【文章內(nèi)容簡介】 續(xù)率來選擇弧焊電源的容量，即弧焊電源的額定電流。額定電流是在額定負載持續(xù)率條件下使用的最大焊接電流，焊接工程中使用的焊接電流值如果超過這個額定焊接電流值，就要考慮更 換額定電流值大一些的弧焊電源或者降低弧焊電源的負載持續(xù)率。不同負載持續(xù)率時，弧焊電源所允許的焊接電流值見表 31。 表 31 不同負載持續(xù)率下的焊接電流對照表 負載持續(xù)率（ %） 100 80 60 40 20 焊接電流 /A 116 130 150 183 200 230 257 300 360 516 387 434 500 611 868 焊條電弧焊焊接工藝參數(shù) 1）焊條 材質(zhì)為 0Cr11Ti，查表選擇 E41016（ G202)型號的焊條。 G202 焊條的藥皮為鈦鈣型，焊接電流選擇交流或直流。選擇相應(yīng)的不銹鋼焊芯 H0Cr21Ni10,采用先進工藝制造而成。該焊條熔滴過渡方式為顆粒和渣壁過渡，具有藥皮耐發(fā)紅特性。不論是連續(xù)焊還是間斷焊都能順利焊完。 該焊條交直流兩用，操作性能極佳，具有焊縫成型平坦、美觀、電弧穩(wěn)定、飛濺極小、脫渣容易等特點，適用于平角焊、平板對接焊。熔敷金屬具有良好的力學性能和抗晶間腐蝕性能。 焊條直徑是根據(jù)焊件厚度 ,焊接位置 ,接頭形式 ,焊接層數(shù)等進行選擇的。 厚度較大的焊件 ,搭接和 T 形接頭的焊縫應(yīng)選用直徑較大的焊條 .對于小破口焊件 ,為了保證底層的熔透 ,宜采用較細直徑的焊條 ,如打底焊時一般選用φ 或φ 焊條 .不同的焊接位置 ,選用的焊條直徑也不同 ,通常平焊時選用較粗的φ (~)mm 的焊條 ,立焊和仰焊時選用φ (~)mm 的焊條 。橫焊時選用φ (~)mm 的焊條 .對于特殊鋼材 ,需要小工藝參數(shù)焊接撕可選用小直徑的焊條，見表 32 《焊接手冊 1》 P66 表 32 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系 焊件厚度 /mm 2 3 45 612 13 焊條直徑 /mm 2 45 46 根據(jù)表得焊件的厚度大于 13mm 焊條的直徑 46mm 2 ）焊接電流 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 焊接電流是電弧焊的主要工藝參數(shù) ,焊工在操作過程中需要調(diào)節(jié)的只有焊接電流 ,而焊接速度和電弧電壓都是由焊工控制的 .焊接電流的選擇直接影響著焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。 焊接電流越大 ,熔深越大 ,焊條熔化快 ,焊接效率也高 ,但是焊接電流太大時 ,飛濺和煙霧大 ,焊條尾部易發(fā)紅 ,部分涂層要失效或崩落 ,而且容易產(chǎn)生咬邊 ,焊瘤 ,燒穿等缺陷 ,增大焊接變形 ,還會使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大 ,焊接接頭的韌性降低 。焊接電流太小 ,則引弧困 難 ,焊條容易粘連在工件上 ,電弧不穩(wěn)定 ,易產(chǎn)生未焊透 ,未熔合 ,氣孔和夾渣等缺陷 ,且生產(chǎn)率低。 因此 ,選擇焊接電流時 ,應(yīng)根據(jù)焊條類型 ,焊條直徑 ,焊件厚度 ,接頭形式 ,焊縫位置及焊接層數(shù)來綜合考慮 .首先應(yīng)保證焊接質(zhì)量 ,其次應(yīng)盡量采用較大的電流 ,以提高生產(chǎn)效率 .板較厚的 ,T形接頭和搭接接頭 ,在施焊環(huán)境溫度低時 ,由于導熱較快 ,所以焊接電流要大一些 .但主要考慮焊條直徑 ,焊接位置和焊道層數(shù)等因素。 考慮焊條直徑 焊條直徑越粗 ,熔化焊條所需的熱量越大 ,必須增大焊接電流 ,每種焊條都有一個最合適電流范圍 ,見表 33 表 33 焊接電流經(jīng)驗系數(shù)與焊條直徑的關(guān)系 焊條直徑 /mm 焊接電流 /A 2540 4060 5080 100130 160210 200270 260300 根據(jù)表 33 選擇焊條直徑 焊接電流 290A 當使用碳鋼焊條焊接時 ,還可以根據(jù)選定的焊條直徑 ,用下面的經(jīng)驗公式計算焊接電流，見式（ ） 《焊接手冊 1》 P67 I=dk （ ） 式中 I—— 焊接電流 (A) D—— 焊條直徑 (mm) K—— 經(jīng)驗系數(shù) (A/cm),見表 ： 焊條直徑 /mm 46 經(jīng)驗系數(shù) K 2025 2530 3040 4050 所以 I=dK= 50=290A 考慮焊接位置 在平焊位置焊接時 ,可選擇偏大些的焊接電流 ,非平焊位置焊接時 ,為了易于控制焊縫成形 ,焊接電流比平焊位置小 10%~20%。 考慮焊接層次 通常焊 接打底焊道時 ,為保證背面焊道的質(zhì)量 ,使用的焊接電流較小 。焊接填充焊道時 ,為提高效率 ,保證熔合好 ,使用較大的電流 。焊接蓋面焊道時 ,防止咬邊和保證焊道成形美觀 ,使用的電流稍小些。 焊接電流一般可根據(jù)焊條直徑進行初步選擇 ,焊接電流初步選定后 ,要經(jīng)過試焊 ,檢查焊縫成形和缺陷 ,才可確定 .對于有力學性能要求的如鍋爐 ,壓力容器 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 等結(jié)構(gòu) ,要經(jīng)過焊接工藝評定合格以后 ,才能最后確定焊接電流等工藝。 3）電弧電壓 當焊接電流調(diào)好以后 ,焊機的外特性曲線就決定了 .實際上電弧電壓主要是電弧長度來決定的 .電弧長 ,電弧電壓就高 ,反之則低 .焊接過程中 ,電弧不宜過長 ,否則會出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)定 ,飛濺大 ,熔深淺及產(chǎn)生咬邊 ,氣孔等缺陷 。若電弧太短 ,容易粘焊條 .一般情況下 ,電弧長度等于焊條直徑的 ~1 倍為好 ,相應(yīng)的電弧電壓為 16~ ,為焊條直徑的一半較好 ,盡可能地選擇短弧焊 。酸性焊條的電弧長度應(yīng)等于焊條直徑。 由于不銹鋼使用酸性焊條 ,所以電弧長度應(yīng)等于焊條直徑 ,即為電弧長度為,電弧電壓為 40V 4）焊接速度 焊條電弧的焊接速度是指焊接過程中焊條沿焊接方向移動的速度 ,即單位時 間內(nèi)完成的焊縫長度 .焊接速度過快會造成焊縫變窄 ,嚴重凸凹不平 ,容易產(chǎn)生咬邊及焊縫波形變尖 。焊接速度過慢會使焊縫變寬 ,余高增加 ,功效降低 .焊接速度還直接決定著熱輸入量的大小 ,一般根據(jù)鋼材的淬硬傾向來選擇 5）焊縫層數(shù) 厚板的焊接 ,一般要開坡口并采用多層焊或多層多焊道 .多層焊和多層多道焊接頭的顯微組織較細 ,熱影響區(qū)較窄 .前一條焊道對后一條焊道起預熱作用 ,而后一條焊道對前一條焊道起熱處理作用 .因此 ,接頭的延性和韌性都比較好 .特別是對于易淬火鋼 ,后焊道對前焊道的回火作用 ,可改善接頭組織和性能。 對于低 合金高強鋼等鋼種 ,焊縫層數(shù)對接頭性能有明顯影響 .焊縫層數(shù)少 ,每層焊縫厚度太大時 ,由于晶粒粗化 ,將導致焊接接頭的延性和韌性下降 6） 熱輸入 熔焊時 ,由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量稱為熱輸入 ,熱輸入對低碳鋼焊接接頭性能的影響不大 ,因此 ,對于低碳鋼焊條電弧焊一般不規(guī)定熱輸入。 通過上述分析 ,在設(shè)計當中手工電弧焊所用的焊接參數(shù)參見表 35 表 35 手工電弧焊焊接的工藝參數(shù) 焊條型號 A002 電源 交流 焊條直徑 /mm 焊接電流 /A 290 負載持續(xù)率 % 60 焊縫層數(shù) 4 焊接速度 /cm? 1min? 30 電弧電壓 /V 40 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 埋弧焊 埋弧焊是以電弧作為熱源的機械化焊接方法 。 埋弧焊的優(yōu)點 1）生產(chǎn)效率高 埋弧焊所用焊接電流大，相應(yīng)電流密度也大，見表 36。加上焊劑和熔渣的保護，電弧的熔透能力和焊絲的熔敷速度都大大提高 ，由于埋弧焊熱效率高，熔深大，單絲埋弧焊不開坡口一次熔深可達 20mm。 焊條 （焊絲） 直徑 /mm 焊條電弧焊 埋弧焊 焊接電流 /A 電流密度 /A 2mm? 焊接電流 /A 電流密度 /A 2mm? 2 50~65 16~25 200~400 63~125 3 80~130 11~18 350~600 50~85 4 125~200 10~16 500~800 40~63 5 190~250 10~18 700~1000 30~50 2）質(zhì)量好 因為熔渣的保護，熔化金屬不與空氣接觸，焊縫金屬中含氮量降低，而且熔池金屬凝固較慢，液體金屬和熔化焊劑間的冶金反應(yīng)充分，減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋的可能性。 3）勞動條件好 埋弧