等離子弧焊接的材料、裝配、工藝與缺陷形式

1、焊接資料(1)母材凡氬弧焊可以焊接的資料均可用等離子弧焊接如碳鋼、耐熱鋼、蒙乃力合金、可伐合金、鈦合金、銅合金、鋁合金以及鎂合金等.除鋁、鎂及其合金外其他資料均采用直流正接法焊接:鋁、鎂及其合金采用交流或直流反接法焊接金橋電焊條.直流正接等離子弧單道可焊資料厚度范圍普通為0.3m6.4mm.交流變極性等離子弧單道可焊鋁合金厚度可達(dá)12.7mm(小孔法).等離子弧焊接的冶金過(guò)程與氬弧焊相同只是由等離子弧具有較小的弧柱直徑焊接時(shí)母材凝結(jié)量少

2、所以焊縫深寬比大、熱影響區(qū)窄.每一種母材金屬焊接時(shí)對(duì)預(yù)熱、后熱以及氣體維護(hù)等工藝請(qǐng)求與氬弧焊相同.(2)填充金屬與氬弧焊一樣等離子弧焊工藝能夠運(yùn)用填充金屬.填充金屬普通制成光焊絲或者光焊條.自動(dòng)焊運(yùn)用光焊絲作填充金屬手工焊則用光焊條作填充金屬.填充金屬的主要成分與被焊母材相同.(3)氣體等離子焊槍有兩層氣體即從噴嘴流出的離子氣及從維護(hù)氣罩流出的維護(hù)氣.有時(shí)為了加強(qiáng)維護(hù)還需運(yùn)用維護(hù)拖罩及通氣的反面墊板以擴(kuò)展維護(hù)氣的維護(hù)范圍.對(duì)鎢極應(yīng)該是惰

3、性的以免鎢極燒護(hù)氣對(duì)母材普通是惰性的但假如類(lèi)取決于被焊金屬可供選擇的氣體有:1)Ar氣Ar氣用于焊接碳鋼、高強(qiáng)度鋼及活性金屬如鈦、鉭及鋯合金.焊接這些金屬所用的氣體中即便含有極小量的H也可能招致焊縫產(chǎn)生氣孔、裂紋或降低力學(xué)性能.2)ArH2混合氣焊接奧氏體不銹鋼、鎳合金及銅鎳合金時(shí)允許運(yùn)用ArH2混合氣體.Ar氣中填加H2氣可進(jìn)步電弧溫度及電弧電場(chǎng)強(qiáng)度可以更有效地將電弧熱量傳送給工件在給定的電流條件下能夠得到較高的焊接速度.同時(shí)H2具有

4、復(fù)原性運(yùn)用ArH2混合氣體能夠取得更光亮的焊縫外觀.但H2含量過(guò)多焊縫易呈現(xiàn)氣孔及裂紋普通p(H2)限制在7.5%以下.但是在小孔焊接工藝中由于氣體以充沛逸出加p(H2)范圍為5%一15%工件越薄允許H2的比例越大.如小孔法焊6.4mm不銹鋼時(shí)加p(H2)為5%而停止3.8mm不銹鋼管道高速焊時(shí)允許加p(H2)達(dá)15%.“運(yùn)用ArH2混合氣體作離.混合氣體作離子氣時(shí)由于電弧溫度較高應(yīng)降低噴嘴孔徑的額定電流.3)ArHe混合氣He氣也是m

5、種惰性氣體當(dāng)被焊工件不允許運(yùn)用ArH2混合氣時(shí)可思索運(yùn)用ArHe混合氣.在ArHe混合氣體中p甲(He)超越40%以上電弧熱量才干有明顯的變化.p(He)超越75%時(shí)其性能根本與純He相同通常在Ar氣中參加p(He)=50%~75%停止鈦、鋁及其合金的小孔焊及在一切金屬資料上熔敷焊道.4)He氣采用純He作離子氣時(shí)由于弧柱溫度較高會(huì)降低噴嘴的熱負(fù)載會(huì)降低噴嘴的運(yùn)用壽命及承載電流的才能另外He氣密度較小在合理的離子氣流量下難以構(gòu)成小孔.所

6、以純He僅用于熔透法焊接如焊接銅.表4厚度0.8mm的薄板對(duì)接接頭裝配請(qǐng)求①反面用Ar或He維護(hù).②板厚小于025mm的對(duì)接接頭引薦采用卷邊焊縫.圖4厚度小于0.8mm的薄板對(duì)接接頭圖5厚度小于0.8mm的薄板端面接頭裝配請(qǐng)求a)間隙b)錯(cuò)邊c)夾緊間隔圖4給出了接頭間隙和錯(cuò)邊的允許偏向、壓板間距以及墊板凹槽等的尺寸.允許偏向與板厚成比例I形坡口對(duì)接接頭允許的最大間隙為0.2t.圖5給出了端接接頭的裝配和夾緊的允許偏向.端接接頭的允許偏

7、向比對(duì)接接頭大得多.所以端接接頭是金屬箔片較便當(dāng)?shù)你暯咏宇^.焊接如壁厚0.1~0.2mm的金屬薄片時(shí)焊口左近微小的熱量動(dòng)搖都可能使消融焊道別離致使無(wú)法得到連續(xù)的焊縫.因而請(qǐng)求夾具在整個(gè)焊接過(guò)程中年工件嚴(yán)密接觸應(yīng)用夾具對(duì)焊件的良好散熱作用穩(wěn)定焊縫成形以及降低焊接變形.如普通夾具壓緊箔件效果不好司思索運(yùn)用氣動(dòng)琴鍵夾具或彈簧琴鍵夾具.圖6是焊接lmm以下不銹鋼對(duì)接接頭的工裝參數(shù)曲線.焊接夾具普通分為壓板和帶凹槽的墊板(圖6).當(dāng)采用熔透法焊接

8、時(shí)墊板與氬弧焊時(shí)相同啟齒凹槽的墊板用以支撐熔池但采用小孔法焊接時(shí)熔池是由外表張力支撐的凝結(jié)的鐵水不與墊板凹槽相接觸.小孔法焊接用的典型墊板如圖7所示凹槽通常寬13mm深19mm這樣的凹槽不只可以包容反面維護(hù)氣還為等離子射流提供一個(gè)穿出的空間.圖6小電流焊接不銹鋼對(duì)接接頭的工裝參數(shù)曲線虛線示例:T=板厚0.5mmC=壓板間距3.5mmD=墊板槽寬2.0mmI=焊接電流9A圖7小孔法等離子弧焊接用的典型墊板1m焊槍2m等離子射流3m工件4m