4、焊条电弧焊工艺
(1)接头形式
焊接碳钢和低合金钢的基本接头形式有:对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头等(如下图)。一般根据结构的形状、强度要求,工件厚度,焊接材料消耗量及其焊接工艺等来选择接头形式。
(2)坡口形式
焊条电弧焊对接板厚度在6mm以下时一般不开坡口,只需在接口处留有一定间隙,以保证焊透。对于较厚的工件,为了使焊条能深入到接头底部起弧,保证焊透,焊前应把接头处加工成所需要的几何形状,成为坡口。为了防止烧穿坡口的根部,一般要留2~3mm 的直径,称钝边。常用的坡口形式见下图。
一般采用Ⅰ形坡口直接对接, Y形坡口通常只需单面施焊,但焊后变形较大,焊条消耗量大些。
(3)焊缝的空间位置
焊接时,根据焊缝在空间所处的位置不同,可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种,见右图。
平焊时,操作方便,易保证焊接质量,生产率高,尽可能采用;立焊时焊缝成形较困难,不易操作;横焊时易产生咬边、焊瘤及未焊透等缺陷;仰焊时,焊缝成形困难,最不易操作。所以,立焊、横焊、仰焊尽可能避免。如果必须采用这些焊接时,因选择较小直径的焊条,较小的电流,短弧操作等工艺措施。 (4)焊接规范
焊条电弧焊的焊接参数包括焊条直径、焊接电流、焊接电压、焊接速度和电弧长度等,其中焊条直径和焊接电流为主要规范参数。为了保证焊接质量和提高劳动生产率,必须选择合适的焊接规范参数。
1)焊条直径
焊条直径主要取决于被焊工件的厚度。厚度越大,所选用的焊条直径越粗。在多层焊接时,为了防止根部未焊透,第一层焊接时,应采用直径较小的焊条,以后各层可根据被焊工件的厚度,选用直径较大的焊条。此外,焊接接头形式不同,焊条的直径也有所不同。一般为提高生产率,应尽量选用较大直径的焊条。平焊低碳钢时,焊条直径可按下表选取。
2)焊接电流
焊接电流的大小是影响焊缝质量和焊接生产率的主要因素。增大焊接电流,可提高生产率。但电流过大,易造成焊缝咬边、烧穿等缺陷;电流过小会使电弧不稳定,易造成未焊透、夹渣等缺陷。影响焊接电流的主要因素是焊条直径和焊缝位置。焊接电流强度和焊条直径的关系,可按经验公式计算:
I = K·d
式中:I — 焊接电流, A ;
d—焊条直径,mm ;
K—经验系数,一般为25~60。
平焊时K取较大值;立、横、仰焊时取较小值。在使用碱性焊条时焊接电流要比使用酸性焊条时小些。
3)电弧长度和焊接速度
电弧长度一般不超过2~4mm 。焊接速度以保证焊缝尺寸符合设计图样要求为准。
(5)操作过程
1)引弧
即电弧的引燃,就是使被焊工件和焊条之间产生稳定的电弧。将焊条与工件表面接触形成短路,然后迅速提起焊条并保持2~4mm ,即可产生电弧。引弧方法有碰撞引弧法和摩擦引弧法。
2)运条
即焊条的运动。电弧引燃后,进入正常焊接过程,这时焊条作三个方向的运动:焊条向下均匀送进,以保证弧长不变;焊条沿焊缝方向逐渐向前移动;焊条作横向摆动,以利于熔渣和气体的浮出。
3)焊缝的连接与收尾
焊条电弧焊时,不可能用一根焊条完成一条焊缝,因而需要将前后两段焊缝连接起来。衔接时,更换焊条动作要快并选择恰当的连接方法。焊缝收尾时,焊条应停止向前移动,采用划弧收尾法自下而上慢慢地拉断电弧,以便将结尾处的弧坑填满,保证焊缝尾部成形良好