实验钢为高强度桥梁钢,板厚20mm,其主要化学成分(质量分数,%)为:0.12C、0.40Si、1.50Mn、0.0097P、0.0085S、0.042Nb、0.184Mo、0.012Ti、4×10-5N、余量Fe;力学性能Rel=480MPa、Rm=655MPa、Rel/Rm=0.73、δ=21.64%,组织组成为贝氏体、铁素体和少量珠光体。焊接试验将桥梁钢板材加工成V型坡口,进行CO2气体保护自动对接焊。焊接层间温度为150~250℃,单面分三层焊接,单面坡口角度为22.5°,焊接电流270~350A,电压36~39V,焊速9~11mm/s。焊接材料采用H08Mn2Si焊丝。
工具 1) 焊接电缆:它是焊接专用电缆线,用紫铜制成,要求有一定的截面积,良好的导电性、绝缘性和柔软性。作用是传导电流。 焊钳:它作用是夹持焊条和传导电流。 面罩:它的作用是保护眼睛和面部,以免弧光的灼伤。 刨锤;用以清掉覆盖在焊缝上的焊渣。 (三)电焊条 1、焊条的组成和作用 焊条由焊芯(金属芯)和药皮组成 1)焊芯是焊接用专用的金属丝,是组成焊缝金属的主要材料。焊接时焊芯的主要作用:一是作为一个电极起传导电流和引燃电弧的作用。二是熔化后作为填充金属与熔化后的母材一起形成焊缝。为了保证焊缝质量,对焊缝金属的化学成分有较严格的要求。因此,焊芯都是专门冶炼的,碳、硅含量较低,硫、磷含量极少。 焊条的直径用焊芯的直径表示,焊条直径的规格有Φ1.6、Φ2.5、Φ3.2、Φ4、Φ5、Φ6毫米几种,长度200-550毫米不等。而我们实习用焊条直径为Φ3.2毫米,长度为350毫米。 2)在手工电弧焊时焊条中的药皮的主要作用是: ① 机械保护作用:利用药皮熔化后释放出的气体和形成的的熔渣隔离空气,防止有害气体侵入融化金属。 ② 冶金处理作用:去处有害杂质(如氧、氢、硫、磷)和添加有益的合金元素,使焊缝获得合乎要求的化学成分和机械要求。
立焊 1)应采用能率较小的火焰进行焊接; 2) 严格控制熔池温度,熔池面积不能太大,熔池深度也应小些。焊接电流应较平焊小10—15%。; 3) 焊炬应沿焊接方向向上倾斜一定角度,一般与焊件保持60--80°; 4) 为控制熔池温度,焊炬随时作上下运动,使熔池有冷却的机会,保证熔池受热适当; 5)可用半圆弧形的横向摆动加挑弧(灭弧)的操作法。 三、横焊 1) 采用较小的火焰能率来控制熔池温度; 2) 薄件采用左焊法。但焊炬也应向上倾斜,使火焰气流直接朝向焊缝,利用气流的压力阻碍熔化金属从熔池流出; 3) 焊接时,焊炬一般不作横向摆动,但焊较厚焊件时,可作小的斜环形运动。 四、仰焊 1) 采用能率较小的火焰进行焊接; 2) 操作时应严格保证坡口两侧根部的熔合,严格掌握熔池的大小和温度,要使液态金属始终处于粘稠状态,以防下坠; 3) 坡口角度应略大于平焊,以保证操作方便,要注意操作姿势,注意金属飞溅和跌落的液态金属烫伤。 4) 焊接带坡口的仰焊焊缝的第一层时,焊条与坡口两侧成90°角。与焊接方向成70—80°角,用最短弧做前后推拉的动作,熔池宜薄不宜厚,并确保与母材熔合良好。熔池温度过高时可以抬弧,使温度稍微降低,焊接其余各层时,焊条横摆并在两侧做稳弧动作。