一、電弧的長度
電弧的長度與焊條塗料種類和藥皮厚度有雷射追蹤關系。但都應盡可能采取短弧,特別是低氫焊條。電弧長可能造成氣孔。短弧可避免大氣中的O2、N2等有害氣體侵入焊縫金屬,形成氧化物等不良雜質而影響焊縫質量。
二、焊接速度
適宜的焊接速度是以焊條直徑、塗料類型、焊接電流、被焊接物的熱容量、結構開頭等條件有其相應變化,不能作出標准的規定。保持適宜的焊接速度,熔渣能很好的覆蓋著熔潭。使熔潭內的各種雜質和氣體有充分浮出時自動焊接間,避免形成焊縫的夾渣和氣孔電離子切割機。在焊接時如運棒速度太快,焊接部位冷卻時,收縮應力會增大,使焊縫產生裂縫。焊接設備
焊絲選用的要點
焊絲的選擇要根據被焊鋼材種類、焊接部件的質量要求、焊接施工條件(板厚、坡口形狀、焊接位置、焊接條件、焊後熱處理及焊接操作等待)、成本等綜合考慮。
焊絲選用要考慮的順序如下:
①根據被焊結構的鋼種選擇焊絲 對於碳鋼及低合金高強鋼,主要是按“等強匹配”的原則,選擇滿足力學性能要求的焊絲。對於耐熱鋼和耐候鋼,主要是側重考慮焊縫金屬與母材化學成分的一致相似,以滿足耐熱性和耐腐蝕性等方面的要求。
②根據被焊部件的質量要求(特別是衝擊韌性)選擇焊絲 與焊接條件、坡口形狀、保護氣體混合比等工藝條件有關,要在確保焊接接頭性能的前提下,選擇達到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。
焊接技術主要應用在金屬母材上,常用的有電弧焊,氬弧焊,CO2保護焊,氧氣-乙炔焊,激光焊接,電渣壓力焊等多種,塑料等非金屬材料亦自動焊接可進行焊接。雷射追蹤金屬焊接方法有40種以上,主要分為熔焊、壓焊和钎焊三大類。
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻後形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。
壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態下實現原子間結合,又稱固電離子切割機態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當電流通過兩工件的連接端時,該處因電阻很大而溫度上升,當加熱至塑性狀態時,在軸向壓力作用下連接成為一體。
钎焊是使用比工件熔點低的金屬材料作钎料,將工件和钎料加熱到高於钎料熔點、低於工件熔點的溫度,利用液態钎料潤濕工件,填充接口間隙並與工件實現原子間的相互擴散,從而實現焊接的方法。
焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用,而發生組織和性能變化,這一區域被稱為熱影響區。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同,焊後在焊縫和熱影響區可能產生過熱、脆化、淬硬或軟化現像,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調整焊接條件,焊前對焊件接焊接設備口處預熱、焊時保溫和焊後熱處理可以改善焊件的焊接質量。
1、提高焊接生產率是推動焊接技術發展的重要自動焊接驅動力
提高生產率的途徑有二:第一提高焊接熔敷率,例如三絲埋弧焊,其工藝參數分別為220A/33V、1400A40V、1100A45V。采用坡口斷面小,背後設置擋板或襯墊,50~60mm的鋼板可一次焊透成形,焊接速度可達到,0。4m/min以上,其熔敷率與焊條電弧焊相比在100倍以上,第二個途徑則是減少坡口斷面及金屬熔敷,最突出的成就就是窄間隙焊接。窄間隙焊接采用氣體保護焊為基礎,利用單絲、雙絲、三絲進行焊接,無論接頭厚度如何,均可采用對接形式,例如鋼板厚度為50~300mm,間隙均可設計為1電離子切割機3mm左右,因此所需熔敷金屬量成數倍、數十倍的地降低,從而大大提高生產率。窄間焊接的主要技術關鍵是看如何保證兩側熔透和保證電弧中心自動跟蹤並處於坡口中心線上,為此,世界各國開發出多種不同的方案,因而出現了雷射追蹤多種窄間隙焊接法。
2、提高准備車間的機械化,自動化水平是當前世界先進工業國家的重點發焊接設備展方向。
為了提高焊接結構的生產效率和質量,僅僅從焊接工藝著手有一定的局限性,因而世界各國特別重視車間的技術改造。准備車間的主要工序包括材料運輸,材料表面去油,噴砂,塗保護漆;鋼板劃線,切割,開坡口;部件組裝及點固。以上工序在現代化的工廠中均已采用機械化、自動化。其優點不僅是提高了產品的生產率,更重要的是提高了產品的質量。
3、焊接過程自動化,智能化是提高焊接質量穩定性,解決惡劣勞動條件的重要方向。
4、新興工業的發展不斷推動焊接技術的前進。
焊接技術自發明至今已有百多年歷史,它幾乎可以滿足當前工業中一切重要產品生產制造的需要。但是新興工業的發展仍然迫使焊接技術不斷前進。微電子工業的發展促進微型連接工藝的和設備的發展;又如陶瓷材料和復合材料的發展促進了真空钎焊、真空擴散焊。宇航技術的發展也將促進空間焊接技術的發展。
點焊的工藝過程為開通冷卻水;將焊件表面清理干淨,裝配准確後,送入上、下電極之間,施加壓力,使其接觸良好;通電使兩工件接觸表面受熱,局部熔化,形成熔核;斷焊接零件電後保持壓力,使熔核在壓力下冷卻凝固 形成焊點;去除壓力,取出工件。焊接電流、電極壓力、通電時間及電極工作表面尺寸等點焊工藝參數對焊接質量有重大影響。
點焊機利用正負兩極在瞬間短路時產生的高溫電弧來熔化電極間的被焊材料,來達到使焊接機械手臂它們結合的目的。點焊機的結構十分簡單,說白了就是一個大功率的變壓器,將220V交流電變為低電壓,大電流的電源,可以是直流的也可以是交流的。電焊變壓器有自身的特點,就是具有電壓急劇下降的特性。
在焊條引燃後電壓下降,電焊機的工作電壓的調節,除了一次的220/380電壓變換,二次線圈也有抽頭變換電壓,同時還有用鐵芯來調節的,可調鐵芯。電焊機一般是一個大功率的變壓器,系利用電感的原理做成的。電感量在接通和斷開時會產生巨大的電壓變化,利焊接轉盤用正負兩極在瞬間短路時產生的高壓電弧來熔化電焊條上的焊料。來達到使它們結合的目的。
點焊是焊點焊機件裝配接接頭,並壓緊在兩電極之間,利用電阻熱熔化母材金屬,形成焊點的電阻焊方法。點焊多 用於薄板的連接,如飛機蒙皮、航空發動機的火煙筒、汽車駕駛室外殼等。點焊機焊接變壓器是點焊電器,它的次級只有一圈回路。上、下電極與電極臂既用於傳導焊接電流,又用於傳遞動力。冷卻水路通過變壓器、電極等部分,以免發熱焊接時,應先通冷卻水,然後接通電源開關。電極的質量直接影響焊接過程、焊接質量和生產率。電極材料常用紫銅、鎘青銅、鉻青銅等制成;電極的形狀多種多樣,主要根據焊件形狀確定。安裝電極時,要注意上、下電極表面保持平行;電極平面要保持清潔,常用砂布或銼刀修整。
點焊機按照用途分,有萬能式(通用式)、專用式點焊機;按照同時焊接的焊點數目分,有單點式、雙點式、多點式;按照導電方式分,有單側的、雙側的;按照加壓機構的傳動方式分,有腳踏式、電動機-凸輪式、氣壓式、液壓式、復合式(氣液壓合式);按照運轉的特性分,有非自動化、自動化;按照安裝的方法分,有固定式,焊接零件移動式或輕便式(懸掛式);按照焊機的活動電極(普通是上電極)的移動方向分,有垂直行程(電極作直線運動)、圓弧行程;按照電能的供給方式分,有工頻焊機(采用50赫茲交流電源)、脈焊接轉盤衝焊機(直流脈衝焊機、儲能焊機等)、變頻焊機(如低頻焊機)。
當工件和電極一定時,工件的電阻取決與它的電阻率。因此,電阻率是被焊材料的重要性能。電阻率高的金屬其導電性差(如不鏽鋼)電阻率低的金屬其導電性好(如鋁合金)。因此,點焊不鏽鋼時產熱易而散熱難,點焊鋁合金時產熱難而散熱易。點焊時,前者可用較小電流(幾千安培),而後者就必須用很大電流(幾萬安培)。電阻率不僅取決與金屬種類,還與金屬的熱處理狀態、加工方式及溫度有關。
為了保證熔核尺寸和焊點強度,焊接機械手臂焊接時間與焊接電流在一定範圍內可以相互補充。為了獲得一定強度的焊點,可以采用大電流和短時間(強條件,又稱硬規範),也可采用小電流和長時間(弱條件,也稱軟規範)。選用硬規範還是軟規範,取決於金屬的性能、厚度和所用焊機的功率。對於不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間,都有一個上下限,使用時以此為准。
電極壓力對兩電極間總電阻R有明顯的影響,隨著電極壓力的增大,R顯著減小,而焊接電流增大的幅度卻不大,不能影響因R減小引起的產熱減少。因此,焊點強度總隨著焊接壓力增大而減小。解決的辦法是在增大焊接壓力的同時,增大焊接電流。