耐磨药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同截面形状经轧拔加工制成的焊丝,用于气体保护焊、埋弧焊和自保护焊。耐磨药芯焊丝粉剂的作用与焊条药皮相似,区别在于焊条的药皮涂敷在焊:琶:的外层,而耐磨药芯焊丝的粉剂被钢带包裹在芯部。焊丝牌号**个字母“Y”表示药芯焊丝,*二个字母及**、二、三位数字与焊条编制方法相同;牌号“一”后面的数字表示焊接时的保护方法(见表2.22)。耐磨药芯焊丝有特殊性能和用途时,在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母。
随着耐磨药芯焊丝生产技术的提高,一些合金元素可以加入在药芯中,加工制造方便。目前采用耐磨药芯焊丝进行埋弧堆焊获得耐磨表面的方法已得到广泛应用。在烧结焊剂中加入一定量的合金元素,堆焊后也能得到相应成分的堆焊层,焊剂与实心或药芯焊丝相配合,可以满足不同的堆焊要求。
堆焊耐磨药芯焊丝通常分为气体保护焊、自保护焊和埋弧焊三种焊丝。
①COz堆焊耐磨药芯焊丝一般采用C()2气体保护焊,有时考虑到稀释及减少烟尘,也使用含20%Ar的混合气体。耐磨药芯焊丝直径1.2~3.2mm。活性气体保护焊(MAG)堆焊耐磨药芯焊丝的渣系一般采用钛型渣系,相对于传统的全位置钛型药芯焊丝,熔渣的黏度较小。耐磨药芯焊丝堆焊的堆焊效率为手工电弧焊的3~4倍;焊接工艺性能优良,电弧稳定、飞溅小、脱渣容易、堆焊焊道成形美观。这种方法只能通过耐磨药芯焊丝过渡合金元素,多用于合金成分不太高的堆焊层。
②自保护堆焊耐磨药芯焊丝由于不需要外加气体保护,增加了堆焊的灵活性。自保护堆焊药芯焊丝具有高熔敷效率、低稀释率、操作方便等优点,在欧美许多国家常采用高合金的自保护堆焊焊丝。如用于轧辊和阀门堆焊的Crl3系列自保护耐磨药芯焊丝、用于堆焊磨煤辊、水泥磨辊的5Cr25高铬铸铁堆焊焊丝等。与气体保护耐磨药芯焊丝相比,自保护耐磨药芯焊丝的工艺性能和力学性能稍差,价格也较高一些。
③埋弧堆焊耐磨药芯焊丝主要用于钢铁制造的轧辊和轮子等大型部件的堆焊。采用大直径(≠3.2mm、声4.0mm)的耐磨药芯焊丝,焊接电流大,堆焊生产率明显提高。硬面埋弧堆焊所用的焊丝成分大多是加工硬化倾向严重的材料,在这种情况下实心焊丝的生产和供应受到限制。由于耐磨药芯焊丝的成分调整很方便,自动埋弧堆焊成为药芯焊丝应用的又一个扩展领域。
耐磨药芯焊丝历史进程及其特点:
1958年,美国和前苏联同时研制成一种不需外加气体保护的,即目前的自保护耐磨药心焊丝。在随后的50余年时间,自保护耐磨药芯焊丝以其特有优越性得到了很大的发展。在美国,自保护耐磨药芯焊丝占耐磨药芯焊丝总量的30%。
目前,自保护耐磨药芯焊丝广泛用于管线建设、海洋工程、户外大型钢结构制造、高层钢结构建筑、表面堆焊等。
自保护耐磨药芯焊丝通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。自保护耐磨药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点:
1、不需外加保护气源,焊枪结构简单、重量轻,便于操作;
2、电弧穿透力要大,熔滴要呈喷射状过渡,飞溅小;
3、具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能,操作工艺性能好;
4、脱渣性能良好;
5、熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。
气体保护焊过程中容易出现的故障:气体保护焊耐磨药芯焊丝在气孔、烧穿、夹渣、裂缝、飞溅大、熔深不够、焊缝形成这些方面不符合规定要求,具体表现在:
1、气孔
由于气保护效果差、耐磨药芯焊丝表面有油、锈和水,气体纯度不高、耐磨药芯焊丝内锰硅含量不足、焊枪摆幅过大,角度不当出现许多的气孔。针对气孔现象,提出的对策有加大气流量,注意挡风、清理喷嘴;焊前清理焊件及;焊接用气体纯度>99.5%,CO2气体、Ar气体>99.95%;选用合适的耐磨药芯焊丝;培训操作技能调整角度。
2、烧穿
由于坡口根部间隙过大、钝边过小、焊速过慢、电流过大,出现烧穿现象。针对该现象,提出的对策有按工艺调整电流;加工坡口,增大钝边或减小电流;合理选择参数。
3、夹渣
由于前层焊渣未清除;小电流、慢速焊、熔敷金属过厚;采用左焊法时,熔渣流到熔池前面;焊枪摆动过大,使熔渣卷入熔池内,出现夹渣现象。针对该现象,提出的对策有清除层间焊渣;调整电流,加快焊速;改变操作方法及角度;减小摆动,多道多层焊。
4、裂缝
由于耐磨药芯焊丝、焊件有油锈及水分,熔深过大,焊后焊件有很大的内应力,多层焊时**层焊缝过小,CO2气体含水量过大,出现裂缝现象。针对该现象,提出的对策有清理焊件;合理选择焊接参数;合理选择焊接顺序;消除应力;加强**层焊缝的质量;对CO2气体除水、干燥。
5、飞溅大
由于短路过渡时电感量过大或过小;电弧在焊接中摆动;耐磨药芯焊丝及焊件清理不彻底;出现飞溅大的现象。针对该现象,提出的对策有调整电感量;更换导电嘴;彻底清理焊件及耐磨药芯焊丝。
6、熔深不够
由于焊接电流过小;耐磨药芯焊丝伸出长度太大;送丝不均匀;焊接速度太快;坡口角度及根部间隙过小;钝边过大等原因,而出现熔深不够的现象。针对该现象,提出的对策有加大焊接电流;调整耐磨药芯焊丝伸出长度;检查送丝机构;减慢焊速;调整坡口尺寸。
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。
药芯焊丝:通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。
药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点:
1.不需外加保护气源,焊枪结构简单、重量轻,便于操作;2.抗风抗气孔性能良好,在焊接中由该焊丝自身冶金反应造气形成保护气氛,可在四级风力下施焊,只要风速不**过8m/s,可不采取任何防护措施,特别适用于野外施工作业;
3.电弧穿透力要大,熔滴要呈喷射状过渡,飞溅小;4.具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能,操作工艺性能好;5.脱渣性能良好;6.熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。
二、药芯焊丝的使用要求
1.焊接电源采用**的直流电源和逆变电源。
⒉应采用直流正接(DC-):焊件接电源正极,焊枪接电源负极。
极性接反,容易飞溅大,熔深浅,无法焊接。
⒊.药芯焊丝的角度在下向焊时,一般要求焊丝与工件保持80°~90°,避免靠近垂直位置时熔渣和铁水的下淌,从而影响焊接操作的顺利进行,以及容易出现夹渣和气孔等缺陷。
4.药芯焊丝的干伸长度,一般应控制在6~10倍焊丝直径为宜,如干伸长度过长,会使焊丝熔化过快,降低电弧吹力。⒌被焊接表面应均匀、光滑,不得有铁锈、渣垢、油脂和其他影响焊接质量的有害物质。⒍焊接地线尽量靠近焊接区,而且要确认导电良好,(地线是否氧化,接的是否牢固,地线与母材接触的地方不能有铁锈),如导电不好,会引起电弧不稳。⒎焊接参数调整的好坏,直接影响焊接质量:电流过小,容易造成焊不透,夹渣等缺陷。电流过大,容易造成烧穿,飞溅增大,下向焊时造成熔渣及铁水下淌,无法施焊,也容易出现气孔。电压过低,容易造成电弧不稳,**丝,熔池打不开,
出现夹渣。
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焊接原理
利用一切可利用的热源加热母材至400℃(温度可高不可低),靠母材热传导熔融焊丝成型
WE53的操作注意细节
1)母材的表面必须清理干净。即清即焊。
2)母材的温度得达到400℃,包括焊接的过程中母材的温度也要保持400℃,并且温度可高不可低。
3)忌讳用火焰刻意去烧WE53焊丝,母材温度达到400℃以后,焊丝自然会靠母材热传导熔融。
WE53低温铝焊丝下焊丝的方法
一边用热源加热焊接处,一遍用WE53焊丝划焊接处,就像划火柴一样,划焊丝的角度是60度-80度角度,划一下收回来,收回来再划,反复这个操作直到将WE53焊丝划到母材上面薄薄一层为正确效果,就像将蜡烛划到红的铁上面的那种效果(如果是像蚯蚓一样爬到母材上的话说明划的角度力度不正确或者错误地用火烧了焊丝)。当用WE53焊丝划母材表面得时候,热源尽量回避一下避免直接用热源去烧焊丝,可以将热源移动到焊接处附近而不能够完全移除热源,这样的好处是避免热散失。
WE53焊丝的温度掌握
按照上面介绍的下焊丝的方法可以避免对温度掌握不敏感的师傅烧坏薄铝,因为你在边加热,边划WE53焊丝的过程实际上也是一个测试温度的过程,因为母材的温度不够的话,WE53焊丝是不会熔融到母材上面的,不熔融到母材,表明母材温度不够,温度不够你就不用担心烧坏母材,就放心大胆地继续加热。
WE53**不锈钢小刷的用处
1)焊前作表面处理,破除铝的表面得氧化膜,通俗地说刷“起毛”。
2)当加热划焊丝到母材上面后,此时用不锈钢的小刷刷拭熔融的WE53焊层,至母材毛细,然后方便后面的*二遍焊接,换句话说,只有经过2遍的焊接才是完整的焊接,*二遍焊接是在**遍刷拭的基础上进行,这样才能够表现出很好的浸润性。
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