2010-05-09 17:58:07 阅读9 评论0 字号:大中小
1888年,俄罗斯发明了手工电弧焊接技术,使用无药皮的裸露金属棒来产生保护气体。直到20世纪初,在瑞典发明卡尔伯格过程(Kjellberg process)和Quasi-arc方法传入英国后,药皮焊条才开始发展起来。值得注意的是,由于成本较高,刚开始人们不怎么使用药皮焊条。但是随着人们对好的焊缝质量需求的日益增长,手工电弧也开始使用药皮焊条。金属棒(焊条)和工件之间形成的电弧会熔化金属棒和工件的表面,形成焊接熔池。同时,金属棒上熔化的药皮会形成气体和熔渣,保护焊接熔池不受周围空气的影响。因为熔渣会冷却、凝固,所以一旦焊缝焊完(或在熔敷下个焊道前)就必须从焊道上xx熔渣。在焊钳更换新的焊条前,手工电弧焊过程只能完成短焊缝的焊接。焊缝熔深浅,熔敷质量取决于焊工的技能
焊剂/焊条的类型
焊条药皮的化学成分对电弧的稳定性、熔深、金属熔敷率和定位能力有很大影响。焊条可分为三大类:
纤维素型焊条;氧化钛药皮焊条;碱性焊条。
1、纤维素型焊条的药皮中含有大量的纤维素,它的特点是电弧熔深深、摩擦变形速度快,这也提高了整个焊接速度。但由于焊缝沉淀物比较粗糙并且和流动的熔渣混合在一起,所以除渣很困难。这种焊条在任何位置都可以使用,而且因其在高架焊管(‘stovepipe’ welding technique)中的使用而为人们所熟悉。
特点:在所有位置都能形成较深的熔深;适用于向下立焊;良好的机械性能;产生大量的氢——有造成热影响区(Haz)裂纹的风险。
2、氧化钛焊条的药皮中含有大量的氧化钛(rutile)。氧化钛使起弧、平滑电弧操作和降低弧飞溅变得容易。这种通用焊条具有良好的焊接特性。在交流电或直流电下,它们可用于所有位置的焊接,特别适用于横角/立角位置的接头焊接。
特点:合适的焊缝金属机械性能;粘性熔渣能形成良好的焊道外形;定位焊接可能会产生流动的熔渣(含氟化物);易xx熔渣。
3、碱性焊条药皮中含有大量的碳酸钙(石灰石)、氟化钙(萤石)。这使它的熔渣比氧化钛型焊条的熔渣更易流动,这也是一种协助立焊和仰焊快速冷却的方法。这些焊条用于焊接中型和大型结构,要求具有较高的焊接质量、良好的机械性能和抗裂纹能力(过度拘束会产生裂纹)。
特点:低氢焊缝金属;要求高焊接电流/速度;焊道成形差(表面轮廓弯曲、粗糙);xx熔渣困难;金属粉末焊条包含加有金属粉末的涂料,可使焊接电流增加到{zd0}容许电流。因此,与药皮中不含铁粉的焊条相比,金属粉末焊条的金属熔敷速度和效率(金属熔敷比例)都有所提高,熔渣也很容易xx。由于熔敷速度快,铁粉焊条主要用于平焊、横焊和立焊。氧化钛焊条和碱性焊条没有显著的电弧特性,电弧力度较小,减少了焊道的熔深。
电源
焊条可以在交流或直流电源下使用。并不是所有的直流焊条都能在交流电源下使用,但交流焊条通常都能在直流电源下使用。
焊接电流
对焊接电流的选择取决于焊条的尺寸,生产厂商向用户推荐正常的操作范围和焊接电流。选择焊条尺寸的标准操作范围如左图所示。根据经验,选择电流所依据的焊条标准约是40A/mm(直径)。因此,一个直径为4mm的焊条{sx}的电流大小应该是160A,但实际的操作范围可以是140~180A。
目前,晶体管逆变技术可以生产出质量较轻的小型电源。这些电源越来越多的被用于工地焊接中,它们可以方便地在各个工作点间移动。这些电源由电力控制,可用于MIG和TIG焊,提高了电源的适应性。现在,密封的容器内也可以使用焊条。这些真空包装的焊条在使用前不需再进行烘焙。但是,如果包装被打开或者损坏,就必须依照生产厂商的说明重新烘焙焊条。
手工电弧焊
用手工操纵焊条、用电弧作为热源的焊接方法,又称手弧焊(见图)。焊条与工件各为一个电极,电弧引燃于其间。焊芯与工件的熔化金属形成焊缝金属,焊条药皮产生的气体和熔渣起保护熔池、稳定电弧和渗入合金的作用。使用不同的焊条可以焊接各类碳钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、镍和镍合金、铜和铜合金、铝和铝合金等材料。焊条直径有2~6毫米的一系列规格。小直径焊条适用于薄板(1~3毫米)和各种位置的焊接;大直径焊条适用于厚板的平焊和横焊位置。手工电弧焊机比较简单,主要组成部分为电源和焊钳,使用方便灵活。手工电弧焊的应用虽因气体保护电弧焊和其他高效焊接方法的发展而有所减少,但仍然是各个工业部门常用的焊接方法,用于多品种、小批量的焊接件最为经济,在许多安装焊接和修补焊接中还不能为其他焊接方法所取代。但焊工的操作技术水平对手工电弧焊质量影响很大,因此焊工必须接受严格培训,方能从事此种焊接工作。