埋弧焊主要適用于平焊位置焊接,如果采用一定工裝輔具也可以實(shí)現(xiàn)角焊和橫焊位置的焊接,。埋弧焊時(shí)影響焊縫形狀和性能的因素主要是焊接工藝參數(shù),、工藝條件等。下面我們主要討論平焊位置的情況,。 焊接參數(shù)的影響 影響埋弧焊焊縫形狀和尺寸的焊接工藝參數(shù)有焊接電流,、電弧電壓、焊接速度和焊絲直徑等,。 (1)焊接電流 當(dāng)其他條件不變時(shí),,增加焊接電流對(duì)焊縫熔深的影響(如圖1所示),無論是 Y 形坡口還是 I 形坡口,,正常焊接條件下,,熔深與焊接電流變化成正比,即狀的影響,,如圖2所示,。電流小,熔深淺,,余高和寬度不足,;電流過大,熔深大,,余高過大,,易產(chǎn)生高溫裂紋。
a)I形接頭 b)Y形接頭 (2)電弧電壓 電弧電壓和電弧長(zhǎng)度成正比,,在相同的電弧電壓和焊接電流時(shí),,如果選用的焊劑不同, 電弧空間電場(chǎng)強(qiáng)度不同,,則電弧長(zhǎng)度不同,。如果其他條件不變,改變電弧電壓對(duì)焊縫形狀的影響如圖3所示,。電弧電壓低,,熔深大,焊縫寬度窄,,易產(chǎn)生熱裂紋:電弧電壓高時(shí),,焊縫寬度增加,余高不夠,。埋弧焊時(shí),,電弧電壓是依據(jù)焊接電流調(diào)整的,即一定焊接電流要保持一定的弧長(zhǎng)才可能保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒,,所以電弧電壓的變化范圍是有限的,。 圖3 電弧電壓對(duì)焊縫斷面形狀的影響 a)I形接頭 b)Y形接頭 (3) 焊接速度 焊接速度對(duì)熔深和熔寬都有影響,通常焊接速度小,,焊接熔池大,,焊縫熔深和熔寬均較大,隨著焊接速度增加,,焊縫熔深和熔都將減小,,即熔深和熔寬與焊接速度成反比,如圖 4 所示,。焊接速度對(duì)焊縫斷面形狀的影響,,如圖 5 所示,。焊接速度過小,熔化金屬量多,,焊縫成形差:焊接速度較大時(shí),,熔化金屬量不足,容易產(chǎn)生咬邊,。實(shí)際焊接時(shí),,為了提高生產(chǎn)率,在增加焊接速度的同時(shí)必須加大電弧功率,,才能保證焊縫質(zhì)量 H-熔深?。拢蹖?/span>
a)I形接頭 b)Y形接頭 (4) 焊絲直徑 焊接電流、電弧電壓,、焊接速度一定時(shí),,焊絲直徑不同,焊縫形狀會(huì)發(fā)生變化,。表 1 所示的電流密度對(duì)焊縫形狀尺寸的影響,,從表中可見,其他條件不變,,熔深與焊絲直徑成反比關(guān)系,,但這種關(guān)系隨電流密度的增加而減弱,這是由于隨著電流密度的增加,,熔池熔化金屬量不斷增加,,熔融金屬后排困難,熔深增加較慢,,并隨著熔化金屬量的增加,,余高增加焊縫成形變差,所以埋弧焊時(shí)增加焊接電流的同時(shí)要增加電弧電壓,, 以保證焊縫成形質(zhì)量,。 工藝條件對(duì)焊縫成形的影響 (1)對(duì)接坡口形狀、間隙的影響 在其他條件相同時(shí),,增加坡口深度和寬度,,焊縫熔深增加,熔寬略有減小,,余高顯著減小,,如圖6所示。在對(duì)接焊縫中,,如果改變間隙大小,,也可以調(diào)整焊縫形狀,同時(shí)板厚及散熱條件對(duì)焊縫熔寬和余高也有顯著影響,如表2所示,。 (2) 焊絲傾角和工件斜度的影響 焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾兩種,,見圖7。傾斜的方向和大小不同,,電弧對(duì)熔池的吹力和熱的作用就不同,,對(duì)焊縫成形的影響也不同。圖7a為焊絲前傾,,圖7b為焊絲后傾。焊絲在一定傾角內(nèi)后傾時(shí),,電弧力后排熔池金屬的作用減弱,,熔池底部液體金屬增厚,故熔深減小,。而電弧對(duì)熔池前方的母材預(yù)熱作用加強(qiáng),,故熔寬增大。圖7c是后傾角對(duì)熔深,、熔寬的影響,。實(shí)際工作中焊絲前傾只在某些特殊情況下使用,例如焊接小直徑圓筒形工件的環(huán)縫等,。 工件傾斜焊接時(shí)有上坡焊和下坡焊兩種情況,,它們對(duì)焊縫成形的影響明顯不同,見圖8,。上坡焊時(shí)(圖8a,、b),若斜度β角> 6°~12°,,則焊縫余高過大,,兩側(cè)出現(xiàn)咬邊,成形明顯惡化,。實(shí)際工作中應(yīng)避免采用上坡焊,。下坡焊的效果與上坡焊相反,見圖8c,、d,。 a)前傾 b)后傾 c)焊絲后傾角度對(duì)焊縫形成的影響 a)上坡斜 b)上坡斜工件斜度的影響 c)下坡斜 d)下坡斜工件斜度的影響 β-工件斜度 (3) 焊劑堆高的影響 埋弧焊焊劑堆高一般在25~40mm,應(yīng)保證在絲極周圍埋住電弧,。當(dāng)使用粘結(jié)焊劑或燒結(jié)焊劑時(shí),,由于密度小,焊劑堆高比熔煉焊劑高出 20%~50%,。焊劑堆高越大,,焊縫余高越大,熔深越淺。 焊接工藝條件對(duì)焊縫金屬性能的影響 當(dāng)焊接條件變化時(shí),,母材的稀釋率,、焊劑熔化比率(焊劑熔化量/焊絲熔化量)均發(fā)生變化,從而對(duì)焊縫金屬性能產(chǎn)生影響,,其中焊接電流和電弧電壓的影響較大,。圖9~圖11給出了焊接電流、電弧電壓和焊接速度對(duì)焊劑熔化比率的影響,。由于焊劑熔化比率的變化,,焊縫金屬的化學(xué)成分、力學(xué)性能均發(fā)生變化,,特別是燒結(jié)焊劑中合金元素的加入對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響最大,。圖 12 ~圖 14 給出各種焊接條件變化時(shí)對(duì)焊縫金屬 Mn、Si 含量的影響,。
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