焊接新技术新工艺实用指导手第3篇电弧焊方法与设备第2章焊条电弧焊.pdf

ww.免费下载
汽し第三篇
电弧焊方法及设备
第三篇电弧焊方法及设备
第二章焊条电弧焊
第一节概述
定义与工作原理
焊条电弧焊是药皮焊条手工电弧焊的简称。是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊
方法。
它利用焊条与工件之间燃烧的电弧热熔化焊条端部和工件的局部,在焊条端部迅速
熔化的金属以细小熔滴经弧柱过渡到工件已经局部熔化的金属中,并与之融合一起形成
熔池,随着电弧向前移动,熔池的液态金属逐步冷却结晶而形成焊缝。焊接过程中,焊条
是焊接电弧的一个极,并作为填充金属熔化后就成为焊缝的组成部分;焊条的药皮经
电弧高温分解和嵱化而生成气体和熔渣,对金属嵱滴和熔池起防止大气污染的保护作用
和治金反应作用;某些药皮加入金属粉末为焊缝提供附加的填充金属。
电弧中心的温度在5000℃以上,电弧电压在16~40V范围,焊接电流在20~500A
之间。
图3-2-1是焊条电弧焊典型焊接装置组成,图3-2-2为电弧区的详图。
焊条
焊针(把)
焊缝
代
电弧
弧焊电源
岸接电缆
图3-2-1焊条电弧焊装置组成
Ww.免赏下载
第三篇电弧焊方法及设备
药皮
电弧
渣売
熔池
焊缝金属
熔滴
焠深
母材
图3-2
焊接电弧区
工艺特点
1)焊条电弧焊设备简单,操作灵活方便,适应性强,可达性好,不受场地和焊接位置
的限制,在焊条能达到的地方一般都能施焊,这些都是被广泛应用的重要原因。
2)可焊金属材料广,除难熔或极易氧化的金属外,大部分工业用的金属均能焊接
)待焊接头装配要求较低,但对焊工操作技术要求高,焊接质量在一定程度上取决
于焊工的操作水平;
4)劳动条件差,熔敷速度慢,生产率低。因所用焊条尺寸一般已固定,其直径在1.6
5mm范围,长度在200~450m之间,焊接电流一般在500A以下。每焊完一根焊条,
必须更换焊条,并残留下一截焊条头,而未被充分利用,焊后还须清渣等,故生产率低。
三、适用范围与局限性
1.可焊工件厚度范围
见表3-2-1,1mm以下的薄板不宜用焊条电弧焊;采取坡口多层焊的厚度虽不受限
制,但效率低,填充金属量大,其经济性下降,所以一般大多用在3~40mm之间。
表3-2-1焊条电弧焊可焊工件厚度范围
度/mm
?素
0.41.63.24.86.41012.7192551102…203
单不开坡口
单层开坡口
多层
单层填角
2.可焊金属范围
能焊的金属有:碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铜、铝及其合金;能焊但可能需预
热、后热或两者兼用的金属有:铸铁、高强度钢、淬火钢等;不能焊的金属主要有:低熔点
金属如锌、铅、锡及其合金;难熔金属如钨、钼、钽等,活性金属如钛、铌、锆等。
最合适的产品结构和生产性质
结构复杂的产品,在结构上具有很多短的或不规则的、具有各种空间位置及其它不
第三篇电弧焊方法及设备
易实现机槭化或自动化焊接的焊缝,最宜用焊条电弧焊;单件或小批量的焊接产品多采
用焊条电弧焊;在安装或修理部门因焊接位置不定,焊接工作量相对较小,亦宜采用焊条
电弧焊。
第二节焊接设备
从图3-2-1看出焊条电弧焊的焊接设备主要有弧焊电源、焊钳和焊接电缆。此
外,还有(图3-2-1中没示出)面罩、敲渣锤、钢丝刷和焊条保温筒等,后者统称辅助设
备或工具。
弧焊电源
焊条电弧焊用的弧焊电源是一台额定电流在500A以下的具有下降外特性的弧焊电
源,它既可是普通交流电的,如弧焊变压器;也可是直流电的,如弧焊整流器、弧焊逆变器
等。特殊情况下也可使用矩形波交流弧焊电源和脉沖弧焊电源。
如何选用焊条电弧焊电源,本篇第一章第八节作了原则介绍,在具体选用时还须考
虑如下因素:
1.对电流种类的选择
1)电压降交流电在焊接电缆中电压降较小,若焊接在远离电源处进行,宜选用交
流电。但要注意,传导交流电的电缆不应盘绕,否则产生感应电流而减少电流输出。
2)小电流使用小直径焊条和低的焊接电流时,直流电具有较好的操作性能,它易
引弧和稳弧,故宜选用直流电。因此,薄板焊接用直流电比交流电更合适。
3)电弧长度需要采用短弧焊工艺时,(如用碱性焊条施焊时),因电弧电压低,用直
流比交流电容易实现。
4)电弧偏吹用交流电焊接很少引起电弧偏吹,因磁场每秒钟100次不断地变换极
性。用直流电焊接钢材时,若电弧周围的磁场不平衡,就可能出现电弧偏吹。电弧偏吹
能造成焊接缺陷。
5)焊接位置进行立焊和仰焊时,常用较低的焊接电流,用直流电燡接略优于交流
电。若用交流电,则须使用可以进到全位置焊接的电焊条
6)焊条各类焊条均可用直流电焊接,在药皮中含有稳弧剂的焊条才可用交流电焊
接,有极性要求的焊条,必须采用直流电焊接。
2.对外特性的选择
焊条电弧焊时,焊工很难保持弧长恒定。因此,具有恒压(平)外特性的弧焊电源不
58