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一看就会的焊接技巧:焊条电弧焊摆动方法及熔池控制!

发布日期:2018-11-12 编辑: 点击:

      一、焊接引弧


      电弧焊开始时,引燃焊接电弧的过程称为引弧。


      引弧的方法包括以下两类:


      1、非接触式引弧:是指利用高频电压使电极末端与焊件间的气体导电产生电弧。焊条电弧焊很少采用这种方法。


      2、接触引弧:引弧时先使电极与焊件短路,再拉开电极引燃电弧。


      根据操作手法不同又可分为以下两种:


      ⑴、敲击法:使焊条与焊件表面垂直地接触,当焊条的末端与焊件的表面轻轻一碰,便迅速提起焊条并保持一定的距离,马上引燃了电弧。操作时焊工必须掌握好手腕上下动作的时间和距离。


      ⑵、划擦法:先将焊条末端对准焊件,然后将焊条在焊件表面划擦一下,当电弧引然后趁金属还没有开始大量熔化的一瞬间,马上使焊条末端与被焊表面的距离维持在2~4mm的距离,电弧就能稳定地燃烧。


      如果发生焊条和焊件粘在一起时,只要将焊条左右摇动几下,就可脱离焊件,如果这时还不能脱离焊件,就应马上将焊钳放松,使焊接回路断开,待焊条稍冷后再拆下。


      3、引弧时注意事项


      由于引弧端温度较低,熔深较浅,易产生未焊透。酸性焊条接引弧时可稍将电弧拉长,对坡口根部进行预热,然后压低电弧进行正常焊接。碱性焊条则由于药皮特性对根部熔透有利,不需采用酸性焊条的引弧方式,但不要直接引弧,应在坡口前端一距离引弧后,迅速拉回起焊端,并压低电弧进行焊接。


      二、运条


      焊接过程中,焊条相对焊缝所做的各种动作的总称为运条。


      运条包括沿焊条轴线的送进、没焊缝轴线方向纵向移动和横向摆动三个动作。


      1、运条的基本动作


      焊条沿轴线向熔池方向送进使焊条熔化后,能继续保持电弧的长度不变,因此要求焊条向熔池方向送进的速度与焊条熔化的速度相等。如果焊条送进的速度小于焊条熔化的速度,则电弧的长度将逐渐增加,导致断弧;如果焊条送进的速度太快,则电弧长度迅速缩短,焊条未端与焊件接触发生短路,同样会使电弧熄灭。


      焊条没焊接方向的纵向移动,此动作使焊条熔敷金属与熔化的母材金属形成焊缝。


      焊条的横向摆动。焊条横向摆动的作用是为获得一定宽度的焊缝,并保证焊缝两侧熔合良好。其摆动幅度应根据焊缝宽底与焊条直径决定。横向摆动力求均匀一致,才能获得所要求的焊缝宽底和速度的焊缝。正常的焊缝宽度一般不超过焊条直径的2--5倍。


      2、运条方法


      运条的方法很多,选用时应根据焊缝接头的形式、装配间隙、焊缝的空间位置、焊条直径与性能、焊接电流及焊工技术水平等方面因素而定。焊条在运行时应该稍作横向摆动,其目的是能获得均匀一致的焊缝成形,同时也是为了控制熔池温度,防止由于熔池温度过高而产生焊缝的烧穿现象。


      根据焊条横向摆动方法的不同,焊接过程中常用的运条方法有:直线往复运条方法、月牙形运条方法、斜圆圈形运条方法、三角形运条方法和锯齿形运条方法。


      ⑴、月牙形运条方法:焊条末端沿焊接方向作月牙形左右摆动,中间动作要快,两侧稍作停留。该方法能有效地控制熔池温度,熔池较浅,应防止正、反两面咬边。月牙形运条是单面焊双面成形连弧焊的主要运条方法之一。


      ⑵、锯齿形运条方法:焊条末端作锯齿向前摆动,并在两侧稍作停留,以防止产生咬边。此种方法操作容易,应用广泛。适用于平、立、仰焊位对接焊缝各层焊道的焊接。


      ⑶、直线往复运条方法:焊条末端沿焊缝的纵向作直线形摆动,这种运条方法的焊接速度快,焊缝成形窄,适用于间隙较窄的平焊位置的单面焊双面成形,特别适合于不锈钢的焊接,有利于在焊接过程中控制熔池温度,保证焊缝成形。


      ⑷、三角形运条方法:焊条末端向前连续均匀的三角形运运。该运条方法适用于厚板的焊接,焊接根部时有利于熔化金属焊缝的接头良好。焊缝的接头是单面焊双面成形打底焊较难掌握的环节。接头方法得当,焊缝正反两面均匀平滑且内部无缺陷;方法不当,则易产生焊瘤、余高超高、凹陷、脱节等缺陷。接头质量的好坏与引弧、焊缝收尾的质量有关。一般来说,引弧迅速得当,采用预热或前道焊接收尾处有温度保持较高,则焊缝头容易、接头质量好。若更换焊条动作缓慢或引弧时电弧不稳定,则不能获得良好的焊缝接头。


      ⑸、斜圆圈形运条方法:焊条末端做斜圆圈形运动扑不断向前移动。该运条方法适用于骑座式管板仰焊、板状及管状45度斜位或厚板横向位的单面焊双面成形的打底焊。


      3、焊缝的起头


      焊缝的起头是指刚开始焊接处的焊缝。这部分焊缝的余高容易增高,这是由于开始焊接时焊件温度较低,引弧后不能迅速使这部分金属温度升高,因此熔深较浅,余高较大。为减少避免这种情况,可在引燃电弧后先将电弧稍微拉长些,对焊件进行必要的预热,然后适当压低电弧转入正常焊接。


      4、连弧焊法与断弧焊法的应用


      焊条电弧焊单面焊双面成形打底焊工艺,按手法的不同可分为连弧焊法和断弧焊法两种。


      ⑴、连弧焊法


      连弧焊法即采用较小的焊接电流和较小的直径的焊条,在焊接过程中,电弧保持持续稳定的燃烧,要较小的坡口间隙内向前均匀地摆动,使焊件背面形成均匀焊缝的方法,该方法操作简单,手法变动小,容易掌握,且焊缝背面形成致密、整齐,内部质量好,力学性能优良,为国际国内广泛采用,其缺点是受坡口间隙的限制。酸性焊条接时其接头困难的问题更为突出。连弧焊法主要用于碱性焊条各种位置的焊接及酸性焊条的立焊和仰焊中。


      ⑵、断弧焊法


      断弧焊法即在焊接过程中通过电弧有节奏地起弧、熄弧,从而控制熔池温度,获得良好的焊缝成形及内部质量的焊接方法,其优点是可以采用较大的坡口间隙,使用较大的焊接电流,对于较薄焊件的单面焊双面成形,使用的焊接电流不受大大制约,断弧焊法主要用于酸性焊条的平焊、横焊以及管板等薄壁焊件的单面焊双面成形打底焊中,这种焊法在生产和维修中较为实用,但是,与连弧焊法相比,断弧焊法较难掌握,对焊工基本功的要求也较高。


      5、焊缝接头处的控制方法


      后焊焊缝与先焊焊缝的连接处称为焊缝接头。由于受焊条长底限制,焊缝前后两段的接头是不可避免的,但焊缝的接头应力求均匀,并防止焊缝接头处过高、脱节、宽窄不一致等缺陷。


      焊缝的接头情况以下有四种:


      ⑴、中间接头:后焊的焊缝从先焊的焊缝尾部开始焊接,要求在弧坑前约10mm附近引弧,电弧长度应比正常焊接时略长些,然后回移到弧坑处,压低电弧并稍作摆动,再向前正常焊接。这种接头方法是使用较多的一种,适用于单层焊及多层焊的表层接头。


      ⑵、相背接头:两焊缝的起头相接,要求先焊缝的起头略低些,后焊的焊缝必须在前条焊缝始端稍前处起弧,然后稍拉长电弧将电弧逐渐引向前条焊缝的始端,并覆盖前焊缝的端头,待焊平后,再向焊接方向移动。


      ⑶、相向接头:这是两条焊缝的收尾相接,当后焊的焊缝焊到先焊的焊缝收弧处时,焊接速度应稍慢些,待填满先焊焊缝的坑后,以较快的速度再略向前焊一段,然后熄弧。


      ⑷、分段退焊接头:这是先焊焊缝的起头和后焊的收尾相接,要求后焊缝焊至靠近前焊焊缝的始端时,应改变焊条角度,使焊条指向前焊缝的后端,拉长电弧,待形成熔池后,再压低电弧,往回移动,然后返回原来熔池处收弧。接头连接的平整与否,与焊工的操作技术有关,同时还与接头处温度高低有关。温度高,接的越平整。因此,中间接头要求电弧是断时间要短,换焊条动作要快。多层焊接时,层间接头要错开,以提高焊缝的致密性。


      除焊缝中间接头时可不清理焊渣外,其余接头前,必须先将需接头处的焊渣清除掉,否则接不好焊缝的接头,必要时可将需接头处先打磨成斜面后再接头。


      6、焊缝收尾处的控制方法


      焊缝的收尾是指一条焊缝焊完后如何收弧。焊接结束时,要做好焊缝的收尾。收尾时还要维持正常的熔池温度,以利于焊缝的接头。收尾方式有多种,常用的有反复断弧收尾法、划圈收尾法、回焊收尾法以及转移收尾法等。对于单面焊双面成形,焊缝的收尾则主要采用反复断弧收尾法和回焊收尾法。这种小反复断弧法一般用于酸性焊条的焊缝收尾,回焊收尾法则多用于碱性焊条的焊缝收尾,如果将电弧突然熄灭,则焊缝表面留有凹陷的弧坑,降低焊缝收尾处的强度,并容易引起弧坑裂纹。若收尾时快拉断电弧,则液体金属中的气体来不及逸出,还容易产生气孔等缺陷。


      为克服弧坑缺陷,可采用下述方法收尾:


      ⑴、反复断弧收尾法:焊条移到焊缝终点时,在弧坑处反复熄弧、引弧数次,直到填满弧坑为止。此方法适用于薄板和大电流焊接时的焊缝收尾,但不适于碱性焊条的收尾。


      ⑵、划圈收尾法:焊条移到焊缝终点时,在弧坑处作圆圈运动,直到填满弧坑再拉断电弧,此方法适用于厚板的收尾。


      ⑶、转移收尾法:焊条移到焊缝终点时,在弧坑处稍作停留,将电弧慢慢抬高,再引到焊缝边缘的母材坡口内。这时熔池会逐渐缩小,凝固后一般不出现缺陷。适用于更换焊条或临时停弧的收尾。


      7、运条操作的禁忌


      ⑴、运条时采用敲击法对初学者较难掌握,一般容易发生电弧熄灭或造成短路现象,这是没有掌握好离开焊件时速度和保持一定距离的原因。


      ⑵、采用划擦法运条比较容易掌握,如果操作时焊条上拉太快或提得太高,都不能引燃电弧或电弧只燃烧一瞬间就熄灭。相反,动作太快则可能使得焊条与焊件粘在一起,造成焊接回路短路。

 

      ⑶、引弧时如果焊条粘住焊件,应马上将焊钳放松。若短路时间过长,短路电流过大会使电焊机烧坏。


      ⑷、焊条的移动速度对焊缝质量、焊接生产率有很大的影响。如果焊条移动速度太快,则电弧来不及熔化掉足够的焊条与母材金属,易产生未焊透或焊缝较窄;若焊条移动速度太慢,则会使熔池温度过高,从而烧穿焊件,还引起焊瘤、焊道太宽、金属堆积、焊缝过高、外形不整齐等现象。在焊接较薄焊件时容易焊穿。故要求焊条的移动速度必须适当才能使焊缝均匀。


      ⑸、焊缝收弧时要保证熔池内部的气体充分排出,并防止因收弧太快,熔池暴露造成空气侵入,从而产生冷缩孔、内部气孔等缺陷。

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