焊接工藝基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-03-13 01:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 熔焊時，在熱源的作用下焊絲（焊條）熔化的同時被焊金屬也發(fā)生局部熔化 。母材上由熔化的焊絲（焊條）金屬與局部熔化的母材所組成的具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬稱為熔池。如焊接時不填充金屬，則熔池僅由局部熔化的母材組成。 熔池的形成需要一定的時間，這段時間稱為過渡期。 經(jīng)過過渡期以后，就進(jìn)入準(zhǔn)穩(wěn)時期，這時熔池的形狀、尺寸和質(zhì)量不在變化，只取決于母材的種類和焊接工藝條件，并隨熱源作同步運動。一般情況下，隨著電流的增加，熔池的最大寬度減小，而最大深度增大；隨著電弧電壓的增加，最大深度減小。 熔池的溫度分布是不均勻的，熔池前端，輸入熱量大于散失 的熱量，所以隨著熱源的移動，母材不斷地熔化。處于電弧下面 熔池中部的溫度最高。熔池后部的溫度逐漸下降，因為此處輸入 的熱量小于散失的熱量，所以不斷的發(fā)生金屬凝固。熔池的平均 溫度主要取決于母材的性質(zhì)和散熱條件。對于低碳鋼來講，熔池 的平均溫度約為 1670~1870℃ 熔池中液態(tài)金屬在各種力的作用下，將發(fā)生劇烈的運動。正 是這種運動，使得熔池中的熱量和質(zhì)量的傳輸過程得以進(jìn)行。研 究表明，焊接參數(shù)、焊接材料成分、電極直徑及傾斜角度等都對 熔池中的運動狀態(tài)有很大的影響。熔池中液態(tài)金屬的強烈運動， 使熔化的母材和焊條金屬能夠很好的混合，形成成分均勻的焊縫 其次，熔池中的運動有利于氣體和非金屬夾雜物的外逸，加速冶金反應(yīng)，消除焊接缺陷，提高焊接質(zhì)量。 一般熔焊時，焊縫金屬是有填充金屬和局部熔化的母材形成的。 第二節(jié) 焊接熱影響區(qū) 熔焊時在集中熱源的作用下，焊縫兩側(cè)發(fā)生組織和性能變化的 區(qū)域稱為“影響區(qū)”（簡稱 HAZ)。焊接接頭是有焊縫、熔合區(qū)和焊 接熱影響區(qū)三大部分組成的。 如圖所示 OA為焊縫、 AB為熔合區(qū)、 BCD為熱影響區(qū)。 溶合區(qū)在焊縫與母材相鄰的部位，又稱半熔合區(qū)。這個區(qū)的微觀行十分復(fù)雜，焊縫與母材的不規(guī)則結(jié)合，形成參次不齊的分界面。此區(qū)的范圍雖然很窄，但有于在化學(xué)成分上和組織性能上都有較大的不均勻性，所以對焊接接頭的強度、韌性都有很大的影響。在很多情況下，熔合區(qū)是產(chǎn)生裂紋、脆性、破壞的發(fā)源地。 第五章 CO2氣體保護(hù)焊工藝 第一節(jié) 短路過渡 CO2氣體保護(hù)焊工藝 在 CO2氣體保護(hù)焊中，為了獲得穩(wěn)定的焊接過程，熔滴過渡通常 采用兩種形式，即短路過渡和細(xì)顆粒過渡。 一、短路過渡 CO2保護(hù)焊工藝 短路過渡的特點 短路過渡焊接時，采用細(xì)焊絲、低電壓和小的焊接電流，熔滴細(xì) 小而過渡頻率高，電弧穩(wěn)定、飛濺小、焊縫成形美觀，主要用于 薄板及全位置焊接。焊接薄板時，生產(chǎn)效率高、變形小，焊接操 作技術(shù)容易掌握，所以短路過渡 CO2氣體保弧焊工藝在生產(chǎn)中獲得 了廣泛的應(yīng)用。 焊接參數(shù)的選擇 （ 1）、 焊絲直徑。 短路過渡焊接采用細(xì)焊絲，常用焊絲直徑為 ~。隨著焊絲直徑的增大，飛濺顆粒相應(yīng)增大。 根據(jù)工件的厚度情況，首先應(yīng)選擇合適的焊絲直徑。不同直徑的焊絲有 其適用的電流范圍。直徑小的焊絲選用較小的電流，直徑大的焊絲選用較大 的電流。焊絲的熔化速度隨著電流的增加而增加。在相同電流下焊絲越細(xì)， 其熔化速度越快，在細(xì)焊絲焊接時，若采用過大的焊接電流，也就是使用很 大的送絲速度，將引起熔池翻騰和焊縫成形變差，所以對焊接電流有一定的 限制。下表為不同直徑焊絲推薦使用和可以使用的電流范圍。 焊絲直徑與電流范圍 焊絲直徑 / m m 推薦電流使用范圍 /A 可以使用電流范圍 /A 50~1 20 40~2 00 70~1 80 60~3 00 80~3 50 70~4 00 300 ~ 500 150 ~ 600 （ 2）、 焊接電流 。 焊接電流是很重要的焊接參數(shù)，是決定 熔深和焊接生產(chǎn)率的主要因素 。焊接電流的大小主要取決于 送絲速度。隨著送絲速度的增加，焊接電流相應(yīng)增大。焊接電流的大小還與焊絲的伸長度及焊絲直徑的大小等因素有關(guān)。 （ 3）、 電弧電壓 。 由于細(xì)絲 CO2保護(hù)焊的電弧靜特性是上升的，為保持一 定的弧長，隨著焊接電流的增加，電弧電壓也應(yīng)增大。電弧電壓與一定的焊接 電流值的最佳匹配值是一個區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)，對任意的電弧電壓值，均能獲 得較好的穩(wěn)定過程。 電弧電壓（近似等于弧焊電源輸出的工作電壓 UW)的大小可按電焊機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定的電源負(fù)載特性 UW=14+(Ih≤600A時， Ih為焊接電流）來初選，然后 根據(jù)實際工藝要求，在其最佳匹配范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)。 短路過渡的電弧電壓一般在 17~25V之間。 短路過渡焊接時，焊接電流一般在 200A以下，這時電弧電壓均在較窄的范圍（ 2~3V)內(nèi)變動。電弧電壓與焊接電流的關(guān)系也可用下式來計算： U=+(16177。 2） 式中 U電弧電壓（ V)
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