2.4焊条电弧焊工艺 （课件）-《焊接方法与工艺》同步教学（高教版）

焊条电弧焊工艺 1 学习 目标 — * — 能够根据产品的技术条件，合理选择焊条电弧焊焊接工艺参数。 1 1.短路过渡 电流较小，电弧电压较低，弧长比较短，熔滴未长成大滴就与熔池接触形成液态金属短路，电弧熄灭，金属熔滴过渡到熔池中去。随后，电弧重新引燃，如此交替。 短路过渡过程：电弧燃烧形成熔滴→熔滴长大并与熔池短路熄弧→液桥缩颈而断开过渡→电弧复燃四个阶段周期性交替进行。 形成条件：细丝(φ≤1.6mm)气保焊、低电压小电流；碱性焊条 实质：熔化速度与送丝速度不一致 1 短路过渡示意图 T-短路周期 t1-燃弧时间 t2-短路时间 t3-电压恢复时间 Imin-最小电流 Imax-短路电流峰值电流 Ua-平均电压 Ia-平均电流 1 电流较小，熔滴不能很快长大，电弧向焊丝传递的热量减小，焊丝熔化速度减慢，送丝速度不变，熔滴接触熔池（造成短路） 短路电弧熄灭，电压急剧下降，短路电流迅速上升，在电弧收缩力和其他电弧力的共同作用下，形成缩颈；缩颈逐渐变细； 短路电流上升到一定数值时，缩颈爆断，熔滴过渡到熔池； 电压恢复到空载电压，电弧重新引燃 1 1.短路过渡 特点： 通过对短路过渡电弧燃烧及熄灭时间进行调节，就可调节对焊件的热输入量，控制焊缝形状（主要是焊缝厚度）。 短路过渡时，焊接过程中的平均电流较小，而短路电流峰值又相当大，有利于薄板焊接或全位置焊接。 短路过渡时，一般使用小直径的焊丝或焊条，电流密度较大，因而焊接速度快；短路过渡的电弧弧长较短，焊件加热区较小，可减小焊接接头热影响区宽度和焊接变形量，提高焊接接头质量； 1 2.滴状过渡：属于自由过渡（焊丝端头和熔池之间不发生直接接触） ①粗滴过渡 条件：电流较小，电弧电压较高，弧长较长，使熔滴不易与熔池短路。 重力克服表面张力作用。 电弧稳定性和焊缝质量都比较差。（熔滴存在时间长，尺寸大，飞溅大） 高电压小电流MIG焊。 1 2.滴状过渡 ②细滴过渡 条件：高弧压，大电流 电磁收缩力增大，表面张力减小 熔滴存在的时间短，熔滴细化，过渡频率增加 电弧稳定性比较高，飞溅少，焊缝质量高 CO2细丝大电流，生产中广泛应用 1 3.渣壁过渡：熔滴沿着熔渣壁面流入熔池的一种过渡形式 常出现在埋弧焊和焊条电弧焊。 焊条电弧焊时，熔滴过渡形式：渣壁过渡、粗滴过渡、细滴过渡和短路过渡。 过渡形式取决于药皮成分和厚度、焊接参数、电流种类和极性等。 厚药皮焊条电弧焊，焊芯比药皮熔化速度快，焊条端部形成一定角度的药皮套筒 1 焊接工艺参数，是指焊接时为保证焊接质量而选定的诸物理量（如焊接电流、电弧电压、焊接速度等）的总称，过去又称焊接规范。 焊条电弧焊的焊接工艺参数通常包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。焊接工艺参数选择的正确与否，直接影响焊缝形状、尺寸、焊接质量和生产率。因此，选择合适的焊接工艺参数是焊接生产中一个十分重要的问题。 1 1.焊接电源的种类与极性选择 交流电源焊接，电弧稳定性差。直流电源焊接，电弧稳定，飞溅小，但磁偏吹较交流严重。低氢型焊条稳弧形差，必须采用直流电源。小电流焊接薄板时，也常用直流电源，因为引弧容易、电弧稳定。 直流电弧焊时，焊件的极性有正极性和反极性。所谓的正极性是指焊件接电源正极、电极接电源负极的接线法，也称正接；反之称为反极性或反接。对于交流电源来说，极性是交变的，所以不存在。 1 1.焊接电源的种类与极性选择 极性的选择，主要根据焊条的性质和焊件所需的热量来决定。当阳极和阴极的材料相同时，由于阳极区温度高于阴极区，因此使用酸性焊条（如E4303）焊接厚板时，可采用直流正接，以获得较大的熔深；而在焊接薄板时，则采用直流反接，可以防止烧穿。 1 1.焊接电源的种类与极性选择 重要结构焊接，一般使用碱性低氢钠型焊条（如E5015）,无论焊接薄板或厚板，均采用直流反接，这样可以减少飞溅和气孔，并使电弧稳定燃烧。 1 2.焊条直径 为了提高生产率，应尽可能选用较大直径的焊条，但是直径过大会造成未焊透或焊缝成形不良，因此必须正确选择。一般根据工件厚度选择，同时还要考虑接头形式、施焊位置和焊接层数，对于重要结构还要考虑焊接热输入的要求。 厚度较大的焊件选择直径较大的焊条；相反，薄焊件应选用小直径的焊条。 焊件厚度 ≤1.5 2 3 4～5 6～12 ≥12 焊条直径 1.6 2 3.2 3.2～4 4～5 4～6 1 2.焊条直径 板厚相同，焊接平焊缝的焊条应比其他位置大一些，立焊最大不超过5mm，而仰焊和横焊最大不超过4mm