手弧焊的主要设备是电焊机,电弧焊时所用的电焊机实际上就是一种弧焊电源,按产生电流种类不同,这种电源可分为弧焊变压器(交流)和直流弧焊发电机及弧焊整流器(直流)。 1) 弧焊变压器:它实际上是一种特殊的降压变压器。它将220伏或380伏的电源电压降到60—80伏 (即焊机的空载电压)以满足引弧的需要。焊接时电压会自动下降到电弧正常工作所需的电压(30—40伏)。输出电流从几十安到几百安,可根据需要调节电流的大小。 弧焊变压器结构简单,价格便宜,工作噪声小,使用可靠,维修方便,应用很广。缺点是焊接时电弧不稳定。 直流弧焊发电机:是由交流电动机和直流发电机组成,电动机带动发电机旋转,发出满足焊接要求的直流电。直流弧焊发电机焊接时电弧稳定焊接质量较好,但结构复杂,噪声大,价格高,不易维修。因此,只应用在对电流有要求的场合。另外,因耗材多,耗电大,故这种以电动机驱动的弧焊发电机我国已不再生产。 弧焊整流器:近年来,弧焊整流器也得到了普遍应用。它是通过整流器把交流电转变直流电。它即弥补了交流电焊机电弧稳定性不好的缺点,又比一般直流弧焊发电机结构简单,维修容易,噪声小。
电弧引燃后,焊条一般有三个基本动作,即朝熔池方向逐渐送进、沿焊接方向逐渐移动、横向摆动。(1)焊条朝熔池方向逐渐送进是焊条熔化金属向熔池过渡,焊条缩短,为了保持一定的电弧长度,故焊条必须向熔池送进还要保持送进速度与焊条熔化速度相等。若送进速度慢会发生电弧过长或断弧现象。若送进速度快焊条来不及熔化与焊件粘在一起。 (2)焊条沿焊接方向移动逐渐形成一条焊道。焊条向前移动速度过快会出现焊道较窄、熔合不良现象。焊条向前移动速度过慢会出现焊道过高、过宽、薄焊件烧穿现象。 (3)焊条的横向摆动是为了得到一定宽度的焊缝。其摆动的范围根据焊件的厚度、坡口形式、焊缝层次和焊条直径等来决定。焊件越厚摆动越宽,V形坡口比Ι形坡口摆动宽,外层比内层摆动宽。 上述的三个动作不能机械地分开,而应相互协调融合在一起才能得到美观、合格的焊缝。
焊接的抗锈能力实验:埋弧焊当0.3g/10mm时产生气孔,而CO2焊1g/10mm才产生气孔。所以,C02焊是一种低H焊接。另外气保焊能量密度大,在正常规范下,其热输入仅为手工焊的1/2~1/3(特别是脉冲MAG焊)而且变形小,这对具有一定热敏感性的高强钢极为重要。气保焊的优点是效率高成本低,因为它的熔化效率高,不用清渣换焊条,坡口小,熔敷金属少,坡口加工量少。
经过分析测定,高强度桥梁钢焊缝的Paris公式为da/dN=2.5858E-09(△K)2.86276,疲劳裂纹门槛值为6.6822MPa·m1/2。热影响区的Paris公式为da/dN=9.2487E-09(△K)2.77892,疲劳裂纹门槛值为5.2817MPa·m1/2。母材的Paris公式为da/dN=4.2036E-08(△K)2.15102;疲劳裂纹门槛值为4.8809MPa·m1/2。