埋弧焊(精).ppt

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1、焊接方法及设备焊接方法及设备 埋弧焊埋弧自动焊接埋弧焊埋弧自动焊接 主讲：李淑华1 1目 录第7章 埋弧焊 7.1 埋弧焊原理 7.1.1 埋弧焊原理与特点 7.1.2 埋弧焊的应用 7.1.3 埋弧焊设备 7.1.4埋弧焊焊接现象 7.1.5 焊接材料2 27.2 埋弧焊焊接技术7.3 高效埋弧焊方法 7.3.1 带状电极堆焊 7.3.2 板电极埋弧焊 7.3.3填充金属焊接 3 3 第7章 埋弧焊 7.1 埋弧焊原理 7.1.1 埋弧焊原理与特点 埋弧焊原理 埋弧焊如图7.1所示。4 45 5埋弧焊焊接原理埋弧焊焊接原理6 6 由于电弧掩埋在焊剂里面，从外部看不见，因此称作埋弧焊(Subm

2、ersed Arc Welding：SAW)。7 7 此外，焊剂成为熔渣并与熔化金属反应，可以获得高质量的焊缝金属，以及美观、均匀的焊缝外形。8 8埋弧焊的主要优点1.焊接生产率高2.焊缝质量好3.焊接成本较低4.劳动条件好埋弧焊的主要缺点1.难以在空间位置施焊2.焊件装配质量要求高3.不适合焊接薄板和短焊缝 9 9 生产效率高生产效率高 一是电弧掩埋在焊剂层下燃烧，没有保护气一是电弧掩埋在焊剂层下燃烧，没有保护气散热损失，也基本没有电弧辐射能量损失，散热损失，也基本没有电弧辐射能量损失，ji ji金属飞溅小，电弧热的有效利用率高达金属飞溅小，电弧热的有效利用率高达9090以上，在各种电弧焊方

3、法中是热效率最高的。以上，在各种电弧焊方法中是热效率最高的。1010 二是焊丝上焊接电流的提供点(电极夹)很接近电弧，焊丝电阻产热量少，可以在大电流、高电流密度下以很大的焊丝熔化速度进行焊接，母材的熔深很大，因而对厚板和中厚板可以进行快速焊接或不开坡口焊接，以及单面焊接，焊接生产率很高。一次焊透20mm焊接速度最高可达60-150m/h，焊条6-8m/h1111 焊缝质量好 电弧及熔化金属受到焊剂的保护，没有空气污染。通过自动控制能够保持弧长处于一定数值，因此所形成的焊接金属品质良好，而且也很稳定。保护好，CO和H2气氛。冷却慢，冶金反应充分。自动调节，参数稳定。1212 焊接成本较低熔深大，

4、不开坡口，填充金属少。金属飞溅极少，没有焊条头损失。热量集中，热效率高，耗能少/长度（大厚件）1313 劳动条件好 机械化，自动化，操作简单，劳动强度低 无弧光辐射，烟尘和有害气体少。1414 埋弧焊存在的问题 难以在空间位置施焊 焊件装配质量要求高 不适合焊接薄板和短焊缝 适用材料有限 1515 适用材料有限 埋弧焊的应用对象还主要限定在碳素钢、低合金钢、不锈钢等钢材料的焊接上，而焊接有色金属存在困难。1616 7.1.2 埋弧焊的应用 埋弧焊由于其焊接生产率高及其它几项优点，在造船、锅炉、化工容器、桥梁、起重机械及冶金机械的制造中应用最为广泛。1717 主要对碳素结构钢、低合金结构钢、不锈

5、钢、耐热钢及其复合钢材等的各种钢板结构进行焊接。采用自动焊方式，能够得到成形和性能均符合要求的焊缝。1818 此外还发展了多丝埋弧焊、带极埋弧焊、金属粉末埋弧焊等，极大地提高了焊接生产率。在表面耐磨、耐腐蚀材料的堆焊方面也比其它方法更具优势。19192020 表7.1根据电极形状、电极数、行走装置的差别对埋弧焊装置作出分类。焊接电源采用普通的交流电源,电源的容量从500A到2000A，根据用途来选择.电源外特性一般为陡降特性。21212222 7.1.5 焊接材料 埋弧焊由于其熔深较大，使得焊缝金属的性质受到母材化学成分的影响很大，但焊丝及焊剂的组合也对其有很大的决定作用。因此除了应该正确进行

6、焊接条件的选择外，还需要对焊接材料作出选择。2323 焊丝标准 埋弧焊所用焊丝的成分及规格，各国都有自己的标准，国际焊接学会IIW(国际准化机构ISO)对焊丝也有标准，分别用于焊接不同的材料及各种形式的焊缝。2424 埋弧焊用的焊丝，应根据所焊钢材的类别及对接头性能的要求加以选择，并与适当的焊剂配合使用：2525低碳钢和低合金高强钢焊接应选用与母材强度相匹配的焊丝；耐热钢和不锈钢的焊接应选用与钢材成分相近的焊丝。2626焊接用钢盘条焊接用钢盘条CB/T 3429-2000适用于：手工电弧焊、埋弧焊、气焊、气体保护焊等用途的焊接用钢盘条。不适用于不锈钢盘条。2727非合金钢非合金钢H04EH04

7、EH08A A:S,P H08A A:S,P 不大于不大于0.0300.030H08E EH08E E：S,P S,P 不大于不大于0.0200.020H08C CH08C C：S,P S,P 不大于不大于0.0150.015H08MnAH08MnAH10MnSiAH10MnSiAH15AH15AH15MnH15Mn2828低合金钢低合金钢H15MnSiTiZrAlAH08MnAH10MnSiH15MnSiH15MnSiA2929合金钢合金钢H05SiCrMoAH05SiCr2MoAH05Mn2Ni2MoAH08Mn2Ni2MoA.H18iCrMoAH30CrMnSiA3030 焊丝尺寸与焊接

8、电流范围 各种直径焊丝的焊接电流范围如表7.2所示。31313232 焊剂 埋弧焊用焊剂的作用有如下几点：保护电弧；稳定电弧；对焊缝整形；参与焊接冶金（脱氧，去SP,掺合金）针对特殊姿势比如横向焊接等。3333根据制造方法分类：熔炼焊剂烧结焊剂熔炼焊剂 把配制好的原料在电炉中溶解，冷却后加以粉碎制成的焊剂称作熔炼焊剂。熔炼焊剂在熔化后急速冷却，通常呈玻璃状。熔炼焊剂中不能大量添加合金元素，但通过冶金反应可以使Mn和Si过渡到焊接金属中。3434 熔炼焊剂的特征有如下几点：焊缝外表美观；不易吸湿，通常在使用前不需要干燥；未熔化的焊剂可以重复使用。3535 烧结焊剂 把原料粉与合金元素相混合，通过

9、结合剂制成颗粒状，然后进行烧结。3636 烧结焊剂的特征有如下几点：大电流下的焊接操作性良好，适合于厚板高生产率焊接；焊缝金属的性能特别是冲击韧性优良；3737 烧结焊剂的特征有如下几点：大电流下的焊接操作性良好，适合于厚板高生产率焊接；焊缝金属的性能特别是冲击韧性优良；3838容易添加合金元素，比如采用低碳钢焊丝，通过改变焊剂即可对低合金钢进行焊接；与熔炼焊剂相比，消耗量少，经济性好；从小电流到大电流，可以采用同一粒度的焊剂进行焊接。3939 碱性、酸性的尺度 焊剂熔化成为熔渣，熔渣呈碱性还是呈酸性，对焊缝金属的性能、焊接操作性都有很大的影响。4040一般酸性焊剂的焊接操作性好，能得到漂亮的

10、焊缝，但焊缝冲击值低;碱性焊剂得到的焊缝冲击值高，抗裂纹能力强，但焊接操作性不太好。4141 通常用碱性度作为衡量熔渣碱性、酸性的尺度，如下表示：碱性度 B1=碱性成分的质量分数(CaO，MgO，MnO，FeO，Na2O)酸性成分的质量分数(Si02，Ti02，A1203)。B11碱性熔渣；B11酸性熔渣；B1=1中性熔渣4242按所含主要氧化物性质分按所含主要氧化物性质分酸性焊剂：B11碱性熔渣。4343按化学成分分类按化学成分分类按按SiOSiO2 2含量分含量分:1.1.高硅焊剂（高硅焊剂（SiOSiO2 2 大于大于30%30%）HJ*3*;HJ*6*HJ*3*;HJ*6*2.2.中硅

11、焊剂（中硅焊剂（SiOSiO2 2 10%-30%10%-30%）HJ*2*;HJ*5*;HJ*8*HJ*2*;HJ*5*;HJ*8*3.3.低硅焊剂（低硅焊剂（SiOSiO2 2 小于小于10%10%）HJ*1*;HJ*4*;HJ*7*HJ*1*;HJ*4*;HJ*7*按按MnOMnO含量分含量分:1.1.高锰焊剂（高锰焊剂（MnOMnO大于大于30%30%）HJ 4 *HJ 4 *2.2.中锰焊剂（中锰焊剂（MnOMnO 15%-30%15%-30%）HJ 3 *HJ 3 *3.3.低锰焊剂（低锰焊剂（MnOMnO 2 2%-15%-15%）HJ 2 *HJ 2 *4.4.无锰焊剂（无锰焊

12、剂（MnOMnO 小于小于2%2%）HJ 1 *HJ 1 *按按CaFCaF2 2含量分含量分:1.1.高氟焊剂（高氟焊剂（CaFCaF2 2大于大于30%30%）HJ*7*;HJ*8*;HJ*7*;HJ*8*;2.2.中氟焊剂（中氟焊剂（CaFCaF2 2 10%-30%10%-30%）HJ*4*;HJ*5*;HJ*6*HJ*4*;HJ*5*;HJ*6*3.3.低氟焊剂（低氟焊剂（CaFCaF2 2小于小于10%10%）HJ*1*;HJ*2*;HJ*3*HJ*1*;HJ*2*;HJ*3*4444HJ431HJ433HJ260HJ1704545 焊丝与焊剂的组配 焊丝与焊剂的组配对埋弧焊焊缝金

13、属的性能有着决定作用。4646 低碳钢的焊接可选用高锰高硅型焊剂，配用H08MnA焊丝，或选用低锰低硅型焊剂配用H08MnA、H10Mn2焊丝。低合金高强钢的焊接可选用中锰中硅型焊剂，配用适当的低合金高强钢焊丝。4747 耐热钢、低锰钢、耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂，配用相应的合金钢焊丝。铁素体、奥氏体钢一般选用碱度较高的焊剂，以降低合金元素的烧损及掺加较多的合金元素。4848 7.2埋弧焊焊接技术 焊接装置的构成 图7.24示出标准的埋弧焊焊接装置构成。焊接机本体由焊丝送进装置、控制装置及固定架、行走小车组成。49495050 接头的坡口形式 如何选择焊接区坡口的形状是一个重要的问题。坡口形状对接头的强度、可靠性、焊缝外观以及焊接成本都有影响。5151 对缝焊接 a.I型坡口 坡口形状如图7.25所示，适用于板厚12mm的焊接。板厚8mm，进行两面各一层焊接。5252 这种接头通常余高较大，因此不适合对余高有严格限制的场合。后一层的焊接通常要增大电流以保证可靠熔透。为了避免过大的余高，在后一层焊接前，要采用电弧气刨进行清根。53535454555556565757585859596060616162626363646465656666676768686969