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焊接方法与设备使用
焊接教研室王立跃
国家重点培育院校
焊接技术及自动化专业
精品课程
任务2
焊条电弧焊方法与设备使用
焊条电弧焊SMAW(Shileded Metal Arc Welding)
焊条电弧焊是药皮焊条手工电弧焊的简称。是用手上操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。
GB/T3375-94把原来的“手工电弧焊”改称为焊条电弧焊。
焊条电弧焊,设备简单,操作灵活,应用很广,但劳动强度大,生产率低,但仍是最基本的焊接方法。
第一节焊条电弧焊的原理及特点
利用焊条与工件间燃烧的电弧热熔化焊条端部和工件的局部,在焊条端部迅速熔化的金属以细小熔滴经弧柱过渡到工件已经局部熔化的金属中,并与之融合一起形成熔池,随着电弧向前移动,熔池的液态金属逐步冷却结晶而形成焊缝。当焊接过程稳定以后,一个形状和体积均不变化的熔池随焊接电弧向前移动,形成一条连续的焊缝。
一、基本原理
焊接过程中,焊芯既是导电的一极,又作填充金属;药皮经高温分解和熔化生成熔渣和气体,对熔滴和熔池起保护作用和冶金反应作用;某些药皮加入金属粉末为焊缝提供附加的填充金属。
电弧中心的温度在5000℃以上,电弧电压在16—40 V范围,焊接电流在20一500A之间。上图是电弧区的详图。
弧焊电源是电焊机的核心部分,是对焊接电弧提供电能的一种专业设备。对其要求:从经济角度出发,要求结构简单轻巧,制造容易,消耗材料少,节省电能,成本低;从使用角度出发,要求方便、可靠、安性能良好和容易维修。
焊接电源的电气特性和结构方面,还具有不同于一般电力电源的特点。主要原因是弧焊电源的负载是电弧,电源的电气性能要求适应电弧负载的特性。
弧焊工艺对焊接电源有如下的要求:
保证引弧容易
保证电弧稳定
保证焊接规范稳定
具有足够宽的焊接规范调节范围
一、对焊条电弧焊设备的要求:
第二节焊条电弧焊设备及工具
因而焊接电源的电气特性应考虑如下3各方面:电源外特性、电源调节性、电源动特性,此外,对于特殊环境(高原、水下和野外)的适应性。
1、电源外特性形状的要求
电源:对负载提供电能的装置;
弧焊电源:对焊接电弧提供电能的装置;
电源外特性:电源内部参数一定的情况下,改变负载时,电源输出的电压的稳定值Uy与输出的电流的稳定值Iy之间的关系曲线——Uy=f(Iy)称为电源的外特性;
直流时,Uy和Iy为平均值,交流电源则为有效值。
焊条电弧焊电极尺寸较大,电流密度低。在电弧稳定燃烧的情况下,负载静特性处于水平段。故也要求电源外特性曲线与电弧静特性曲线相交,即要求焊条电弧焊电源具有下降的外特性。
从电弧稳定性方面考虑,要求电源外特性为陡降好一些。
主要从弧长变化引起电流变化的角度考虑,变化越小,电弧越稳定。
陡降特性稳定,但短路电流小,不利于引弧,提出外拖特性焊接电源。