电弧焊与电渣焊-第5章 埋弧焊 ppt课件

1、第第5 5章章 埋埋 弧弧 焊焊 埋弧焊埋弧焊Submerged Arc Submerged Arc Welding) Welding) 是电弧在焊剂下熄灭以是电弧在焊剂下熄灭以进展焊接的焊接方法。本章将讲述进展焊接的焊接方法。本章将讲述埋弧焊的原理、冶金特点、焊接资埋弧焊的原理、冶金特点、焊接资料及其选配、焊接设备以及焊接工料及其选配、焊接设备以及焊接工艺等。艺等。 埋弧焊利用焊丝和焊件在焊剂下熄灭的电弧产生热量熔化焊丝、焊剂和母材而构成焊缝。 5.1 5.1 埋弧焊原理、特点及运用埋弧焊原理、特点及运用5.1.1 5.1.1 埋弧焊的任务原理埋弧焊的任务原理焊丝焊丝填充作用填充作用焊剂焊剂

2、维护和合金化作用维护和合金化作用埋弧焊原理图一、埋弧焊的优点一、埋弧焊的优点: : 1大I、高 J，电弧的熔深才干和焊丝，熔化速度大大提高，敷效率大大提高。2焊剂掩埋,隔热好,热效率最高达90以上，在一切的电弧焊中仅有的。3自动焊：引弧、移弧、送丝全是自动的。1. 1. 焊接效率高焊接效率高5.1.2 5.1.2 埋弧焊的特点埋弧焊的特点“高高“好好“好好 “低低1熔渣覆盖焊缝外表：拘谨作用 ；在焊缝冷却过程中，维护效果好。2自动移弧： 弧长稳定，宽窄均匀、波纹细密。2合格率99.8%，废品少，返修率低。1因效率高， 本钱降低无弧光、烟尘小、无飞溅、噪音低。2. 2. 焊接质量好焊接质量好3.

3、 3. 焊接本钱低焊接本钱低4. 4. 操作环境好操作环境好1. 构造顺应性较低构造顺应性较低1仅适用于平焊，焊位受限。2仅适用于中、厚板，且长、直焊缝。 多适用于黑色金属；白钢也有焊接。1可达性差。2设备复杂，不适于现场焊。一、埋弧焊的主要缺陷一、埋弧焊的主要缺陷 2. 资料顺应性较低资料顺应性较低3. 设备顺应性较低设备顺应性较低1. 1. 行业运用：造船、锅炉与压力容器、桥梁、超重行业运用：造船、锅炉与压力容器、桥梁、超重机械、核电站构造、海洋机械、核电站构造、海洋 构造、武构造、武器等制造部门。器等制造部门。2. 2. 外表改性：在基体金属外表堆焊耐磨或耐腐蚀的外表改性：在基体金属外表

4、堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。合金层。3.3.适用资料：碳素构造、低合金构造钢、不锈钢、适用资料：碳素构造、低合金构造钢、不锈钢、耐热钢等以及某些有色金属，如镍基耐热钢等以及某些有色金属，如镍基合金、钛合金、铜合金等。合金、钛合金、铜合金等。5.1.3 5.1.3 埋弧焊的运用范围埋弧焊的运用范围5.1.4 5.1.4 埋弧焊的分类埋弧焊的分类1.1.按送丝方式按送丝方式等速送丝埋弧焊变速送丝埋弧焊细焊丝高电流密度粗焊丝低电流密度适用范围适用范围2.2.按焊缝成形条件按焊缝成形条件双面埋弧焊单面焊双面成形埋弧焊细焊丝高电流密度粗焊丝低电流密度适用范围适用范围3.3.按焊丝数目按焊丝数目单丝埋弧焊双

5、丝埋弧焊高消费率对接 角接焊螺旋焊管等超高消费率对接焊多丝埋弧焊带极埋弧焊对接 角接 筒体纵缝 环焊缝耐磨 耐蚀合金堆焊适用范围适用范围纵列双丝横列双丝并联横列双丝串联单熔池式双熔池式带极埋弧焊1.1.机械维护作用好机械维护作用好2.2.冶金反响充分冶金反响充分 3.3.焊缝的化学成分稳定焊缝的化学成分稳定 4.4.焊缝的组织易粗化焊缝的组织易粗化 5.2 5.2 埋弧焊的冶金特点埋弧焊的冶金特点5.2.1 5.2.1 冶金特点冶金特点1.1.锰、硅的复原反响及过渡锰、硅的复原反响及过渡Fe +MnO=Mn+(FeO) 2Fe +SiO2=Si+2(FeO)5.2.2 5.2.2 低碳钢埋弧焊

6、的主要化学冶金反响低碳钢埋弧焊的主要化学冶金反响1 1锰、硅的复原反响锰、硅的复原反响2 2影响锰、硅过渡的要素影响锰、硅过渡的要素a.焊剂成分 焊剂中MnO、SiO2增多，锰和硅的过渡量添加。b.锰、硅的原始含量 含量越低，越有利于复原。c.焊剂碱度 提高焊剂碱度，可使锰的过渡量添加，使硅的过渡量减少。d.焊接参数 提高电压，锰、硅过渡量添加；增大电流锰、硅过渡量减少。C + O = CO3.3.去氢反响去氢反响1构成HF2CaF2 +3SiO2= 2CaSiO3 + SiF4SiF4 +3H= SiF(气体) +3HFSiF4 +2H2O= SiO2(气体) +4HF2构成OH MnO +

7、H= Mn +OH SiO2 +H= SiO +OH CO2 +H=CO +OH2.2.碳的氧化烧损碳的氧化烧损1脱硫反响FeS + M n= ( M n S ) + FeFeS + CaO= (Ca S ) + (FeO)FeS + M n O= (M n S ) + (FeO)2脱磷反响 2Fe3P +5 (FeO) + 3CaO= (CaO3 P2O5 ) + 11Fe2Fe3P +5 (FeO) + 4CaO= (CaO4 P2O5 ) + 11Fe4.4.脱硫和脱磷反响脱硫和脱磷反响5.3.1 5.3.1 焊丝焊丝 5.3 5.3 埋弧焊焊接资料埋弧焊焊接资料1.1.作用作用 1 1

8、焊接熔化焊接熔化 进入熔池进入熔池 填充、合金化的作用。填充、合金化的作用。 2 2导电作用尚未熔化部分导电作用尚未熔化部分2.2.分类：分类： 碳素构造钢焊丝、合金构造钢焊丝、不锈钢焊丝、碳素构造钢焊丝、合金构造钢焊丝、不锈钢焊丝、 有有色金属焊丝及特种合金焊丝。色金属焊丝及特种合金焊丝。5.3.2 5.3.2 焊剂焊剂2.2.分类：分类： 按制造方法按制造方法: :熔炼焊剂、烧结焊剂、粘结焊剂。熔炼焊剂、烧结焊剂、粘结焊剂。 1.1.作用：作用： 1 1造渣，隔绝空气造渣，隔绝空气 维护熔池金属。维护熔池金属。 2 2对熔化金属进展冶金处置对熔化金属进展冶金处置 控制焊缝金属的化控制焊缝金

9、属的化学成分学成分 保证焊缝金属的力学性能，防止气保证焊缝金属的力学性能，防止气 孔、裂纹和夹孔、裂纹和夹杂的产生。杂的产生。3.3.对焊剂的要求对焊剂的要求1应具有良好的焊接工艺性能；2应具有良好的焊接冶金性能；3其他要求5.3.3 5.3.3 焊丝与焊剂的匹配焊丝与焊剂的匹配1焊接低碳钢应思索焊丝与母材的等强匹配。2焊低合金高强时，除要求焊缝与母材等强外，还要保证焊缝的塑性和韧性，选用相应的焊丝和中锰中硅或低锰中硅型焊剂。3焊耐热、低温暖耐蚀钢时，选用与母材相匹配的具有焊耐热、低温暖耐蚀性的焊丝，配中硅和低硅型焊剂。4焊奥氏体或铁素体高合金钢时，主要保证焊缝与母材有相近的化学成分，使焊缝具

10、有与母材相匹配的特殊性能，同时也要满足力学性能要求。1. 1. 被焊资料的类别及对焊接接头性能的要求被焊资料的类别及对焊接接头性能的要求埋弧焊焊剂和焊丝的匹配主要根据:1稀释率高：应选合金元素高于母材的焊丝。2热输入高：应选合金元素高于母材的焊丝并配用中性焊剂。3焊接速度快：应选择适宜快速焊的焊剂。2. 2. 满足埋弧焊工艺特点的要求满足埋弧焊工艺特点的要求 5.4 5.4 埋弧焊设备埋弧焊设备5.4.1 5.4.1 埋弧焊设备的分类与组成埋弧焊设备的分类与组成一、埋弧焊设备的分类一、埋弧焊设备的分类1.1.按照用途按照用途通用焊接设备公用焊接设备2.2.按电源类型按电源类型交流直流3.3.按

11、送丝方式按送丝方式等速送丝式变速送丝式4.4.按焊丝数量按焊丝数量和截面外形和截面外形单丝双丝多丝带状电极焊车式悬挂式车床式悬臂式门架式5.5.按行走机构分按行走机构分二、埋弧焊设备二、埋弧焊设备的组成的组成埋埋弧弧焊焊设设备备埋埋弧弧焊焊机机辅辅助助设设备备机械机械系统系统焊接焊接电源电源控制控制系统系统焊接夹具焊接夹具焊件变位机焊件变位机焊机变位机焊机变位机焊剂回收器焊剂回收器中心中心作用：送丝、驱动电弧挪动、作用：送丝、驱动电弧挪动、铺撒焊剂。铺撒焊剂。作用：提供电能、提供电气特性、作用：提供电能、提供电气特性、参与参数调理。参与参数调理。作用：程序控制、参数调理、维持作用：程序控制、参

12、数调理、维持电弧稳定。电弧稳定。5.4.2 5.4.2 机械系统机械系统 埋弧焊机的机械系统包括送丝机构、焊车行走机构、机头调理机构、导电嘴、焊剂漏斗、焊丝盘等。1.1.送丝机构送丝机构1.电动机；2、4.圆柱齿轮；3.蜗轮蜗杆；5.摇杆；6、7.送丝滚轮2.2.焊车行走机构焊车行走机构1.电动机；2、4、7、8、10.蜗轮蜗杆；3、9.可换齿轮副；5、6.送丝滚轮；11、12.行走轮交流电动机拖动送丝机构和行走机构1.电动机；2、4.蜗轮蜗杆；3、7.行走轮；5.手柄；6.离合器直流电动机拖动的焊车行走机构3.3.机头调理机构机头调理机构Mz-1000型焊车的调理自在度4.4.导电嘴导电嘴偏

13、心式 滚轮式 夹瓦式 焊接工艺方法的选择 焊接工艺配备的选用 焊接坡口的设计 焊接资料的选定 焊接工艺参数的制定 焊接组装工艺的编制 操作技术参数及焊接过程控制技术参数的制定 焊接缺陷的检查方法及修补技术制定 焊前预处置和焊后热处置技术的制定 5.5 5.5 埋弧焊工艺埋弧焊工艺5.5.1 5.5.1 埋弧焊工艺的内容埋弧焊工艺的内容1.坡口设计及加工坡口设计及加工 114mm，可不开坡口，可不开坡口 21422mm，开，开“V坡口坡口 32250mm，开，开“X坡口坡口 坡口加工：用刨边机或气割。坡口加工：用刨边机或气割。 将坡口及焊接部位20mm以内外表的锈斑、油污、氧化皮清理干净。 方法

14、：手工去除；机械去除。5.5.2 5.5.2 焊前预备焊前预备2.2.焊件的清理焊件的清理3.3.焊丝的清理和焊剂的烘干焊丝的清理和焊剂的烘干 将焊丝外表的锈斑、油污等清理干净。 对焊剂严厉烘干。4.4.焊件的装配焊件的装配 焊件装配时，保证间隙均匀，高低平整。 加引弧板和引出板。5.5.3 5.5.3 对接接头埋弧焊工艺对接接头埋弧焊工艺1.1.对接接头单面焊对接接头单面焊1焊剂铜衬垫法 对焊接参数和装配间隙的要求不是非常严厉，且具有焊缝反面成形及尺寸稳定等优点。铜衬垫的截面外形2水冷滑块式铜垫法拉紧滚轮架与挪动式水冷铜滑块构造1.铜块；2.钢板；3.拉片；4.拉紧滚轮架；5.滚轮；6.加紧

15、调理安装；7.顶杆3热固化焊剂衬垫法 可用于焊接曲面焊缝，能有效防止熔池金属流溢。焊剂垫构造装配表示图热固化焊剂垫构造和装配表示图1.双面粘贴带；2热收缩薄膜；3.玻璃纤维布；4热固化焊剂；5.石棉布；6.弹性垫；7.焊件；8.焊剂垫；9.磁铁夹具；10.托板；11.调理螺钉2.2.对接接头双面焊对接接头双面焊1悬空双面焊法 不留间隙或间隙小于1mm；焊接第一面时，焊接参数应小。2焊剂垫双面焊法软管气压式皮膜气压式平带张紧式焊剂垫的构造焊剂垫的构造1.焊件；焊件；2.焊剂；焊剂；3.帆布；帆布；4.充气软管；充气软管；5.橡皮膜；橡皮膜；6.压板；压板；7.气室；气室；8.平带；平带；9.带轮带轮4焊条电弧焊封底双面焊法3暂时工艺衬垫双面焊法薄钢带垫石棉绳垫石棉板垫暂时工艺衬垫构造厚板焊条封底的多层埋弧焊典型坡口方式5多层双面焊法坡口角度适当坡口角度较小2.2.船形焊法船形焊法5.5.4 T5.5.4 T型接头和搭接接头埋弧焊工艺型接头和搭接接头埋弧焊工艺1.1.平角焊法平角焊法T形接头搭接接头