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科普培訓(xùn)：焊工知識(shí)

焊工的一些焊接知識(shí)：

焊接電流、電壓、焊接速度是決定焊縫尺寸的主要能量參數(shù)。


1、電弧電壓
電弧電壓增大后，電弧功率加大，工件熱輸入有所增大，同時(shí)弧長(zhǎng)拉長(zhǎng)，分布半徑增大，因而熔深略有減小而熔寬增大。余高減小，這是因?yàn)槿蹖捲龃螅附z熔化量卻稍有減小所致。



2、焊接電流
焊接電流增大時(shí)(其他條件不變)，焊縫的熔深和余高增大，熔寬沒多大變化(或略為增大)。這是因?yàn)椋?
(1)電流增大后，工件上的電弧力和熱輸入均增大，熱源位置下移，熔深增大。熔深與焊接電流近于正比關(guān)系。
(2)電流增大后，焊絲融化量近于成比例地增多，由于熔寬近于不變，所以余高增大。
(3)電流增大后，弧柱直徑增大，但是電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點(diǎn)移動(dòng)范圍受到限制，因而熔寬近于不變。

3、焊接速度
焊速提高時(shí)能量減小，熔深和熔寬都減小。余高也減小，因?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度焊縫上的焊絲金屬的熔敷量與焊速成反比，熔寬則近于焊速的開方成反比。
其中的U代表焊接電壓，I是焊接電流，電流影響熔深，電壓影響熔寬，電流以燒透不燒穿為益，電壓以飛濺最小為益，兩者固定其一，調(diào)另一個(gè)參數(shù)即可焊接電流的大小對(duì)焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率的影響很大。
焊接電流主要影響熔深的大小。電流過小，電弧不穩(wěn)定，熔深小，易造成未焊透和夾渣等缺陷，而且生產(chǎn)率低;
電流過大，則焊縫容易產(chǎn)生咬邊和燒穿等缺陷，同時(shí)引起飛濺。
因此，焊接電流必須選得適當(dāng)，一般可根據(jù)焊條直徑按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇，再根據(jù)焊縫位置、接頭形式、焊接層次、焊件厚度等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
電弧電壓是由弧長(zhǎng)決定的，電弧長(zhǎng)，電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低。
電弧電壓的大小主要影響焊縫的熔寬。
焊接過程中電弧不宜過長(zhǎng)，否則，電弧燃燒不穩(wěn)定，增加金屬的飛濺，而且還會(huì)由于空氣的侵人，使焊縫產(chǎn)生氣孔。因此，焊接時(shí)力求使用短電弧，一般要求電弧長(zhǎng)度不超過焊條直徑。
焊接速度的大小直接關(guān)系到焊接的生產(chǎn)率。為了獲得最大的焊接速度，應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下，采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時(shí)還應(yīng)按具體情況適當(dāng)調(diào)整焊接速度，盡量保證焊縫高低和寬窄的一致。

1、短路過渡焊接
CO2電弧焊中短路過渡應(yīng)用最廣泛，主要用于薄板及全位置焊接，規(guī)范參數(shù)為電弧電壓焊接電流、焊接速度、焊接回路電感、氣體流量及焊絲伸出長(zhǎng)度等。

（1）電弧電壓和焊接電流，對(duì)于一定的焊絲直徑及焊接電流（即送絲速度），必須匹配合適的電弧電壓，才能獲得穩(wěn)定的短路過渡過程，此時(shí)的飛濺最少。
不同直徑焊絲的短路過渡時(shí)參數(shù)如表：
焊絲直徑（㎜）?0.8?1.2?1.6
電弧電壓（V）? 18? 19? 20
焊接電流（A）?100-110?120-135?140-180


（2）焊接回路電感，電感主要作用：
a?調(diào)節(jié)短路電流增長(zhǎng)速度di/dt,?di/dt過小發(fā)生大顆粒飛濺至焊絲大段爆斷而使電弧熄滅，di/dt過大則產(chǎn)生大量小顆粒金屬飛濺。
b?調(diào)節(jié)電弧燃燒時(shí)間控制母材熔深。
c?焊接速度。焊接速度過快會(huì)引起焊縫兩側(cè)吹邊，焊接速度過慢容易發(fā)生燒穿和焊縫組織粗大等缺陷。
d?氣體流量大小取決于接頭型式板厚、焊接規(guī)范及作業(yè)條件等因素。通常細(xì)絲焊接時(shí)氣流量為5-15?L/min，粗絲焊接時(shí)為20-25?L/min。
e?焊絲伸長(zhǎng)度。合適的焊絲伸出長(zhǎng)度應(yīng)為焊絲直徑的10-20倍。焊接過程中，盡量保持在10-20㎜范圍內(nèi)，伸出長(zhǎng)度增加則焊接電流下降，母材熔深減小，反之則電流增大熔深增加。電阻率越大的焊絲這種影響越明顯。
f?電源極性。CO2電弧焊一般采用直流反極性時(shí)飛濺小，電弧穩(wěn)定母材熔深大、成型好，而且焊縫金屬含氫量低。


2、細(xì)顆粒過渡
（1）在CO2氣體中，對(duì)于一定的直徑焊絲，當(dāng)電流增大到一定數(shù)值后同時(shí)配以較高的電弧壓，焊絲的熔化金屬即以小顆粒自由飛落進(jìn)入熔池，這種過渡形式為細(xì)顆粒過渡。
細(xì)顆粒過渡時(shí)電弧穿透力強(qiáng)母材熔深大，適用于中厚板焊接結(jié)構(gòu)。細(xì)顆粒過渡焊接時(shí)也采用直流反接法。
（2）隨著電流增大電弧電壓必須提高，否則電弧對(duì)熔池金屬有沖刷作用，焊縫成形惡化，適當(dāng)提高電弧電壓能避免這種現(xiàn)象。然而電弧電壓太高飛濺會(huì)顯著增大，在同樣電流下，隨焊絲直徑增大電弧電壓降低。


CO2細(xì)顆粒過渡和在氬弧焊中的噴射過渡有著實(shí)質(zhì)性差別。氬弧焊中的噴射過渡是軸向的,而CO2中的細(xì)顆粒過渡是非軸向的，仍有一定金屬飛濺。

另外，氬弧焊中的噴射過渡界電流有明顯較變特征。（尤其是焊接不銹鋼及黑色金屬）而細(xì)顆粒過渡則沒有。


3、減少金屬飛濺措施
（1）正確選擇工藝參數(shù)，焊接電弧電壓：在電弧中對(duì)于每種直徑焊絲其飛濺率和焊接電流之間都存在著一定規(guī)律。在小電流區(qū)，短路過渡飛濺較小，進(jìn)入大電流區(qū)（細(xì)顆粒過渡區(qū)）飛濺率也較小。
（2）焊槍角度：焊槍垂直時(shí)飛濺量最少，傾向角度越大飛濺越大。焊槍前傾或后傾最、好不超過20度。
（3）焊絲伸出長(zhǎng)度：焊絲伸出長(zhǎng)對(duì)飛濺影響也很大，焊絲伸出長(zhǎng)度從20增至30㎜，飛濺量增加約5%，因而伸出長(zhǎng)度應(yīng)盡可能縮短。


4、保護(hù)氣體種類不同其焊接方法有區(qū)別。
（1）利用CO2氣體為保護(hù)氣的焊接方法為CO2電弧焊。在供氣中要加裝預(yù)熱器。因?yàn)橐簯B(tài)CO2在不斷氣化時(shí)吸收大量熱能，經(jīng)減壓器減壓后氣體體積膨脹也會(huì)使氣體溫度下降，為了防止CO2氣體中水分在鋼瓶出口及減壓閥中結(jié)冰而堵塞氣路，所以在鋼瓶出口及減壓之間將CO2氣體經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)行加熱。
（2）?CO2＋Ar氣作為保護(hù)氣的焊接方法MAG焊接法，稱為物性氣體保護(hù)。此種焊接方法適用于不銹鋼焊接。
（3）Ar作為氣體保護(hù)焊的MIG焊接方法，此種焊接方法適用于鋁及鋁合金焊接。