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手工電弧焊焊接電流對焊接的影響

提示:

焊接電流是手工電弧焊最重要的工藝參數,也可以說是唯一的獨立參數,因為焊工在操作過程中需要調節的工藝參數只有焊接電流。而焊接速度和電弧電壓都是焊工根據實際情況隨時調整的。 焊接電流主要影響焊縫的熔深,對焊縫寬度和余高影響不大。焊接電流越大,熔深越大,焊條熔化越快,焊接效率越高。 圖2-71給出了焊接過程中

    焊接電流是手工電弧焊最重要的工藝參數,也可以說是唯一的獨立參數,因為焊工在操作過程中需要調節的工藝參數只有焊接電流。而焊接速度和電弧電壓都是焊工根據實際情況隨時調整的。

    焊接電流主要影響焊縫的熔深,對焊縫寬度和余高影響不大。焊接電流越大,熔深越大,焊條熔化越快,焊接效率越高。

    2-71給出了焊接過程中焊條長度上溫度的變化情況。試驗結果表明,在電弧熱和電阻熱的共同作用下,焊條剩余部分的溫度與長度成反比,焊條剩余部分越短,溫度越高。當焊條快用完時,藥皮的溫度在500~600℃時較好。如果焊接電流太大,在電阻熱作用下,焊條剩余部分會發紅,甚至成塊脫落,保護效果變差,容易產生氣孔,焊縫成形不好,還容易產生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷,將嚴重影響焊接質量。故應根據焊條剩余部分的藥皮溫度確定焊接電流的上限。

焊接過程中沿焊條長度上的溫度分布情況

    2-71    焊接過程中沿焊條長度上的溫度分布情況

    焊接電流的下限由工藝條件決定,若焊接電流太小,則引弧困難,焊條容易粘在工件上,電弧很不穩定,熔池溫度低,熔合不好,焊縫窄而高,而且容易產生夾渣、未焊透等缺陷。

    選擇焊接電流應考慮的因素很多,如焊條直徑、藥皮類型、工件厚度、接頭形式、焊接位置、焊道層次等。其中最主要的因素是焊條直徑、焊接位置和焊道層次。

    1)焊條直徑  焊條直徑越粗,熔化焊條需要的熱量越大,必須增大焊接電流,但粗焊條比細焊條的散熱條件差(比表面積小),故相應的焊接電流密度較小。每種直徑的焊條都有一個最合適的電流范圍,表2-90給出了不同直徑焊條推薦的焊接電流。

    2-90    焊接電流的推薦值

  焊條直徑/mm

  1.6

  2.0

  2.5

  3.2

  4.0

  5.0

  5.8

  碳鋼焊條/A

  25~40

  40~70

  50~90

  80~130

  140~210

  180~270

  260~310

  不銹鋼焊條/A

   -

  25~50

  50~80

  80~110

  110~160

  160~200

   -

 

    表中所列數據是根據焊材樣本中各生產廠提供的參考值統計出來的。選用低氫型堿性焊條時,最大焊接電流值比表中所列數據稍低些;選用藥皮中含鐵粉的高效焊條時,根據鐵粉含量的多少,焊接電流的上限可比表列數據高10%~20%

    由于不銹鋼焊條焊芯的電阻率高,焊接過程中焊條受電阻熱影響溫度升高快,故最大焊接電流比碳鋼焊條低20%~30%

    應該注意的是生產中實際使用的焊接電流的上限通常都超過了表中推薦的數據,從焊接工藝上講沒有什么問題,焊接效率也高,但焊縫的力學性能往往達不到產品應有的技術指標,特別是接頭的韌性和塑性較差。因此,在焊接重要結構時,焊接電流應嚴格遵守工藝規定,不能任意增大。

    當沒有焊條使用說明時,可根據焊條直徑,用下面的經驗公式計算焊接電流:

    I= 10d2

式中I-選定的焊接電流(A)

    d-焊條直徑( mm)

    例如:焊條直徑為2mm時,計算出的焊接電流為40A;直徑是4mm時,計算出的焊接電流是160A,都在推薦范圍之內。

    還有一點需要說明:當焊接電流相同時,若采用小直徑焊條代替大直徑焊條,由于電流密度增大,電弧能量集中,熔深會增加。

    2)焊接位置  在平焊位置施焊時,熔池在水平面內,液態金屬不易流失,可選擇偏大的電流焊接;進行橫焊或立焊時,為防止液態金屬流失,通常采用直徑小于5mm的焊條施焊,且焊接電流比平焊時小10%~15%;仰焊時熔池中的液態金屬最容易流失,只能使用直徑小于4mm的焊條施焊,且焊接電流比平焊時小15%20%

    3)焊道層次  通常焊接打底焊道時,特別是焊接單面焊雙面成形的打底焊道時,要求焊道背面寬窄、高低均勻,熔合良好又沒有缺陷,因此焊接電流比較小時好操作,通常選用直徑較小焊條的電流下限施焊;焊接填充焊道時,為了提高效率,保證熔合良好,“長肉”快,通常都使用大直徑焊條,選用焊接電流的上限進行操作。而蓋面焊時,為了防止咬邊,并獲得美觀的蓋面焊道,使用的焊接電流可稍小些。

    以上所述是選擇焊接電流的原則,實際生產過程中焊工都是根據試焊結果,結合自己的實際經驗選擇焊接電流。可根據焊條直徑先任選一個焊接電流進行試焊,在焊接過程中觀察熔池的變化情況、液態熔渣和鐵水的分離情況、飛濺的大小,以及焊條是否發紅,焊縫成形是否良好,焊后脫渣性是否良好等因素來選擇焊接電流。當焊接電流合適時,引弧容易,電弧穩定,飛濺很小,能聽到均勻柔和的劈啪聲。熔池溫度高,渣比較稀,很容易從鐵水中分離出來,能看到顏色比較暗的液體從熔池中翻出,并向熔池后面集中,熔池較亮,前端稍下凹,熔池表面為黃白色,表面比較平靜。隨著電弧一起向前移動,焊縫成形美觀,焊縫兩側圓滑地過渡到母材,魚鱗紋也較細,敲渣很容易,如圖2-72a所示。若選用的焊接電流太小,引弧很困難,電弧不穩定,焊條容易粘在工件上,熔化的焊道像蚯蚓一樣爬在母材上,兩側都未熔合,所以十分難看,如圖2-72b所示。若選用的焊接電流太大,焊接時雖然容易引弧,電弧也比較穩定,但飛濺和煙霧很大,飛濺聲音很大,焊條發紅或藥皮成塊脫落或產生裂紋,電弧吹力大,熔池前面有一個很深的凹坑,表面很亮,非常容易燒穿,或產生咬邊、滿溢、焊瘤等缺陷。由于焊接電流大,焊機負載重,可聽到明顯的“哼哼”聲,焊縫外觀很難看,魚鱗紋很粗,如圖2-72c所示。

焊接電流對焊縫外觀的影響

    2-72    焊接電流對焊縫外觀的影響

    a)電流合適;b)電流太小;c)電流太大


(責任編輯: 艾特貿易網 )

  • 本文關鍵字:電弧焊 

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