电焊是利用焊条通过电弧高温融化金属部件需要连接的地方而实现的一种焊接操作。其工作原理是:通过常用的220V或380V电压,通过电焊机里的变压器降低电压,增强电流,并使电能产生巨大的电弧热量融化焊条和钢铁,而焊条熔融使钢铁之间的融合性更高。电弧焊是应用*广泛的焊接方法,包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。
因电弧焊使用电源,其产生的高温电弧容易引发火灾爆炸,危险I生较大。 电焊是材料连接加工中的一种经济、适用、技术先进的方法。用电焊几乎可实现任何两种金属材料,以及某些金属材料与非金属材料之间的焊接;可实现以小拼大,制成大型的、经济合理的结构;可以在结构的不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特点;电焊件具有气密性好、重量轻的特点;用电焊还可实现超薄、超细材料之间的焊接。
一. 引弧:手工电弧焊的焊接过程是从引弧开始的,引弧方法有擦划法引弧和直击法引弧。1.擦划法引弧是先将焊条前端对准焊件,然后将手腕扭转,使焊条在焊件表面轻微划一下,焊条提起2-4mm,即在空气中产生电弧,后将电弧长度保持在焊条直径允许的范围。2.直击法引弧是将手腕下弯,焊条轻微碰一下焊件。
二.运条:电弧引燃后,迅速将焊条提起2—4毫米进行焊接,手工电弧焊操作是由沿焊接方向前进、沿焊缝横向摆动和向熔池方向送进焊条等三个基本动作组合而成,运条手法主要包括两种:1.直线形运条法:焊接时保持一定的电弧长度,沿焊接方向作不摆动的前移。这样,电弧较稳定,能获得较大的熔深,但焊缝较窄。2.画圆圈形运条法:将焊条末端作连续圆圈形运动,并不断向前移动。分正圈形和斜圈形两种。正圈形运条法适用于焊接较厚焊件的平焊缝,优点是能使熔化金属有足够高的温度,使熔解在熔池中的氧、氮等气体有机会析出,同时便于熔渣上浮;斜圈形运条法适用于平、仰位置的T形和对接横焊,特点是有利于控制熔化金属避免产生下淌现象,有助于焊缝成形。
防止方法 正确选择焊接电流和焊接速度,严格控制焊件的装配间隙,另外还可以采用衬垫、焊剂垫、 自熔垫或使用脉冲电流防止烧穿。 十二、夹钨 钨极惰性气体保护焊时,由钨极进入到焊缝中的钨粒叫夹钨。夹钨的性质相当于夹渣。 1、 产生原因 主要是焊接电流过大,使钨极端头熔化,焊接过程中钨极与熔池接触以及采用接触短路法引 弧等。 2、 防止方法 降低焊接电流,采用高频引弧。 第三节 焊接区中有害气体的危害
一、氢的危害 1、 来源 氢主要来源于焊条药皮、焊剂中的水分、药皮中的有机物、焊件和焊丝表面上的污物(铁锈、油 污)、空气中的水分等。 2、 影响 氢是焊缝中十分有害的元素,它的主要危害有:○ 1氢脆性:引起钢的塑性严重下降。○2产生气孔和冷裂纹。○3白点:碳钢和低合金钢焊缝如含氢量较多,常常会在焊缝金属的拉断面上出现如鱼目状的一种白色圆形斑点,称为白点。直径一般为0.5mm~3mm。白点的出现使焊缝金属的塑性大大下降。
二、氧的危害 1、来源 焊接时,氧主要来自电弧中的氧化性气体(O2、CO2、H2O等),药皮中的氧化物以及焊接材料表面的氧化物。通常氧是以原子氧和氧化亚铁(FeO)两种形式溶解在液态铁中。
焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响 焊接时,为保证焊接质量而选定的各项参数的总称叫焊接工艺参数。 (一)焊接电流 当其它条件不变时,增加焊接电流,则焊缝厚度和余高都增加,而焊缝宽度则几乎保持不变(或略有增加),见图1—22,这是埋弧自动焊时的实验结果。分析这些现象的原因是: (1)焊接电流增加时,电弧的热量增加,因此熔池体积和弧坑深度都随电流而增加,所以冷却下来后,焊缝厚度就增加。 (2)焊接电流增加时,焊丝的熔化量也增加,因此焊缝的余高也随之增加。如果采用不填丝的钨极氩弧焊,则余高就不会增加。 (3)焊接电流增加时,一方面是电弧截面略有增加,导致熔宽增加;另一方面是电流增加促使弧坑深度增加。由于电压没有改变,所以弧长也不变,导致电弧潜入熔池,使电弧摆动范围缩小,则就促使熔宽减少。由于两者共同的作用,所以实际上熔宽几乎保持不变。
目前焊割作业时,氧气由下述方法获取: (1) 管道输送(外漆蓝色)其压力为0.5Mpa~1.5Mpa.安全装置齐全,压力稳定,较为经济。 (2) 氧气瓶 满瓶压力为15Mpa,它较灵活方便,不受输送管道限制,但贮运中易发生事故。 2、 乙炔 又称电石气,它是一种无色的碳氢化合物,其分子式为C2H,在压力为0.1 Mpa,温度为0℃时, 1M3乙炔质量为1.17Kg,比氧气轻。 乙炔是易燃气体,其自燃点为480,在空气中着火温度为428℃,乙炔又是易爆气体,在空气中的爆炸极限为2.2%~81%,在氧气中为2.8%~93%,所以一旦发生泄漏,极易造成严重的爆炸事故。 3、 气焊丝 (1) 气焊丝的分类及用途 常用的气焊丝种类有:1)碳素结构钢用焊丝;2)合金结构钢用焊丝;3) 不锈钢用焊丝;4)铸铁用焊丝;5)铜及其合金用焊丝;6)铝及其合金用焊丝;7)镁合金用焊丝。 (2) 气焊丝的选用原则必须考虑下述三个方面: 1) 母材的力学性能 使之符合性能的要求。 2) 焊接性 还要考虑焊缝金属和母材的熔合及其组织的均匀性,不易产生各种焊接缺陷。 3) 焊件的特殊要求 如对介质和温度、导电性等特殊要求。 4.气焊熔剂 为了防止金属的氧化及消除已经形成的氧化物,改善润湿性,在焊接有色金属、铸铁以及不锈钢等材料时,通常必须采用气焊熔剂。