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窄间隙熔化极气体保护电弧焊技术优化

【摘要】:图1-5-46 窄间隙熔化级气体保护电弧焊的工作原理示意图a)细丝窄间隙焊 b)粗丝窄间隙焊1—喷嘴 2—导电嘴 3—绝缘导管 4—焊丝 5—电弧 6—母材 7—衬垫窄间隙焊主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高合金钢、铝合金及钛合金等,可以全位置焊,焊接板材厚度范围为30~300mm。

1.工作原理与特点

窄间隙熔化极气体保护电弧焊的工作原理如图1-5-46所示。这种弧焊方法有细丝窄间隙焊和粗丝窄间隙焊两种形式。细丝直径0.8~1.2mm,坡口间隙6~9mm,可进行单道或双道焊接。粗丝直径2~3mm,间隙10~15mm,可进行单道多层焊。

窄间隙焊常用窄而深的I形坡口或坡口角很小的V形坡口,可以节约焊接材料,提高生产效率,降低生产成本。焊接时热输入小,能减少焊接热影响区,改善接头的冲击韧度,残余应力小和变形小。后层焊道焊接时对前层焊道有回火的作用,可以降低焊前预热或焊后热处理的要求。

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图1-5-46 窄间隙熔化级气体保护电弧焊的工作原理示意图

a)细丝窄间隙焊 b)粗丝窄间隙焊

1—喷嘴 2—导电嘴 3—绝缘导管 4—焊丝 5—电弧 6—母材 7—衬垫

窄间隙焊主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高合金钢、铝合金钛合金等,可以全位置焊,焊接板材厚度范围为30~300mm。窄间隙焊在锅炉压力容器、压力管道、海洋平台、造船桥梁等领域均得到应用。

2.窄间隙焊的送丝方式

细丝窄间隙焊的典型送丝方式如图1-5-47所示。

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图1-5-47 细丝窄间隙焊的典型送丝方式

a)前后交错双丝 b)摆动单焊丝 c)编织单焊丝 d)预弯单焊丝 e)麻花状焊丝

图1-5-47a为将两根焊丝和两个导电嘴一前一后放置,每根焊丝指向各自侧壁,保证两侧母材均匀受热熔合。图1-5-47b、c为单焊丝通过导电嘴在坡口内对称摆动的送丝方法。图1-5-47d是使焊丝变成波浪状后再进入导电嘴,从导电嘴出来的焊丝随着不断熔化,电弧在坡口两侧之间摆动。图1-5-47e是将两根焊丝扭成麻花状后再进入导电嘴,每根焊丝熔化时,电弧自动绕麻花焊丝的中心轴旋转,使母材两侧均匀受热熔化。

粗丝不需摆动就能熔化坡口两侧的母材,但因采用大电流一般仅用于平焊。

3.弧焊工艺

窄间隙GMAW常用普通直流弧焊电源,也可以用脉冲弧焊电源,采用直流反接、喷射过渡。与普通GMAW一样,需根据母材性质、焊接位置、力学性能等要求设定焊接参数。