無(wú)縫焊接 - 工業(yè)技術(shù)
無(wú)縫焊接原理是氣體保護(hù)電弧焊簡(jiǎn)稱氣體保護(hù)焊或氣電焊,它是利用電弧作為熱源,氣體作為保護(hù)介質(zhì)的熔化焊。在焊接過(guò)程中,保護(hù)氣體在電弧周圍造成氣體保護(hù)層,將電弧、熔池與空氣隔開(kāi),防止有害氣體的影響,并保證電弧穩(wěn)定燃燒。氣體保護(hù)焊,可以按電極的狀態(tài)、操作方式、保護(hù)氣體種類、電特性、極性、適用范圍等不同加以分類。
分類
無(wú)縫焊接根據(jù)具體情況的不同,氣體保護(hù)焊可采用不同的氣體,常用的保護(hù)氣體有二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣及混合氣體。它和鎢極氬弧焊的區(qū)別:一個(gè)是焊絲作電極,并被不斷熔化填入熔池,冷凝后形成焊縫;另一個(gè)是保護(hù)氣體,隨著熔化極氬弧焊的技術(shù)應(yīng)用,保護(hù)氣體已由單一的氬氣發(fā)展出多種混合氣體的廣泛應(yīng)用,如Ar80%+CO220%的富氬保護(hù)氣。
無(wú)縫焊接工藝焊點(diǎn)小,焊縫窄,整齊美觀,焊后無(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單處理工序。
鎢極氬弧焊特點(diǎn)
- 1可以焊接化學(xué)性質(zhì)非常活潑的金屬及合金。惰性氣體氬或氦即使在高溫下也不與化學(xué)性質(zhì)活潑的鋁、鈦、鎂、銅、鎳及其合金起化學(xué)反應(yīng),也不溶于液態(tài)金屬中。用熔渣保護(hù)的焊接方法 - 如手弧焊或埋弧焊等很難焊接這些材料,或者根本不能焊接。
- 2可獲得體質(zhì)的焊接接頭。用這種焊接方法獲得的焊縫金屬純度高,氣體和氣體金屬夾雜物少,焊接缺陷少。對(duì)焊縫金屬質(zhì)量要求高的低碳鋼、低合金鋼及不銹鋼常用這種焊接方法來(lái)焊接。
- 3可焊接薄件、小件。
- 4可單面焊雙面成形及全位置焊接。
- 5焊接生產(chǎn)率低。
鎢極氬弧焊所使用的焊接電流受鎢極載流能力的限制,電弧功率較小,電弧穿透力小,熔深淺且焊接速度低,同時(shí)在焊接過(guò)程中需經(jīng)常更換鎢極。
熔化極氬弧焊工作原理及特點(diǎn)
焊絲通過(guò)絲輪送進(jìn),導(dǎo)電嘴導(dǎo)電,在母材與焊絲之間產(chǎn)生電弧,使焊絲和母材熔化,并用惰性氣體氬氣保護(hù)電弧和熔融金屬來(lái)進(jìn)行焊接的。
它和鎢極氬弧焊的區(qū)別:一個(gè)是焊絲作電極,并被不斷熔化填入熔池,冷凝后形成焊縫;另一個(gè)是保護(hù)氣體,隨著熔化極氬弧焊的技術(shù)應(yīng)用,保護(hù)氣體已由單一的氬氣發(fā)展出多種混合氣體的廣泛應(yīng)用,如Ar80%+CO220%的富氬保護(hù)氣。通常前者稱為MIG,后者稱為MAG。從其操作方式看,目前應(yīng)用最廣的是半自動(dòng)熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護(hù)焊,其次是自動(dòng)熔化極氬弧焊。
熔化極氬弧焊與鎢極氬弧焊相比,有如下特點(diǎn)。
- 1效率高
因?yàn)樗娏髅芏却螅瑹崃考?,熔敷率高,焊接速度快。另外,容易引弧?/p>
- 2需加強(qiáng)防護(hù)
因弧光強(qiáng)烈,煙氣大,所以要加強(qiáng)防護(hù)。
3.保護(hù)氣體
- 1最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種五色無(wú)味的氣體,在空氣的含量為0.935% - 按體積計(jì)算,氬的沸點(diǎn)為-186℃,介于氧和氦的沸點(diǎn)之間。氬是氧氣廠分餾液態(tài)空氣制取氧氣時(shí)的副產(chǎn)品。
我國(guó)均采用瓶裝氬氣用于焊接,在室溫時(shí),其充裝壓力為15MPa。鋼瓶涂灰色漆,并標(biāo)有“氬氣”字樣。純氬的化學(xué)成分要求為:Ar≥99.99%;He≤0.01%;O2≤0.0015%;H2≤0.0005%;總碳量≤0.001%;水分≤30mg/m3。
氬氣是一種比較理想的保護(hù)氣體,比空氣密度大25%,在平焊時(shí)有利于對(duì)焊接電弧進(jìn)行保護(hù),降低了保護(hù)氣體的消耗。氬氣是一種化學(xué)性質(zhì)非常不活潑的氣體,即使在高溫下也不和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而沒(méi)有了合金元素氧化燒損及由此帶來(lái)的一系列問(wèn)題。氬氣也不溶于液態(tài)的金屬,因而不會(huì)引起氣孔。
氬是一種單原子氣體,以原子狀態(tài)存在,在高溫下沒(méi)有分子分解或原子吸熱的現(xiàn)象。氬氣的比熱容和熱傳導(dǎo)能力小,即本身吸收量小,向外傳熱也少,電弧中的熱量不易散失,使焊接電弧燃燒穩(wěn)定,熱量集中,有利于焊接的進(jìn)行。
氬氣的缺點(diǎn)是電離勢(shì)較高。當(dāng)電弧空間充滿氬氣時(shí),電弧的引燃較為困難,但電弧一旦引燃后就非常穩(wěn)定。
常見(jiàn)技術(shù)類別
焊接鋼管按工藝區(qū)分主要有電阻焊 - ERW、螺旋埋弧焊 - SSAW和直縫埋弧焊 - LSAW三種工藝。這三種工藝生產(chǎn)的焊管,因其原料、成型工藝、口徑大小以及質(zhì)量的不盡相同,在應(yīng)用領(lǐng)域里各有定位,各有千秋。
但究其發(fā)展來(lái)看,Ф273mm以上大口徑焊管,近年來(lái)新增產(chǎn)能過(guò)于集中,已有和即將投產(chǎn)的JCOE - UOE8套,Ф508~610mmERW機(jī)組6套,均為引進(jìn)的當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)裝備和工藝,其生產(chǎn)能力初步統(tǒng)計(jì)已超過(guò)600萬(wàn)噸。對(duì)這些設(shè)備,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的要求及各自產(chǎn)品的特點(diǎn),在發(fā)揮各自長(zhǎng)處上進(jìn)行技術(shù)改造,不斷提高各自產(chǎn)品的技術(shù)含量。
無(wú)縫焊接根據(jù)具體情況的不同,氣體保護(hù)焊可采用不同的氣體,常用的保護(hù)氣體有二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣及混合氣體。氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)是:電弧線性好,對(duì)中容易,易實(shí)現(xiàn)全位置焊接和自動(dòng)焊接;電弧熱量集中,熔池小,焊接速度快,熱影響區(qū)較窄,焊件變形小,抗裂能力強(qiáng),焊縫質(zhì)量好。缺點(diǎn)是不宜在有風(fēng)的場(chǎng)地施焊,電弧光輻射較強(qiáng)。
無(wú)縫焊接技術(shù),焊接裝置是通過(guò)一個(gè)電晶體功能設(shè)備將當(dāng)前50/60Hz的電頻轉(zhuǎn)變成20KHz或40KHz的電能高頻電能,供應(yīng)給轉(zhuǎn)換器。焊頭是將機(jī)械振動(dòng)能直接傳輸至需壓合產(chǎn)品的一種聲學(xué)裝置.。
振動(dòng)通過(guò)焊接工作件傳給粘合面振動(dòng)磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化,但是其焊接強(qiáng)度卻接近是一塊連著的材料。
無(wú)縫焊接技術(shù),不僅可以幫助消除模具焊縫,還相應(yīng)地提高了零件的精度、光潔度和外觀可觀性。同時(shí),無(wú)縫焊接技術(shù)在注塑成形過(guò)程中實(shí)施了高效控制,縮短了模具的加工周期。由于該項(xiàng)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品具有出色的表面光潔度,因此不需要采用二次噴鍍和退火,也就避免了因二次收縮而造成的尺寸變化。
新的無(wú)縫焊接技術(shù)采用了現(xiàn)代加工機(jī)床和一些新的工藝技術(shù)。按照新技術(shù)的工藝要求,加工類似網(wǎng)狀的模芯和模腔時(shí),為了避免其移動(dòng)和二次裝夾,使用機(jī)床的第四軸銑削加工,這樣可以提高公差尺寸精度。板上的翅片以及水室冷卻管線也得到更廣泛的應(yīng)用,進(jìn)一步提高了產(chǎn)品質(zhì)量和無(wú)縫焊接的光潔度。
