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(yao)芯焊(han)絲氣(qi)體保護焊(han)綜合了焊(han)條(tiao)電弧焊(han)和熔化(hua)極氣(qi)體保護焊(han)的優點(dian)。其技術經濟性(xing)分析如下:
①. 熔敷速度(指(zhi)單位電弧(hu)時間熔敷到焊縫(feng)中(zhong)的金屬量)快
藥(yao)芯焊(han)絲與藥(yao)皮(pi)焊(han)條(tiao)(tiao)相比(bi)(bi),可(ke)使用的電流(liu)大(da),電流(liu)密度更大(da),而且(qie)其填充(chong)系數(同一段(duan)焊(han)絲中(zhong)藥(yao)粉重(zhong)量與金屬(shu)重(zhong)量的百(bai)分(fen)(fen)(fen)比(bi)(bi),即質量分(fen)(fen)(fen)數%)小(xiao)于(yu)焊(han)條(tiao)(tiao)藥(yao)皮(pi)涂(tu)料系數(有藥(yao)皮(pi)的同一段(duan)焊(han)條(tiao)(tiao)上焊(han)條(tiao)(tiao)藥(yao)皮(pi)重(zhong)量與焊(han)芯重(zhong)量的百(bai)分(fen)(fen)(fen)比(bi)(bi),即質量分(fen)(fen)(fen)數%),因(yin)此藥(yao)芯焊(han)絲的熔敷速(su)度明顯大(da)于(yu)藥(yao)皮(pi)焊(han)條(tiao)(tiao)。
②. 操作系數(指包括燃弧時(shi)間的實際焊(han)接時(shi)間與總工時(shi)的時(shi)間之比)比較(jiao)
藥芯(xin)焊(han)絲與(yu)藥皮焊(han)條相比,由(you)(you)于省(sheng)去了更換焊(han)條的時(shi)間,因此操(cao)作(zuo)(zuo)系數(shu)明顯提高;與(yu)實(shi)心焊(han)絲相比,由(you)(you)于需要清渣工作(zuo)(zuo),所以操(cao)作(zuo)(zuo)系數(shu)略低于實(shi)心焊(han)絲。
③. 材(cai)料(liao)效率(指材(cai)料(liao)在(zai)焊(han)件上實際熔(rong)敷金(jin)屬量與所用材(cai)料(liao)質量比(bi))比(bi)較
藥(yao)芯焊絲的(de)材(cai)(cai)料效(xiao)率(lv)為78%~85%,實心焊絲高達90%,埋弧焊的(de)材(cai)(cai)料效(xiao)率(lv)為40%~55%,藥(yao)皮焊條為65%~70%。
④. 減少填充金屬比較
由于藥芯焊絲熔(rong)深(shen)較大,而且焊絲易于深(shen)入坡(po)口(kou)(kou)(kou)底部,所以允許(xu)采(cai)用較大的坡(po)口(kou)(kou)(kou)鈍邊和較小(xiao)的坡(po)口(kou)(kou)(kou)角度(du),減少了填充到焊縫金(jin)屬的數量(liang)。
藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲與(yu)實心(xin)焊(han)(han)絲相比,其優越之處主要表(biao)現在(zai)芯(xin)部(bu)焊(han)(han)藥(yao)(yao)的作用(yong),由于(yu)藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲的芯(xin)部(bu)加有穩(wen)弧(hu)劑、造渣(zha)劑和合金(jin)劑,從而使電弧(hu)燃燒穩(wen)定,熔滴過(guo)渡(du)平穩(wen),克(ke)服了實心(xin)焊(han)(han)絲在(zai)施焊(han)(han)過(guo)程中的飛濺(jian)大、表(biao)面成形(xing)差等疵病;并能(neng)提(ti)高(gao)全位置(zhi)焊(han)(han)接的適應性(xing)。另外,由于(yu)藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲可通(tong)過(guo)金(jin)屬(shu)管坯和藥(yao)(yao)芯(xin)兩(liang)種途徑(jing)過(guo)渡(du)合金(jin)元素,有助于(yu)合金(jin)元素的調整(zheng),同時使焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)力學性(xing)能(neng)特別是沖擊性(xing)能(neng)得到提(ti)高(gao),并且也使焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)耐腐蝕性(xing)得到提(ti)高(gao)。
綜上所述,藥芯焊(han)(han)絲氣體(ti)保護電弧(hu)焊(han)(han)與熔化極氣體(ti)保護焊(han)(han)和焊(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)相比,具有獨有的(de)高效率、良(liang)好(hao)的(de)適應性和經濟(ji)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(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)斷(duan)面結(jie)構參見本書的(de)(de)(de)(de)圖2-1。O形(xing)斷(duan)面藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)由(you)于焊(han)(han)絲(si)(si)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)劑不(bu)導電(dian)(dian),電(dian)(dian)弧易(yi)沿鋼皮旋轉(zhuan),當直(zhi)徑較大時,電(dian)(dian)弧穩(wen)(wen)定(ding)性較差,飛濺增大,焊(han)(han)縫(feng)成分可能(neng)出現不(bu)夠均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)現象。直(zhi)徑為$2.4mm的(de)(de)(de)(de)藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)在生產上得到應(ying)(ying)用。折疊式焊(han)(han)絲(si)(si)因(yin)管坯(pi)在整個(ge)斷(duan)面上分布比較均(jun)勻(yun),藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)內(nei)部(bu)亦能(neng)導電(dian)(dian),所以電(dian)(dian)弧燃燒穩(wen)(wen)定(ding),焊(han)(han)絲(si)(si)熔(rong)化均(jun)勻(yun),冶金反應(ying)(ying)充(chong)分,容易(yi)獲得優質(zhi)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)。直(zhi)徑大于2.4mm時應(ying)(ying)用它(ta),更能(neng)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。