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电渣焊工艺的特点及优势分析

【摘要】:与电弧焊相比,电渣焊具有下列特点:1)用电流通过熔融渣池产生的电阻热,加热和熔化接头金属,随后冷却凝固形成接头。焊件厚度越大,优势就越明显;对于大厚度工件的焊接来说,电渣焊生产效率最高,成本最低。电渣焊渣池的热容量大,对电流的短时间变化甚至中断不敏感。7)由于液态金属停留时间长,有利于熔池中气体和杂质的排出,电渣焊一般不易产生气孔、夹杂等缺陷。

电弧焊相比,电渣焊具有下列特点:

1)用电流通过熔融渣池产生的电阻热,加热和熔化接头金属,随后冷却凝固形成接头。

2)电渣焊适合于厚度大于25mm的钢板焊接;采用对接接头,不用开坡口,只需接头装配保留20~40mm的间隙,一次焊接成形(丝极电渣焊的最大厚度300~400mm,板极电渣焊和熔嘴电渣焊的最大厚度可达1000mm),板材不会产生角变形;不开坡口,节约了坡口加工时间,节省了钢材和填充金属量;焊剂的消耗也只有埋弧焊的1/15左右。焊件厚度越大,优势就越明显;对于大厚度工件的焊接来说,电渣焊生产效率最高,成本最低。

3)在垂直位置或接近垂直位置进行焊接。

4)电渣焊电能几乎全部变为热能,电能消耗量也比埋弧焊少35%。电渣焊渣池的热容量大,对电流的短时间变化甚至中断不敏感。

5)电渣焊时,熔池金属上面始终覆盖着一定深度的渣池,避免了空气与熔池金属的接触。

6)电渣焊是一种机械化焊接方法,焊丝送进、焊缝强制成形水冷铜块提升驱动、渣池液面高度控制和驱动、引弧渣池建立、电弧-电渣焊过程转变等均可实现自动控制。

7)由于液态金属停留时间长,有利于熔池中气体和杂质的排出,电渣焊一般不易产生气孔、夹杂等缺陷。电渣焊焊缝及近缝区的冷却速度缓慢,对碳当量高的钢材不易出现淬硬组织和裂缝,故焊接低合金高强度钢和中碳钢时通常不需要预热。

8)焊缝采用水冷铜块强制成形。

9)电渣焊焊缝成形系数调节范围大,通过调节焊接电流和电压,可以在较大范围内调节焊缝形状系数,易于防止产生焊缝热裂纹。

10)电渣焊焊接热输入大,热影响区在高温停留时间长,易产生晶粒粗大的过热组织,焊缝金属呈粗大铸态组织,焊接接头冲击韧度低,一般焊后需进行正火和回火热处理以改善接头的组织与性能。但如果热处理或焊丝等选择不当,接头的冲击韧度较难改善。对于大型焊接结构,难以进行正火和回火处理时,可以通过采用药芯焊丝或向熔池添加变质剂方法,增加非自发形核核心,细化晶粒;也可通过施加外场(振动、磁场),使焊缝晶粒细化,热影响区原奥氏体晶粒尺寸和冷却时固体相变产物尺寸略有下降,从而使焊接接头韧性有所改善。