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电渣焊工艺及原理简介

【摘要】:图7-28电渣焊1—焊件;2—凝固金属;3—熔池;4—渣池;5—导电嘴;6—焊丝;7—水冷铜滑块;8—冷却水管;9—焊缝。随着电极不断送进,金属熔池和渣池逐渐上升,熔池下部远离热源的金属逐渐凝固成焊缝。由于收弧部位容易产生缩孔和裂纹等缺陷,因此,在工件的上部装有引出板,以便把渣池和收弧部位易产生缺陷的那部分焊缝金属引出工件,焊后将引出部分割除。

电渣焊是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作为热源,将工件和填充金属熔化后冷却凝固形成焊缝的。电渣焊一般是在垂直立焊位置进行焊接,如图7-28所示。焊件被焊端面垂直相对,并保持20~40 mm的间隙,两侧通水冷却的成形铜滑块紧贴工件,并与工件端面构成一个方柱形空腔,挡住熔池和渣池,保证熔池金属凝固成形。

图7-28 电渣焊

1—焊件;2—凝固金属;3—熔池;4—渣池;5—导电嘴;6—焊丝;7—水冷铜滑块;8—冷却水管;9—焊缝。

电渣焊时,先使焊丝与引弧板短路接触引弧,不断加入固体焊剂,利用电弧热使固体焊剂熔化,形成渣池。当渣池达到一定深度后,将焊丝插入渣池,电弧熄灭,转入电渣焊过程。由于高温熔渣具有一定的导电性,当焊接电流从焊丝端部经过渣池流向工件时,在渣池内产生的大量电阻热将焊丝和工件边缘熔化,熔化的液态金属汇集在渣池下部,形成熔池。随着电极不断送进,金属熔池和渣池逐渐上升,熔池下部远离热源的金属逐渐凝固成焊缝。由于收弧部位容易产生缩孔和裂纹等缺陷,因此,在工件的上部装有引出板,以便把渣池和收弧部位易产生缺陷的那部分焊缝金属引出工件,焊后将引出部分割除。

与其他熔焊方法相比,电渣焊具有如下特点:

(1)渣池对熔池保护效果好,冷却缓慢,熔池保持液态的时间长,有利于焊缝化学成分的均匀化和气体、杂质的上浮,焊缝不易产生气孔和夹渣等缺陷。

(2)电渣焊适用于焊接厚度大的工件,由于热源体积大,故不论工件厚度多大都可不开坡口一次焊成。生产效率高,与开坡口的焊接方法相比,焊接材料的消耗量少。

(3)电渣焊焊接接头冷却速度慢,焊缝和热影响区在高温停留时间长,易产生粗大晶粒和过热组织,焊接接头冲击韧性较低,焊后一般应进行正火和回火处理。

电渣焊广泛应用于大型构件和重型机械制造业中,如锻焊和铸焊结构件。一般焊接厚度大于30 mm,也常用于难以采用埋弧焊和气体保护焊的某些曲面焊缝、现场施工中须在垂直位置焊接的焊缝、大面积堆焊,以及焊接性差的金属(如高碳钢、铸铁等)的焊接。