对螺柱焊接技术在工程机械中的应用 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com螺柱焊接技术在工程机械中的应用三一重工股份有限公司(长沙市410100)匡秀鹏摘要简要介绍了内螺纹焊钉螺柱焊工艺，包括焊接设备选择、焊接参数制定、焊接质量控制及焊接质量影响因素等。论证了通过结构设计改进，引进内螺纹焊钉用于工程机械产品中和内螺纹焊钉采取短周期拉弧式焊接方法的优点；同时介绍了焊接电流、焊接时间、提升高度及伸出长度4个方面对拉弧式螺柱焊接质量的影响；最后提出了内螺纹焊钉短周期拉弧螺柱焊常见缺陷及纠正措施，对螺柱焊接技术在工程机械中的应用具有指导意义。关键词：内螺纹焊钉短周

2、期拉弧螺柱焊应用中图分类号：TG453．3接时间的不同，主要分为标准及短周期两种焊接模式，0前言见表1。拉弧式螺柱焊是一种具有高可靠性、高效率和低成本的现代先进紧固件工艺方法，广泛应用于汽车、建筑及工程机械等领域。在工程机械产品线路结构中，带螺孔的薄方板采用气体保护焊焊接，不仅容易产生咬边，而且焊接效率低。通过引进螺柱焊技术，采用标准的内螺纹焊钉代替带螺孔的方板，大大美化产品线一一路结构，降低生产成本，提高了生产效率。以6mm内(a)准备阶段(b)拉弧燃烧螺纹焊钉(M4)为例，介绍了内螺纹焊钉螺柱焊工艺。1基本原理电弧

3、螺柱焊是当前工程中普遍应用的一种焊接方法。它分为普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊两种⋯。其中普通电弧螺柱焊在焊接过程中的一个重要(c)焊接阶段(d)预锻阶段特征是焊接引弧采用拉弧方式，故称其为拉弧式电弧螺柱焊。拉弧式螺柱焊基本原理和过程见图1。按焊图1拉弧式螺柱焊原理和过程表1拉弧式螺柱焊分类拉弧螺柱焊的过程分为以下几个阶段：工件，使焊钉端部紧贴工件表面。(1)准备阶段焊钉插人焊枪夹头内，焊枪正压(2)拉弧燃烧扣动扳机，焊机送气，在套筒内形成保护气体氛围，然后焊钉被提起一定高度，拉起电弧收稿日期：2012—05—03

4、至稳定燃烧状态。522012年第9期学兔兔www.xuetutu.com。生产应用r缛掳(3)焊接阶段电弧稳定燃烧，焊钉端部及母材焊接电源应为直流、平特性或降特性，焊接电流应表面被高温电弧熔化。具有连续可调，谐波分量小的特点。在这里选择的是(4)顶锻阶段电弧熄灭，焊钉在机械系统推动德国KOCOELOTOP1002拉弧式螺柱焊机及K22焊下被压人熔池。枪，其技术参数分别见表2和表3。(5)凝固阶段金属瞬时凝固形成焊缝，送气结束。M4～2焊接工艺焊钉作为一种标准件，材质主要有低碳钢、不锈I／：，／J／／钢、铝合金及铜合金等

5、。为增强焊钉引弧性能及改善，／焊缝质量，在焊钉端头一般都镶有铝丝做的引弧结。／1在选取焊钉时除考虑焊钉直径、长度首要因素外，还应1r考虑其材质及力学性能。为美化工程机械产品线路结r_一I。～一构，引进的内螺纹焊钉材质为低碳钢，表面镀铜，外径611113，长度8BITI，带法兰，如图2所示。一7．5一2．1螺柱焊模式选择短周期拉弧式螺柱焊是目前最为广泛的螺柱焊方图2内螺纹焊钉图示法，它采用双电流控制技术，兼顾了标准电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊的优点。选取的内螺纹焊钉外径2．3工艺参数确定为6mm，端部薄，易被电弧烧穿，

6、因此选择熔深相对较2．3．1焊接电流，负载电压U及焊接时间t小的短周期模式。焊钉长度8him，不宜瓷环保护，选短周期拉弧螺柱焊属于非穿透焊焊接工艺，电弧取富氩混合气进行保护。能量W=U×，×t。因此电弧能量由焊接电流、电弧电2．2焊接设备选择压及焊接时间共同决定。表2ELOToP1002拉弧式螺柱焊机主要技术参数熔池保护旅度焊度d／ram螺柱焊电弧电压与焊接电流的约定关系与焊条电负载电压是电弧电压和焊接电缆以及连接部分的接触弧焊、MIG／MAG焊等不同。文献[2]给出的大气中铁压降之和。这两部分压降之和约为2～4V。提

7、升高度极电弧的弧压和焊接电流的关系式比较符合实际。波动较小，电弧电压基本保持不变，因此电弧能量主即：当弧长L=0～6mm时，弧压Ua=17+22(V)。要由焊接电流，和焊接时间t决定。焊接电流，和焊接2012年第9期53学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com于焊接质量不合格者，应打磨掉重焊。同。如果焊接工艺参数不变，则焊后长度波动值为3．2．2焊钉焊后高度测量1mm。焊钉焊后长度比订货长度(焊前长度)小1—5内螺纹焊钉短周期拉弧螺柱焊常见缺陷及纠正措mm，不同的焊钉直径，不同的工艺参数

8、，焊后收缩量不施见表5。表5内螺纹焊钉短周期拉弧螺柱焊常见缺陷及纠正措施件，地线应对称接入。4螺柱焊接质量影响因素(3)选择相对较小的焊接电流和短弧焊接，减少4．1母材表面状态磁偏吹力。材料表面杂质不仅可以大大降低电弧导电性，引(4)掌握磁偏吹原理，合理利用磁偏吹力，如横焊起电弧偏吹，而且形成夹杂影响焊缝的内在质量。虽时，可以利用