1、【学习目标】1.了解焊条电弧焊的原理和特点。2.了解焊条电弧焊设备和工具的使用方法。图2-1焊条电弧焊【任务描述】焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法,它是利用焊条和焊件之间产生的焊接电弧来加热并熔化焊条与局部焊件以形成焊缝的。焊条电弧焊如图2-1所示。本任务就是认识焊条电弧焊,即了解焊条电弧焊的原理、特点及应用。【相关知识】一、焊条电弧焊原理图2-2焊条电弧焊焊接回路1电焊机2面罩3护目镜4焊钳5焊条6电弧7焊件8工作台9接地线夹具10接焊件电缆11接焊钳电缆图2-3焊条电弧焊原理二、焊条电弧焊设备和工具1.焊机焊机是焊条电弧焊的设备,其作用就是为焊接电弧稳定燃烧提供所需要的、合适
2、的电流和电压。图2-4焊条电弧焊焊机图2-5直流焊机的接法(1)焊钳焊钳是夹持焊条并传导电流以进行焊接的工具,它既能控制焊条的夹持角度,又可把焊接电流传输给焊条。图2-6焊钳2.焊钳和面罩图2-7焊接面罩a)手持式面罩b)头盔式面罩c)光控面罩三、焊条焊条是焊条电弧焊用的焊接材料。焊条电弧焊时,焊条既做电极,又做填充金属,熔化后与母材熔合形成焊缝。图2-8焊条的组成四、其他辅助工具及防护用品1.常用焊接手工工具常用的焊接手工工具有锉刀、敲渣锤、手锤、錾子、钢丝刷、角向砂轮机等,如图2-10所示。图2-9焊条红外线烘干箱图2-10常用的焊接手工工具a)锉刀b)敲渣锤c)手锤d)錾子e)钢丝刷f)
3、角向砂轮机图2-11常用的焊接防护用品2.防护用品焊工工作时必须穿戴劳动保护用品。五、焊条电弧焊的特点1.焊条电弧焊的优点(1)工艺灵活、适应性强对于不同的焊接位置、接头形式、焊件厚度及焊缝,只要焊条所能达到的任何位置,均能进行方便的焊接。2.焊条电弧焊的缺点(1)焊接生产率低、劳动强度大由于焊条的长度是一定的,因此每焊完一根焊条后必须停止焊接,更换新的焊条,而且每焊完一焊道后要求清渣,焊接过程不能连续地进行,所以生产率低,劳动强度大。一、焊条电弧焊对弧焊电源的要求焊条电弧焊电弧与一般的电阻负载不同,它在焊接过程中是时刻变化的,是一个动态的负载。因此焊条电弧焊电源除了具有一般电力电源的特点外,
4、还必须满足下列要求。1.对弧焊电源外特性的要求在其他参数不变的情况下,弧焊电源输出电压与输出电流之间的关系,称为弧焊电源的外特性。图2-12电源外特性与电弧静特性的关系1下降外特性2平外特性3上升外特性4电弧静特性图2-13不同下降度外特性曲线对焊接电流的影响2.对弧焊电源空载电压的要求弧焊电源接通电网而焊接回路为开路时,弧焊电源输出端电压称为空载电压。3.对弧焊电源稳态短路电流的要求弧焊电源稳态短路电流是弧焊电源所能稳定提供的最大电流,即输出端短路时的电流。4.对弧焊电源调节特性的要求在焊接中,根据焊接材料的性质、厚度、焊接接头的形式、位置及焊条直径等不同,需要选择不同的焊接电流。5.对弧焊
5、电源动特性的要求弧焊电源的动特性是指弧焊电源对焊接电弧的动态负载所输出的电流、电压对时间的关系,它表示弧焊电源对动态负载瞬间变化的反应能力。二、弧焊电源型号编制方法1.弧焊电源的型号根据GB/T 102492010电焊机型号编制方法,弧焊电源型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示,弧焊电源型号的各项编排次序如图2-14所示,型号中的1、2、3、6项用汉语拼音字母表示;4、5、7项用阿拉伯数字表示;3、4、6、7项如不用时,其他各项紧排。图2-14弧焊电源型号的各项编排次序1)第一项,大类名称:B表示弧焊变压器;Z表示弧焊整流器;A表示弧焊发电机。2)第二项,小类名称:X表示下降特性;P表示平特性
6、;D表示多特性。3)第三项,附注特征:如E表示交直流两用电源。4)第四项,系列序号:区别同小类的各系列和品种。弧焊变压器中“1”表示动铁系列,“3”表示动圈系列;弧焊整流器中“1”表示动铁系列,“3”表示动圈系列,“5”表示晶闸管系列,“7”表示逆变系列。5)第五项,基本规格:表示额定焊接电流。例如:BX3300:动圈系列的弧焊变压器,具有下降外特性,额定焊接电流为300A。ZX5400:晶闸管系列弧焊整流器,具有下降外特性,额定焊接电流为400A。2.弧焊电源的技术参数焊机除了有规定的型号外,在其外壳均标有铭牌,铭牌标明了主要技术参数,如负载持续率等可供安装、使用、维护等工作参考。三、常用弧
7、焊电源(焊机)1.弧焊变压器弧焊变压器一般也称交流弧焊电源,是一种最简单和常用的弧焊电源。图2-15BX3300型弧焊变压器图2-16BX3300型弧焊变压器结构1手柄2调节丝杆3铁心BX13152焊机的焊接电流调节方便,仅需移动铁心就可满足电流调节要求,其调节范围为60380A,调节范围广。当活动铁心由里向外移动而离开固定铁心时,漏磁减少,则焊接电流增大;反之,焊接电流减少。焊接电流调节如图2-18所示。图2-18焊接电流的调节图2-17BX13152型弧焊变压器a)外形b)电路结构2.弧焊整流器弧焊整流器是一种将交流电变压、整流转换成直流电的弧焊电源。图2-19硅弧焊整流器的组成图2-20
8、ZX5400型晶闸管弧焊整流器图2-21弧焊逆变器基本原理框图1)交流直流交流。图2-22ZX7400型弧焊逆变器2)交流直流交流直流。通常弧焊逆变器采用后一种逆变系统,故还可把弧焊逆变器称为逆变弧焊整流器。常用的国产型号有ZX7250、ZX7400等。ZX7400型弧焊逆变器的外形如图2-22所示。表2-2晶闸管弧焊整流器和弧焊逆变器技术参数表2-2晶闸管弧焊整流器和弧焊逆变器技术参数【学习目标】1.掌握低碳钢的焊接性。2.掌握低碳钢焊条电弧焊工艺。3.了解焊条的型号与牌号的编制方法。4.了解生产中焊条的管理。【任务描述】图2-23为一低碳钢筒节,由钢板卷制焊接而成,有纵焊缝一条,材料为20
9、钢。根据有关标准和技术要求,采用焊条电弧焊进行焊接。学习过程中,请制订出正确的焊接工艺,并填写焊接工艺卡(表2-3)。图2-23低碳钢筒节本任务工艺分析包括材料的焊接性分析、焊条的选用、焊机的选用、焊接参数(焊接电流、电弧电压、焊接速度等)的选择等内容。一、材料的焊接性分析焊接性是指金属材料在一定的焊接工艺条件下,焊接成符合设计要求,满足使用要求的构件的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。【工艺分析】二、焊条的选用焊条电弧焊时,焊条既作电极,又作填充金属,熔化后与母材熔合形成焊缝。焊条的选用包括焊条的型号(牌号)和直径的选用两方面。1.焊条的型号(牌号)1)低碳钢按焊件的抗拉
10、强度来选用相应强度的焊条,使熔敷金属的抗拉强度与焊件的抗拉强度相等或相近,该原则称为“等强原则”。如焊接20钢,由于其抗拉强度在420MPa左右,故选用熔敷金属抗拉强度最小值为430MPa的E4303(J422)、E4316(J426)或E4315(J427)焊条。2)重要焊缝要选用碱性焊条。所谓重要焊缝就是受压元件(如锅炉、压力容器)的焊缝;承受振动载荷或冲击载荷的焊缝;对强度、塑性、韧性要求较高的焊缝;焊件形状复杂、结构刚度大的焊缝等。对于这些焊缝要选用力学性能好、抗裂性能强的碱性焊条。如焊接Q245R(20g)钢时,则须选用同强度的碱性焊条E4316(J426)或E4315(J427)。
11、3)对于强度不同的低碳钢之间的异种钢焊接,要求焊缝或接头的强度、塑性和韧性都不能低于母材中的最低值,故一般根据强度等级较低的钢材来选用相应的焊条。4)在满足性能前提下尽量选用酸性焊条。因为酸性焊条的工艺性能要优于碱性焊条,即酸性焊条对铁锈、油污等不敏感;析出有害气体少;稳弧性好,可交直流两用;脱渣性好;焊缝成形美观等。常用低碳钢焊条的选择见表2-4。表2-4常用低碳钢焊条的选择表2-4常用低碳钢焊条的选择2.焊条的直径生产中,为了提高生产率,一般选用较大直径的焊条,但是用直径过大的焊条焊接,会造成未焊透或焊缝成形不良。表2-5焊条直径与焊件厚度之间的关系(单位:mm)三、弧焊电源及极性的选择1
12、.弧焊电源常用的弧焊电源(焊机)有交流的弧焊变压器、直流的弧焊整流器及弧焊逆变器3种。2.极性极性是指在直流电弧焊或电弧切割时焊件的极性。四、焊接参数的选择原则焊接参数是指焊接时为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称。1.焊接电流焊接时,流经焊接回路的电流称为焊接电流,焊接电流的大小直接影响着焊接质量和焊接生产率。表2-6各种焊条直径使用的电流参考值 师傅点拨1)看飞溅。电流过大时,电弧吹力大,可看到较大颗粒的液态金属向熔池外飞溅,焊接时爆裂声大;电流过小时,电弧吹力小,熔渣和液态金属不易分清。2)看焊缝成形。电流过大时,熔深大,焊缝余高低,两侧易产生咬边;电流过小时,焊缝窄而高,熔深浅,且两侧
13、与母材金属熔合不好;电流适中时,焊缝两侧与母材金属熔合得很好,呈圆滑过渡。3)看焊条熔化状况。电流过大时,当焊条熔化了大半根时,其余部分均已发红;电流过小时,电弧燃烧不稳定,焊条容易粘在焊件上。2.电弧电压焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定。1)电弧燃烧不稳定,易摆动,电弧热能分散,飞溅增多,造成金属和电能的浪费。2)焊缝厚度小,容易产生咬边、未焊透、焊缝表面高低不平、焊波不均匀等缺陷。3)对熔化金属的保护差,空气中氧、氢等有害气体容易侵入,使焊缝产生气孔的可能性增加,使焊缝金属的力学性能降低 3.焊接速度单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。4.焊接层数在中厚板焊接时,一般要开坡口并采
14、用多层多道焊。【工艺确定】通过分析,低碳钢筒节纵焊缝焊条电弧焊工艺如下,编制的焊接工艺卡见表2-7。一、焊接性由于20钢是碳的平均质量分数为0.2%的优质碳素结构钢,并且筒节结构简单,板厚为10mm,所以焊接性好,焊接时不需要采取预热、后热及焊后热处理等工艺措施。二、焊接工艺(1)焊条20钢的抗拉强度为420MPa,根据等强度原则,应选用E43型焊条,可选用E4303、E4315、E4316等,由于没有特殊要求,故选用酸性焊条E4303。板厚为10mm,需采用多层焊。【相关知识】一、焊条型号与牌号的编制方法1.碳钢焊条型号根据国家标准GB/T 51171995碳钢焊条,碳钢焊条型号是根据熔敷金
15、属的力学性能、药皮类型、焊接位置和电流种类来划分的。表2-8碳钢焊条型号的第三、四位数字组合的含义表2-8碳钢焊条型号的第三、四位数字组合的含义2.不锈钢焊条型号按国家标准GB/T 9831995不锈钢焊条规定,不锈钢焊条型号是根据熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置和电流种类来划分的。表2-9焊接电流、药皮类型及焊接位置3.焊条牌号按照焊接材料产品样本规定,焊条牌号由汉字(或汉语拼音字母)和三位数字组成。表2-10焊条牌号中各大类汉字(或汉语拼音字母)的含义表2-11焊条牌号中第三位数字的含义表2-12钼和铬钼耐热钢焊条牌号第一位数字含义表2-13不锈钢焊条牌号第一位数字含义A137表示熔
16、敷金属铬的质量分数为18%、镍的质量分数为8%,编号为3,药皮类型为低氢钠型,直流反接的铬镍奥氏体不锈钢焊条。(4)低温钢焊条牌号汉字“温(W)”表示低温钢焊条;第一、二位数字表示低温钢焊条工作温度等级,见表2-14;第三位数字表示药皮类型和电流种类。表2-14低温钢焊条牌号第一、二位数字含义1)常用碳钢焊条的型号与牌号的对照见表2-15。2)常用不锈钢焊条的型号与牌号对照表见表2-16。表2-15常用碳钢焊条型号与牌号对照4.焊条型号与牌号的对照表2-15常用碳钢焊条型号与牌号对照表2-15常用碳钢焊条型号与牌号对照表2-16常用不锈钢焊条型号与牌号对照二、生产中焊条的管理焊条(包括其他焊接
17、材料)的管理包括验收、烘干、保管领用等方面,其控制程序如图2-24所示。图2-24焊条管理程序控制1.焊条的验收对于制造锅炉、压力容器等重要焊件的焊条,入库前必须进行焊条的验收,也称复验。2.焊条保管、领用、发放焊条实行三级管理:一级库管理、二级库管理、焊工焊接时管理。3.焊条烘干焊条烘干时间、温度应严格按标准要求进行,并做好温度时间记录,烘干温度不宜过高或过低。【学习目标】1.掌握低合金高强度结构钢的焊接性。2.理解低合金高强度结构钢的焊条电弧焊工艺。3.了解金属的焊接性及评定方法。【任务描述】图2-25所示为一锅炉炉胆筒体,该筒体由钢板卷制而成,材料为Q345R,且要求焊缝单面焊双面成形,
18、根据有关标准和技术要求,请制订正确的焊接工艺,并填写焊接工艺卡(表2-17)。【工艺分析】本任务工艺分析包括材料的焊接性分析,焊条的选用,焊接参数及预热、焊后热处理选择等内容,焊接参数的选择原则参见本模块的任务二。一、材料的焊接性分析1.低合金高强度结构钢低合金高强度钢是在碳钢的基础上添加了少量合金元素的钢。表2-18常用低合金高强度结构钢新旧牌号对照TMCP是20世纪80年代发展起来的一种冶炼技术,通过控制轧制和控制冷却相结合的组合工艺来达到高强度和高韧性的要求,称为热机械轧制,TMCP钢与常规轧制钢和正火钢相比,纯度较高,晶粒细小,力学性能好;生产相同强度级别的钢材,可降低合金元素含量,降
19、低碳当量,以提高焊接性。所以TMCP钢在力学性能和焊接性方面都更优越。主要用于造船、海洋结构、管线和建筑、桥梁等各种领域,如X60等。2.低合金高强度结构钢焊接性分析低合金高强度结构钢,由于其碳含量及合金元素含量均较低,因此其焊接性总体较好,但由于这类钢中含有一定量的合金元素及微合金化元素,随着强度级别的提高,板厚增加,焊接性将变差。二、焊条的选用一般按“等强”原则选择与母材强度相当的焊条,并综合考虑焊缝金属的韧性、塑性及抗裂性。只要焊缝金属的强度不低于母材下限值即可。为此应优先选择低氢及超低氢焊条。对于刚度大的结构,考虑焊缝的塑性和韧性,有时也可选用比母材强度低一级强度的焊条。常用低合金高强
20、度结构钢焊条的选择见表2-19。表2-19常用低合金高强度结构钢焊条的选用表2-19常用低合金高强度结构钢焊条的选用三、预热焊前预热能降低焊后冷却速度,避免出现淬硬组织,减小焊接应力,是防止裂纹的有效措施,也有助于改善焊接接头组织与性能,是低合金高强度结构钢焊接时常用的工艺措施。强度级别较低的低合金高强度结构钢焊接时,一般可以不预热。只有在厚板、刚度大的结构且环境温度低的条件下,需预热至100150。强度级别较高的钢焊接时,一般需要考虑预热。表2-20列出了几种低合金高强度结构钢的预热温度。表2-20常用钢的预热及焊后热处理工艺表2-21不同气温条件下Q345钢焊接的预热温度四、后热及焊后热处
21、理低合金高强度结构钢后热主要是消氢处理,是防止冷裂纹的有效措施之一。低合金高强度结构钢一般焊后不进行热处理,只有在某些特殊情况下才采用焊后热处理,如厚板或强度等级较高及有延迟裂纹倾向的钢等。五、焊接热输入焊接热输入的确定,主要取决于过热区的脆化和冷裂倾向。由于各种钢的脆化与冷裂倾向不同,因而对焊接热输入的要求也有差别。一、焊接性由于炉胆材质为Q345R,为350MPa级的低合金高强度结构钢,其碳的质量分数0.18%,且合金元素含量较低,故焊接性好,焊接时不需要采取预热、后热及焊后热处理等工艺措施。二、焊接工艺(1)焊条Q345R钢的抗拉强度为500MPa左右,根据等强度原则,应选用E50型焊条
22、,可选用E5003、E5015、E5016等,由于是受压的锅炉炉胆焊缝,故选用碱性焊条E5015为宜。板厚为10mm,需多层焊。【相关知识】一、金属焊接性及评定1.金属的焊接性焊接性是金属材料在限定的施工条件下,焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。2.影响焊接性的因素影响金属焊接性的因素主要有材料、焊接方法及工艺、构件类型和使用条件四个方面。3.焊接性的评定方法评定焊接性的方法很多,可分为间接估算法和直接试验法两类。CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15式中元素符号表示其在钢中含量的质量分数,计算时取上限。根据经验,当CE0.6%时,淬硬、冷裂倾向强
23、,属于较难焊的材料,需采取较高的预热温度和严格的工艺措施。图2-26试件的形状和尺寸二、常用的焊接工艺措施为了保证焊接质量,常对焊接性差或较差的金属材料采取预热、后热、焊后热处理等工艺措施。1.预热焊接开始前,对焊件的全部(或局部)进行加热的工艺措施称为预热,按照焊接工艺的规定预热需要达到的温度称为预热温度。焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施称为后热,它不等于焊后热处理。3.焊后热处理焊后为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理,称为焊后热处理。2.后热【学习目标】1.了解奥氏体不锈钢的焊接性。2.了解奥氏体不锈钢的焊接工艺。3.了解焊条电弧焊的堆
24、焊工艺。【任务描述】图2-27为生产中常见的奥氏体不锈钢管道的焊接示意图,材料为06Cr19Ni10奥氏体不锈钢,规格为?60mm5mm,根据有关标准和技术要求,采用焊条电弧焊进行焊接,请制订正确的焊接工艺,并填写焊接工艺卡(表2-23)。图2-27奥氏体不锈钢管道焊接接头【工艺分析】工艺分析包括材料的焊接性分析、焊条的选用、焊接电流等焊接参数及焊接操作措施(焊前准备、操作技术等)选择等内容。焊接参数选择原则参见本模块的任务二。奥氏体不锈钢焊接性良好,焊接时一般不需采取特殊的工艺措施。但若焊接材料选用不当或焊接工艺不正确时,会产生晶间腐蚀、热裂纹和应力腐蚀开裂等缺陷。1.晶间腐蚀产生在晶粒之间
25、的一种腐蚀,称为晶间腐蚀。一、材料的焊接性分析图2-28晶间腐蚀a)金相图b)示意图图2-29奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀1焊缝晶间腐蚀2热影响区晶间腐蚀3刃状腐蚀1)控制含碳量。碳是造成晶间腐蚀的主要元素,含碳量越高,在晶界处形成的碳化铬越多,晶间腐蚀倾向增大,所以焊接时尽量采用超低碳(碳的质量分数0.03%)不锈钢。2)添加稳定剂。在钢材和焊接材料中加入钛、铌等与碳亲和力比铬强的元素,能够与碳结合成稳定的碳化物,从而避免在奥氏体晶界造成贫铬。3)固溶处理或均匀化处理。焊后把焊接接头加热到10501100,使碳化物又重新溶入奥氏体中,然后迅速冷却,形成稳定的单相奥氏体组织。另外,也可以进行
26、850900保温2h的均匀化处理,此时奥氏体晶粒内部的铬扩散到晶界,晶界处铬的质量分数又重新达到了大于10.5%,这样就不会产生晶间腐蚀。4)采用双相组织。在焊缝中加入铁素体形成元素,如铬、硅、铝、钼等,使焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织。因为铬在铁素体中的扩散速度比在奥氏体中快,因此铬在铁素体内较快地向晶界扩散,减轻了奥氏体晶界的贫铬现象。一般控制焊缝金属中铁素体的体积分数为5%10%,如铁素体过多,会使焊缝变脆。5)快速冷却。因为奥氏体不锈钢不会产生淬硬现象,所以在焊接过程中,可以设法增加焊接接头的冷却速度,如焊件下面用铜垫板或直接浇水冷却。在焊接工艺上,可以采用小电流、大焊速、短弧、多道
27、焊等措施,缩短焊接接头在危险温度区停留的时间,则不致形成贫铬区。此外,还必须注意焊接顺序,与腐蚀介质接触的焊缝应最后焊接,尽量不使它受重复的焊接热循环作用。2.焊接热裂纹奥氏体不锈钢焊接时比较容易产生热裂纹,特别是含镍量较高的奥氏体不锈钢更易产生。1)奥氏体不锈钢的热导率大约只有低碳钢的一半,而线胀系数却比低碳钢大得多,所以焊后在接头中会产生较大的焊接内应力。2)奥氏体不锈钢中的成分如碳、硫、磷、镍等,会在熔池中形成低熔点共晶。例如,硫与镍形成的NiS+Ni的熔点为644。3)奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大,结晶时间较长,且奥氏体结晶方向性强,所以杂质偏析现象比较严重。(2)防止热裂纹的措
28、施1)采用双相组织的焊缝。使焊缝形成奥氏体和铁素体的双相组织,当焊缝中有体积分数为5%左右的铁素体时,可打乱柱状晶的方向,细化晶粒。并且铁素体可以比奥氏体溶解更多的杂质,从而减少了低熔点共晶体在奥氏体晶界上的偏析。2)焊接工艺措施。在焊接工艺上采用碱性焊条、小电流、快速焊,收尾时尽量填满弧坑及采用氩弧焊打底等也可防止热裂纹产生。3)控制化学成分。严格限制焊缝中的硫、磷等杂质含量,以减少低熔点共晶体。3.应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是在拉应力和特定腐蚀介质共同作用下而发生的一种破坏形式,是奥氏体不锈钢非常敏感且经常发生的腐蚀破坏形式。1)合理地设计焊接接头,避免腐蚀介质在焊接接头部位聚集,降低或消除
29、焊接接头应力集中。如尽量采用对接接头,避免十字交叉焊缝,单V形坡口改用双Y形坡口等。2)消除或降低焊接接头的残余应力。如可以采用焊后去应力退火、喷丸和锤击焊缝等。3)正确选用材料。根据介质的特性选用对应力腐蚀开裂敏感性低的母材和焊接材料。焊条的选用包括焊条的型号(牌号)和直径的选用两方面。1.焊条的型号(牌号)奥氏体不锈钢焊条的选用,要求焊缝金属化学成分与母材相同或相近,并尽量降低焊缝金属中碳的质量分数和硫、磷杂质的质量分数。二、焊条的选用表2-24奥氏体不锈钢常用焊接方法焊接材料的选用2.焊条的直径焊条直径的选择主要考虑工件的厚度、焊缝空间位置及焊接层次等因素,不同厚度的奥氏体不锈钢焊条直径
30、的选用见表2-25。表2-25奥氏体不锈钢焊条电弧焊的焊条直径(单位:mm)奥氏体不锈钢焊芯的电阻大,焊接时产生的电阻热大,所以同样直径的焊条,焊接电流值应比低碳钢焊条小20%左右,奥氏体不锈钢焊接电流选择见表2-26。表2-26奥氏体不锈钢焊接电流选择三、焊接电流1)将坡口及其两侧2030mm范围内用丙酮擦净,并涂白垩粉(或飞溅防粘剂),以避免奥氏体不锈钢表面被飞溅金属损伤,影响耐蚀性。2)焊接时采用窄焊道技术,焊条尽量不做横向摆动,焊道宽度不超过焊条直径的3倍。3)多层多道焊每道厚度应小于3mm,并控制道间温度在60以下。四、焊接操作措施冷加工矫正。【工艺确定】一、焊接性06Cr19Ni1
31、0为奥氏体不锈钢,其碳的质量分数低于0.08%,铬4)焊后可采用水冷、风冷等措施强制冷却,焊后变形只能用的质量分数为18%20%,镍的质量分数为8%11%的。其焊接性良好,焊接时一般不需采取特殊的工艺措施。二、焊接工艺(1)焊条06Cr19Ni10不锈钢,铬的质量分数为18%20%,镍的质量分数为8%11%,根据焊缝金属化学成分与母材相同或相近的原则,06Cr19Ni10奥氏体不锈钢选用E30816(A102)或E30815(A107)焊条。焊两层,第一层焊条直径?2.5mm,盖面层焊条直径?3.2mm。【相关知识】1.堆焊及其特点堆焊是用焊接的方法将具有一定性能的材料堆敷在焊件表面上的一种工
32、艺过程,其目的一是在焊件表面获得耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能的熔敷金属层,二是恢复磨损或增加焊件的尺寸。2.堆焊工艺特点1)堆焊前,必须除尽堆焊表面的杂物、油脂等。2)焊前须对工件预热和焊后缓冷。预热温度一般为100300。须注意铬镍奥氏体不锈钢堆焊时,不可进行预热。3)堆焊时必须根据不同的要求选用不同的焊条。修补堆焊所用的焊条成分一般和焊件金属相同。但堆焊特殊金属表面时,应选用专用焊条,以适应焊件的工作需要。4)为了使各焊道间紧密连接,堆焊第二条焊道时,必须熔化第一条焊道宽度的1/31/2,如图2-30所示。5)多层堆焊时,第二层焊道的堆焊方向应与第一层互相成90。同时为了使热量分散,还应注意
33、堆焊顺序。各堆焊层的排列方向如图2-31所示,堆焊顺序如图2-32所示。6)轴堆焊时,可采用纵向对称堆焊和横向螺旋形堆焊两种方法,如图2-33所示。7)堆焊时,为了增加堆焊层的厚度,减少清渣工作,提高生产效率,通常将焊件的堆焊面放成垂直位置,用横焊方法进行堆焊,或将焊件放成倾斜位置用上坡焊堆焊,并留35mm的加工余量,以满足堆焊后焊件表面机械加工的要求。垂直位置堆焊如图2-34所示。8)堆焊时,尽量选用低电压、小电流焊接.2.堆焊工艺特点堆焊最易出现的问题就是焊接裂纹,同时还易产生焊接变形,所以堆焊有以下工艺特点。1)堆焊前,必须除尽堆焊表面的杂物、油脂等。2)焊前须对工件预热和焊后缓冷。预热
34、温度一般为100300。须注意铬镍奥氏体不锈钢堆焊时,不可进行预热。3)堆焊时必须根据不同的要求选用不同的焊条。用的焊条成分一般和焊件金属相同。但堆焊特殊金属表面时,应选用专用焊条,以适应焊件的工作需要。4)为了使各焊道间紧密连接,堆焊第二条焊道时,必须熔化第一条焊道宽度的1/31/2,如图2-30所示。图2-30堆焊时焊缝的连接5)多层堆焊时,第二层焊道的堆焊方向应与第一层互相成90。同时为了使热量分散,还应注意堆焊顺序。各堆焊层的排列方向如图2-31所示,堆焊顺序如图2-32所示。图2-31各堆焊层的排列方向图2-32堆焊顺序6)轴堆焊时,可采用纵向对称堆焊和横向螺旋形堆焊两种方法,如图2-33所示。7)堆焊时,为了增加堆焊层的厚度,减少清渣工作,提高生产效率,通常将焊件的堆焊面放成垂直位置,用横焊方法进行堆焊,或将焊件放成倾斜位置用上坡焊堆焊,并留35mm的加工余量,以满足堆焊后焊件表面机械加工的要求。垂直位置堆焊如图2-34所示。8)堆焊时,尽量选用低电压、小电流焊接,以降低熔深、减小母材稀释率和电弧对合金元素的烧损。堆焊焊条的直径、堆焊层数和堆焊电流一般都由所需堆焊层厚度确定,见表2-28。图2-33轴的堆焊顺序a)纵向对称堆焊b)横向螺旋形堆焊图2-34垂直位置堆焊表2-28堆焊焊接参数与堆焊层厚度的关系
