焊接工艺 第2版 教学课件 作者 陈云祥 第二章 埋弧焊.ppt

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1、第二章　埋　弧　焊第一节　概　　述一、埋弧焊过程所谓埋弧焊，在无说明情况下均指埋弧自动焊，它的电弧引燃、焊丝送进和使电弧沿焊接方向移动等过程都是由机械装置自动完成的。埋弧焊的焊接过程如图２⁃１所示。焊接时电源的两极分别接在导电嘴和焊件上，焊丝通过导电嘴与焊件接触，在焊丝周围撒上焊剂，然后起动电源，电流经过导电嘴、焊丝与焊件构成焊接回路。第一节　概　　述图２-１　埋弧焊焊接过程a)焊接过程　b)纵向剖面　c)横向剖面1—焊剂　2—焊丝　3—电弧　4—金属熔池　5—熔渣　6—焊缝7—工件　8—渣壳　9—焊剂漏斗　10—送丝滚轮　11—导电嘴第一节　概　　述二、埋弧焊的特点1.埋弧焊

2、的主要优点(1)焊缝质量高1)埋弧焊的电弧被掩埋在颗粒状焊剂及其熔渣之下，电弧及熔池均处在渣相保护中，保护效果比气渣保护的焊条电弧焊好。2)大大降低了焊接过程对焊工操作技能的依赖程度，焊缝化学成分和力学性能的稳定性较好。第一节　概　　述(2)生产率高1)电流从导电嘴导入焊丝，与焊条电弧焊的焊条导电位置相比，导电的焊丝长度(伸出长)短而稳定，又不存在焊条药皮成分受热分解的限制，因此埋弧焊时焊接电流和电流密度均较焊条电弧焊明显提高，使其电弧功率、熔深能力、焊丝熔化速度都相应增大。2)焊剂和熔渣的隔热保护作用使电弧热辐射散失极小，飞溅损失也受到有效制约，电弧热效率大大提高，因此，埋弧焊

3、的焊接效率明显高于焊条电弧焊。(3)劳动条件好　这是因为埋弧焊无弧光辐射，焊工的主要作用只是操纵焊机，使埋弧焊成为电弧焊方法中操作条件较好的一种方法。第一节　概　　述2.埋弧焊的主要缺点(1)难以在空间位置施焊　这主要是因为采用颗粒状焊剂，埋弧焊通常只适用于平焊或倾斜度不大的位置及角焊位置的焊接。(2)难以焊接易氧化的金属材料　这是因为焊剂的主要成分为MnO、SiO2等金属和非金属氧化物，具有一定的氧化性，故难以焊接铝、镁等对氧化性敏感的金属及其合金。(3)对焊件装配质量要求高　由于电弧埋在焊剂层下，操作人员不能直接观察电弧与坡口的相对位置，当焊件装配质量不好时易焊偏而影响焊接质

4、量。(4)不适合焊接薄板和短焊缝　这是因为埋弧焊电弧的电场强度较高，电流小于100A时电弧稳定性不好，故不适合焊接太薄的焊件。第一节　概　　述三、埋弧焊的应用范围(1)焊缝类型和焊件厚度　凡是焊缝可以保持在水平位置或倾斜度不大的焊件，不管是对接、角接和搭接接头，都可以用埋弧焊焊接，如平板的拼接缝、圆筒形焊件的纵缝和环缝、各种焊接结构中的角接缝和搭接缝等。埋弧焊可焊接的焊件厚度范围很大。一般厚度在5mm以上的焊件都适用于埋弧焊焊接。目前，埋弧焊焊接的最大厚度已达650mm。第一节　概　　述(2)材料焊接种类　随着焊接冶金技术和焊接材料生产技术的发展，适合埋弧焊的材料已从碳素结构钢发

5、展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢以及某些非铁金属，如镍基合金、铜合金等。铸铁一般不能用埋弧焊焊接。因为埋弧焊电弧功率大，产生的热收缩应力很大，铸铁焊后很容易形成裂纹。铝、钛及其合金因还没有适当的焊剂，目前还不能使用埋弧焊焊接。铅、锌等低熔点金属材料也不适合用埋弧焊焊接。第二节　埋弧焊的冶金过程特点及焊接材料一、冶金过程特点1)电弧和焊接熔池在熔化了的焊剂所形成熔渣包围下获得可靠保护，有效地防止了空气的入侵，使焊缝金属中含氧量及含氮量均降低，因而焊缝金属塑性良好。2)渣相反应能有效地控制焊缝金属的化学成分。①渗锰渗硅：当焊剂中MnO、SiO2含量足够高时，下列冶金反应可使焊缝金属的

6、Mn、Si含量明显提高，因而焊缝的抗裂性和力学性能提高。2Fe+(SiO2)2(FeO)+Si第二节　埋弧焊的冶金过程特点及焊接材料②脱碳：由于焊剂中不含碳的成分，高温下碳与氧的亲和力介于锰与硅之间，因此埋弧焊冶金过程会造成一定量碳元素烧损，且随焊丝中含碳量的增大而加剧，过量时会导致产生CO气孔。③脱氢：母材、焊丝表面的锈污及焊剂吸潮增加的水分是埋弧焊产生氢气的主要原因。3)焊剂中含硫、磷量稍高时，会造成焊缝金属含硫、磷量的增加而导致热裂、冷裂倾向增强，为此焊剂中含硫量(wS)、含磷量(wP)均应严格控制在0.10%以下。第二节　埋弧焊的冶金过程特点及焊接材料二、焊接材料及选用埋

7、弧焊的焊接材料包括焊丝和焊剂。正确地选择焊丝、焊剂并合理地配合使用，是埋弧焊技术的一项重要内容。(1)焊丝　焊丝在埋弧焊中是作为填充金属而成为焊缝金属的组成部分，所以对焊缝质量有直接影响。埋弧焊焊接低碳钢时，常用的焊丝牌号有H08、H08A、H15Mn等，其中以H08A的应用最为普遍。当焊件厚度较大或对力学性能的要求较高时，则可选用含Mn量较高的焊丝。(2)焊剂　焊剂在埋弧焊中的主要作用是造渣，以隔绝空气对熔池金属的污染，控制焊缝金属的化学成分，保护焊缝金属的力学性能，防止气孔、