人类科技的发展步伐其实早已超过了焊接技术发展的进度,眼下,在太空焊接和水下焊接两个领域,人类获得的进展非常有限。太空焊接的相关技术一直是各国非常关心的前沿领域之一,然而到目前为止也没有见到有突破性意义的进展。这是因为太空中处处是和地球焊接完全不同的高真空无重力环境,这种状态下熔池中的微小液滴很可能聚成球形或发生飞散,令焊点难以形成。
在坡口角度合理的情况下,必须要有适当根部间隙,才能保证焊条送到根部,确保电弧透过北部一部分,熔透根部。为了易于做到透度均匀,一般根部间隙尺寸偏差应在1毫米左右。
现场焊接时焊条筒均通电保温;对焊口进行通电预热、精准控温;采用校验合格的红外线测温仪对坡口根部温度进行测温,达到标准规定的预热温度后进行氩弧焊打底焊接。
焊接电压必须与电流形成良好的配合。焊接电压过高或过低都会造成飞溅,焊接电压应伴随焊接电流增大而提高,应伴随焊接电流减小而降低,较佳焊接电压一般在1-2V之间,所以焊接电压应细心调试。
在国际上通称为TIG焊。钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入,所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。这种方法几乎可以用于所有金属的连接,尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。这种焊接方法的焊缝质量高,但与其它电弧焊相比,其焊接速度较慢。
电子束焦点半径可调节范围大,控制灵活,适应性强,可焊接0.05mm的薄件,也可焊接200~700mm的厚板。应用:特别适合焊接一些难熔金属、活性或高纯度金属以及热敏感性强的金属。但设备复杂,成本高,焊件尺寸受真空室限制,装配精度要求高,且易激发X射线,焊接辅助时间长,生产率低,这些弱点都限制了电子束焊的广泛应用。
电弧焊利用电极和母材间产生的高温电弧热将工件局部直接熔化,从而实现不同工件间的连接。《啥是佩奇》这部短片中,爷爷就用到了这种目前生活中较为常见的焊接方法。接通电源,将焊条电极接近工件后产生电弧,电弧六千度左右的高温将令电极和工件局部迅速熔化,形成熔池。此时缓慢移动焊枪,就可以完成焊接了。
焊前准备:阅读焊接工艺卡,了解施焊工件的材质、所需要的设备、工具和相关工艺参数,其中包括选用正确的焊机,(如焊接铝合金则需要用交流焊机),正确的选用钨极和气体流量。
焊条的选用原则是等强度原则、等同性原则、等条件原则。焊接电流的选择1)实际生产过程中焊工都是根据试焊的试验结果,并根据自己的实践经验选择焊接电流的。2)电流太小,很难引弧,焊条容易粘在焊件上,鱼鳞纹粗,两侧融合不好。3)电流太大,焊接时飞溅和烟雾大,焊条发红,熔池表面很亮,容易烧穿、咬边。4)电流合适,容易引弧电弧稳定,飞溅很小,能听到均匀的劈啪声,焊缝两侧圆滑的过渡到母材,表面鱼鳞纹很细,焊渣容易敲掉。
这是一种不熔化极气体保护电弧焊,是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化,只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。
等离子弧焊的主要工艺参数有焊接电流、焊接速度、保护气流量、离子气流量、焊枪喷嘴结构与孔径等。
焊条电弧焊一般工作在静特性曲线的平缓段,为了当弧长变化引起电压变化时不显著影响焊接电流输出,应配用下降特性的弧焊电源。用酸性焊条焊接时,可选用弧焊变压器;用碱性焊条焊接重要构件时,可选用直流弧焊电源,如硅弧焊整流器、弧焊逆变器等。
先将坡口两侧各焊上一道焊缝(图2-6中1、2),使间隙变小,然后再进行图2-6中缝3的敷焊,从而形成由焊缝1、2、3共同组成的一个整体焊缝。但是,在一般情况下,不应采用三点焊法。
“氧炔焰”是指乙炔(乙炔俗称电石气,是用碳化钙跟水反应而产生的)在氧气中燃烧的火焰,其反应文字表达式为:乙炔+氧气二氧化碳+水。在此反应中放出大量的热,使氧炔焰的温度可达3000℃以上。
三角形运法,焊接时焊条末端分别作连续的斜三角或正三角形运动,并向前移动。 斜三角形运条法适于焊接平、仰位置的T形接头焊缝和有坡口的横焊缝,特点是能够借焊条的摆动来控制熔化金属、焊缝成形良好。
过小的二氧化碳气体流量,喷嘴结构不合理,喷嘴被飞溅金属部分堵死,喷嘴与焊工件间的距离过高和在过大的空气对流情况下焊接,都会使二氧化碳气体保护作用变坏。此时整条焊缝都有外部气孔,且成蜂窝状,与由于脱氧元素不足引起的气孔完全不相同。
三角形运条方法:焊条末端向前连续均匀的三角形运运。该运条方法适用于厚板的焊接,焊接根部时有利于熔化金属焊缝的接头良好。焊缝的接头是单面焊双面成形打底焊较难掌握的环节。
引弧:引弧一般采用引弧器(高频振荡器或高频脉冲发生器),钨极与焊件不接触引燃电弧,没有引弧器时采用接触引弧(多用于工地安装,特别高空安装),可用紫铜或石墨放在焊件坡口上引弧,但此法比较麻烦,使用较少,一般用焊丝轻轻一划,使焊件和钨极直接短路又快速断开而引燃电弧。
回火防止器冻结时,可用热水或蒸气加热,禁止用火烤乙炔气发生器上的零件及其附属工具不能用绝铜制作,以防产生铜而引起爆炸。
后焊焊缝与先焊焊缝的连接处称为焊缝接头。由于受焊条长底限制,焊缝前后两段的接头是不可避免的,但焊缝的接头应力求均匀,并防止焊缝接头处过高、脱节、宽窄不一致等缺陷。