PDF《High efficient Submerged arc》

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Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

1 高效埋弧焊技术 High efficient Submerged arc welding techniques ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

2 1. 双丝埋弧焊 ? 当焊丝间距较小时,2个电弧具有共同的电弧空间,这时前端电弧 起着预热及造成熔深的作用,后端电弧起提高生产率的作用;

? 当间距较大时,这时前端电弧有造成熔深和预热的作用,后端电 弧有提高生产率、延缓焊缝冷却速度和后热处理前一层焊缝的作 用.前种方式易于通过焊丝匹配调整焊缝成分,达到调节接头组 织与性能的目的. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

3 ? 对于有些接头,如14MnNbq桥梁钢,采用粗丝埋弧焊接,屈服强度 较高,但低温韧性储备不足.双细丝双弧焊接技术具有高效节能 、接头力学性能好等优点.采用双细丝双弧埋弧焊接工艺,可以 改善焊接热循环和接头的组织状况,保证接头较高的力学性能要 求,并且调整焊缝成分方便,生产效率高. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

4 优点 ? 1.生产效率高. 由于2个电源供给2个电弧焊接,其生产率比单丝单弧焊接提高1 倍.厚板焊接时,双细丝双弧焊接可以开小坡口,生产率可进一 步提高. ? 2.焊接裂纹倾向小. 一般针对厚板或含碳及合金元素较多的材料的焊接,需要首先进 行预热以减少裂纹倾向,增加了生产的工序和操作者的劳动强度 ,提高了生产成本.而采用双细丝双弧焊接方法,由于其前端电 弧的预热作用和后端电弧的后热作用,材料焊接的裂纹倾向要小 得多,减少了生产过程中预热和层间温度的控制环节. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

5 优点 ? 3. 焊缝机械性能好. 由于采用粗丝大电流焊接桥梁钢时,有时会出现强度高、冲击韧 性低的结果,超过了有关桥梁生产的标准.由于双弧技术的焊接 接头可以形成有利的窄长温度场和双峰值热循环,降低了熔池的 最高温度,减少了接头的过程程度和接头HAZ区的宽度,故采用 双细丝双弧焊接技术可以明显的降强保韧,从而提高了接头的韧 性,改善了焊缝的组织与性能. ? 4. 焊缝成分可以适当调整. 采用不同的焊丝匹配,进行焊缝渗合金,可以满足不同的焊缝性 能要求.在桥梁焊接中,研究一种新型的专用焊接材料需要进行 较大的投入,采用双弧焊接技术可以增加常规焊接材料的适用性 .在机车车辆结构中,可采用双丝焊接技术进行含碳量较高的车 轮轮缘的堆焊修复. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

6 DC power source + - Twin - arc welding A6S W/Twin Arc Kit ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

7 AC power source DC power source + - Direction of welding ~

30 mm Tandem arc Welding ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

8 Single pool - Highest deposition rate Twin pool - Travel speed limited by undercut Very resistant to porosity and cracks Tandem arc Welding ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

9 photos ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

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11 2. 三丝埋弧焊 ? L、M、T:第

一、

二、三根焊丝 ? L:电流较大,利用电磁压力和等离子流力将熔融的金属吹向后方 ,熔化基体,加大熔深;

? M:电流较L小,主要控制金属流动和焊缝成型,M电流加大则熔 深熔宽都增加,M电压加大则熔深略有降低而熔宽大大增加;

? T:主要控制焊缝成型,对熔深影响不大,而对熔宽影响很大,改 善大电流高速焊接咬边现象. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

12 3电极焊接中,当接 线方法不同时,电 弧的行为也要产生 变化.因此,对高 速焊和低速单层焊 要采用各自的接线 . (a)(b)适用于薄板(9 ~16mm)高速焊接 , (c)(d)用于厚板单面 单层焊接场合. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

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15 ? 四丝、五丝埋弧焊:目前能见到的焊丝最多的多丝焊接,熔池长 达120-150mm,效率更高,但设备庞大,属专用设备 ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

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22 4. 带极埋弧堆焊 / strip cladding ? 堆焊: 熔深小、稀释率低,主要用于零件表面修复及耐磨、耐蚀表面的 堆敷 ? 带极: 熔敷率高,稀释率低,熔敷面积大,焊道平整,焊剂消耗少,熔 合线整齐. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

23 4. 带极埋弧堆焊 / strip cladding ? 常规法: 和丝极埋弧焊类似,电弧在渣壳下燃烧;

? 浅熔深法: 和电渣焊类似,使用高导电率的焊剂,形成渣池,带极插入渣池 中,靠电阻热加热;

也不排除带极和母材及熔渣池之间产生电弧 . ? 常被用于耐蚀、耐磨合金的堆焊中 ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

24 特点 ? 熔敷效率高 ? 以不锈钢电极为例,与焊丝相比,熔化速度数值增加25%以上,因 此可实现高效堆焊. ? 熔深浅而且稳定 ? 采用不锈钢电极焊接时,即使采用1000A以上的大电流进行焊接, 熔深也只有1~1.5mm程度. ? 由于熔透率小(15%~20%),因此,即使是耐蚀合金的堆焊也不需 要特殊高合金的电极材料. ? 此外,熔透尺寸极为稳定是该方法另一特征 带状电极堆焊纵断面形貌(母材厚35mm) ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

25 特点 ? 一次焊接可得到很宽焊道 ? 通常都是使用75mm宽的电极,一次焊接可以得到75~80mm宽的 焊道.也有使用宽度150mm电极的. ? 焊接因素对熔透的影响较小 ? 使用焊丝电极时,焊接电流、电弧电压、焊接速度的变动对熔透有很 大影响.而在带状电极堆焊中,这些因素的影响很小,能够确保焊接 金属品质的焊接条件范围很宽. ? 焊剂的消耗量少 ? 焊剂熔化量与电极熔化量比值约为0.5.而使用焊丝时该数值约为0.8 .由此看出,带状电极堆焊可以大幅减少焊剂的消耗,使降低焊接成 本成为可能. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

26 4. 带极埋弧堆焊 / strip cladding 东方电气 ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

27 5. 填充金属焊接 ? 以提高焊接效率、改善焊接金属性能为目的,在接头坡口内预先 放入填充金属,随后进行埋弧焊的方法 ? 使用的填充金属有铁粉、短焊丝、钢块等,都是为焊接特殊制造 的?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

28 5. 填充金属焊接 ? 焊接效率高,可达到标准埋弧焊1.5~2倍的效率.由于加入了填充金属 ,使熔深减小,可以使用大电流进行焊接,加上填充金属的效果,焊接 效率显著提高. ? 焊接金属性能优良,熔化金属不会过热,能够防止柱状晶长大,在大热 输入时,焊接金属亦有很高冲击值. ? 对母材的热影响少,无软化现象. ? 焊剂消耗量少. ? 即使在大电流下,电弧稳定、焊缝外观良好. ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

29 提高焊接速度和熔敷率 降低降低母材金属的稀释率,获得较高的冲击强度 5. 填充金属焊接 ?Dr. Lin Sanbao, http://weld.hit.edu.cn/~arc , /

30 Userful ? http://www.lincolnelectric.com/submerged-arc- welding.asp ? 上面有电源、焊丝和焊剂的选择指南 ........