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焊接参数和工艺对焊缝的影响

一、电流、电压、焊接速度对焊缝的影响
电流、电压、焊接速度是决定焊缝尺寸的主要能量参数
1、焊接电流
焊接电流增大时(其他条件不变),焊缝的熔深和余高增大,熔宽没多大变化(或略为增大)。
2、电弧电压
电弧电压增大后,电弧功率加大,工件热输入有所增大,同时电弧拉长,分布半径增大,因而熔深略有减小而熔宽增大。余高减小,这是因为熔宽增大,焊丝熔化量却稍有减小所致。
3、焊接速度
焊速提高时线能量减小,熔深和熔宽都减小,余高也减小。因为单位长度焊缝上的焊丝金属的熔敷量与焊速成反比。
二、电流的种类和极性以及电极尺寸等的影响
1、电流的种类和极性
手工焊时地线接焊机的负极输出端,焊钳接焊机的正极输出端,此种方法为常用的直流反接法(即工件接负),特殊情况有时也会直流正接法(地线接焊机正极,焊把线接焊机负极)。
a、手工焊一般采用直流反接法:
b、气保焊一般采用直流反接法;
c、氩弧焊一般采用直流正接法。
熔化极电弧焊时,直流反接时熔深和熔宽都要比直流正接的大,交流电焊接时介于两者之间。这是因为工件(阴极)输出的能量较大所致。直流正接时,焊丝为阴极,焊丝的熔化率较大。
钨极氩弧焊时直流正接的熔深最大,反接最小。焊铝、铝镁及铝合金有去除熔池表面氧化膜的问题,只能用交流氩弧或脉冲气体保护焊,焊薄件时也可用反接。焊其他材料一般都用直流正接。
2、钨极端部形状、焊丝直径和伸出长度的影响
CO2焊接时如果电流不变,焊丝直径变细,则焊丝上的电流密度变大,热量集中,因此熔深增大,焊缝宽度减小,余高也增大。干伸长度增加时,焊丝电阻热增大,焊丝熔化量增多,余高增大,熔深略有减小。
三、焊缝成形缺陷及缺陷形成的原因
1、未焊透
熔焊时,接头根部未完全焊透的现象叫未焊透。形成的原因是焊接电流小,焊速过高或坡口尺寸不合适及焊丝未对准焊缝中心等造成。细焊丝短路过渡CO2焊时,由于是工件热输入低,容易产生这种缺陷。
2、未熔合
熔焊时,焊道与母材之间或焊道之间,未能完全熔化结合的部分叫未熔合。
3、烧穿
熔焊时,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔的现象叫烧穿。焊接电流过大、焊速过小或者间隙坡口尺寸过大都可能形成这种缺陷。
4、咬边
由于在焊接时参数选择不当,或者操作工艺不正确,沿焊道的母材部位产生的沟槽或凹陷叫咬边。
5、焊瘤
熔焊时熔化金属流淌到焊缝以外未熔合的母材上形成金属的现象叫焊瘤。焊瘤是由填充金属过多引起的,这与间隙和坡口尺寸小、焊速低、电压小或者焊丝伸出长度大等有关。
四、铝及铝合金的焊接
1、焊接材料
各种牌号铝合金的焊接通常可选用若干牌号的填充焊接材料。填充材料如选用不当,往往是产生裂缝和接头强度、塑性低以及耐腐蚀性不良的重要原因。
交流氩弧焊用氩气纯度一般应大于99.9%,氩气加放少量氧(约0.2-0.5%)作保护气体,在大规范焊接时有助于消除纯铝焊缝中的气孔。
2、焊接工艺及参数的选择
交流氩弧焊在焊接厚度大于5mm,熔化极气保焊在焊接厚度大于25mm,或焊件温度低于10°,且焊接热量输入低于补偿从焊缝向焊件的热导出时,应考虑采用预热。一般预热100度 便足以保证起始时熔透,而不必在焊接时另调整电流。变形铝合金一般预热不超过150°----200°。大型或形状复杂的铸件须预热至420度 左右,焊后缓冷。含镁4~5.5%的铝镁合金不得预热至100~230,因经此温度处理后,其抗应力腐蚀裂纹的能力下降。
氩弧焊焊接质量好,不存在残留焊剂腐蚀问题。熔化极氩弧焊采用射流过渡时,电弧挺度好,便于全位置焊且熔深大。利用大电流自动焊大于16---45mm对接接头时,可用大钝边双V型坡口,两层焊(正、反各一层)。

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