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什么是手弧焊_百度文库

发布日期:2020-08-26 21:33 作者:帝王棋牌 点击:

  什么是手弧焊。1 什么是手弧焊?它有什么缺点? 用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法称为手弧焊, 它是利用焊条和焊件之间产 生的电弧将焊条和焊件局部加热到熔化状态, 焊条端部熔化后的熔滴和熔化的线 母材融合一起形成熔

  1 什么是手弧焊?它有什么缺点? 用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法称为手弧焊, 它是利用焊条和焊件之间产 生的电弧将焊条和焊件局部加热到熔化状态, 焊条端部熔化后的熔滴和熔化的线 母材融合一起形成熔池,随着电弧向前移动,熔池液态金属逐步冷却结晶,形成 焊缝,见图 1。 手弧焊的优点是使用的设备简单,方法简便灵活,适应性强,对大部分金属材料 的焊接均适用。缺点是生产率较低,特别是在焊接厚板多层焊时,焊接质量不够 稳定;可焊最小厚度为 1.0mm, 一般易掌握的最小焊接厚度为 1.5mm;对焊工 的操作技术要求高, 焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术;对于活泼金 属(Ti、Nb、Zr 等)和难熔金属(如 Mo)由于其保护效果较差,焊接质量达不 到要求,不能采用手弧焊。另外对于低熔点金属 (如 Pb、Sn、Zn)及其合金由 于电弧温度太高,也不可能用手弧焊。 目前,由于重力焊条、立向下焊焊条、低毒、低尘焊条及铁粉焊条等高效或专用 焊条日益得到广泛应用,使手弧焊工艺得到了进一步的发展。 2 试述手弧焊时焊接电流种类的选择。 手弧焊时焊接电流的种类根据焊条的性质进行选择。酸性焊条是交、直流两种焊 条,但通常选用交流电源进行焊接,因交流弧焊电源价格便宜,交流电弧磁偏吹 小。碱性焊条中的低氢钠型焊条(如 E5015) ,由于药皮中加入了一定量的氟石 (CaF2) ,电弧稳定性差,因此必须选用直流电源进行焊接(并采用直流反接) , 碱性焊条中的低氢钾型焊条(如 E5016) ,由于药皮中含有一定数量的稳弧剂, 电弧的稳定性比低氢钠型焊条好,所以可以选用交流电源进行焊接。 此外,焊接薄板时,由于采用小电流施焊,因为交流电小电流的稳定性较差,引 弧比较困难,所以应选用直流电源进行焊接。 3 手弧焊的焊接工艺参数有哪些? 某一种焊接方法的焊接工艺参数, 应该是指哪些焊前能预先确定其数值并在焊接 过程中能够贯彻实行的参数。 因此, 手弧焊时的主要焊接工艺参数是指焊条直径、 焊接电流和焊缝层数。 至于电弧电压和焊接速度不应作为手弧焊时的主要焊接工 艺参数,因为手弧焊是手工操作,电弧长度(电弧电压)和焊接速度是焊工在施 焊过程中用手来控制, 不能精确地执行预先的给定值,因此把两者作为已确定的 工艺参数让焊工在操作中执行是有困难的。 焊工仅是根据本人的操作经验来确定 弧长和焊接速度。 4 试述手弧焊时焊条直径的选择原则。 手弧焊时焊条直径可根据以下原则进行选用: 1)对根部不要求完全均匀焊透的开 I 形坡口的角接、T 形接、搭接焊缝和背面 清根封底焊的对接焊缝,焊条直径可根据焊件厚度进行选用,见表 1。 表 1 焊条直径的选用 焊件厚度 焊条直径 <4 不超过焊件厚度 4~12 3.2~4.0 >12 >4.0 2)焊件厚度相同但所处焊接位置不同,应选用不同直径的焊条,如横焊、立焊 位置焊接时,绝少使用直径 5mm 的焊条。 3)不同的接头形式应选用不同直径的焊条。如 T 形接头,由于散热条件比对接 接头好,所以可选用较粗直径的焊条。 4)开坡口的接头第一层打底焊时应选用直径较细的焊条,如对接接头打底焊时 选用直径为 3.2mm 的焊条,而其余各层可选用直径为 4.0mm 的焊条。 5 试述手弧焊时焊接电流的选择原则。 焊接电流是手弧焊时的主要工艺参数。焊接电流太大时,焊条尾部要发红,部分 药皮的涂层要失效或崩落,机械保护效果变差,容易产生气孔,此外,还会导致 咬边、烧穿等焊接缺陷,并使焊接飞溅加大,使用过大的焊接电流时,还会使接 头热影响区晶粒粗大,焊接接头的塑性下降。焊接电流太小时,会造成未焊透、 未熔合、夹渣等缺陷,且生产率降低。因此,选择焊接电流,首先在保证焊接质 量的前提下,应尽量选用较大的电流,以提高劳动生产率。 焊接电流的选用原则是: 1)根据焊条直径进行选用(表 2) 。 表 2 碳钢焊条的焊接电流和焊条直径的关系 焊条直径(mm) 1.6 2.0 2.5 3.2 焊接电流(A) 25~40 40~65 50~80 100~130 4.0 160~210 5.0 200~270 5.8 260~300 2)根据钢板厚度、焊接位置进行适当的调整焊接电流。钢板越厚,焊接热量散失 得越快,应选用电流值的上限。立、仰、横焊时应选用较小的电流,通常应比平 焊小 10%左右。 3) 焊接奥氏体不锈钢时, 为防止焊条药皮发红开裂和减小影响晶间腐蚀的程度, 焊接电流应比同样直径的碳钢焊条降低 20%左右。 6 试述手弧焊时焊缝层数的选择原则。 厚板手弧焊时,应开坡口并采用多层焊(每层 1 条焊缝)或多层多道焊(每层有 2 条以上的焊缝) ,见图 2。多层焊和多层道焊接头的显微组织较细,热影响区较 窄,因此,接头的塑性和韧性都比较好,特别是对于易淬火钢,后焊道对前焊道 有回火作用,能细化前焊道的晶粒,使接头的组织和性能得以改善。对于低合金 高强度钢等钢种,焊缝层数对接头性能有明显影响,焊缝层数少,每层焊缝厚度 太大时,由于晶粒粗化,将导致焊接接头的塑性和韧性下降。因此,采用较细的 焊条、 较小的焊接电流施焊, 增加焊缝层数, 这些都是提高接头质量的有效手段。 7 什么是单面焊双面成形操作技术? 单面焊双面成形操作技术是采用普通焊条,以特殊的操作方法,在坡口的正面进 行焊接后保证坡口正、反两面都能得到双面成形焊缝(该焊缝的正、背两面均应 具有良好的内在与外观质量)的一种操作方法。 手弧单面焊双面成形的操作技术有间断灭弧焊法(又称断弧焊)和连弧焊法两种 方法。若以 d 表示焊条直径,则 Y 形坡口接缝的装配尺寸,见表 3。 表3 Y 形坡口接缝的装配尺寸 操作方法 药皮类型 坡口面角度(°) 根部间隙(mm) 钝边高度(mm) 酸性 断弧焊 碱性 连弧焊 碱性 30°~35° 30°~35° (0.8~1.2)d (0.4~0.6)d (0.8~1.0)d 0.5~1 (1.0~1.3)d (0.4~0.6)d 若采用ф 3.2mm 的焊条进行断弧焊时,焊条为酸性,则钝边高度为 1.3~2.0mm,根部间隙为 3.2~4.2;焊条为碱性时,则钝边高度为 1.3~2.0mm,根部间隙为 2.6~4.8mm。若采用ф 3.2mm 的焊条进行连 弧焊(焊条为碱性)时,则钝边高度为 0.5~1mm,根部间隙为 2.6~ 3.2 mm。 此外,考虑到施焊过程中焊缝的横向收缩,为保证焊缝尺寸一致,终 端根部间隙应比确定值略大 0.5~1mm。 单面焊双面成形与双面焊相比, 可省略翻转焊件及对背面焊缝进行清 根等工序,尤其适用于那些无法进行双面施焊的场合,例如管子对接 焊。 8 什么是断弧焊法? 断弧焊法是通过控制电弧的不断燃弧和灭弧的时间以及运条动作来 控制熔池形状、 熔池温度以及熔池中液态金属厚度的一种单面焊双面 成形焊接技术。它具有容易控制熔池形态、对焊件的装配质量及焊接 工艺参数的要求较低,适应性较强等特点。断弧焊的操作手法有一点 法和两点法两种,见图 3。一点法适用于薄板、小直径管(≤ф 60mm) 及小间隙(1.5~2.5mm)条件下的焊执着;两点法适用于厚板、大直 径管、大间隙条件下的焊接。 断弧焊法的操作技术若掌握得不够熟练,容易产生气孔、夹渣等内在 缺陷和焊道外凸、内凹、冷缩孔、咬边、焊瘤等表面缺陷。 9 试述断弧焊法中两点法的基本操作要点。 先在焊件试焊端前方约 10~15mm 处的坡口面上引燃电弧,然后将电 弧拉回至始焊处稍加摆动对焊件进行 1~2Sr 预热。当坡口根部产生 “汗珠”时,立即将电弧压低,约 1~1.5s 后,可听到电弧穿透坡口 而发出的“噗”声,看到定位焊缝以及相接的两侧坡口面金属开始熔 化, 并形成第一个熔池时快速灭弧。 当第一个熔池金属尚未完成凝固, 熔池中心还处于半熔化状态、在护目镜下呈黄亮颜色时,重新引燃电 弧,并在该熔池左前方接近钝边的坡口面上,以一定的焊条倾角击穿 焊件根部。击穿时先以短弧对焊件根部加热 1~1.5s,然后再迅速将 焊条朝焊接方向挑划,当听到焊件被击穿的“噗”声时(说明已形成 第一个熔孔) , 应快速使一定长的弧柱带着熔滴穿过熔孔, 使其与背、 正面的熔化金属分别形成背面与正面焊道熔池。此时要迅速抬起灭 弧,动作如稍有迟缓,可能会造成根部烧穿。 约 1s 后,当上述熔池还未完全凝固,尚有比所用焊条直径稍大的黄 亮光点时,快速引燃电弧并在第一个熔池右前方进行击穿焊。然后继 续按上述方法施焊,便可完成两点法单面焊双面成形的焊缝。 10 试述断弧焊法中一点法的基本操作要点。 一点法建立第一个熔池的方法与两点法相同。 施焊时应使电弧同时熔 化焊件坡口的两侧钝边,听到“噗”声后,果断灭弧。为防止一点击 穿法焊接过程中产生缩孔,应使灭弧频率保持在每分钟 70~80 次。 其焊条倾角与熔孔向坡口根部熔入深度均与两点法相同。 11 试述各种位置断弧焊法的焊接工艺参数。 各种位置断弧焊法所选用的焊接工艺参数,见表 4。 表4 各种位置断弧焊法的焊接工艺参数 焊接位置 板厚(mm) 焊条型号 焊条直径(mm) 焊接电流(A) E4303 平焊 8~12 E5015 E4303 立焊 8~12 E5015 E4303 横焊 8~12 E5015 E4303 仰焊 8~12 E5015 3.2 80~95 3.2 3.2 80~95 90~110 3.2 3.2 80~90 90~110 3.2 3.2 90~100 80~100 3.2 100~110 12 什么是连弧焊法?说明其操作要点。 连弧焊法是在焊接过程中电弧连续燃烧,不熄灭,采取较小的坡口钝 边间隙,选用较小的焊接电流,始终保持短弧连续施焊的一种单面焊 双面成形技术。 基本操作要点:引弧后先将电弧压短到最低程度,并在始焊处以小齿 距的锯齿形运条法作横向摆动, 对焊件进行加热。 当坡口根部产生 “出 汗”现象时,尽力将焊条往根部送下做一个击穿动作,待听到“噗” 的一声形成熔孔后,迅速将电弧移到任一坡口面,随后在坡口面间以 一定的焊条倾角做似停非停的微摆动,时间约为 2s,使电弧将两坡 口根部两侧各熔化 1.5mm 左右,然后将焊条提起 1~2mm,以小齿距 的锯齿形运条法作横向摆动,使电弧边熔化熔孔前沿、边向前施焊。 施焊时,一定要将焊条中心对准熔孔的前沿与母材交界处,使每个新 熔池与前一个熔池相重叠。 收弧时,缓慢地把焊条向熔池后方的左侧或右侧带一下,随后将焊条 提起、收弧。接头时,先在距弧坑 10~15mm 处引弧,以正常运条速 度运至弧坑的 1/2 处,将焊条下压,待听到“噗”的一声之后,就作 1~2s 的似停非停地微小摆动,然后再将焊条提起 1~2mm,使其在熔 化熔孔前沿的同时向前运条施焊。 连弧焊法的施焊过程中,由于采用了较小的根部间隙(表 3)与焊接 工艺参数(表 5),并在短弧条件下进行有规则的焊条摆动,因而可 造成熔滴向熔池均匀过渡的良好条件, 使焊道始终处于缓慢加热和缓 慢冷却的状态,所以不但能获得温度均匀分布的焊缝和热影响区,而 且还能得到成形整齐、表面细密的背面焊道,因此连弧焊法是一种能 保证焊缝具有良好力学性能和内在质量的单面焊双面成形操作技术。 13 试述各种位置连弧焊法的焊接工艺参数。 各种位置连弧焊法所选用的焊接工艺参数,见表 5。 表5 各种位置连弧焊法的焊接工艺参数 焊接位置 板厚(mm) 焊条型号 焊条直径(mm) 焊接电流(A) 平焊 立焊 横焊 仰焊 8~12 8~12 8~12 8~12 E5015 E5015 E5015 E5015 3.2 3.2 3.2 3.2 80~90 70~80 75~85 75~85 14 试述手弧焊时的基本操作技术。 手弧焊是用手工操作的焊接方法, 因此焊缝的质量在很大程度上决定 于焊工的操作技术。手弧焊时焊条要做三个方向的运动:朝熔池方向 逐渐送进;沿焊接方向逐渐移动;必要时作有规则的横向摆动。 1)焊条朝熔池方向逐渐送进,这是为了以维持所要求的电弧长度。 因此,焊条的送进速度应等于焊条的熔化速度,如果送进速度比熔化 速度慢,则电弧被逐渐拉长,严重时形成断弧现象;反之,如果焊条 送进速度太快,则弧长迅速缩短,最后导致焊条与焊件接触短路,电 弧熄灭。 2)焊条沿焊接方向的移动速度,即手弧焊的焊接速度。太快时,电 弧来不及熔化足够的焊条和母材, 造成焊缝断面太小以及容易形成未 焊透等缺陷;太慢时,熔化金属堆积过多,加大了焊缝断面,并且使 焊件加热温度过高,薄件则容易被烧穿。 3)焊条作横向摆动是为了获得一定宽度的焊缝,特别是当焊件开坡 口时,由于焊口较宽,常采用摆动焊条使两侧金属能够焊透。 15 手弧焊时常用的运条方法有哪几种? 手弧焊常用的运条方法示意图见图 4。 ⑴直线形运条法 焊接时焊条不作横向摆动,沿焊接方向作直线形 运动,常用于开 I 形坡口的对接平焊、多层焊的第一层焊道或多层多 道焊。 ⑵直线往复运条法 焊接时焊条末端沿焊缝的纵向作来回直线形摆 动,特点是焊接速度快、焊缝窄、散热快,适于薄板和接头间隙较大 的多层焊的第一层焊道。 ⑶锯齿形运条法 焊接时焊条末端作锯齿形连续摆动及向前移动, 并在两边稍停片刻, 摆动焊条是为了控制熔化金属的流动和得到必要 的焊缝宽度,特点是操作容易掌握,各种焊接位置基本上均可采用。 ⑷月牙形运条法 焊接时焊条末端沿着焊接方向作月牙形的左、右 摆动,特点是金属熔化良好,有较长的保温时间,气体容易析出,熔 渣易上浮,焊缝质量较高。 ⑸三角形运条法 焊接时焊条末端分别作连续的斜三角形或正三角 形运动,并向前移动。 斜三角形运条法适于焊接平、 仰位置的 T 形接头焊缝和有坡口的横焊 缝,特点是能够借焊条的摆动不定来控制熔化金属,焊缝成形良好。 正三角形运条法只适于开坡口的对接接头和 T 形接头焊缝的立焊, 特 点是一次就能焊出较厚的焊缝断面,焊缝不明产生夹潭,生产效率较 高。 ⑹圆圈形运条法 焊接时焊条末端作圆圈形运动,并不断地前移。 特点是熔池存在时间长,熔池金属温度高,气体和熔渣容易上浮,适 用于焊接较厚焊件的平焊缝。

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