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。
藥芯焊絲(si)氣體(ti)保護焊綜合了焊條(tiao)電弧焊和熔化極氣體(ti)保護焊的優(you)點。其技術經濟(ji)性分析如下:
①. 熔(rong)敷速(su)度(指(zhi)單(dan)位電(dian)弧時間熔(rong)敷到焊縫中的(de)金屬量(liang))快
藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)絲(si)與(yu)藥(yao)(yao)皮焊(han)條相(xiang)比,可使用的(de)(de)電流大,電流密(mi)度更大,而(er)且(qie)其填充系(xi)數(shu)(同一段(duan)焊(han)絲(si)中藥(yao)(yao)粉(fen)重(zhong)量(liang)(liang)與(yu)金屬(shu)重(zhong)量(liang)(liang)的(de)(de)百分(fen)比,即質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)%)小于(yu)焊(han)條藥(yao)(yao)皮涂(tu)料系(xi)數(shu)(有藥(yao)(yao)皮的(de)(de)同一段(duan)焊(han)條上焊(han)條藥(yao)(yao)皮重(zhong)量(liang)(liang)與(yu)焊(han)芯(xin)重(zhong)量(liang)(liang)的(de)(de)百分(fen)比,即質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)%),因(yin)此藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)絲(si)的(de)(de)熔敷(fu)速度明顯大于(yu)藥(yao)(yao)皮焊(han)條。
②. 操作系數(shu)(指包括(kuo)燃弧(hu)時(shi)間(jian)的實際焊接時(shi)間(jian)與(yu)總工(gong)時(shi)的時(shi)間(jian)之(zhi)比)比較(jiao)
藥芯焊絲與(yu)藥皮(pi)焊條相(xiang)比(bi),由于(yu)省(sheng)去了更(geng)換(huan)焊條的時間,因(yin)此操(cao)作系(xi)數明顯提高;與(yu)實(shi)心(xin)焊絲相(xiang)比(bi),由于(yu)需要(yao)清渣工作,所以操(cao)作系(xi)數略低于(yu)實(shi)心(xin)焊絲。
③. 材(cai)料效率(指(zhi)材(cai)料在焊(han)件上實(shi)際熔敷金屬量與(yu)所(suo)用(yong)材(cai)料質量比(bi))比(bi)較
藥芯焊(han)絲的(de)材料(liao)效率為(wei)78%~85%,實心焊(han)絲高(gao)達90%,埋弧焊(han)的(de)材料(liao)效率為(wei)40%~55%,藥皮焊(han)條為(wei)65%~70%。
④. 減(jian)少填充金(jin)屬比較(jiao)
由于藥(yao)芯焊(han)絲(si)熔深較(jiao)大,而且焊(han)絲(si)易于深入坡口底部,所(suo)以允許(xu)采用較(jiao)大的坡口鈍邊(bian)和較(jiao)小的坡口角度,減少了填充到焊(han)縫(feng)金(jin)屬的數量。
藥(yao)芯焊絲與實心焊絲相(xiang)比,其優越(yue)之(zhi)處主要表現在芯部(bu)焊藥(yao)的(de)(de)作用,由(you)于(yu)藥(yao)芯焊絲的(de)(de)芯部(bu)加有(you)穩(wen)弧(hu)劑、造(zao)渣劑和(he)合金劑,從而使(shi)(shi)電(dian)弧(hu)燃燒穩(wen)定(ding),熔滴過(guo)渡(du)平穩(wen),克服了(le)實心焊絲在施(shi)焊過(guo)程中的(de)(de)飛(fei)濺大、表面成形差等疵病;并能(neng)(neng)提(ti)高全位置焊接的(de)(de)適應性(xing)。另(ling)外,由(you)于(yu)藥(yao)芯焊絲可通過(guo)金屬(shu)管坯和(he)藥(yao)芯兩種途徑(jing)過(guo)渡(du)合金元(yuan)素(su),有(you)助于(yu)合金元(yuan)素(su)的(de)(de)調整,同時使(shi)(shi)焊縫金屬(shu)力學性(xing)能(neng)(neng)特別是沖(chong)擊性(xing)能(neng)(neng)得(de)到提(ti)高,并且(qie)也使(shi)(shi)焊縫金屬(shu)耐腐蝕(shi)性(xing)得(de)到提(ti)高。
綜(zong)上所述,藥(yao)芯焊(han)絲氣體(ti)保(bao)護(hu)電弧焊(han)與熔化極氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han)和(he)焊(han)條電弧焊(han)相比,具有(you)(you)獨有(you)(you)的(de)(de)高效率、良(liang)好的(de)(de)適(shi)應性和(he)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(yao)芯(xin)焊(han)絲(si)(si)斷面(mian)結(jie)構參(can)見本書的(de)圖2-1。O形斷面(mian)藥(yao)芯(xin)焊(han)絲(si)(si)由于(yu)(yu)焊(han)絲(si)(si)內部(bu)的(de)焊(han)劑不(bu)導電,電弧(hu)易沿鋼(gang)皮旋轉(zhuan),當直徑(jing)(jing)較大時,電弧(hu)穩(wen)定(ding)性較差(cha),飛濺增大,焊(han)縫(feng)(feng)成(cheng)分(fen)可能出(chu)(chu)現(xian)不(bu)夠均(jun)勻的(de)現(xian)象。直徑(jing)(jing)為$2.4mm的(de)藥(yao)芯(xin)焊(han)絲(si)(si)在(zai)生產上得到應用(yong)。折疊式焊(han)絲(si)(si)因管(guan)坯在(zai)整個斷面(mian)上分(fen)布(bu)比較均(jun)勻,藥(yao)芯(xin)焊(han)絲(si)(si)內部(bu)亦能導電,所(suo)以(yi)電弧(hu)燃燒穩(wen)定(ding),焊(han)絲(si)(si)熔(rong)化均(jun)勻,冶金反應充分(fen),容易獲得優質(zhi)的(de)焊(han)縫(feng)(feng)。直徑(jing)(jing)大于(yu)(yu)2.4mm時應用(yong)它,更(geng)能顯出(chu)(chu)這(zhe)些(xie)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。