焊丝直径对焊缝形状及性能的影响
焊丝直径的大小直接影响焊接熔敷率,在电流一定的条件下,细焊丝的电流密度较大,熔敷效率高。但是送丝机的送丝速度是有限的,为了得到更高的熔敷率,焊丝越细,焊缝熔深越大,同事熔宽越小。
焊丝伸出长度对焊缝形状及性能的影响
焊丝伸出长度指导电嘴之外焊丝到工件的伸出长度。在焊接开始时一般使伸出长度大约为焊丝直径的8倍,随着焊接过程的进行,应逐步调整伸出长度使在电流相同时焊丝的熔化效率比较好。导电嘴应定期更换,以保证导电嘴可靠地将电流向焊丝传递。增加伸出长度,伸出长度上的电压也会增加,从而使电弧电压下降。因此,在增加伸出长度时,需要同时增加电源的电压输出,以保证焊缝成形和质量。增加伸出长度可以使焊接熔敷率提高25%~50%。当对焊缝熔深要求较高时,通过增加伸出长度来提高熔敷率也许不是一个好的方法,但是当焊接薄板时,通过增加伸出长度却可以有效地减小熔深,从而避免烧穿。需要指出的是,伸出长度是不可以随意增加的,一般认为伸出长度的上限,对于2.0mm、2.4mm、3.2mm直径焊丝为75mm,对于4.0mm、4.8mm、5.6mm直径焊丝为125mm。
窄间隙埋弧焊
厚度在50mm以上的焊件若采用普通的V形或U形坡口埋弧焊,则焊接层数、道数多,焊缝金属填充量及所需焊接时间均随厚度成几何级数增长,焊接变形也会非常大而且难以控制。窄间隙埋弧焊就是为了克服上述弊端而发展起来的,其主要特点为:
1.窄间隙坡口底层间隙为12~35mm,坡口角度为1°~8°,每层焊缝道数为1~3,常采用工艺垫板打底焊;
2.为避免电弧在窄坡口内极易诱发的磁偏吹,通常采用交流电弧而不采用直流电弧,晶闸管控制的交流方波电源是一种理想的电源;
3.为了提高窄坡口埋弧焊的熔敷和焊接速度,采用串列双弧焊是有效途径,如AC-AC或DC-AC组合的串列双弧;
4.为使焊丝送达厚板窄坡口底层,需设计能插入坡口内的专用窄焊嘴,焊丝外伸长度常取为50~75mm,以获得较高熔敷速率;
5.要采用专用焊剂,其颗粒度一般较细,脱渣性应特别好,为满足高强韧性焊缝金属性能,大多数采用高碱度烧结型焊剂;
6.为保证焊丝和电弧在深而窄坡口内的正确位置,常常需要采用自动跟踪控制。
埋弧焊控制系统
埋弧焊基本的控制系统由5个部分组成,包括:
1.送丝速度控制,在恒压系统中控制焊接电流,在恒流系统中控制焊接电压。
2.焊接电压的参数给定,在恒压系统中控制焊接电压,在恒流系统中控制焊接电流。
3.焊接启动/停止开关
4.手动或自动行走选择开关
5.待焊状态焊丝的送进/回抽
半自动埋弧焊控制系统相对简单,只需要送丝速度控制。在恒压电源系统中要保证焊丝的等速送进,在恒流电源系统中则需要监控焊接电压,通过调整送丝速度来保持稳定的焊接电压。最简单的送丝机仅有一个旋钮,用来设定送丝速度。
在埋弧焊数字控制系统中普遍采用电流、电压和送丝速度的数字显示。典型的数字控制包括:送丝速度控制、焊接电源控制(电压控制)、焊接启/停、自动/手动行走选择、焊丝送进/回抽、试车、火口填充以及焊剂的送给控制。埋弧焊数字控制系统的优势在于对焊接过程的精准控制。但是,其不能与所有焊接电源兼容。