烧结焊剂生产工艺的核心,是按照一定的配方用水玻璃将各种原辅材料搅拌均匀后,由造粒机滚动、挤压成大小不等的颗粒;然后进行烘干和筛选分检,符合10-60目大小的颗粒,进行800度左右的高温焙烧,形成较为坚硬的烧结焊剂。其中,筛选出的不符合规格要求的颗粒,大于10目的需由破碎机破碎后重新筛选,小于60目的颗粒再次回收利用。整个生产过程主要包括配料、造粒、烘干、焙烧、筛分、包装等工序。其中,烘干工序主要是蒸发掉的是完成造粒后所含水份,焙烧过程去除的是种类矿物中的结晶水,提高焊接颗粒的强度。同时,因原辅材料均为细小颗粒或粉末,配料、筛分机组运转过程会产生少量扬尘,生产配套有除尘系统,粉尘由旋风除尘机、布袋除尘器除回收并重新利用;相应工位设置吸风罩,通过除尘管道同除尘机相连。生产所需能源只有电力,全部为清洁能源。
图6-17焊剂生产工艺流程图
埋弧焊
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。这种方法是利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生热量,熔化焊丝、焊剂和母材而形成焊缝的。由于焊接时电弧掩埋在焊剂层下燃烧,电弧光不外露,因此
被称为埋弧焊。
图6-18自动埋弧焊
埋弧焊的特点 优点:
(1)焊接生产率高
不存在药皮成分受热分解的限制,所以允许使用比焊条电弧焊大得多的电流;由于焊剂和熔渣的隔热作用,因此使埋弧焊的焊接速度大大提高 (2)焊缝质量好
在焊剂与熔渣的保护之中,还原性的气体较多的时间进行冶金反应,减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性;焊接参数可通过自动调节保持稳定。 (3) 焊接成本较低
埋弧焊使用的焊接电流大,可使焊件获得较大的熔深。
6.5焊接材料工艺性
焊接材料工艺性是指焊接材料的电弧稳定性、脱渣性、再引弧性能、飞溅率、融化系数、熔敷效率及焊接发尘量等焊接工艺性能。
交流电弧稳定性:采用交流焊接电源施焊时,电弧保持稳定燃烧的程度。
(1)脱渣性:渣壳从焊缝表面脱落的难易程度。脱渣性差的焊条不仅造成清渣的困难,降低焊接生产率.而且在多层焊施工时.还往往会产生夹渣的缺陷。
(2)再引弧性能:焊接一段时间停弧后,重新引燃电弧的能力。 (3)飞溅率:飞溅损失的量与融化的焊丝(焊条)量的百分比。飞溅不仅弄脏焊缝及其附近的部位,增加清理工作量,而且过多的飞溅还会破坏正常的焊接过程,降低焊条的熔敷效率。
(4)溶化系数:熔焊过程中,单位电流、单位时间内,焊芯(焊丝)的熔化量[g/(A?h)]。
(5)融敷效率:融敷金属量与融化的填充金属(焊芯或焊丝)量的百分比。真正反映焊接生产率的指标是焊条的熔敷系数,即单位时间内单位电流所能熔敷在焊件上的金属重量。
7焊接熔池冶金
7.1焊接冶金过程
在熔焊过程中,焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程,称为焊接化学冶金过程。它主要研究在各种焊接工艺条件下,冶
金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及其变化规律。研究的目的在于运用这些规律合理地选择焊接材料,控制焊缝金属的成分和性能使之符合使用要求,设计创造新的焊接材料。
焊接的冶金过程如图所示:母材、焊条受电弧高温作用熔化形成金属熔池,将进行熔化、氧化、还原、造渣、精炼及合金化等物理、化学过程。
图7-1焊接冶金过程
一、焊条熔化及熔池形成
(一)焊条的加热及熔化: 1.焊条的加热:电弧焊时用于加热和熔化焊条(或焊丝)的热能有:电阻热、电弧热和化学反应热。在使用大电流密度焊接时,由于电阻热过大,焊芯和药皮的温升过高,将引起许多不良的后果。因此,手工电弧焊时,应严格限制焊芯和药皮的加热温度。
焊条金属熔滴及其过渡特性:在电弧热的作用下,焊条端部熔化形成的滴状液态金属称为熔滴。
(l)熔滴过渡的形式:用药皮焊条焊接时,主要有三种过渡形
式:短路过渡、颗粒状过渡和附壁过渡。
短路过渡的过程是:在短弧焊时焊条端部的熔滴长大到一定的尺寸就与熔池发生接触,形成短路,于是电弧熄灭.同时在各种力的作用下熔滴过渡到熔池中,电弧重新引燃.如此重复这一过程,形成稳定的短路过渡过程。
颗粒状过渡过程是;当电弧的长度足够长时,焊条端部的熔滴长大到较大的尺寸,然后在各种力的作用下,以颗粒状落入熔池,此时不发生短路,接着进行下一个过渡周期。
附壁过渡是指熔滴沿着焊条端部的药皮套简壁向熔池过渡的形式。
溶滴的过渡形式、尺寸和过渡频率取决于药皮的成分与厚度、焊芯直径、焊接电流和极性等因素。一般讲,碱性焊条在较大的焊接电流范围内主要是短路过渡和大颗粒状过渡。用酸性焊条焊接时为细颗粒状过渡和附壁过渡。
a)颗粒过渡 b)短路过渡 c)附壁过渡
图7-2熔滴过渡类型
(二)熔池的形成:熔焊时,在热源的作用下焊条熔化的同时被焊金属也发生局部熔化。母材上由熔化的焊条金属与局部熔化的母材