高級焊工技術(shù)培訓(xùn)埋弧焊

1、高級焊工技術(shù)培訓(xùn)埋弧焊 根本要求 了解埋弧焊特點(diǎn)及應(yīng)用 熟練掌握埋弧焊的治金特點(diǎn) 掌握自動焊的焊接焊接參數(shù)自動調(diào)節(jié)原理及方法 了解埋弧焊焊機(jī)的分類及根本原理 熟練掌握埋弧焊工藝 重點(diǎn) 埋弧焊的治金特點(diǎn) 自動焊的焊接焊接參數(shù)自動調(diào)節(jié)原理及方法 埋弧焊焊機(jī)的分類及根本原理 掌握埋弧焊工藝2678435熔 透 深度1焊 接 方 向 1焊劑 2焊絲 3電弧 4熔池金屬 5熔渣 6焊縫 7焊件 8渣殼焊接原理一一. .埋弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用埋弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用1.埋弧焊的特點(diǎn)： 焊劑下燃燒，依靠熔渣保護(hù)，效果好。 1)優(yōu)點(diǎn)： (1生產(chǎn)率高，因?yàn)椋篴電流密度大，b大 (2焊縫質(zhì)量好，因?yàn)椋篴熔渣的保護(hù)效果好，

2、b焊接參數(shù)穩(wěn)定； (3 勞動條件好 勞動強(qiáng)度低，無弧光輻射。2、缺點(diǎn)a)僅用于平焊b)不能焊Al、Ti等活潑金屬c)只能焊長焊縫d)只適于厚板 E大、電流小時(shí)電弧不穩(wěn)2.應(yīng)用 1)適用的材料低碳鋼，碳素結(jié)構(gòu)鋼，不銹鋼，耐熱鋼，Cu等。 2)部門造船、鍋爐、壓力容器、機(jī)車等二二. .埋弧焊的冶金特點(diǎn)埋弧焊的冶金特點(diǎn)1.焊劑、焊絲及其配合 1焊劑 1作用：保護(hù) 穩(wěn)弧 冶金、脫氧及合金化 2要求：良好的冶金性能 的工藝性能 a穩(wěn)定燃燒 b易脫渣c(diǎn)成形好2焊劑的分類及常用焊劑 1按制造方法分類：a熔煉焊劑b非熔煉：燒結(jié)、粘結(jié) 2按成分分類MnO：無錳焊劑 MnO30%SiO2： 低硅焊劑 SiO230

3、%CaF2 ：低氟焊劑 CaF230%焊劑牌號焊劑XYZX- 表示 MnO含量，1-無錳、2-低錳、3-中錳、4-高錳Y- 表示 CaF2 、SiO2 含量1、2、3 表示低F 1-低Si、2-中Si、3-高Si，4、5、6 表示中F4-低Si、5-中Si、6-高Si，7、8 表示高 F7-低Si、8-中Si焊劑431高錳高硅低氟焊劑2.焊絲一般用焊接用鋼絲，與焊條鋼芯相同d=1.66mm對于低碳鋼：H08Mn H08MnA H08Mn2SiA 3.焊劑和焊絲的選用適宜匹配，才能保證焊縫化學(xué)成分，保證性能。1低碳鋼：高錳高硅焊劑 + H08Mn或H08MnA低錳或無錳焊劑+ H08MnA或H1

4、0Mn22）結(jié)構(gòu)鋼 中錳中硅焊劑低錳中硅焊劑+與母材等強(qiáng)度的焊絲 3) 耐熱鋼4) 不銹鋼 中硅焊劑 或低硅焊劑+與母材成分相當(dāng)?shù)暮附z 4. 埋弧焊的冶金反響 冶金反響指熔渣與液金及氣體之間的反響。以低碳鋼為例討論冶金反響。選用H08MnA及焊劑431。 1Si、Mn復(fù)原反響 SiO2+2Fe = 2FeO+Si+G MnO+ Fe =FeO+Mn+G G0，即反響為吸熱反響 FeO大局部進(jìn)入渣 Si、Mn進(jìn)入熔池，合金化 Si鎮(zhèn)靜熔池、 Mn 抵消S的不利作用。 2碳的燒損 埋弧焊焊接區(qū)內(nèi)為弱氧化性，C被氧化 C+O = CO C+FeO = Fe+CO 2C+SiO2 = Si+2CO C

5、O逸出時(shí)對熔池有攪拌作用，有利于H折出 影響因素：焊絲母材中的含碳量 Si抑制燒損，鎮(zhèn)靜熔池3雜質(zhì)S、P的限制嚴(yán)格限制焊劑中S、P含量。S熱裂紋，由共晶Fe+FeSP降低低溫韌性 4去除熔池中的Ha) 工藝措施：去除油污、水分、鐵銹。b) 冶金措施結(jié)合成HF利用CaF2CaF2 = CaF+F2CaF2+2SiO2 = 2CaSiO3+SiF4SiF4 = SiF+3FF+H=HF5.埋弧焊冶金反響的一般特點(diǎn)： 1熔池存在時(shí)間長，冶金反映充分，氣孔、夾渣少。 2空氣不易侵入焊接區(qū)域，焊縫中的含氮量低，只 有0.002%左右。 3焊縫化學(xué)成分穩(wěn)定。送絲機(jī)構(gòu)：向焊接區(qū)送絲，維持電弧弧長的穩(wěn)定1.埋

6、弧焊設(shè)備的組成埋弧焊設(shè)備電源行走機(jī)構(gòu)：拖動電弧或工件行走導(dǎo)電嘴：將電流導(dǎo)向焊絲。偏心式、夾瓦式及滾輪式焊劑輸送裝置及回收裝置三三. .埋弧焊設(shè)備埋弧焊設(shè)備 二、埋弧焊設(shè)備的分類1、按照用途來分類 通用埋弧焊機(jī)：小車式，用于對接、角接及環(huán)焊縫 專用埋弧焊機(jī)：專用焊接結(jié)構(gòu)。2、按送絲方式： 等速送絲：適用于細(xì)絲，配平特性或緩降特性的電源 弧壓反響送絲式：適用于粗絲，配陡降特性的電源4、按焊絲數(shù)量 單絲焊機(jī) 雙絲焊機(jī) 多絲焊機(jī)5、按照電極的形狀 絲極埋弧焊 帶極埋弧焊3、按照送絲機(jī)構(gòu) 小車式 門架子式 懸臂梁式四四. .埋弧焊工藝埋弧焊工藝 埋弧焊工藝包括： 焊前準(zhǔn)備 選擇與母材匹配的焊絲與焊劑 選

7、擇正確的焊接工藝參數(shù)及熱處理標(biāo)準(zhǔn)等焊前準(zhǔn)備包括： 1坡口加工板厚小于14 mm1222 mm大于22mm坡口不開坡口V或U形坡口雙V或雙U形坡口加工方法：坡口可用刨邊機(jī)、車床、氣割機(jī)等設(shè)備加工。1.焊前準(zhǔn)備2待焊部位的清理將坡口及坡口兩側(cè)2050mm區(qū)域內(nèi)的鐵銹、氧化皮、油污、水分清理干凈。 油污、水分清理方法：一般用氧-乙炔火焰烘烤 鐵銹、氧化皮清理方法：砂布、鋼絲刷、砂輪機(jī)打磨。3焊接材料的清理及烘干 焊絲：一般有防銹銅鍍層。使用前去除掉焊絲外表的油及其它污物，以防止氫氣孔。 焊劑：使用前應(yīng)按要求烘干。酸性焊劑：250C下烘干，保溫12小時(shí)。高氟焊劑：必須在300C400C下烘干，保溫2小

8、時(shí)。 烘干后應(yīng)立即使用。4焊件的裝配裝配要求：間隙均勻、上下平整且不錯(cuò)邊。此外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1定位焊縫采用手工電弧焊或氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接 ，定位焊縫原那么上應(yīng)與母材等強(qiáng)，長度一般應(yīng)大于30mm。2直縫兩端加裝引弧板與熄弧板，焊后再割掉，其目的是使焊件上的焊縫截面尺寸保持穩(wěn)定，并去掉引弧和收弧位置處出現(xiàn)的缺陷。焊接工藝參數(shù)包括：焊接電流、 電弧電壓、 電流的種類及極性、 焊接速度等。2.焊接工藝參數(shù)的選擇1焊接電流焊接電流是決定焊縫熔深的主要因素。焊接電流與熔深間成正比關(guān)系： H = kmI km為電流系數(shù)，決定于電流種類、極性及焊絲直徑等。 因此，焊接電流應(yīng)根據(jù)熔深要求首先選定。1焊接電

9、流過大：HAZ寬度大，易產(chǎn)生過熱組織，接頭韌性降低；電流過大還易導(dǎo)致咬邊、焊瘤或燒穿等缺陷。2焊接電流過?。阂桩a(chǎn)生未熔合、未焊透、夾渣等缺陷。生產(chǎn)率低。2電流種類與極性 DCRP：熔敷速度稍低，熔深較大。焊接時(shí)一般情況下 都采用直流反接。 DCSP：熔敷速度比反接高30%50%，但熔深較淺，熔合比小。特別適合于堆焊。母材的熱裂紋傾向較大時(shí)，為了防止熱裂，也可采用直流正接。 AC： 采用交流進(jìn)行焊接時(shí)，熔深處于直流正接與直流反接之間。3電弧電壓 主要影響熔寬，對熔深的影響很小。為保證電弧的穩(wěn)定燃燒及適宜的焊縫成形系數(shù)，電弧電壓應(yīng)與焊接電流保持適當(dāng)?shù)年P(guān)系。焊接電流增大時(shí)，應(yīng)適應(yīng)提高電弧電壓。 電弧

10、電壓還影響熔敷金屬的化學(xué)成分。電弧電壓增大，焊劑的熔化量增加，過渡到熔敷金屬中的合金元素會增加。4焊接速度焊接速度對熔深及熔寬均有明顯的影響。焊接速度增大時(shí)，熔深、熔寬均減小。因此，為了保證焊透，提高焊接速度時(shí)，應(yīng)同時(shí)增大焊接電流及電壓。但電流過大、焊速過高時(shí)易引起咬邊等缺陷。因此焊接速度不能過高。5焊絲直徑及伸出長度 電流一定時(shí)，焊絲直徑越細(xì)，熔深越大，焊縫成形系數(shù)減小。然而對于一定的焊絲直徑，使用的電流范圍不宜過大，否那么將使焊絲因電阻熱過大而發(fā)紅，影響焊絲的性能及焊接過程的穩(wěn)定性。 1平板對接 平板對接時(shí)可采用單面焊雙面成形，也可采用雙面焊。1單面焊雙面成形 適于厚度為20 mm以下的工

11、件，一般不開坡口，留較大間隙。3.焊接工藝 強(qiáng)制成型： 利用銅襯墊、焊劑墊承托熔池。 優(yōu)點(diǎn)：不用反轉(zhuǎn)工件，一次將工件焊好，焊接生產(chǎn)率較高。 缺點(diǎn)：焊接熱輸入大，焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大，接頭韌性很差。板厚越大，該問題越嚴(yán)重。2雙面焊 懸空焊接法工藝要點(diǎn)： a工件反面不加襯墊，不需要任何輔助設(shè)備和裝置。 b嚴(yán)格控制間隙，以防止液態(tài)金屬從間隙中流失或燒穿；一般不留間隙或間隙1mm。 c焊接正面的工藝參數(shù)應(yīng)較小，熔深小于焊件厚度的一半； d翻轉(zhuǎn)工件后再焊反面，為保證焊透，適當(dāng)增大焊接電流，保證熔深到達(dá)焊件厚度的60%70%。 焊劑墊法：采用焊劑墊承托熔池 工藝要點(diǎn)：a焊前應(yīng)根據(jù)工件厚度預(yù)留一定間隙或開

12、坡口，以保證焊劑充分進(jìn)入到間隙中。b焊正面焊縫時(shí)，工藝參數(shù)必須保證使熔深大于工件厚度的60%70%。氣壓式自重式c焊反面前應(yīng)首先挑焊根，采用與正面相同的規(guī)范或稍小的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接。d工件下面的焊劑在整個(gè)焊縫長度上與工件緊密貼合，并且壓力均勻。假設(shè)反面的焊劑過松，會引起漏渣或液態(tài)金屬下淌。 臨時(shí)工藝墊板法：特點(diǎn)與焊接墊法類似。焊接反面前，需去除臨時(shí)工藝墊板并挑焊根后再進(jìn)行焊接。 r2550銅 墊 板壓 板bh焊劑銅襯墊臨時(shí)工藝襯墊2角接焊縫的焊接 角接焊縫有兩種焊接方法： 船形焊：熔池位于水平位置。前者具有較好的工藝 性能，因此，應(yīng)盡可能利用該方法。 斜角焊：兩個(gè)工件中有一個(gè)位于水平位置，而熔池不

13、在水平位置。1船形焊 焊絲處于豎直位置，熔池處于水平位置，最有利于焊縫成形，不易產(chǎn)生咬邊或滿溢等缺陷。焊腳相等時(shí)，兩個(gè)工件與垂直位置成45。要求： 將間隙尺寸控制在1.5 mm以下，否那么易出現(xiàn)燒穿或焊漏現(xiàn)象。如果無法控制間隙，那么應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆缆┐胧?電弧電壓不宜太高，以免產(chǎn)生咬邊。細(xì) 粒 焊 劑手 工 預(yù) 焊 縫銅 墊 板細(xì) 粒 焊 劑鋼 管焊 劑石 棉 繩船形焊工藝方案2斜角焊工件不能反轉(zhuǎn)至船形位置時(shí)，才采用斜角焊法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是對間隙不敏感，缺點(diǎn)是對單道焊焊腳及焊絲位置要求很嚴(yán)格。該方法的工藝要求如下： 單道焊焊腳不得大于8 mm，以防止咬邊。當(dāng)要求焊腳大于8mm時(shí)，應(yīng)采用多層焊

14、或多層多道焊。 焊絲偏角應(yīng)適當(dāng)，一般應(yīng)在2030之間，否那么易產(chǎn)生咬邊及腹板未焊合缺陷。 電弧電壓不宜太高，以防熔渣流溢。20-300焊絲偏角3環(huán)縫的焊接 鍋爐及壓力容器上的筒節(jié)與筒節(jié)以及筒節(jié)與封頭間的對接環(huán)縫。焊接時(shí)焊頭固定，通過筒體在滾輪架上轉(zhuǎn)動來完成整條焊縫的焊接。 一般采用雙面焊。 由于在焊接過程中熔池的位置不斷發(fā)生變化，為了防止熔池金屬的流溢，保證焊縫成形，焊絲應(yīng)偏離通過圓筒中心的垂直面一段距離，這個(gè)距離叫偏移量，一般用e表示。 偏移量應(yīng)與旋轉(zhuǎn)方向相反，其大小應(yīng)能保證使熔池在旋轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)凝固成焊縫，以防止熔池金屬流溢。 偏移量的大小取決于：工件的直徑 工件轉(zhuǎn)速 工件厚度有關(guān) 工件

15、的直徑越大，焊接速度越大，偏移量也應(yīng)越大。應(yīng)注意的是，對厚壁圓筒形工件進(jìn)行多層焊時(shí)，雖然滾輪架的速度不變，但隨著焊縫厚度的增加，焊內(nèi)環(huán)縫時(shí)焊速逐層減小，因此應(yīng)逐層減小偏移量；焊外環(huán)縫時(shí)，焊速逐層遞增，因此應(yīng)逐層加大偏移量。 12354 五五. .特種埋弧焊特種埋弧焊1.多絲埋弧焊利用多根焊絲、多個(gè)電弧進(jìn)行焊接的一種方法。 1)特點(diǎn) 焊接速度高焊接質(zhì)量好2)分類根據(jù)所用焊絲的數(shù)量可分為： 雙絲埋弧焊 多絲埋弧焊，目前最多用到14根焊絲應(yīng)用最廣泛的是雙絲埋弧焊。雙絲埋弧焊時(shí)一般采用 兩個(gè)獨(dú)立電源，有時(shí)也采用一個(gè)電源。根據(jù)焊絲排列方式縱列，即沿焊接方向縱向順序排列橫列 一般采用縱列，兩個(gè)焊絲間的距離

16、在10 mm 30 mm之間時(shí)，兩個(gè)電弧形成一個(gè)熔池、一個(gè)氣泡，大于該范圍時(shí)，形成兩個(gè)熔池，兩個(gè)氣泡。導(dǎo)前電弧：采用較大的電流及較小的電壓，目的在于保證足夠的熔深。后續(xù)電?。翰捎幂^小的電流及較大的電壓，目的在于使焊縫具有適當(dāng)?shù)娜蹖挘纳坪缚p成形，防止焊接缺陷咬邊、未熔合等。縱列雙弧兩個(gè)電弧的間距較大時(shí)，形成兩個(gè)熔池。適合于單面焊雙面成型工藝。2.帶極埋弧焊 利用矩形截面鋼帶代替圓截面焊絲作電極。焊 接時(shí)弧根沿帶極的寬度方向快速往返運(yùn)動，均勻加熱帶極。這種方法最初用于埋弧堆焊，后來也用于焊接。1)帶極埋弧焊的特點(diǎn)(1熔敷速度大，效率高 圓截面焊絲：電流很大時(shí)，焊縫熔深增大、 焊縫的形狀系數(shù)減小，

17、易導(dǎo)至裂紋、咬邊等。 帶極：電弧的加熱寬度增大，采用更大焊接電 流，焊縫的形狀系數(shù)也較高。(2 熔深淺、稀釋率低，特別適合于堆焊。(3 易于控制焊縫成形 熔化金屬的過渡方向與電極寬度方向成直角。電極偏轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度，焊道就可產(chǎn)生較大移位。因此可方便地控制焊道的形狀和熔深。+-焊 接方向12345678帶極堆焊示意圖熔化帶極金屬的流動方向 2帶極埋弧焊工藝除了電流、電壓外，影響因素還有：帶極厚度寬度干伸長度帶極寬度越大，熔深越小，熔寬越大。帶極厚度增大時(shí)，熔深增大，熔寬減小。 堆焊時(shí)，可通過焊接線能量來調(diào)節(jié)熔深，但由于線能量太小時(shí)，電弧不穩(wěn)定，因此僅靠降低線能量來減小熔深并不是很有效。 焊劑的成

18、分對帶極的熔化速度、焊縫的幾何形狀及成分具有重要的影響。 實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)焊劑中的氧化鐵含量降低時(shí)，帶極的熔化速度增大，熔深減小。 3.窄間隙埋弧焊窄間隙焊接是指利用窄間隙代替V形、雙V形、U型或雙U型等坡口進(jìn)行焊接的一種的方法。 窄間隙自動埋弧焊SAW-NG坡口角度一般為01，坡口寬度為2030mm。1窄間隙焊接的分類1窄間隙埋弧焊SAW-NG2窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊GMAW-NG3窄間隙鎢極氣體保護(hù)焊GTAW-NG等2SAW-NG的特點(diǎn) 1由于采用窄間隙，焊接厚板接頭時(shí)無需采用U型或雙U型坡口，因而大大節(jié)省了填充金屬。 2在窄而深的坡口中進(jìn)行多層焊，熱輸入較低，因而減小了剩余應(yīng)力及工件變形，同時(shí)可防止再熱裂紋。3由于采用了多層焊，后續(xù)焊道對前一焊道具有很 好的回火作用，加之每層的厚度較薄，因此，焊縫金屬晶粒細(xì)小，韌性好。4與窄間隙氣體保護(hù)焊相比，窄間隙埋弧焊的焊絲較粗，對跟蹤控制系統(tǒng)的精度要求較低，因此不易產(chǎn)生未焊透及夾渣等缺陷。3SAW-NG的技術(shù)要點(diǎn) 1每層焊道側(cè)壁均要求完全焊透，因此焊絲端部與側(cè)壁之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，并且焊絲伸出長度也應(yīng)適當(dāng)。這就要求焊機(jī)應(yīng)配有橫向及高度方向的跟蹤系統(tǒng)，以保證焊絲的精確定位。2由于SAW-NG是在很