双熔敷极耐磨堆焊焊条焊接稳定性的分析_赵伟

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1、第34卷第6期焊接学报Vol．34No．62013年6月TＲANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONJune2013双熔敷极耐磨堆焊焊条焊接稳定性的分析赵伟，邹勇，邹增大，王育福(山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室，济南250061)摘要:针对4．0mm的双熔敷极耐磨堆焊焊条电弧焊中焊条参数与焊接工艺参数对焊接稳定性的影响进行了研究．结果表明，双熔敷极耐磨堆焊焊条电弧焊电弧电压主要由焊条的双芯间距决定，并受到熔滴过渡、电弧吹力等因素的影响，双芯间距太小或者太大都不利于焊接稳定，当双芯间距为1．0mm时，电弧电压为3

2、3V左右，焊接稳定性优良;药皮重量系数为45%～56%时，保护效果较好，冶金反应充分，焊接稳定，熔覆层硬度HHＲC＞6200MPa;焊接电流选择180～200A为宜，这比传统同规格耐磨堆焊焊条焊接电流大且可调范围窄;焊条与工件间的距离为7mm时，焊接稳定性较好，焊缝与母材熔合良好．关键词:双熔敷极耐磨堆焊焊条;电弧电压;焊接稳定性中图分类号:TG444文献标识码:A文章编号:0253－360X(2013)06－0025－04赵伟0序言定了焊接稳定时的焊条参数和焊接工艺，对于双熔敷极耐磨堆焊焊条的推广应用具有重要意义．双熔敷极焊条电弧焊(twindeposition

3、electrodearcwelding，TDEAW)是一种新型的焊接技术，在焊1试验方法［1－3］接领域有广泛的应用前景．双熔敷极焊条内有两根相互平行且绝缘的焊芯分别接电源的两极，被试验所用的焊接电源是ZX7-400SIGBT逆变焊焊工件不接电源．特制的焊钳夹持焊条尾部，电弧机，电源外特性为恒流带外拖，采用自行研制的双熔在两焊芯的端部之间形成，主要利用熔滴携带热量敷极焊条电弧焊焊钳．试验选用WH．XM-1耐磨堆和弧柱热量熔化母材．双熔敷极焊条电弧焊具有熔焊焊条配方，焊芯为H08A，尺寸为4．0mm×400mm．选用Q235钢作为焊接工件，尺寸为200mm×敷系数

4、高、电能利用率高、焊接变形和应力较小等优点［4］．特别是其熔合比很小、稀释率低，使双熔敷极100mm×10mm．试验前对工件表面进行机械加焊条电弧焊更适用于在耐磨堆焊中的工程应用．工，防止铁锈、油污影响焊接稳定性．双熔敷极焊条电弧焊焊接过程的稳定性直接影利用山东大学研制的双熔敷极焊条涂压机选择响到焊缝成形、焊接冶金反应、熔滴过渡以及焊接接不同定距模(决定两芯间距d，双芯间距如图1所头质量．目前已经有学者对电弧焊接过程的稳定性示)和定径模(影响焊条截面的几何形状、尺寸及药［5－7］做了大量研究，如TIG焊、熔化极气体保护焊等，而对于双熔敷极耐磨堆焊焊条焊接稳定性的研

5、究报道甚少．因此研究双熔敷极耐磨堆焊焊条的焊接稳定性对推动其实际应用有很大的意义．焊接稳定性主要包括电弧燃烧的稳定性、电弧电压的稳定性、飞溅大小以及再次起弧的难易程度等．文中研究了双熔敷极耐磨堆焊焊条的双芯间距、药皮重量系数及焊接电流、焊条与工件的距离、焊条倾角等焊图1双熔敷极焊条横截面示意图接工艺参数对焊接稳定性的影响，并在此基础上确Fig.1Schematicdiagramofcrosssectionoftwinelec-trode收稿日期:2012－04－26基金项目:国家自然科学基金面上资助项目(51171093)26焊接学报第34卷皮重量系数K)，压制截

6、面几何形状不同的6组双熔滴过渡的影响，熔滴在双芯端部产生、长大、过渡过敷极耐磨堆焊焊条，焊条参数如表1所示．试验采程使得两极之间的实际距离发生周期性变化，从而用平板堆焊方法，焊接速度为330mm/min，焊条双使电弧电压在一定范围内波动;其三是电磁力、电弧芯纵向排列．分别研究各因素对焊接稳定性的影吹力等改变了极性斑点的位置，熔滴的尺寸、形状和响，其中电弧电压由焊机上电压数字表取录，硬度为过渡途径影响两极点间距离．堆焊三层后焊缝表面洛氏硬度(HHＲC)平均值．表1焊条的参数Table1Parametersofelectrodes焊条编号双芯间距d/mm药皮重量系数K

7、(%)10．84521．04531．24541．03551．05661．083图2不同双芯间距对电弧电压的影响2试验结果与分析Fig.2Effectofdifferentdistancesbetweentwincoresonarcvoltage2．1焊条参数对焊接稳定性的影响图3为不同双芯间距的双熔敷极耐磨堆焊焊条2．1．1双芯间距(1号，2号，3号)焊去掉末端药皮两焊芯端部的形电弧电压是影响焊接稳定性的重要因素，电弧态．双芯间距为0．8mm，断弧后熔化的金属凝固后电压过高或过低都将影响到电弧稳定燃烧，进而影使双芯黏在一起导致短路，无法再次引弧;双芯间距响焊接稳定

8、性，甚至会