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埋弧自动焊知识及其工作领域

2018年12月21日

  埋弧焊的介绍及应用领域
  一、埋弧焊原理及特点埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧,电弧光不外露。埋弧焊由此得名。所用的金属电极是不间断送进的裸焊丝。
  二、埋弧焊的适用范围由于埋弧焊熔深大、生产率高、机械操作的程度高,因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。在造船、锅炉与压力容器、桥梁、超重机械、核电站结构、海洋结构、武器等制造部门有着广泛的应用,是当今焊接生产中最普遍使用的焊接方法之一。埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外,还可在基体金属表面堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术的发展,埋弧焊能焊的材料已从碳素结构钢发展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢等以及某些有色金属,如镍基合金、钛合金、铜合金等。
  1、 名词解释
  埋弧焊(含埋弧堆焊及电渣堆焊等)是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点,使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来,虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法,但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看,埋弧焊约占10%左右,且多年来一直变化不大。
  2、基本简介
  当焊丝确定以后(通常取决于所焊的钢种),配套用的焊剂则成为关键材料,它直接影响焊缝金属的力学性能(特别是塑性及低温韧性)、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝:焊剂=1.1~1.6,视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规范参数而定。与熔炼焊剂相比,烧结焊剂用量较为节省,约可少用20%左右。
  我国采用焊剂量在5万吨左右波动,其中70%约为熔炼焊剂,余为非熔炼焊剂。欧美工业发达国家以非熔炼型焊剂为主,约在80%、90%以上,但仍然有熔炼型焊剂生产销售,熔炼焊剂这种持久的生产力与其固有的一些特点有关。
  近年来,在我国出现了一种钢筋的新的焊接方法,即竖向钢筋电弧——电渣压力焊。与以前的钢筋搭接手工电弧焊法相比,可节约钢材15%以上,生产率大大提高,焊接材料消耗费用也有所降低,确有取代后者的发展趋势,应用日益广泛。该方法主要使用熔炼焊剂,它起到维弧、电渣加热、金属凝固模体等作用。目前我国熔炼焊剂的五分之一左右用于竖向钢筋的焊接。
  我国的锰矿资源比较缺乏,特别是适于生产熔炼焊剂的品位高、磷含量低、铁含量低的锰矿就更少了。全国仅在广西、云南、湖南等省有锰矿矿脉,经过多年开采,符合生产焊剂的锰矿商品日渐紧张。为取代高锰渣系焊剂,研制、推广中锰、低锰焊剂已成为客观需要的紧迫任务。随着含适量锰焊丝的生产供应的扩大,中锰、低锰渣系焊剂应该有广阔的市场。
  关于商品焊剂的技术性能说明,目前在行业上的通常作法是,熔炼焊剂给出其化学成分及配一种焊丝的熔敷金属力学性能,烧结焊剂只给出其渣系构成及配一种焊丝的熔敷金属力学性能。这似乎实用性不够。很少有用户对焊剂的化学成分逐批进行化学成分分析,因为除了分析方法及设备上的难度外,其结果与用户的使用要求之间尚相距甚远。
  3、主要优点
  埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一,它的全称是埋弧自动焊,又称焊剂层下自动电弧焊。优点:
  3.1生产效率高
  这是因为,一方面焊丝导电长度缩短,电流和电流密度提高,因此电弧的熔深和焊丝熔敷效率都大大提高。(一般不开坡口单面一次熔深可达20mm)另一方面由于焊剂和熔渣的隔热作用,电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅也少,虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大,但总的热效率仍然大大增加。
  3.2、焊缝质量高
  熔渣隔绝空气的保护效果好,焊接参数可以通过自动调节保持稳定,对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定,机械性能比较好
  3.3劳动条件好
  除了减轻手工焊操作的劳动强度外,它没有弧光辐射,这是埋弧焊的独特优点。
  4、应用范围
  目前主要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,冶金机械制造业,海洋结构,核电设备中应用最为广泛。此外,用埋弧焊堆焊耐磨耐蚀合金或用于焊接镍基合金,铜合金也是较理想的。
  5、操作技术
  (1)埋弧自动焊机的小车轮子要有良好绝缘,导线应绝缘良好,工作过程中应理顺导线,防止扭转及被熔渣烧坏。
  (2)控制箱和焊机外壳应可靠的接地(零)和防止漏电。接线板罩壳必须盖好。
  (3)焊接过程中应注意防止焊剂突然停止供给而发生强烈弧光裸露灼伤眼睛。所以,焊工作业时应戴普通防护眼镜。
  (4)半自动埋弧焊的焊把应有固定放置处,以防短路。
  (5)埋弧自动焊熔剂的成分里含有氧化锰等对人体有害的物质。焊接时虽不像手弧焊那样产生可见烟雾,但将产生一定量的有害气体和蒸气。所以,在工作地点最好有局部的抽气通风设备。

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