氩弧焊工艺基础知识.doc

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薅羂羁蒅蒁肁肄芈螀肀膆蒃蚆聿芈芆薁肈肈蒁薇蚅膀莄蒃蚄芃薀螂蚃羂莃蚈蚂肄薈薄蚂膇莁蒀螁艿膄蝿螀罿荿蚅蝿膁膂蚁螈芃蒇薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃袄羀芇葿袃肂蒂莅袂芄芅螄袁羄薁蚀袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羀膅蚆羇肃莀薂羆膅膃蒈羅袅莈蒄羄肇芁螃羄腿蒇虿羃节艿薅羂羁蒅蒁肁肄芈螀肀膆蒃蚆聿芈芆薁肈肈蒁薇蚅膀莄蒃蚄芃薀螂蚃羂莃蚈蚂肄薈薄蚂膇莁蒀螁艿膄蝿螀罿荿蚅蝿膁膂蚁螈芃蒇薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃袄羀芇葿袃肂蒂莅袂芄芅螄袁羄薁蚀袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羀膅蚆羇肃莀薂羆膅膃蒈羅袅莈蒄羄肇芁螃羄腿蒇虿羃节艿薅羂羁蒅蒁肁肄芈螀肀膆蒃蚆聿芈芆薁肈肈蒁薇蚅膀莄蒃蚄芃薀螂蚃羂莃蚈蚂肄薈薄蚂膇莁蒀螁艿膄蝿螀罿荿蚅蝿膁膂蚁螈芃蒇薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃袄羀芇葿袃肂蒂莅袂芄芅螄袁羄薁蚀袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羀膅蚆羇肃莀薂羆膅膃蒈羅袅莈蒄羄肇芁螃羄腿蒇虿羃节艿薅羂羁蒅蒁肁肄芈螀肀膆蒃蚆聿芈芆薁肈肈蒁薇蚅膀莄蒃蚄芃薀螂蚃羂莃蚈蚂肄薈薄蚂膇莁蒀螁艿膄蝿螀罿荿蚅蝿膁膂蚁螈芃蒇薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃袄羀芇葿袃肂蒂莅袂芄芅螄袁羄薁蚀袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羀膅蚆羇肃莀薂羆膅膃蒈羅袅莈蒄羄肇芁螃羄腿蒇虿羃节艿薅羂羁蒅蒁肁肄芈螀肀膆蒃蚆聿芈芆薁肈肈蒁薇蚅膀莄蒃蚄芃薀螂蚃羂莃蚈蚂肄薈薄蚂膇莁蒀螁艿膄蝿螀罿荿蚅蝿膁膂蚁螈芃蒇薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃袄羀芇葿袃肂蒂莅袂芄芅螄袁羄薁蚀袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羀膅蚆羇肃莀薂羆膅膃蒈羅袅莈蒄羄肇 +氩弧焊工艺基础知识一.钨极氩弧焊(氩弧焊工艺基础知识) 以下内容是钨极氩弧焊的基础知识，建议用户认真阅读，对正确使用焊机很重要。 钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。借助产生在钨电极与焊体之间的电弧，加热和熔化焊材本身（在添加填充金属时也被熔化），而后形成焊缝金属。钨电极，熔池，电弧以及被电弧加热的连接缝区域，受氩气流的保护而不被大气污染。 氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图： 弧长一般取1-1.5倍钨电极直径。 停止焊接时，首先从熔池中抽出填充金属（填充金属根据焊件厚薄添加），热端部仍需停留在氩气流的保护下，以防止其氧化。 1.焊枪（焊炬） 钨极氩弧焊枪（也称焊炬）除了夹持钨电极，输送焊接电流外，还要喷射保护气体。大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。因此，焊枪的正确使用及保护是相当重要的。 钨电极负载电流能力（A) 钨电极直径（mm) 直流正极（焊枪接焊机输入一） 纯钨 钍钨 铈钨 1.0 20-60 15-80 20-80 1.6 40-100 70-150 50-160 2.0 60-150 100-200 100-200 3.0 140-180 200-300 4.0 240-320 300-400 5.0 300-400 420-520 2.气路 气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀（在焊机内)等组成。减压阀用以减压和调节保护气体的压力。流量计是标定和调节保护气体流量，氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计，这样使用方便、可靠。 3.氩气纯度 氩弧焊时材质对氩气纯度的要求 金属材料 铬镍不锈钢 太难熔金属 氩气纯度（%）99.7 99.98 4.规范参数 钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量，其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。其余参数如钨极伸出喷嘴的长度，一般取1-2倍钨极直径，钨电极与焊件距离（弧长）一般取1.5倍以下钨电极直径，喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。一般不锈钢氩弧焊规范如下： 电流种类 及极性 板厚 mm 卷边对接 对接加填充焊丝 焊丝直径 焊接电流（A) 氩气流量（L/min) 焊接电流（A) 氩气流量（L/min) 直流正接 （焊炬接焊机输出一） 0.5 30-50 4 35-40 4 1.0 0.8 30-50 4 35-40 4 1.0 1.0 35-60 4 40-70 4 1.6 1.5 45-80 4-5 50-85 4-5 1.6 2.0 75-120 5-6 80-130 5-6 2.0 3.0 110-140 6-7 120-150 6-7 2.0 焊缝表面颜色与气体保护效果 焊件材料效果 不锈钢 最好 良好 较好 不良 最坏银白、金黄 蓝色 红灰 灰色 黑色 5.钨极氩弧焊特有的工艺缺陷及防止措施 缺陷产生原因 防止措施 夹钨 （1）钨极直接 接触焊件 （2）钨极熔化 （1）采用高频引弧 （2）减少焊接电流或增加钨极直径 （3）调换有裂纹的钨极 气保护效果差 氩气纯度不高（1）采用纯度为99.99%的氩气 （2）有足够的提前送气和滞后停气时间 （3）做好焊前清理工作 （4）正确选择保护气流量 （5）增大喷嘴尺寸，电极伸出长度等 电弧不稳 （1）焊件上有油污 （2）钨电极污染 （3）钨电极直径过大 （4）弧长过长 （5）钨电极端头未磨好 （1）做好焊前清理工作 （2）去除污染部分 （3）使用正确尺寸的钨电极及夹头 （4）调整喷嘴距离 （5）重新磨制钨极端圆锥角大小 钨极损耗 （1）保护不好，钨电极氧化 （2）枪与焊机极性接反 （3）夹头过热 （4）钨电极直径过小 （5）停焊时钨电极被氧化 （1）清理喷嘴，缩短喷嘴距离，适当增加氩气流量 （2）更改焊枪与焊机输出的连接 （3）增大夹头直径 （4）调大钨极直径 （5）磨光钨电极，调换夹头 以上工艺规范仅供参考，如欲更深了解请参阅专业焊接工艺手册。 6.焊前清理 钨极氩弧焊对焊件和填充金属表面的污染相当敏感，因此焊前须清除焊件表面的油脂，涂层，加工用的润滑剂及氧化膜等。 7.安全技术 钨极氩弧焊操作者，必须戴好头面罩、手套、穿好工作服、工作鞋，以避免电弧光中的紫外线和红外线灼伤。 斯泰尔钨极氩弧焊机均装有高频引弧器，小功率的高频高压电虽不会电击操作者，但当绝缘性能不良时，高频电会灼伤操作者手的表皮，且很难治愈，所以焊接手把的绝缘性能一定要经常检查。 钨极氩弧焊接时，应加强焊接区的通风。在不能进行通风的局部空间施焊时，应戴供给新鲜空气面罩或防毒面具。 手工电弧焊对铸铁轴承座的修复工艺(图)摘要:介绍了小齿轮座底板的断裂情况,通过对其材料的技术性能、铁的可焊性等性能的分析,确定了手工电弧冷焊的施工方案,并提出了具体的焊接工艺,顺利完成了该工件的修复。关键词:手工电弧焊,修复,焊接中铝山西分公司氧化铝一分厂GM223 型管磨机小齿轮座,材质为HT15233 ,在使用过程中其底板四个地脚螺丝孔处两个断裂,一个发生裂纹。由于重新订货至少需时三个月,且生产形势较为紧张,要求管磨机早日投用,因此决定对该小齿轮座进行焊接修复。1缺陷情况及失效分析1.1 小齿轮座的断裂情况小齿轮座底板四个地脚螺丝孔有两个断裂(在小齿轮座同1) 底板断裂有两处,位置及裂口开头见图1、图2 ,断块尺寸270 mm250 mm70 mm,断口尺寸270 mm(100 mm130 mm) 。2) 底板断裂一处,见图1 ,已裂透。1.2 失效分析小齿轮座在使用中本身受到的拘束度较大。在管磨机运行过程中承受交变载荷作用。工件本身存在制造缺陷,在加强筋边缘与底板连接之处存在应力集中。运行中,由于大拘束度及交变载荷作用,预应力集中处发生破坏,形成裂纹,逐步扩展至筋板处,发生断裂。2 修复方案选择根据技术手段的现状,选用手工电弧焊方法进行修复。2.1 材料的技术性能参数 1) HT15233 的化学成分见表1 。1 化学成分% 2) HT15233r 的性能参数见表2 。2 性能参数2.2 铁的可焊性分析 由于铸铁的固有性质及冶金特性,给电弧焊带来了极大的困难,具体如下:1) 熔化后铸铁冷却速度快,在热影响区易出现白口组织,焊接时开裂倾向较大。2) 铸铁组成成分中,碳的含量高,在焊接过程中碳易被气化,容易产生气孔。3) 铸铁强度高,塑性差,焊接时残余应力大,易产生焊接热裂纹。4) 铸铁中C、S、P 等元素含量高,并在焊接过程中熔化到焊缝中,会增加金属的硬度,降低塑性和韧性,易产生裂纹,并降低可加工性。5) 铸铁在冶炼过程中,易出现石墨粗大化,石墨与基体产生间隙,使铸件在使用过程中油、水渗入形成氧化物,严重阻碍焊接时的熔合,同时,增加产生焊接裂纹和气孔的可能性。6) 铸铁在焊接熔化时,液态金属流动性很差,严重妨碍焊接时的熔合,熔池中熔渣和有害气体难以逸出,会在焊缝中产生严重缺陷。针对以上不利因素,必须从焊接工艺、操作方法、焊接程序、焊接材料几方面加以解决。2.3 焊接方法的选择铸铁手工焊可采用热焊和冷焊两种方法。手工电弧热焊是将工件整体加热到600 650 以上开始施焊,焊接过程中工作温度不得低于400 ,焊后马上加热到650 ,以消除应力退火。小齿轮座的重量为1. 74 t ,且氧化铝一分厂没有合适的加热装备,故采用手工电弧冷焊法修复。冷焊法是指用不预热、严格控制层间温度、小线能量的焊接方法进行焊接。2.4 焊接材料的选择HT15233 的可焊性较差且底座的下表面为加工表面,为保证焊接质量及下表面的可加工性宜采用纯镍基焊条Z308 进行焊接。但Z308 焊条价格昂贵,为节约费用,可采用以Z308 焊条焊隔离层、J507 焊条与Z308 焊条相互填充、Z308 焊条盖面的方法进行修复,这样既可降低成本又可保证焊接质量及下表面的可加工性能。Z308 焊条的机械性能见表3 。2. 5 焊接次序 1) 裂纹处按非加工面再加工面的次序施焊。 2) 断块处先焊筋板侧,保证焊透,再从另一侧清根、施焊。后焊筋板。3 焊接焊接前要对所有焊接部位进行彻底清理,清除所有结疤、油污等缺陷因素,然后再开始焊接准备。3.1 裂纹处焊接准备表面清理干净后,用角向抛光机修磨裂纹处至磨出所要求的双U 型坡口。修磨时要求消除所有裂纹倾向,坡口边缘平滑过渡,钝边、间隙以单边能焊透为准。3.2 断块处焊接准备两断块断裂口处形状基本规则,表面清理后用角向抛光机将断口按坡口所要求形状、尺寸修磨成双U 型坡口,钝边、间隙以单边能焊透、另一侧以清根为准,然后按尺寸在划线平台上将断块与小齿轮座本体组对、点固。3. 3 焊接小齿轮座焊接熔敷量较大,为减小焊接应力及焊接变形,保证焊接质量,采用两班工作制,固定高水平焊工施焊。焊接时环境温度保证在20 以上,夜班如果温度过低则停止焊接。为防止穿堂风,在施焊时搭设围篷以防风保温。焊接时先焊裂纹,然后再焊断裂块。焊裂纹时先焊两螺丝孔中间的裂纹,焊完后再焊外侧裂纹。1) 焊接前,Z308 焊条要150 烘干1 h ,J507 要250 烘干2 h ,烘干后放入保温桶中保温,随用随取。2) 每次焊接时都将焊道放置在水平位置,以利于操作。3) 焊接时采用短道、快速、不摆条、断续、分散焊法,每段长度不超过30 mm ,收弧时要填满弧坑。4) 焊完一道马上用钝头小锤锤击整个焊道以释放焊接应力,锤击速度要快,力量由重渐轻。5) 严格控制层间温度,每焊完一道必须冷却到50 以下方可继续施焊。6) 打底时采用小熔合比进行焊接,填充焊和盖面焊时可适当放大熔合比。7) 清除熔渣后,用五倍放大镜观察,无裂纹,再继续下一步焊接。浅析CO2气体保护焊焊接电源特性的构成CO 2气体保护焊是以CO 2 气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。由于CO2 源丰富、价格低廉等原因，在现代生产和工程中应用已经很普遍。CO2气体保护焊机的工艺性能（电弧的稳定性、焊接飞溅和焊缝成形等）都直接受焊接电源特性的影响。所以CO 2气体保护焊要求使用平硬特性的直流电源，并具有良好的动特性，是有科学依据的。一、CO2气体保护焊的工艺特点分析CO2气体保护焊具有焊接效率高、抗锈能力强、焊接变形小、冷裂倾向小、熔池可见性好、以及适用于全位置焊接等优点。究其不足主要是：很难使用交流电源，焊接飞溅多。特别是采用短路过渡形式时，在焊接过程会产生大量的金属飞溅。造成大量金属的损失，使熔敷率降低，焊后清理工作量增加。同时，飞溅的产生降低了电弧的稳定性，严重影响焊接质量。此外采用短路过渡的CO2体保护焊还存在焊缝成形差的工艺缺点。主要表现为焊缝表面不光滑、熔深浅、焊缝成形窄而高，容易出现未熔合的焊接缺陷。所以要使CO2气体保护焊在工业生产中得以广泛推广和应用，则必须解决和控制这些工艺问题。二、CO2气体保护焊中短路过渡的工艺分析CO2体保护焊中短路过渡的初期和后期都会产生飞溅。每次燃弧时，电弧会冲击熔池而产生飞溅；当焊丝熔化形成熔滴与熔池接触，液桥还没有铺展开时，由于接触面积小，电流密度大，而发生汽化和爆炸产生“瞬时短路”飞溅；当熔滴与熔池短路金属液桥铺展开时，在液态金属的表面张力、重力、以及流过液桥的电流所产生的电磁收缩力的作用下，形成液桥缩径并急剧减小，短路电流密度剧增，使液态金属在瞬间发生汽化和爆炸而产生飞溅。同时，液桥金属的汽化和爆炸，不仅产生飞溅，还会引起熔池的剧烈震荡，从而导致焊缝成形不良和电弧的稳定性降低。焊接时对母材的加热的热源主要是燃弧能量。CO2 气体保护焊过程中，短路时间占了很大的比例，且短路过程几乎不会给母材提供热能。其燃弧时间比其它焊接工艺都短，所以导致对母材的加热不足，从而造成焊缝余高大、焊缝窄、熔深浅、未熔合等焊缝成形缺陷。三、CO 2 气体保护焊焊接电源特性的构成从上述对CO 2 气体保护焊短路过渡特点的分析可知，焊接电弧的工艺效果将取决于电源特性的不同。电源特性包括电源静特性和动特性。1、焊接电源的静特性构成焊接电源的静特性即电源输出电压与输出电流之间的变化关系，表达这一关系的曲线称为电源静特性曲线。不同的焊机有不同的静特性，分别有平硬特性和下降特性。电源静特性的确定离不开焊接电弧的特性（在弧长不变状态下，电弧电压与电弧电流之间的关系）。电弧具有很高的动态响应，故一般可以认为电弧动态特性与其静态特性相同，其静特性曲线呈U形。U形曲线分为下降段、水平段和上升段，CO 2 气体保护焊的电弧静特性处于上升段。电源静特性与电弧特性的交点，为焊接电弧的工作点，图1为两种电源特性和电弧负载特性曲线图，图中P1是平硬特性，P2是下降特性。CO 2 气体保护焊过程有两种负载状态：熔滴短路时为电阻状态，其特性为L1 ；燃弧时为压缩电弧状态，其特性为L 2。现在我们来分析哪一种电源静特性适合于CO 2 气体保护焊。图一对于静特性分别为P 1，P 2的焊接电源（图1），如果焊接电流均为I H，在短路负载L 1的状态下，由于静特性曲线斜率不同，平硬特性的焊机输出短路电流I S1比下降特性的焊机输出短路电流I S2高得多，所以平硬特性P 1的焊机的短路液桥爆断电流和焊接飞溅比下降特性焊机要大。在燃弧状态下，即电弧特性为L 2，平硬特性的焊机输出电流和电弧电压最低，即IA1IA2，U A1U A2,所以下降特性焊机具有较大的熔深和较好的焊缝成形。一般工艺条件下，都希望增加燃弧能量和改善焊缝成形，但要使CO 2 气体保护焊能适应全位置焊接，就要求燃弧能量不能太大。如果燃弧能量太大，则液体金属容易流淌，那么，在进行立焊、横焊、仰焊时就难以控制熔滴的下淌，所以不能采用下降的电源静特性。CO 2 气体保护焊中，依靠弧长变化引起的电流和焊丝熔化速度的变化，使弧长得到恢复。电弧这种自调作用的强弱，会影响电弧长度在干扰下的恢复能力和弧长的稳定性。恢复电弧长度的决定因素，是焊接电流和焊丝熔化速度的变化量。而不同的电源静特性曲线决定了焊接电流的变化量不同。也就是说，电源静特性将影响弧长调节的灵敏度。图2所示，P 1是平硬特性，P 2下降特性。当电弧受到外界干扰，使弧长从正常电弧长度L 0变短为L 1，则平硬特性P 1焊机输出电流增加了I 2，则焊丝熔化速度增快，使弧长恢复正常。故平硬特性P 1焊机的电流和焊丝熔化速度变化量较大，弧长恢复到正常值所需时间短；同样，当电弧长度变化至L 2时，平硬特性焊机的电流和焊丝熔化速度的变化量也比下降特性P 2焊机大，其恢复时间较短。故无论是弧长变短还是变长，平硬特性焊机总比下降特性焊机的弧长恢复时间短，电弧自调性能更好。所以CO 2 气体保护焊焊接电源的静特性应选平硬特性。图二2、焊接电源动特性的构成所谓弧焊电源的动特性，是指焊接电源对焊接电弧这样的动负载所输出的电流和电压与时间的关系，是衡量焊接电源对负载瞬变的反应能力。对CO 2 气体保护焊来说，由于存在金属熔滴的短路过渡，使负载状态常在燃弧和短路之间切换。并且，从燃弧到短路以及从短路到燃弧的过渡过程，造成输出电流和电压的瞬时变化，对焊接飞溅和焊缝成形都存在着重大的影响。焊接飞溅受到电源动特性直接影响的原因是：短路电流峰值的高低和增长率的快慢直接受焊机动态反应快慢的影响。若动态响应太快，则短路电流峰值过高，增长率过快，在短路液桥形成之前，就引起爆断和飞溅，而形不成短路过渡形式，这种飞溅的特点是频率较高、颗粒小；若动态响应太慢，则短路电流增长率慢，峰值小，电流生产的磁收缩力不足以保证短路液桥的顺利过渡，短路过渡时间长，产生的飞溅特点是：频率较低，颗粒粗大。因此，要求焊接电源要具有恰当的短路电流增长速度，以避免较大的飞溅。短路电流对焊接接头的加热、焊缝的熔深和成形的作用不大，影响焊缝的熔深和成形主要是燃弧能量，即燃弧的电流和电压。由于焊接时存在短路过程，故电源电压不能太高，则稳态时的燃弧电流较小，所以短路结束后的电流变化过程是燃弧能力的重要组成部分。也就是说，焊机的动态特性对焊缝成形和熔深有重要的影响。动特性越慢，短路结束后电流过渡时间越长，所提供的燃弧能力越大，焊缝成形越好，熔深越大。但过慢的动特性又会使电流增长率过缓，而导致飞溅严重，甚至破坏电弧的稳定性。所以，必须选用适当的动特性电源来保证焊接工艺的要求。总之，从熔滴过渡形式、焊接工艺特点、电弧自身调节作用、电弧静特性与焊接电源静特性的匹配情况几方面的分析探讨可知，动特性良好、静特性为平硬特性的直流焊接电源，最适合的CO 2 气体保护焊焊接电源。改善细丝CO2气体保护焊接引弧性能的一种方(1.山西省工业设备安装公司，山西太原030012；2.临汾地区建筑工程总公司，山西临汾041000)table=98%,#fffffftrtd摘要：介绍了CO2气体保护焊收弧时焊接规范、参数进行自动切换，减小收弧后焊丝端头形成的固态金属熔球直径，改善了再次引弧时的引弧性能。 关键词：CO2气保护焊；性能；短路中图分类号：TG444+.73文献标识码：A/td/trtrtd引言 细丝CO2焊常采用焊丝直接与工件接触短路的方法引弧，收弧后常在焊丝端头形成一个几倍于焊丝直径的固态金属熔球。这个粗大的金属熔球一方面减少了焊丝与工件短路时的接触电阻，另一方面增大了焊丝伸出长度部分的热容量，所以再次引弧时，往往不能一次短路爆断就引燃电弧，而要重复短路n次才将电弧引燃。细丝CO2焊电弧引燃所经历的重复短路次数和建立电弧所需时间的长短是衡量CO2焊引弧性能如何的两个重要指标。它们直接影响焊道开始区段的熔深和飞溅量的大小，所以在细丝CO2焊收弧时尽量抑制粗大固态金属熔球的形成，对缩短电弧再引燃时重复短路次数和建立电弧所需时间、改善引弧性能和提高焊道开始区段焊接质量意义重大。改善细丝CO2焊引弧性能的方法很多，本文就在焊接按下停止按钮时将焊接规范参数自动切换成短路过渡规范参数收弧进行试验总结。1试验条件及方法1.1试验条件焊接电源：NBC-500气体保护焊机；焊丝直径(mm)：12；焊丝伸出长度(mm)：25；保护气体：CO2；气体流量(L/min)：13；试验电弧电压(V)：35；试验电流(A)：200，250，300。1.2试验方法对气体焊机中的送丝电路和调节电源外特性电路进行适当改造。焊接过程中按下停止按钮时，焊接规范参数将自动切换成电弧电压18V，焊接电流160A进行收弧。收弧后，分别测量不同电流情况下焊丝末端固态金属熔球尺寸，然后再引弧，同时用SC-10示波器记录出每种金属熔球尺寸下，引弧时电压和电流的波形变化情况，最后从所记录的波形上数出引弧重复短路次数，并算出建立电弧所需时间。2短路过渡收弧对引弧性能的改善利用焊接规范参数直接收弧和从焊接规范参数切换成短路过渡规范参数收弧，焊丝末端固态金属熔球直径大小见表1。表1两种规范参数收弧时焊丝熔球直径试验次数 收弧条件熔球直径mm以焊接规范参数直接收弧A以短路过渡规范参数收弧A20025020020025030013.143.183.201.891.881.9223.003.243.161.871.901.9032.963.103.261.861.901.88平均值3.303.173.211.871.891.90利用焊接规范参数直接收弧，焊丝末端固态金属熔球直径大；切换成短路过渡规范参数后收弧，焊丝末端固态金属熔球直径减少了40%左右，焊接电流为250A，上述两种规范参数收弧再引弧的参数见表2。重新引表2两种规范参数收弧再引弧的参数引弧参数收弧形式重复短路次数总短路时间s空载次数总空载时间s建立电弧所经历时间s焊接规范参数直接收弧30.3420.420.76短路过渡规范参数收弧20.2210.160.38弧的重复短路次数和试验结果表明，切换成短路过渡规范参数收弧，焊丝末端固态金属熔球直径小，减少了引弧时的重复短路次数，缩短建立电弧所需时间50%左右，再引弧时焊缝质量亦得到改善。一般说来，焊丝末端固态金属熔球直径越大，熔球与工件相接触面积越大，电阻值越小，接触电阻热也就越小。另外，固态金属熔球直径越大，焊丝伸出长度部分的热容量也就越大，焊丝与工件短路见图1。图1中A点附近焊丝的温度也就低。而焊枪导电咀与焊丝的接触点B处电阻热较多，则易在B点附近过热爆断。这时爆断的焊丝长度大于维持电弧燃烧的长度，所以电弧无法建立。于是焊丝再短路，再爆断，如此反复几次直至被爆断的焊丝长度等于或小于维持电弧燃烧长度，电弧建立。焊丝末端固态金属熔球直径小，A点接触面积小，通过接触面的电流密度增加，电阻热增加。另一方面，熔球尺寸小，热容量减少，这使得焊丝易在A点附近过热爆断，爆断长度短，电弧易引燃。3结论3.1采用短路过渡规范参数收弧，可以减少焊丝末端固态金属熔球的直径，改善引弧性能。3.2该方法对焊机中的送丝电路和调节电源外特性电路改造简单，现场操作方便易行，具有一定的推广作者简介：谢亚斌(1965)，男，山西万荣县人，工程师，本科；景德善(1963)，男，山西临汾人，工程师，本科。手工钨极氩弧焊手工钨极氩弧焊 在焊接时为保护焊缝不被空气影响，常采用气体和熔渣联合保护。当独使用外加气体来保护电弧及焊缝，并作为电弧介质的电弧焊，称为气体保护焊。氩弧焊是采用氩气作为保护气体的一种气体保护焊方法。在氩弧焊应用中，根据所采用的电极类型可分为非熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊两大类。非熔化极氩弧焊又称为钨极氩弧焊，是一种常用的气体保护焊方法。4.4.1 焊接过程钨极氩弧焊又称钨极惰性气体保护焊，它是使用纯钨或活化钨电极，以惰性气体氩气作为保护气体的气体保护焊方法，如图4-25所示。钨棒电极只起导电作用不熔化，通电后在钨极和工件间产生电弧。在焊接过程中可以填丝也可以不填丝。填丝时，焊丝应从钨极前方填加。钨极氩弧焊又可分为手工焊和自动焊两种，以手工钨极氩弧焊应用较为广泛。 图4-25 钨极氩弧焊 图4-26氩弧焊焊接设备1-钨极；2-导电嘴；3-绝缘套；4-喷嘴；5-氩气流； 6-焊丝；7-焊缝；8-工件；9-进气管4.4.2 钨极氩弧焊的特点 钨极氩弧焊的优点是：由于焊缝被保护得好，故焊缝金属纯度高、性能好；焊接时加热集中，所以焊件变形小；电弧稳定性好，在小电流（10A）时电弧也能稳定燃烧。并且，焊接过程很容易实现机械化和自动化。缺点是：氩气较贵，焊前对焊件的清理要求很严格。同时由于钨极的载流能力有限，焊缝熔深浅，只适合于焊接薄板（ 6mm）和超薄板。为了防止钨极的非正常烧损，避免焊缝产生夹钨的缺陷，不能采用常用的短路引弧法，必须采用特殊的非接触引弧方式。氩弧焊主要被用来焊接不锈钢与其它合金钢，。同时还可以在无焊药的情况下焊接铝、铝合金、镁合金及薄壁制件。自动埋弧焊机控制电路及其维修(图)摘要:对焊机控制电路进行了分析,介绍了常见故障及处置办法.关键词:自动焊;埋弧焊机;控制电路;维修前言 MZ-1-1000A、MZ-1-1000B型自动埋弧焊机由弧焊电源、机头2大部件组成。 根据电弧焊理论，电弧之所以能维持燃烧，主要原因是在焊丝的熔化过程中存在着自动调节过程。对高质量要求的焊缝来说，仅依靠电弧的自身调节作用是不够的。目前，大多数埋弧焊机都采用了“强迫调节”方式，这种方式是依靠外力改变送丝速度，使弧长在受扰动时“强迫”弧长恢复。 电弧强迫调节系统，一般是采用电弧电压Ua作为反馈的变速送丝调节系统（采用电弧电压的原因是，它能间接反映出电弧长度而又容易取出）。图1为电弧电压反馈送丝调节系统的原理框图。 这是一个闭环控制系统。电弧电压采样，与给定值比较后的差值经放大去控制送丝电机，最后调节电弧的长度。其调节过程可用图2来说明。 设电弧的原始工作点为a点，由于扰动弧长升高使工作点变化到b点，相应的电弧电压由Ua升到Ub，这一变量反馈到系统中，送丝电机加快输送焊丝，使弧长降低，工作点恢复到a点。反之，扰动使弧长变低（至c点）时，系统调节焊丝输送速度变慢，使弧长升高到原长度。1电路分析 自动埋弧焊机电气控制结构原理框图见图3。电路实际弧压反馈式送丝自动调节系统、小车调速控制及起动与停止控制3大部分。1.1 弧压反馈式送丝系统 该系统的组成为图3虚线框内部分，其中包括“指令电压” 、“采样” 、“比较” 、“换向” 、“特性控制” 、“触发”及晶闸管主电路等。该部分的电气原理图如图4所示。 焊丝工作过程按照焊机的一般工作要求,焊丝在起动前必须先调整到与工件微接触短路状态(空载起弧时,先慢送丝,使空载刮擦后产生微接触).焊丝与工件短路时,电弧电压为零.之后送丝系统会控制送丝电机进行下面的工作过程:快速反抽起弧-弧压升高,反抽速度逐步减慢下送-弧压继续升高至稳定值,送丝速度逐步增加至V送=V熔.1.1.2信号处理电路中,指令电压、“采样”与“比较”等部分为信号处理环节。电位器RP*1输出电弧电压手指令值UgoUa为电压实际值,通过电阻R3、R4、R、及二极管VD6组成的“采样”电路将Ua转换成反馈信号Ufo指令电压Ug与反馈电压Uf在RP*1R4及VC、VD19、R6等组成的电路中“比较”即反向叠加后，在a、b点及c、d点输出2种信号Uab与Ucd。UabUcd同UgUa的关系如图五所示。1.1.3换向电路 该电路的作用是当焊丝在反抽起弧结束转入到送丝焊接时，由继电器K4切换送丝电机方向。晶体管V2V1的作用是将Uba信号放大，驱动K4动作。在起弧开始阶段，“比较电路”中UgUfoUba为“”，V1导通V2截至，K4处于释放状态，K4常闭触头接通送丝电机电枢回路，送丝电机转向为抽丝状态。随着电弧电压的建立，Uf升高并逐步抵消Ug,Uba亦随之减小至零。这时V1因无基极电流而截至，V2导通，K4吸合，电机得主电路由K4常闭触点转为常开触点接通，电机电枢电压方向改变，转向随着改变，使焊丝转入下送状态，正常焊接时UfUg，Uba为负，K4维持在吸合状态。1.1.4 特性控制电路比较电路的另输出信号Ucd主要用来控制送丝电机的速度。在这个信号输出至触发电路前必须考虑2个问题：一是电弧电压对焊丝输送控制灵敏度，因为这是一个闭环控制系统，系统灵敏度必须恰当，灵敏度过高会造成系统振荡，无法焊接，过低则弧长稳定性能差。二是换向继电器K4在起弧