气电立焊介绍课件.ppt

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1、气电立焊简介一、气电立焊原理简介气电立焊（electro-gaswelding），简写EGW。是一种配备专用的药芯焊丝，以CO2气体保护进行立向上对接焊的自动化焊接工艺，用于焊接垂直或接近垂直位置的焊接接头。焊接时，电弧轴线方向与焊缝熔池方向垂直，在焊缝正面采用水冷铜滑块、焊缝的背面采用水冷挡排（或衬垫）（如图1、图2），使用药芯焊丝送入焊件和挡块形成的凹槽中，熔池四面受到约束，实现单面焊双面一次成形的一种高效焊接技术。图1背面水冷铜滑块气电立焊图2背面固定衬垫气电立焊二、气电立焊的特点1、气电立焊工艺过程稳定、操作简单、生产效率比焊条电弧焊高10倍以上。2、这种方法在船体焊接

2、应用中不断发展，现在已经具备单丝、双丝（如图3）两种送丝方式；双丝焊时，第一根焊丝需要沿焊缝的熔深方向进行摆动。图3双丝气电立焊原理图根据所焊接母材的板厚可选择使用单丝还是双丝。单丝可焊接试板的厚度为12-65mm；双丝可焊接试板的厚度为35-80mm。无论采用单丝还是双丝，气电立焊的焊缝质量优良（图4）图4气电立焊焊缝宏观组织板厚：35mm焊根：8mm板厚：80mm焊根：8mm板厚：80mm焊根：10mm三、气电立焊工艺要点1、焊缝背面垫板（相对焊机操作台）形式可有三种垫板形式：a、背面用陶瓷衬垫，正面用水冷铜滑块强制成型的方法；b、焊缝双面均采用水冷铜滑块强制成型的方法；c

3、、不用外加气体，采用自保护药芯焊丝单面水冷铜滑块强制成型法。三种方法的焊接材料都有所区别。2、气电立焊焊接参数控制气电立焊的焊接位置垂直或接近垂直方向，电弧轴线方向与母材熔深方向成直角，熔化的焊丝金属堆积叠加，熔池不断水平上移形成焊缝，其熔深产生所需热量的传递方式与其他电弧焊有所不同。气电立焊焊接电弧产生的热量主要流向三个方向：熔化焊丝、熔化母材、滑块吸收。母材坡口截面积控制。是影响熔深的主要参数之一：熔深反应了坡口两侧母材的熔化量，直接决定了焊接质量。增加坡口截面积就增加了焊接热输入量，导致熔深增加。熔池的大小由熔池过热金属的过热度即温度梯度决定。热输入控制。一般电弧焊焊接热

4、输入为E=IU/Vw，对于气电立焊来说，焊接时采用等速送丝、大电流密度、较高的电弧电压，其送丝速度等于熔化速度正比于向坡口填充金属的速度，经推导可得焊接热输入为E=kiUS，式中，ki为焊丝熔化系数，S为坡口截面积。增加电弧电压可增加焊接热输入。冷却速度控制。当焊接规范和坡口参数确定后，焊丝和母材吸热可以认为是不变的，而强制成形的铜滑块吸热，则随冷却介质水变化较大。水的温度、水的流量对吸热影响很大，低的水温和大的流速带走的热量，远大于高水温低流速的情况。所以在焊接厚板时应该减少水流量；焊接薄板时可增加水的流量；通过调节水流量来调节熔池的冷却速度可有效地控制熔深的大小。由于气电立

5、焊熔池与普通未受约束的焊接熔池状态不同，熔池的形成方式以及影响的因素也就不同。表1给出了两种厚板EGW焊接参数，供参考。表1典型EGW焊接参数板厚/mm焊根隙/mm焊丝数丝速/（m/min）电流/A电压/V焊速/（cm/min）线能量/（kJ/cm）358113360389.617121337037808115400443.85512154104110115420453.463021541041四、气电立焊设备气电立焊设备主要组成部分包括（图5）：①携焊机头升降的机械系统；②快速送丝系统；③水冷强迫成型系统；④焊接电源及供（保护）气系统；⑤焊枪及焊枪摆动控制系统；⑥焊接过程自动

6、控制系统。图5气电立焊设备构成图下图（图6）为一台国产垂直气电立焊的外部结构。图6一种实际气电立焊设备垂直气电立焊机型号：SEG-1输入电压：AC380±10％V行走速度：0-530mm/min驱动方式：齿轮/齿条重量：22kg最大负载：50kg焊接位置：立焊外型尺寸：360x665x365mm适合板厚：9-32mm单面V型坡口19-80mm双面X型坡口气电立焊技术，从20世纪80年代中期才引进中国。过去中国整套设备从国外引进，也包括焊丝。主要应用于石油天然气的储油罐建设这些设备。虽然性能良好但价格昂贵，国内一些中小企业无力购买。受进口设备和国内芯焊丝技术不过关的制约，其应

7、用范围和发展受到限制。从90年代初开始自行开发研制气电立焊机获得成功完全为自主知识产权。近几年来在工程中的推广应用取得良好效果，并对气电立焊技术熔焊机理的深入研究。其焊接质量好、熔敷速度高、综合成本低，为这种高效自动化焊接技术及设备的推广应用提供了广阔的前景。目前国内用量较大的是神户制钢生产的DW—S43G（图7）和DWS—60G（图8）型药芯焊丝,这两种焊丝经使用证明焊接时电弧稳定,飞溅很小,气渣保护良好,焊缝质量均匀稳定,是质量优良的药芯焊丝。使用该焊丝，五、气电立焊的发展和应用现状同时