電渣焊幻燈片

電渣焊

焊接3121班

第二小組

電渣焊是利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。在開始焊接時，使焊絲與起焊槽短路起弧，不斷加入少量固體焊劑，利用電弧的熱量使之熔化，形成液態(tài)熔渣，待熔渣達(dá)到一定深度時，增加焊絲的送進(jìn)速度，并降低電壓，使焊絲插入渣池，電弧熄滅，從而轉(zhuǎn)入電渣焊焊接過程。電渣焊主要有熔嘴電渣焊、非熔嘴電渣焊、絲極電渣焊、板極電渣焊等。它的缺點(diǎn)是輸入的熱量大，接頭在高溫下停留時間長、焊縫附近容易過熱，焊縫金屬呈粗大結(jié)晶的鑄態(tài)組織，沖擊韌性低，焊件在焊后一般需要進(jìn)行正火和回火熱處理。引出板：是為了把渣池和在停止焊接時往往易產(chǎn)生縮孔和裂紋的那部分焊縫金屬引出工件之外。起焊槽：除了起造渣作用外，也是為了把開始電渣過程不穩(wěn)定、溫度不高易產(chǎn)生未熔合缺陷那部分留在起焊槽內(nèi)。焊后再將引出板和起焊槽割除。

電渣焊設(shè)備電源送絲機(jī)構(gòu)提升機(jī)構(gòu)擺動機(jī)構(gòu)成形滑塊電渣焊在工藝上具有如下特點(diǎn)：它是一種機(jī)械焊接方法，其焊接接頭多用I形坡口，處于立焊位置，即焊縫軸線處在垂直或接近垂直的位置下施焊。除環(huán)縫外，焊接時，焊件是固定的。焊接開始以后就連續(xù)焊到結(jié)束，中間不能停頓。焊縫的凝固過程是從底部向上進(jìn)行，在凝固的焊縫金屬上面總有熔化金屬，而熔化金屬始終有高溫熔渣覆蓋。沒有電弧，焊接過程平穩(wěn)且無飛濺。具有高的熔敷率，從而可以單道焊接非常厚的截面。與其它熔焊方法比較，電渣焊的優(yōu)點(diǎn)：1)可以一次焊接很厚的工件，從而可以提高焊接生產(chǎn)率。2)厚的工件也不需開坡口，只要兩工件之間有一定裝配間隙即可，因而可以節(jié)約大量填充金屬和加工時間。

3)由于處在立焊位置，金屬熔池上始終存在著一定體積的高溫渣池，使熔池中的氣體和雜質(zhì)較易析出，故一般不易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷。又由于焊接速度緩慢，其熱源的熱量集中程度遠(yuǎn)比電弧焊為弱，所以使近縫區(qū)加熱和冷卻速度緩慢，這對于焊接易淬火的鋼種，減少了近縫區(qū)產(chǎn)生淬火裂縫的可能性。焊接中碳鋼和低合金鋼時均可不預(yù)熱。4)由于母材熔深較易調(diào)整和控制，所以使焊縫金屬中的填充金屬和母材金屬的比例可在很大范圍內(nèi)調(diào)整，這對于調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分及降低有害雜質(zhì)具有特殊意義。由于電渣焊熱源的特點(diǎn)和焊接速度緩慢，其缺點(diǎn)：焊縫金屬和近縫區(qū)在高溫(1000℃以上)停留時間長，易引起晶粒粗大，產(chǎn)生過熱組織，造成焊接接頭沖擊韌度降低。所以對某些鋼種焊后一般都要求進(jìn)行正火或回火熱處理，這對于大型工件來說是比較困難的。需提高電渣焊在焊態(tài)時的接頭沖擊韌度。二、電渣焊的分類按電極的的形狀，電渣焊方法有三種：1、絲極電渣焊

2、熔嘴電渣焊

3、板極電渣焊

三、電渣焊的適用范圍1、可焊接的金屬

主要用于鋼材或鐵基合金的焊接。其中低碳鋼和中碳鋼很容易焊接。由于冷卻緩慢，也適于焊接高碳鋼和鑄鐵。采取適當(dāng)措施也可以焊接低合金鋼、不銹鋼和鎳基合金等。2、可焊接的厚度

一般宜焊接板厚在30mm以上，小于30mm的板在經(jīng)濟(jì)上就不如埋弧焊和氣電立焊。電渣焊雖沒有厚度上限，但受設(shè)備條件限制，絲極電渣一般可焊板厚達(dá)400mm，更大厚度則用板極電渣焊和熔嘴電渣焊，其厚度可達(dá)成1m。3、可焊接的接頭

等厚板之間的對接接頭最易焊，也最常用。其次是T形接頭、角接頭和十字接頭。4、可焊接的結(jié)構(gòu)

應(yīng)用最多的是厚板結(jié)構(gòu)，其次是大截面結(jié)構(gòu)、圓筒形結(jié)構(gòu)和變截面結(jié)構(gòu)(包括具有曲線或曲面焊縫的結(jié)構(gòu))。這些結(jié)構(gòu)在機(jī)器制造、重型機(jī)械、鍋爐壓力容器、船舶、高層建筑等工業(yè)部門中經(jīng)常遇到。四、

電渣焊用焊接材料1.焊劑作用：熔化成熔渣，將電能轉(zhuǎn)化成熱能：（1）熔化填充金屬和母材；（2)預(yù)熱焊件；

(3)延長金屬熔池存在時間和使焊件緩冷；

(4)無合金化的作用對焊劑的要求：(1)必須能容易、迅速地形成熔渣。熔渣要有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性，但導(dǎo)電性也不能過高，否則將增加焊絲周圍的電流分流而減弱高溫區(qū)內(nèi)液流的對流作用，導(dǎo)致熔寬減小甚至產(chǎn)生未焊透。(2)液態(tài)熔渣應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼扯?，粘度過大時，易在焊縫金屬中產(chǎn)生夾渣和咬肉現(xiàn)象；粘度太小時，熔渣易從焊件與滑塊之間的縫隙中流失，嚴(yán)重時會導(dǎo)致焊接中斷。2.電極材料

電渣焊過程中，向焊縫金屬摻加合金一般不通過焊劑，而主要是通過調(diào)整電極材料的合金成分實現(xiàn)對焊縫金屬化學(xué)成分和力學(xué)性能的控制。在選擇電渣焊電極時應(yīng)考慮到母材對焊縫的稀釋作用。焊接碳素鋼和低合金鋼時:

(1)控制電極材料的硫、磷含量，

(2)電極的含碳量通常應(yīng)低于母材，一般控制在W（C）為0.10％左右，(3)由此引起焊縫力學(xué)性能的降低可通過提高錳、硅和其他合金元素的含量來補(bǔ)償。

常用鋼材電渣焊焊絲選用表品種鋼號焊絲鋼板Q235A、Q235B、Q235C、Q235DH08A、H08MnA20g、22g、25g、Q345（16Mn）、Q295（09Mn2）H08Mn2Si、H10MnSi、H10Mn2、H08MnMoAQ390（15Mnv、15MnTi、16MnNb）H08Mn2MoVAQ420〔15MnVN、14MnVTiRE）H10Mn2MoVA14MnMoV、14MnMoVN、15MnMoVN、18MnMoNbH10Mn2MoVA．H10MdNiMo鑄鍛件15、20、25、35H10h4n2、H10MnSj20MnMo、20MnVH10Mn2、H10MnSi20MnSiH10MnSi電渣焊對焊接電源的基本要求如下:1.保持穩(wěn)定的電渣過程。焊接過程中，不應(yīng)出現(xiàn)電弧放電過程或電渣、電弧混合過程，否則將破壞正常的焊接工藝參數(shù)，電渣電源應(yīng)選平特性電源（其空載電壓低和感抗?。?。2.維持焊接電流電壓穩(wěn)定不變。電渣焊時，焊絲等速送進(jìn)，渣池中的電流-電壓特性為上升曲線，因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓發(fā)生變化送絲速度變化時，具有平特性的焊接電源所引起的焊接電流電壓變化小，自身調(diào)節(jié)作用強(qiáng)。3.電渣焊要求有足夠的功率，空載電壓較低，還具有平特性的焊接電源。通常電渣焊均采用交流電源，其型號有BP1-3×1000和BP1-3×3000（具有平特性的弧焊變壓器），若沒有平特性的焊接電源，也可暫用有下特性的弧焊電源代替。電渣焊焊接：1、電弧過程：首先在焊絲與引弧板之間產(chǎn)生電弧，電弧熱使電弧周圍的焊劑熔化，當(dāng)液態(tài)熔渣達(dá)到一定的深度時，則提高送絲速度，降低電弧電壓，使焊絲插入熔池，電弧熄滅，轉(zhuǎn)入下一過程；2、電渣過程：當(dāng)電流經(jīng)過渣池流向工件時，靠渣池產(chǎn)生的電阻熱來熔化焊絲和工件，被熔化的金屬靠自重大于熔渣的密度而沉積在渣池的下部，形成熔池，隨著電極的不斷熔化與送進(jìn)，熔池與渣池不斷的上升，則遠(yuǎn)離熱源的熔池底部金屬冷卻凝固形成焊縫；五、冶金特點(diǎn)：1、熔池中的氣體、渣容易析出，所以不易產(chǎn)生氣孔、夾渣；2、冶金反應(yīng)充分，焊縫的化學(xué)成份均勻；3、可以減小焊縫的淬火傾向，防止冷裂紋，這對于中、高碳鋼特別有利；4、熱影響區(qū)寬，晶粒粗大，韌性指標(biāo)下降；焊縫具有人字型結(jié)晶特點(diǎn)，形成交會角φ，交會角φ越大，則會有偏析、夾雜在焊縫中間產(chǎn)生，從而出現(xiàn)裂紋，為此應(yīng)增大成形系數(shù)(ψ＝B/H)，從而減小交會角φ

；5、對熔池金屬的保護(hù)作用好；6、可以一次焊成大厚件工件，不開坡口，并且厚度越大，優(yōu)越性越明顯；7、成本低；8、熔合比小，一般為10~20%，可以方便的通過焊絲調(diào)整焊縫成份；9、不需預(yù)熱，但焊后需熱處理來提高韌性；（一般需正火或回火）；10