产品类型的不同选择相应的焊接方式,通常钢板的拼接采用小车式埋弧自动焊,箱型梁(柱)、工字梁(柱)等工件采用门型埋弧自动焊。 3.4焊接前对设备的检查
焊接前,先检查整个焊接系统的设备和工具全部运转正常,并确保安全的条件下才能运行,而且在焊接过程中应注意保持。主要检验指标如下:
a.焊接的电压电流表和焊接速度调节钮上的刻度,应与焊接速度与刻度关系曲线相对应;
b.焊剂要完全覆盖熔池,不能露出弧光;
c.机体行走平稳,使用轨道时要保证平直和无振动; d.焊丝传送正常,无时快时慢现象; e.焊咀的角度和位置准确。 3.5埋弧自动焊坡口的制备
根据钢板厚度和技术要求制备坡口,坡口尺寸符合工艺标准,要求使用半自动切割坡口。
坡口加工完毕后,应对坡口面及周围50mm的范围内进行打磨,去除铁锈、氧化皮及焊点等杂物。 3.6组装和定位焊 3.6.1接头的组装
接头的组装是指组合件或者分组件的装配,它直接影响焊缝质量、强度和变形。应严格控制错边和间隙的允差,参照下表、 表3 序号 接头示意图 d焊缝等级 一、二 错边允差(mm) d<0.1t且<2.0 t1 三 d<0.15t且<3.0 一、二 td<0.1t且<1.5 2 三 d<0.15t且<2.0 第 36 页
当出现局部间隙过大时,可用性能相近的电弧焊进行修补。不允许随便塞入金属垫片或焊条头。 3.6.2定位焊
定位焊是为了装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。使用与母材性能相近而抗裂性能好的焊条。
定位焊焊缝尺寸要求如下表: 表4
焊脚尺寸(mm) 4~5 3.7引弧板和引出板
通常始焊和终焊处最易产生焊接缺陷,例如焊瘤、弧坑等,避免这些缺陷落在接头的始末端,从而保证焊缝质量均匀。引弧板材质应与母材相同,其坡口尺寸形状也应与母材相同。埋弧焊焊缝引出长度应大于60mm,其引弧、引出板的板宽不小于100mm,长度不小于150mm;引弧板及熄弧板的设置形式及点焊位置如下示意图所示:
焊缝长度(mm) 40~60 焊缝间距(mm) 500~600 备注 ——
3.8埋弧焊的焊接衬垫和打底焊
焊接衬垫是为了防止烧穿,保证接头根部焊透和焊缝背面成形。垫板的厚度视母材的板厚而定,一般在5~10mm之间,其宽度在20~50mm之间。
打底焊就是焊接有坡口的接头时,在接头根部焊接的第一条焊道。其目的是使埋弧焊能焊透而不至于烧穿。埋弧自动焊接的打底焊可以采用手工电弧焊和CO2气体保护焊,焊条和焊丝的选择要与母材相匹配,焊完打底焊道后,须打磨或刨削接头根部,以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。 4、埋弧焊焊接规范的选择 4.1焊接规范与焊缝形状的关系
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焊接规范是决定焊缝截面形状的重要参数,也是控制焊缝质量的重要手段。焊接规范参数主要是指焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和送丝速度等。
所谓焊缝截面形状,一般是指对接焊缝宽度b、熔透深度h和余高e;角接焊缝的焊脚K、喉深H、凹凸度C和下陷等见图3-1:
4.1.1焊接电流对焊缝形状的影响
焊接电流是决定熔深的主要参数,一般情况下,电流越大,熔深越深。随着电流的增加,由于电弧潜入熔池的深度增加,使电弧缩短,电弧摆动能力减弱,因此,这时熔宽增加不明显,若继续增加电流,电弧产生的热量大,焊丝熔化量增加,这时,熔深反倒不再增加。当焊接电流较高时,由于熔深增大,熔宽变化不大,这时焊缝截面的形状系数变小,这样的焊缝结晶方向不利于气体和杂质上浮逸出,容易产生气孔、夹渣和裂纹,为了改善这一情况,在增加焊接电流的同时,还必须相应的提高电弧电压,以利于得到较为合适的焊缝形状。
当采用直流电源时,由于电弧较为稳定,电弧对母材的加热较为集中,因此,其熔深在采用相同电流值的情况下比交流电源要深,另外,在直流电源时采用反极性(工件接负)接法要比正极性接法要深,它与手工电弧焊时相反。 焊接电流对焊缝截面形状的影响规律见下图3-2
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4.1.2电弧电压对焊缝形状的影响
随着电弧电压的增加,焊缝的宽度将明显增加,而熔深和余高则有所下降。电弧电压的增加,实际上就是电弧长度的增加,这样母材加热面积增加,从而焊缝的熔宽也增加。当电弧拉长后,焊剂的熔化量也会相应的增加,而焊缝余高和熔深反而会有所减小,因此,单一的过份增加电弧电压,容易造成未焊透,焊播粗糙,脱渣困难,严重时还会造成焊缝咬边。
电弧电压对焊缝宽度、熔深和余高的影响规律见图3-3:
4.1.3焊接速度的影响
增加焊接速度时,焊缝的线能量将减小,焊缝宽度明显变窄,而余高则稍有增加。当焊接速度过快时(如每小时超过40米左右),由于电弧对母材加热时间缩短,故熔深会逐渐减小。不适当的提高焊接速度,有发生母材未焊透和边缘未熔合的危险,但适当的提高焊接速度,对减小焊接变形是有利的。
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焊接速度与熔深,熔宽的关系见图3-4:
4.1.4焊丝直径的影响
随着焊丝直径的减小,电流密度则增加,母材的熔深增大,成形系数提高,因此生产效率也将随之提高。由于增加了熔深,因此可以降低对母材的开槽要求,这样不但可以节省人工和焊丝消耗量,同时,还可节省电能和减小工件变形。
焊丝直径与电流密度,熔深的关系见表: 表3-5
熔透深度 焊丝直径(mm) 电流与电流密度 3 焊接电流(A) 4.0 电流密度(A/mm) 24 500 26 5 550 28 6 600 31 8 725 37 10 825 42 12 925 47 450 23 焊接电流应在规定的范围内,不能为增大熔深过分的增加电流。埋弧自动焊焊丝直径与电流、电压的范围见表3-6:
表3-6 焊丝直径(mm) 电流范围(A) 电压范围(V) <2.4 <400 25~27 3.2 300~500 25~30 4.0 350~800 27~32 4.8 500~1100 29~40 6.4 700~1300 29~40 电弧电压要与焊接电流相匹配,采用φ4.8mm焊丝时,电弧电压与焊接电流的配合关系可参考下表:
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