割炬及割嘴,試割等。 2) 操作 ○ 1起割 先預熱起割點至燃燒溫度,緩慢開啟氧,當看到有鐵水被氧吹動時,可加大切割氧至割件被割穿。則可按割件厚度靈活掌握切割速度,沿割線切割。 ○ 2切割 切割過程中割嘴沿氣割方向應后化20°~30°,保持焰芯距割件表面及切割速度。切割長縫時應在每割長300mm~500mm割縫后,及時移動操作位置。 ○ 3終端的切割 割嘴應向切割方向后傾一定角度,使割件下部先割穿,并注意余料下落位置,然后將割件全部割斷,使收尾割縫平整。先關閉切割氧,抬起割炬,再關閉乙炔,*后關閉預熱氧。 ○ 4收工 當切割工作完工時,應關閉氧與乙炔瓶閥,松開減壓閥調節螺釘,放出膠管內的余氣。卸下減壓閥。收起割炬及膠管,清掃場地。
立焊 1)應采用能率較小的火焰進行焊接; 2) 嚴格控制熔池溫度,熔池面積不能太大,熔池深度也應小些。焊接電流應較平焊小10—15%。; 3) 焊炬應沿焊接方向向上傾斜一定角度,一般與焊件保持60--80°; 4) 為控制熔池溫度,焊炬隨時作上下運動,使熔池有冷卻的機會,保證熔池受熱適當; 5)可用半圓弧形的橫向擺動加挑弧(滅弧)的操作法。 三、橫焊 1) 采用較小的火焰能率來控制熔池溫度; 2) 薄件采用左焊法。但焊炬也應向上傾斜,使火焰氣流直接朝向焊縫,利用氣流的壓力阻礙熔化金屬從熔池流出; 3) 焊接時,焊炬一般不作橫向擺動,但焊較厚焊件時,可作小的斜環形運動。 四、仰焊 1) 采用能率較小的火焰進行焊接; 2) 操作時應嚴格保證坡口兩側根部的熔合,嚴格掌握熔池的大小和溫度,要使液態金屬始終處于粘稠狀態,以防下墜; 3) 坡口角度應略大于平焊,以保證操作方便,要注意操作姿勢,注意金屬飛濺和跌落的液態金屬燙傷。 4) 焊接帶坡口的仰焊焊縫的第一層時,焊條與坡口兩側成90°角。與焊接方向成70—80°角,用*短弧做前后推拉的動作,熔池宜薄不宜厚,并確保與母材熔合良好。熔池溫度過高時可以抬弧,使溫度稍微降低,焊接其余各層時,焊條橫擺并在兩側做穩弧動作。
焊接電流的選擇增大焊接電流能提高生產效率。使熔深增大,但電流過大易造成焊縫咬邊和燒穿等缺陷,降低接頭的機械性能。焊接時,焊接電流的選擇可以從以下幾個方面考慮:1)根據焊條直徑和焊件厚度選擇。焊條直徑越大,焊件越厚,要求焊接電流越大。平焊低碳鋼時,焊接電流I(單位A)與焊條直徑d(單位mm)的關系式為:I = (35---55)d2)根據焊接位置的選擇。在焊條直徑一定的情況下,平焊位置要比其它位置焊接時選用的焊接電流大。提問:3、在一塊10毫米厚低碳鋼上,用直徑為3.2毫米的焊條,焊一道平焊縫,應采用多大焊接電流?3、電弧電壓的選擇(電弧長度的選擇)電弧電壓的大小是由弧長來決定。電弧長則電壓高,電弧短則電壓低。在焊接過程中應采用不超過焊條直徑的短電弧。否則會出現電弧燃燒不穩、保護不好,飛濺大,熔深小,還會使焊縫產生未焊透、咬邊和氣孔等缺陷。
焊炬和割炬1、焊炬和割炬應符合JB/T 6969和JB/T6970等標準的要求。 2、焊炬、割炬內腔要光滑、氣路通暢、閥門嚴密、調節靈敏。 3、焊工在使用焊炬、割炬前應檢查焊炬、割炬的射吸能力、氣密性等技術性能及其氣路通暢情況。此外,并作定期檢查維護。 4、禁止用焊炬、割炬的嘴頭與平面摩擦的方法來清除嘴頭堵塞物。5、焊、割炬零件燒損、磨損后,要用符合標準的零件更換。 6、在切割機上的電氣開關應與切割機頭上的割炬氣閥隔離。以防被點火花引爆。 7、裝在切割機上的燃氣開關箱(閥),應使空氣流通保證氣路連接處緊密不泄露,以防可燃氣積聚引爆。 8、大功率焊炬、割炬,應采用摩擦點火器或其它轉中點火器,禁止用普通火柴點火,以防止燒傷。
焊接速度單位時間內完成的焊縫長度稱為焊接速度。焊接速度過快或過慢都將影響焊縫的質量。焊接速度過快,熔池溫度不夠,易造成未焊透、未融合和焊縫過窄等現象。若焊接速度過慢,易造成焊縫過厚、過寬或出現焊穿等現象。掌握合適的焊接速度有兩個原則:一是保證焊透,二是保證要求的焊縫尺寸。5、焊條角度的選擇:焊縫的接頭形式、空間位置及坡口(一)焊縫的接頭形式手工電弧焊的接頭形式有對接、搭接、角接和T形接四種。