材料连接设备及工艺 教学课件 作者 杨立军 第8章　电　渣　焊.ppt

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1、第8章　电　渣　焊8.1　电渣焊概述8.2　电渣焊的热源及冶金特点8.3　电渣焊的焊接材料8.4　丝极电渣焊设备与工艺8.5　丝极电渣焊操作工艺过程8.6　电渣焊其他方法8.1　电渣焊概述8.1.1　电渣焊的基本原理8.1.2　电渣焊的特点8.1.3　电渣焊的分类及应用8.1.1　电渣焊的基本原理图8-1　电渣焊示意图1—焊件　2—焊缝冷却成形滑块　3—金属熔池　4—渣池　5—电极(焊丝)6—焊缝　7—冷却水管　8—金属熔滴　9—焊件熔化金属8.1.2　电渣焊的特点1)大厚焊件可以一次焊接成形，能耗低，生产率

2、高。2)电渣焊焊缝产生气孔、夹杂的倾向较低，焊缝金属的纯度较高。3)电渣焊可以在较大范围内调节焊缝的成形系数、化学成分及力学性能。4)电渣焊时，不宜产生淬硬组织，裂纹的产生倾向小，但晶粒易粗化。5)电渣焊要求连续性操作，中间不能停顿。8.1.3　电渣焊的分类及应用表8-1　各种电渣焊方法的特点及适用范围8.1.3　电渣焊的分类及应用表8-1　各种电渣焊方法的特点及适用范围8.2　电渣焊的热源及冶金特点8.2.1　电渣焊的热源及结晶特点8.2.2　电渣焊的冶金特点8.2.1　电渣焊的热源及结晶特点1.热源2.结

3、晶特点1.热源电流通过液态渣池所产生的大量电阻热作为电渣焊的热源，可以用于加热熔化焊丝和母材。与电弧相比，渣池的温度较低，热量分布均匀，体积较大。渣池的最高温度达2200K左右，同时渣池内的熔渣产生剧烈的涡流，使整个渣池的温度比较均匀。渣池的最低温度约为2000K，位于渣池的表面。电渣焊的热效率较高(约为82%)，一般消耗于熔化电极的热量占总热量的20%以上，大部分热量向母材传导。2.结晶特点由于电渣焊的热源和金属熔池体积大，加热和冷却速度缓慢，高温停留时间长，结晶速度缓慢，焊缝的一次结晶组织为粗大的树枝状组

4、织，焊接热影响区也严重过热，晶粒粗大，有魏氏组织产生，使焊接接头的塑性和韧性降低。通过调整焊接电流和电压，可以调节金属熔池的熔深和熔宽，从而调节焊缝成形系数，易于得到较平坦的熔池，形成向上的柱状晶，有利于杂质的排除和防止热裂纹的产生。在电渣焊焊时适当的提高焊接速度，可以使晶粒细化改善焊缝的力学性能；变质处理，即向金属熔池中添加变质剂(铝、钛、钒、锆等)、超声波或电磁场等手段均可以起到细化晶粒的作用。8.2.2　电渣焊的冶金特点表8-2　采用A-CaF系统碱性焊剂电渣焊的合金元素过渡情况(质量分数，%)表8

5、-3　焊剂成分与渣成分的比较8.3　电渣焊的焊接材料8.3.1　焊剂8.3.2　电渣焊用电极材料8.3.1　焊剂(1)导电性　熔渣导电性的好坏直接影响焊接区域热输入的高低，影响熔透深度的大小。(2)粘度　熔渣的粘度过大或过小都会造成焊缝成形不良，使渣池对金属的保护作用减弱。(3)焊剂的蒸发温度　熔渣开始蒸发的温度决定于熔渣中最易蒸发的成分。表8-4　典型焊剂的熔化温度及电导率8.3.1　焊剂表8-5　渣中各种化合物的熔点和沸点8.3.1　焊剂表8-6　电渣焊用焊剂的种类和用途①目为非法定计量单位，与法定计量单

6、位可查表替换。8.3.1　焊剂8.3.2　电渣焊用电极材料1)应降低电极材料中的含碳量，限制硫、磷等杂质含量，一般这些元素的含量均应低于母材标准含量。2)丝极电渣焊焊丝直径一般为ϕ3.0mm或ϕ3.2mm，挺度适中，板极电渣焊中所用板极应矫直。3)焊丝需接长时，一般采用专用的焊丝接长焊机，接长后的接头进行局部退火处理。表8-7　各钢种电渣焊的焊接材料推荐表8.3.2　电渣焊用电极材料8.4　丝极电渣焊设备与工艺8.4.1　丝极电渣焊设备8.4.2　丝极电渣焊焊接参数8.4.1　丝极电渣焊设备1.焊接电源2.执

7、行机构3.电控系统1.焊接电源电渣焊通常用交流电源。当焊件厚度小时，因渣池的热惯性小，用直流电源时电渣过程较稳定。由于电渣焊仅存在短时间的电弧过程，渣池一旦建立，电弧过程即转化为电渣过程，因此焊接电源不需要较高的空载电压。因为电渣焊无短路现象，所以没必要限制短路电流以及维持电弧稳定燃烧而采取的一系列要求。电渣焊时，一般用平特性电源。这是因为要维持电渣过程稳定不需要高的空载电压，且当电网电压波动时，平特性电源的焊接电压波动较小。保持焊接电压的稳定是电渣焊时获得质量可靠的焊缝的重要条件之一。BP1-3×1000型

8、电渣焊专用焊接变压器是目前应用较多的电源。2.执行机构图8-2　电渣焊的成形滑块a)整体式　b)组合式3.电控系统(1)机头上升速度自动控制系统　丝极电渣焊机头上升速度自动控制，其目的在于保持金属熔池液面相对于成形滑块的位置不变，即保持机头上的成形滑块的移动速度与金属熔池上升速度相一致，从而防止熔渣从滑块上方溢出或金属溶液从滑块下方流失，保持焊丝伸出长度不变，维持焊接过程稳定。(2)渣池深度自动控制