藥芯焊絲電弧焊是依靠藥芯焊絲在高溫時,反應形成的熔渣和氣體聯合自行保護焊接區進行焊接的方法,也有外加保護氣體的。它與普通熔化極氣體電弧焊一樣,是以熔化的藥芯焊絲作為一個電極,母材金屬作為另一個電極,在兩極間燃燒電弧進行焊接。焊接奧氏體型不銹鋼時,通常外加CO2氣體來保護藥芯焊絲、熔池和母材金屬。與普通熔化極氣體保護焊的主要區別在于不用實心焊絲而用內部裝有焊劑混合物的藥芯焊絲。焊接時,在電弧熱的作用下,熔化狀態的焊劑材料、焊絲金屬、母材金屬和保護氣體相互之間發生冶金作用,同時形成一層較薄的液態熔渣包覆熔滴并覆蓋熔池,對熔池金屬形成又一層保護。實質上這種焊接方法是一種氣渣聯合保護的方法,如圖4-46所示。
藥(yao)芯焊(han)(han)絲氣體(ti)保護焊(han)(han)綜合了焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)和熔化極氣體(ti)保護焊(han)(han)的優點。其技術(shu)經濟性(xing)分析如下:
①. 熔(rong)敷(fu)速度(指單位電(dian)弧時間熔(rong)敷(fu)到焊縫中的(de)金屬量(liang))快
藥(yao)(yao)芯焊(han)絲(si)(si)與藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)焊(han)條相比(bi),可(ke)使用(yong)的(de)電流大,電流密度(du)更大,而且其(qi)填充系數(同一(yi)段焊(han)絲(si)(si)中藥(yao)(yao)粉重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)(liang)與金屬(shu)重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)(liang)的(de)百分(fen)比(bi),即(ji)質量(liang)(liang)分(fen)數%)小于(yu)焊(han)條藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)涂料系數(有(you)藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)的(de)同一(yi)段焊(han)條上焊(han)條藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)(liang)與焊(han)芯重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)(liang)的(de)百分(fen)比(bi),即(ji)質量(liang)(liang)分(fen)數%),因此藥(yao)(yao)芯焊(han)絲(si)(si)的(de)熔敷速(su)度(du)明顯大于(yu)藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)焊(han)條。
②. 操作系數(指包括燃弧(hu)時(shi)(shi)間的實際焊接(jie)時(shi)(shi)間與總工(gong)時(shi)(shi)的時(shi)(shi)間之比(bi))比(bi)較
藥(yao)芯焊(han)(han)絲與(yu)藥(yao)皮焊(han)(han)條相比,由(you)于(yu)省去了(le)更換焊(han)(han)條的時間,因此操作系數(shu)明顯提高;與(yu)實心(xin)焊(han)(han)絲相比,由(you)于(yu)需要清渣(zha)工作,所以操作系數(shu)略低(di)于(yu)實心(xin)焊(han)(han)絲。
③. 材(cai)料效率(lv)(指材(cai)料在焊件上實際熔敷金屬量(liang)與所用材(cai)料質(zhi)量(liang)比)比較
藥芯焊絲(si)的材(cai)料效率(lv)為(wei)78%~85%,實心焊絲(si)高(gao)達90%,埋(mai)弧(hu)焊的材(cai)料效率(lv)為(wei)40%~55%,藥皮焊條為(wei)65%~70%。
④. 減少填充金屬(shu)比較
由于(yu)(yu)藥芯(xin)焊(han)絲(si)熔深(shen)較(jiao)大(da),而且焊(han)絲(si)易于(yu)(yu)深(shen)入坡(po)口(kou)(kou)(kou)底部(bu),所以允許采(cai)用(yong)較(jiao)大(da)的坡(po)口(kou)(kou)(kou)鈍邊和較(jiao)小的坡(po)口(kou)(kou)(kou)角(jiao)度(du),減少(shao)了(le)填(tian)充到焊(han)縫金屬的數量。
藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)絲(si)與(yu)實(shi)心(xin)焊(han)(han)絲(si)相比,其優越之處主(zhu)要表(biao)(biao)現在芯部焊(han)(han)藥(yao)(yao)的作用,由于藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)絲(si)的芯部加(jia)有穩弧(hu)劑(ji)、造渣劑(ji)和合(he)金(jin)劑(ji),從而使(shi)電弧(hu)燃燒穩定,熔滴過(guo)渡平(ping)穩,克服了(le)實(shi)心(xin)焊(han)(han)絲(si)在施焊(han)(han)過(guo)程中的飛(fei)濺(jian)大、表(biao)(biao)面成形差等疵(ci)病;并能(neng)(neng)提高(gao)全位置焊(han)(han)接的適應性(xing)(xing)(xing)。另(ling)外,由于藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)絲(si)可(ke)通(tong)過(guo)金(jin)屬(shu)管坯和藥(yao)(yao)芯兩種途徑(jing)過(guo)渡合(he)金(jin)元素,有助(zhu)于合(he)金(jin)元素的調整,同時使(shi)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)特別是沖擊性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)得(de)到(dao)提高(gao),并且也(ye)使(shi)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)得(de)到(dao)提高(gao)。
綜上所(suo)述,藥芯焊絲氣(qi)體保(bao)護(hu)電弧焊與熔(rong)化極(ji)氣(qi)體保(bao)護(hu)焊和焊條(tiao)電弧焊相比(bi),具有(you)獨有(you)的高效率、良好的適應性和經(jing)濟性。
藥芯焊絲氣體保護焊焊接奧氏體型不銹鋼時,可采用機械化焊接,但通常使用廣泛的是手工操作焊接方法。焊接設備選用普通的CO2焊接設備即可,焊接電源采用直流平特性。保護氣體選用CO2氣體;也可采用CO2+Ar混合氣體,若氬氣比例過高時,反而會使焊縫中形成氣孔
藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)斷面結構參見本書的圖2-1。O形(xing)斷面藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)由(you)于焊(han)(han)絲(si)內部(bu)的焊(han)(han)劑(ji)不(bu)導電,電弧易(yi)沿鋼(gang)皮旋轉(zhuan),當直徑(jing)較大時,電弧穩定(ding)(ding)性(xing)較差,飛(fei)濺增大,焊(han)(han)縫成分可能(neng)出現(xian)不(bu)夠均勻的現(xian)象(xiang)。直徑(jing)為$2.4mm的藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)在(zai)生產上(shang)得到應用。折疊式焊(han)(han)絲(si)因(yin)管坯在(zai)整個斷面上(shang)分布(bu)比較均勻,藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)內部(bu)亦能(neng)導電,所(suo)以(yi)電弧燃燒穩定(ding)(ding),焊(han)(han)絲(si)熔化均勻,冶金反應充分,容(rong)易(yi)獲得優質的焊(han)(han)縫。直徑(jing)大于2.4mm時應用它,更能(neng)顯出這些(xie)優勢。
藥芯焊絲氣體保護焊的焊接參數主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度和保護氣體流量等。當其他條件不變時,焊接電流與送絲速度成正比;焊接電流變化時,電弧電壓要相應的變化;采用純CO2氣體保護時,通常采用長弧法焊接,焊接電流調節范圍廣,可達200~700A,電弧電壓為25~35V。焊絲伸出長度太長會使電弧不穩定,飛濺過大;焊絲伸出長度過短,會造成過多的飛濺物堵塞噴嘴,使氣體保護不好,焊縫中易產生氣孔。通常焊絲伸出長度為19~38mm。平焊位置時焊槍前進方向與焊件之間的傾角為2°~15°;焊接角焊縫時為40°~50°。如果角度太大,會降低氣體保護效果。YA002-2藥芯焊絲焊接奧氏體型不銹鋼的焊接參數見表4-50,不銹鋼藥芯焊絲CO2保護焊工藝參數見表4-51。