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單陰極鎢極氬弧焊工藝生產不銹鋼焊管方法

來源:至德鋼業 日期:2022-06-06 09:27:57 人氣:495

 單陰極鎢極氬弧焊也就是通常提到的鎢極氬弧焊。其規范參數有:電流種類,極性的選擇,焊接電流,電弧電壓,焊接速度,鎢極直徑與形狀,保護氣流量及噴嘴孔徑等。這些參數選定的合適與否對保證焊縫成型有不同影響。


 鎢極氬弧焊填充或不填充焊絲,對焊縫成型有著很大的差異,要根據焊接的實際情況來加以選擇。


 焊接電流是鎢極氬弧焊的主要規范參數,可根據焊件的材料與厚度來確定。電流選得過大,易引起咬邊、焊漏等缺陷;電流太小,又易造成焊縫未焊透。


 確定了焊接電流后,選定焊接速度和電弧電壓時,要考慮到對焊件的熱輸人和熔池加熱斑點面積(即能量密度)這兩個因素。為了盡可能以小的線能量實現焊接,應采用短弧并匹配合適的焊接速度,以保證焊縫成型質量。


 在確定保護氣流量和噴嘴孔徑時要考慮到焊接電流、弧長、電極伸出長度、焊接速度,以及焊接接頭形式等因素的影響。



一、電流種類及極性的選擇


根據被焊接材料,選用合適的焊接電源,如鋁合金焊管焊接選用交流氬弧焊,薄壁不銹焊管焊接選用脈沖氬弧焊或微束等離子弧焊等。直流鎢極氬弧焊的極性只能是直流正極性,即鎢極接焊接電源的負極。鎢極氬弧焊的極性接法對焊縫尺寸形狀,特別是熔深有明顯影響,不同極性接法對焊縫形狀的影響見圖5-25。直流正接時,工件為陽極,陽極區的熱量大,所以在相同焊接電流情況下,直流正接的工件受熱量最多,熔深也最大。交流焊時,極性交替變化,熔深次之。直流反接的焊縫熔深最淺。


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二、焊接電流


 焊接電流的大小影響著焊縫熔深、焊接速度和熔敷金屬量。鎢極氬弧焊對接接頭的一次焊透厚度在4mm以下,原因就是鎢極的載流能力限制了使用大的焊接電流。


在許用焊接電流范圍內,焊接電流決定著焊接熔深,焊接電流甚大,焊接熔深也越深。所以在焊接過程中,通過調節焊接電流來控制焊縫熔深。另外,為保證不銹鋼焊縫的性能,也不希望采用較大的接電流。TIG焊焊接電流對焊縫的影響見圖5-26。


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三、電弧電壓(弧長)




鎢極氬弧焊的電弧電壓,可按下面經驗公式確定。


    保護氣體在加氫的情況下:U=(10%~12%) × I


    保護氣體在不加氫的情況下:U=7%I


     其中:U-電弧電壓(V);


                I-焊接電流(I).


  電弧電壓和電極到工件的距離成正比。一般來說,當電弧電壓過高時,電弧不穩,熱量也不集中,使焊接過程不穩定。當電弧電壓過低時,能量不足,容易造成未焊透,并且鎢極易燒損。


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 電弧電壓由弧長決定。電弧過長會影響電弧的穩定,而且會造成焊縫寬、熔深淺;電弧過短會造成焊縫過窄,如圖5-27所示。鎢極氬弧焊用氬氣做保護氣,由于氬弧的電位梯度不大,因而弧長變化對電乘電壓的影響也不大。如小電流氬弧焊時,電弧長度的增加,雖然電電壓和電弧電功率變大,但由于電弧長度的增加,電弧作用在工件上的區域也會變大,與周圍對流及輻射熱損失也增大,因而工件上得到的熱量反而變小。所以使用小電流焊薄壁管時,弧長變化對焊縫成型等較為敏感。



四、保護氣體


  鎢極氬弧焊的保護氣流量決定著流出保護氣體噴嘴的氣流狀態,是呈層流還是紊流。層流的保護效果要比紊流好。保護氣體噴嘴的大小、保護氣體的成分和氣體流量選用要適當,這不僅可使電弧燃燒穩定,而且焊縫表面色澤光亮。對不銹鋼材料,焊縫表面顏色有銀白色、金黃色、藍色和灰黑色4種;其中灰黑色最差,表明焊縫質量不合格。


  ①. 焊接電流一定時保護氣體成分對焊接的影響


  焊接時采用不同的保護氣體,將對焊接工藝產生不同的影響,特別是對電弧電壓的影響。在不改變其他條件的情況下,如果只改變保護氣體,保護氣體的不同,電弧電壓也不同,如圖5-28所示。


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  ②. 保護氣體流量的影響


  焊接保護氣體流量的大小,直接影響著焊縫的保護效果及焊繼的成型,如圖5-29。


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 ③. 噴嘴大小對保護效果的影響


 在保護氣體流量不變的情況下,焊槍噴嘴大小對焊縫保護效果和焊縫成型也有較大的影響,見圖5-30。


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五、焊接速度


  焊接速度應根據焊縫的熔透情況來調整,也就是要根據內焊縫的寬度來調整,以內焊縫的寬度來保證焊縫的熔透。


  焊接速度的快慢直接影響著焊接熔深及焊縫寬度,焊接速度過快會造成焊縫熔深淺,焊縫窄,甚至會影響焊縫的保護效果。相反,焊接速度過慢會造成焊縫熔深加深,焊縫增寬,焊縫成型變壞。TIG焊時焊接速度對焊縫成型的影響見圖5-31。



六、焊縫間隙(開口度)


  鎢極氬弧焊焊接不銹鋼管時,應采用開口(有間隙)焊接的理由有兩個,一是鎢極氬弧焊的熔透力較弱,如果采用閉口(無間隙)焊焊接電流會很大或焊接速度會很慢,方可焊透;二是在焊管機組有焊接擠壓輥,焊接擠壓輥在焊縫熔融狀態的擠壓作用可以完成焊接擠壓。所以,焊接不銹鋼管時,應采用開口焊接方式,即有間隙焊接方式,見圖5-40,焊接擠壓輥的擠壓作用在此得到了充分發揮。鎢極氬弧焊焊接不銹鋼管時,由于采用開口焊接方式,會有以下好處:


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 ①. 在相同焊接電流下,由于有間隙焊接要比閉口焊接更易焊透,所以焊接速度可以提高許多;


 ②. 通過焊接擠壓輥的擠壓,可有效地將焊縫中的渣質等擠出和消除焊縫中的氣孔等,可以保證焊接質量;


 ③. 通過焊接擠壓輥的擠壓,使焊縫變窄,可以降低焊縫寬度;


 ④. 通過焊接擠壓輥的擠壓,使內外焊縫的高度控制變得更容易,焊縫成型更好等;


 ⑤. 通過焊接擠壓輥的擠壓,可細化焊縫組織結構;


 ⑥. 因為有間隙,易熔透,可以節約能源。



七、后拖保護


 焊接時采用后拖保護,是防止焊縫被氧化、保證焊接質量有效的方法和手段,特別適用于焊接不銹鋼和有色金屬等,如圖5-32所示。一般情況下,后拖保護采用Ar氣保護。


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本文標簽:不銹鋼焊管  鎢極氬弧焊 

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