2.2.1  埋弧焊工艺特点及工作原理

2.2.1 埋弧焊工艺特点及工作原理

1.埋弧焊的工艺特点

(1)优点

1)生产率高。埋弧焊的焊丝伸出长度(从导电嘴末端到电弧端部的焊丝长度)远较焊条短,一般在50mm左右。而且是光焊丝,不会像焊条那样因提高电流而造成焊条药皮发红,即可使用较大的电流,生产率可比焊条电弧焊提高5~10倍。因此,熔深大、生产率较高。

2)焊缝质量高。对焊接熔池保护较完善,焊缝金属中杂质较少。只要焊接工艺选择恰当,较易获得稳定的高质量的焊缝。

3)节约钢材和电能。钢板厚度一般在30mm以下时,埋弧焊可不开坡口,这就大大节省了钢材,而且由于电弧被焊剂保护着,使电弧的热得到充分利用,从而节省了电能。

4)劳动条件好。除了减轻手工操作的劳动强度外,电弧弧光埋在焊剂层下,没有弧光辐射,劳动条件较好。

5)应用范围广。埋弧焊是工业生产中最常用的一种焊接方法。用于焊接各种钢板结构。可焊接的钢种包括碳素结构钢、不锈钢、耐热钢及其复合钢材等。埋弧焊在造船、锅炉、化工容器、桥梁、起重机械及冶金机械制造业中应用最为广泛。此外,用埋弧焊焊接耐磨耐蚀合金或镍基合金、铜合金也是较理想的。

(2)缺点

1)不及焊条电弧焊灵活,一般只适合于水平位置或倾斜度不大的焊缝;工件边缘准备和装配质量要求较高、费工时。

2)由于是埋弧操作,看不到熔池和焊缝形成过程,因此,必须严格控制焊接规范。

3)设备复杂,一次性投资较大,且对焊前准备工作要求较严格。

2.埋弧焊的工作原理

埋弧焊的焊接过程与焊条电弧焊基本一样,热源也是电弧,但把焊丝上的药皮改变成了颗粒状的焊剂。焊接前先把焊剂铺撒在焊缝上,厚度大约为40~60mm,图2-3所示为埋弧焊时焊缝的形成过程。

焊接时,焊丝与焊件之间的电弧完全淹埋在40~60mm厚的焊剂层下。靠近电弧区的焊剂在电弧热的作用下被熔化,这样,颗粒状焊剂、熔化的焊剂把电弧和熔池金属严密的包围住,使之与外界空气隔绝。焊丝不断地送进到电弧区,并沿着焊接方向移动。电弧也随之移动,继续熔化焊丝、焊件与焊剂,形成大量液态金属与液态焊剂。待冷却后,便形成了焊缝与焊渣。由于电弧是埋在焊剂下面的,故称埋弧焊(又称焊剂层下电弧焊)。埋弧焊的焊接过程如图2-4所示。焊件开坡口(30mm以下可不开坡口)后,先进行定位焊,并在焊件下面垫金属板,以防止液态金属的流出。接通焊接电源开始焊接时,送丝轮由电动机带动,将焊丝从焊丝盘中拉出,并经导电器送向电弧燃烧区。焊剂也从焊剂斗送到电弧区的前面。在焊剂的两侧装有挡板以免焊剂向两面散开。焊完后便形成焊缝与焊渣。部分未熔化的焊剂,由焊剂回收器吸回到焊剂斗中,以备继续使用。