藥芯焊絲電弧焊是依靠藥芯焊絲在高溫時,反應形成的熔渣和氣體聯合自行保護焊接區進行焊接的方法,也有外加保護氣體的。它與普通熔化極氣體電弧焊一樣,是以熔化的藥芯焊絲作為一個電極,母材金屬作為另一個電極,在兩極間燃燒電弧進行焊接。焊接奧氏體型不銹(xiu)鋼時,通常外加CO2氣體來保護藥芯焊絲、熔池和母材金屬。與普通熔化極氣體保護焊的主要區別在于不用實心焊絲而用內部裝有焊劑混合物的藥芯焊絲。焊接時,在電弧熱的作用下,熔化狀態的焊劑材料、焊絲金屬、母材金屬和保護氣體相互之間發生冶金作用,同時形成一層較薄的液態熔渣包覆熔滴并覆蓋熔池,對熔池金屬形成又一層保護。實質上這種焊接方法是一種氣渣聯合保護的方法,如圖4-46所示。
藥芯(xin)焊(han)絲(si)氣體保護焊(han)綜合了焊(han)條電(dian)弧焊(han)和熔化極氣體保護焊(han)的優(you)點。其技術經濟性分析(xi)如(ru)下:
①. 熔敷(fu)速(su)度(指單(dan)位電(dian)弧(hu)時(shi)間(jian)熔敷(fu)到焊縫中的金(jin)屬(shu)量)快
藥芯(xin)焊(han)絲與藥皮(pi)(pi)焊(han)條(tiao)(tiao)相比,可使用的(de)電(dian)流大,電(dian)流密度更大,而且其(qi)填充(chong)系(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(同(tong)一(yi)段焊(han)絲中(zhong)藥粉重量(liang)(liang)與金屬重量(liang)(liang)的(de)百分比,即質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)(shu)%)小于(yu)焊(han)條(tiao)(tiao)藥皮(pi)(pi)涂(tu)料系(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(有藥皮(pi)(pi)的(de)同(tong)一(yi)段焊(han)條(tiao)(tiao)上焊(han)條(tiao)(tiao)藥皮(pi)(pi)重量(liang)(liang)與焊(han)芯(xin)重量(liang)(liang)的(de)百分比,即質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)(shu)%),因此(ci)藥芯(xin)焊(han)絲的(de)熔敷速度明顯大于(yu)藥皮(pi)(pi)焊(han)條(tiao)(tiao)。
②. 操作(zuo)系(xi)數(指包括燃弧時間(jian)的實(shi)際焊接時間(jian)與總工時的時間(jian)之(zhi)比(bi))比(bi)較(jiao)
藥(yao)芯(xin)焊絲與藥(yao)皮(pi)焊條相(xiang)比(bi),由(you)于省去了更換焊條的時間,因此(ci)操作系數明顯(xian)提高;與實心(xin)(xin)焊絲相(xiang)比(bi),由(you)于需要清渣工(gong)作,所以(yi)操作系數略低于實心(xin)(xin)焊絲。
③. 材料效(xiao)率(指材料在焊件上實際熔敷金屬量與所用材料質量比(bi))比(bi)較
藥(yao)芯焊(han)絲的(de)材料(liao)(liao)效率(lv)為78%~85%,實心焊(han)絲高達90%,埋弧焊(han)的(de)材料(liao)(liao)效率(lv)為40%~55%,藥(yao)皮焊(han)條為65%~70%。
④. 減少填充(chong)金屬比較
由于藥芯(xin)焊(han)絲熔深較大,而且焊(han)絲易于深入坡(po)口底部,所以(yi)允許采用較大的(de)坡(po)口鈍(dun)邊和較小的(de)坡(po)口角度,減少了填充到焊(han)縫金屬的(de)數(shu)量。
藥(yao)芯(xin)(xin)(xin)焊(han)(han)絲(si)與(yu)實心(xin)(xin)焊(han)(han)絲(si)相(xiang)比,其優越之處主要表現在芯(xin)(xin)(xin)部焊(han)(han)藥(yao)的(de)(de)作用,由于(yu)(yu)藥(yao)芯(xin)(xin)(xin)焊(han)(han)絲(si)的(de)(de)芯(xin)(xin)(xin)部加(jia)有(you)穩弧劑、造渣劑和合(he)金(jin)(jin)劑,從而使(shi)電弧燃(ran)燒穩定,熔滴過渡平穩,克服了實心(xin)(xin)焊(han)(han)絲(si)在施焊(han)(han)過程中的(de)(de)飛濺大、表面成(cheng)形差等疵病(bing);并(bing)能(neng)(neng)提高(gao)全位置焊(han)(han)接的(de)(de)適(shi)應(ying)性(xing)。另外,由于(yu)(yu)藥(yao)芯(xin)(xin)(xin)焊(han)(han)絲(si)可通過金(jin)(jin)屬管(guan)坯(pi)和藥(yao)芯(xin)(xin)(xin)兩種途徑過渡合(he)金(jin)(jin)元素(su)(su),有(you)助于(yu)(yu)合(he)金(jin)(jin)元素(su)(su)的(de)(de)調整,同(tong)時(shi)使(shi)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬力學性(xing)能(neng)(neng)特別是沖擊性(xing)能(neng)(neng)得到提高(gao),并(bing)且也(ye)使(shi)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬耐腐(fu)蝕性(xing)得到提高(gao)。
綜上所(suo)述(shu),藥芯焊絲(si)氣體(ti)保(bao)護(hu)電弧焊與熔化極氣體(ti)保(bao)護(hu)焊和焊條(tiao)電弧焊相(xiang)比,具有獨(du)有的高(gao)效率、良(liang)好(hao)的適應性和經濟性。
藥芯焊絲氣體保護焊焊接奧氏體型不銹鋼時,可采用機械化焊接,但通常使用廣泛的是手工操作焊接方法。焊接設備選用普通的CO2焊接設備即可,焊接電源采用直流平特性。保護氣體選用CO2氣體;也可采用CO2+Ar混合氣體,若氬氣比例過高時,反而會使焊縫中形成氣孔
藥芯焊(han)絲(si)斷面結構參見本書的(de)圖(tu)2-1。O形斷面藥芯焊(han)絲(si)由于(yu)焊(han)絲(si)內(nei)部的(de)焊(han)劑(ji)不(bu)導(dao)電,電弧(hu)(hu)易(yi)沿鋼皮(pi)旋轉,當直徑較大時,電弧(hu)(hu)穩定性較差,飛濺增(zeng)大,焊(han)縫(feng)成分可能出現不(bu)夠均勻的(de)現象(xiang)。直徑為$2.4mm的(de)藥芯焊(han)絲(si)在(zai)生產上得(de)到(dao)應(ying)用。折(zhe)疊式焊(han)絲(si)因管坯在(zai)整個斷面上分布比較均勻,藥芯焊(han)絲(si)內(nei)部亦能導(dao)電,所以電弧(hu)(hu)燃燒穩定,焊(han)絲(si)熔化均勻,冶金(jin)反應(ying)充(chong)分,容易(yi)獲得(de)優質的(de)焊(han)縫(feng)。直徑大于(yu)2.4mm時應(ying)用它,更(geng)能顯出這些優勢。
藥芯焊絲氣體保護焊的焊接參數主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度和保護氣體流量等。當其他條件不變時,焊接電流與送絲速度成正比;焊接電流變化時,電弧電壓要相應的變化;采用純CO2氣體保護時,通常采用長弧法焊接,焊接電流調節范圍廣,可達200~700A,電弧電壓為25~35V。焊絲伸出長度太長會使電弧不穩定,飛濺過大;焊絲伸出長度過短,會造成過多的飛濺物堵塞噴嘴,使氣體保護不好,焊縫中易產生氣孔。通常焊絲伸出長度為19~38mm。平焊位置時焊槍前進方向與焊件之間的傾角為2°~15°;焊接角焊縫時為40°~50°。如果角度太大,會降低氣體保護效果。YA002-2藥芯焊絲焊接奧氏體型不銹鋼的焊接參數見表4-50,不銹鋼藥芯焊絲CO2保護焊工藝參數見表4-51。