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泰勒焊接专家给您介绍:拉弧螺柱焊接焊接工艺

来源:时间:2020-06-24点击数:

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      拉弧螺柱焊接可通过运用焊枪机械或自动进行操作。将螺柱装入夹头放置在工件上,如有必要可配置适当规格的瓷环。焊接开始时,通过机械装置提升螺柱,通常情况下,首先在螺柱凸台和工件之间产生引弧,然后产生主弧,从而使螺柱凸台向工件渗透并导致螺柱和工件的熔合,当焊接时间消逝,螺柱通过一种较小的压力(<100N)融入熔池。然后关闭电源,去除瓷环。图A.1显示瓷环焊接的过程顺序。


关键词

L 提升       X 时间      Z 螺柱运动
P 伸出       Y 电流
       三种焊接工艺方法的区别(详见图A.1)
     a)瓷环保护或气保护拉弧螺柱焊接(783)。通常情况下,此工艺的焊接直径范围为3mm-25mm螺柱,焊接时间为100ms-3000ms。通常使用瓷环保护或气保护进行焊接,或瓷环保护或气保护都使用,或者在特殊情况下不使用熔池保护。大多数情况下都使用这种方法。瓷环保护的板材最薄厚度为0.25d(CF代表),气保护的板材厚度为0.125d(SG代表), 但不得小于1mm。

      b)短周期拉弧螺柱焊接(784)。焊接时间≤100ms。该工艺适合螺柱直径达12mm, 但对于焊接范围大约在8mm-12mm之间,应使用气体保护以避免形成气孔。对于铝钉,应使用气体保护。如果溶解范围很窄输入热量适中,则可将直径达到12mm的螺柱焊接在薄板上。对于直径达9mm的碳钢螺柱,在没有焊接熔池保护的情况下,对被称之为镦锻法兰钉的螺柱频繁进行操作,尽管在焊接区域出现气孔,但相比无法兰的螺柱而言能提供更大的焊接范围,并比无螺纹螺柱能达到更高的抗拉力。薄板的最薄厚度为0.125d, 但不得小于0.6mm。


     c)储能拉弧螺柱焊接(785)。使用储能电源可得到非常短的焊接时间(<10ms)。焊接直径范围为3mm-10mm。薄板的最薄厚度为0.1d, 但不得小于0.5mm。焊接工艺与短周期拉弧螺柱焊接相似,但是最高电流可达到4000A。


    各种拉弧螺柱焊接的工作范围详见表A.1

    表A.1-各种拉弧螺柱焊接工艺的工作范围


焊接工艺

焊接时间tw

ms

焊接直径dw, 和    焊接位置b

mm

电流强度

I

A

焊接熔池保护

板材的最

薄厚度

mm

瓷环保护或气体保护拉弧螺柱焊接(783

100

3-25PA

3-20PE

3-16PC

300-3000

CF

0.25d,但不小于1mm

100

3-16PA

3-8PC

300-2000

SG

0.125d,但不小于1mm

短周期拉弧螺柱焊接(784

100

3-12,所有的焊接 位置

最高1800

NP,SG

0.125d,但不上于0.6mm

储能拉弧螺柱焊接(785

10

3-10,所有的焊接 位置

最高4000

 

NP,SG

0.1d,但是不小于0.5mm

a 与ISO4063相一致。

b 与ISO6947相一致。

c 板材的最薄厚度应避免因穿透板材而引起燃烧的危险。其他应用要求可能是更大的厚度。

     当运用高功率焊接工艺(狭窄的熔化区域)、短周期焊接工艺或储能焊接工艺时,螺钉的凸台应与工件上熔合穿透形状相匹配,并且有适当的锥度(如:166°锥角).


      焊接熔池保护

      以焊接熔池保护为基础的不同焊接方法的区别。

      a) 瓷环(CF)。瓷环有许多功能:

       —在足够电流强度的条件下,通过在燃烧处产生金属蒸汽而保护焊接熔池。

      —集中和稳定焊弧,从而减少偏弧。

      —在焊接熔池形成一个替换的焊接池和焊接池的支撑物。

此外,它能保护操作者避免受到电弧和焊渣的伤害。一只瓷环仅运用于一次焊接,并在熔化的金属液凝固后予以去除。

      b) 保护气体(SG)。在带气保护焊接的情况下,通过用外部供应的保护气体来替换电弧区域的空气从而大大减少气孔的形成。对于碳钢铁材质和大部分其他金属材料,普遍使用由氩气和二氧化碳(ISO14175-M21)组成的混合气体。对于铝材和铝合金材质,普遍使用的是纯氩气Ar99.99(ISO14175-11)或氩氦混合气体(ISO1417513)。

       保护气体能影响电弧以及影响螺柱和工件的熔化。同时通过表面张力,它也会影响焊接熔池的形状和渗透形状。它的基本原理是:根据ISO6947的要求,在焊接时间>100ms时焊接位置PA应是完好的。备用瓷环也可以被用于提高熔池的形状和将电弧限定在工件的最近区域。

      c) 无保护焊接(NP)。没有任何保护的螺柱焊接仅可运用于直径较小(<10ms)且焊接时间较短的(<100ms)螺柱焊接。这种焊接方法的缺点是焊接区域氧化严重、形成气孔以及焊接熔池不规则。 



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