钨极氩弧焊时,主要采用高频高压引弧法或脉冲引弧法。这两种方法都是将钨极接近工件,但是不接触,它们中间留有2~5mm的间隙。这两种方法的电压都很高,达到2000~3000V。引弧时利用高压击穿电极与工件的空间,形成火花放电,在高压作用下,电弧空间形成很强的电场,加强了阴极发射电子及电弧空间的电离作用,使电弧空间由火花放电或辉光放电很快就转变到电弧放电。
激光焊时能进行精确的能量控制,因而可以实现精密微型器件的焊接。它能应用于很多金属,特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。
焊接过程中,熔化金属自背面流出,形成的穿孔缺陷称为烧穿。产生的原因与未焊透正好相反。熔池温度过高和焊丝送给不及时是主要原因。烧穿能降低焊缝强度,引起应力集中和裂纹。烧穿是不允许的缺陷,必须补焊。预防方法是工艺参数合适,装配尺寸准确,操作技术熟练。
这种小反复断弧法一般用于酸性焊条的焊缝收尾,回焊收尾法则多用于碱性焊条的焊缝收尾,如果将电弧突然熄灭,则焊缝表面留有凹陷的弧坑,降低焊缝收尾处的强度,并容易引起弧坑裂纹。若收尾时快拉断电弧,则液体金属中的气体来不及逸出,还容易产生气孔等缺陷。
综上,在焊接实习教学中,让学生学会观察熔池温度的变化,掌握有效控制焊池温度的方法,是学好焊接技术的基础,打好这个坚实的基础,才能有所突破,才能成为一名优秀的焊接技术工人。
熔孔形成即表示根部已焊透。熔孔尺寸的大小,即标志背面焊缝的尺寸。一般控制熔孔直径为对口间隙的1.1——1.5倍左右。具体尺寸要根据工件厚度、焊接位置、规范参数及根部间隙、钢种等诸因素综合调整。一般先进行工艺试验,摸索出规律后,再进行焊接,以保证焊接质量。
激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊优点是不需要在真空中进行,缺点则是穿透力不如电子束焊强。
操作时应穿电焊工作服、绝缘鞋和戴电焊手套、防护面罩等安全防护用品,高处作业时系安全带。3电焊作业现场周围10m范围内不得堆放易燃易爆物品。
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。
电极压力F电极压力的大小一方面影响电阻的数值,从而影响析热量的多少,另一方面影响焊件向电极的散热情况。过小的电极压力将导致电阻增大、析热量过多且散热较差,引起前期飞溅;过大的电极压力将导致电阻减小、析热量少、散热良好、熔核尺寸缩小,尤其是焊透率显著下降。因此从节能角度来考虑,应选择不产生飞溅的较小电极压力。此值与电流值有关,可参照文献中广为推荐的临界飞溅曲线见图5。目前均建议选用临界飞溅曲线附近无飞溅区内的工作点。
主要控制焊接电流、焊接速度、氩气流量三个参数。与手工焊相比,电弧和熔池可见,操作方便;可焊接活性金属的薄板结构;焊缝质量好,接头强度可达母材的80%~90%。1930年美国发明惰性气体保护焊,1957年中国开始使用钨极氩弧焊。可焊接不锈钢、高温合金、钛合金、铝合金等材料,用于核能、航空航天、船舶、电子、冶金等工业。
熔池温度与焊接电流、焊条直径、焊条角度、电弧燃烧时间等有着密切关系,针对有关因素采取以下措施来控制熔池温度。
气焊火焰温度低,加热速度慢,加热区域宽,焊接热影响区宽,焊接变形大,且焊接过程中,熔化金属受到的保护差,焊接质量不易保证,因而其应用已很少。但气焊又具有无需电源、设备简单、费用低、移动方便、通用性强等特点,因而在无电源场合和野外工作时有实用价值。目前,主要用于薄钢板(厚度0.5~3mm)、铜及铜合金的焊接和铸铁的补焊。
焊接质量好,纤维素焊条焊接的焊缝根部成形饱满,电弧吹力大,穿透均匀,焊道背面成形美观,抗风能力强,适于野外作业。减少焊接材料的消耗,与传统的由下向上焊接方法相比焊条消耗量减少20%-30%。
运条的方法很多,选用时应根据焊缝接头的形式、装配间隙、焊缝的空间位置、焊条直径与性能、焊接电流及焊工技术水平等方面因素而定。焊条在运行时应该稍作横向摆动,其目的是能获得均匀一致的焊缝成形,同时也是为了控制熔池温度,防止由于熔池温度过高而产生焊缝的烧穿现象。
断弧焊法即在焊接过程中通过电弧有节奏地起弧、熄弧,从而控制熔池温度,获得良好的焊缝成形及内部质量的焊接方法,其优点是可以采用较大的坡口间隙,使用较大的焊接电流,对于较薄焊件的单面焊双面成形,使用的焊接电流不受大大制约,断弧焊法主要用于酸性焊条的平焊、横焊以及管板等薄壁焊件的单面焊双面成形打底焊中,这种焊法在生产和维修中较为实用,但是,与连弧焊法相比,断弧焊法较难掌握,对焊工基本功的要求也较高。
高级焊工培训项目里:管道向下焊,半自动向下焊也是热门。国内石油管道,一般采用管道向下焊技术:STT焊,RMD焊,纤维素下向焊,药心自保护向下焊等。下图,电焊学校学员练习管道向下焊技术。