坡口角度很小的埋弧焊称为窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊的坡口面角一般为1-3,在耐磨药芯焊丝进行窄间隙埋弧焊过程中,坡口面角随着焊缝收缩也相应地缩小到接近零度,使坡口变成具有一定宽度的间隙,此间隙宽度略大于导电嘴的宽度。窄间隙埋弧焊一般焊接大直径耐磨药芯焊丝,较大直径为35mm,间隙尺寸为9-18mm。
窄间隙埋弧焊具有下列优点:
(1)坡口窄小,熔敷金属量小,节省焊丝、焊剂、电能和工时。
(2)焊头自动跟踪焊缝,与一般埋弧自动焊相比,可避免人工调节焊头偏差引起的焊接缺陷,所以窄间隙埋弧焊性能可靠确保焊接质量。
(3)窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂,自动回收焊剂,焊工避免清渣和筛选焊剂的工序。
(4)窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范,改善了耐磨药芯焊丝的焊接接头的力学性能。
(5)由于坡口窄小,使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好,提高了焊丝焊接接头的抗裂性能。
(6)由机械操作过渡到自动控制,使焊工操作条件提高到一个新水平。
耐磨药芯焊丝用于碳钢和相应强度较低的合金钢之间的焊接。选择既要考虑焊剂成分的影响,又要考虑母材成分的影响。为了达到所要求的焊缝金属成分,可采用一种焊剂(熔炼焊剂)与几种焊丝配合,也可采用一种焊丝与几种焊剂(烧结焊剂)配合的方式。
耐磨药芯焊丝在焊接中与哪些焊剂配合使用是有一定规则的。搭配合理的焊丝和焊剂,焊接的焊口就不易受到腐蚀,焊接质量也好;反之,焊丝与焊剂搭配不合理,焊口就容易受到腐蚀,焊接质量不好导致使用年限也降低。
搭配规则如下:
15MnTi、15MnVCu、15MnVR、16MnNb、15MnV、392HJ430、HJ431一般用在中厚板开坡口的焊接中。
14MnNb、16MnR、16Mn、12MnV、16MnCu、18MnNb、343HJ431、HJ430、SJ301用在中板开坡口的焊接中。
HJ350用在厚板深坡口的焊接中。
15MnVTiRE、15MnVN、14MnVTiRE、15MnVNR、15MnVNCu、20MnMoNb、414HJ431、X60用在低合金管线钢的焊接中。
1、药芯焊丝的制造
药芯焊丝的制造过程控制非常严谨,由于熔填金属来自钢片皮材及焊剂所含的成份,制造前尺寸与化学成份均需详细核对以确保品质。
由于焊材内部空间受到限制,焊剂颗粒的大小愈显得重要,颗粒间形成类似鸟巢般结合在一起,焊剂成份元素不均匀。
绝大部分的药芯焊丝均由一扁平金属薄片长条逐段经过滚卷成U型断面,粒状焊剂填充于U型金属槽中然后再经最后的密封滚卷步骤,将焊剂紧紧的滚压在管形焊丝内
卷成管形的焊丝再经过一连串抽拉动作成为最后需要的丝径,此抽拉的动作也可以使填充的焊剂均匀的固定在焊丝皮材内。
制造/生产过程中如何不使焊丝内因管制不良而造成部分线材形成中空(没有焊剂)是药芯焊丝生产品质的关键。另外线材表面亦需光滑且清洁否则将影响送丝的顺畅及焊接电流的传迅。焊丝包装成卷或成桶以避免线材相互纠缠或折损,通常成卷丝材均以塑胶套包封后并放置干燥剂使避免材料受潮,包封后的材料再放入硬纸盒内送出。
在皮材较厚时断面多为对接(BUTT)方式且焊剂量较少,绝大多数的碳钢及低合金钢,丝径在2.8mm及以下均为此种形状断面,类如不锈钢等高合金且丝径较大时,丝材内需较大的空间包容焊剂与合金元素断面形状则多成叠接或心形接头。
2、药芯焊丝的特征:
前已述及药芯焊丝突显了许多焊接方法的有利特性,例如焊剂部分扮演了与被覆焊条能改善熔填金属化学成分与机械性之功能。生产效率上又有气体保护金属电弧焊及埋弧焊的特点。
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