埋弧焊的优缺点 埋弧焊的主要优点 1.生产。埋弧焊所用焊接电流大,相应电流密度也大,同时,焊剂和熔渣具有隔热作用,电弧的熔透能力和焊丝的熔敷速度都大大提高。以板厚8~10mm的钢板对接为例,单丝埋弧焊焊接速度可达30~50m/h,若采用双丝和多丝焊,速度还可以提高1倍以上,而焊条电弧焊接速度则不超过6~8m/h。同时由于埋弧焊热,熔深大,单丝埋弧焊不开坡口一次熔深可达20mm。 2.焊接质量好。因为熔渣的保护,熔化金属不与空气接触,焊缝金属中含氮量低,而且熔池金属凝固较慢,液体金属和溶化焊剂间的冶金反应充分,减少了焊缝中产生气孔、裂纹的可能性。焊剂还可以向焊缝过度一些合金元素,调整化学成分,提高力学性能。自动焊时,焊接工艺参数通过自动调节保持稳定,对焊工操作技术要求不高,焊缝成形好,成分稳定,力学性能好,焊缝质量高。 3.劳动条件好。埋弧焊弧光不外露,没有弧光辐射,机械化的焊接方法减轻了手工操作强度。 埋弧焊的主要缺点 1.埋弧焊采用颗粒状焊剂进行保护,一般只适用于平焊和角焊位置的焊接,其他位置的焊接,则需要采用特殊装置来焊剂覆盖焊缝区域。 2.焊接时不能直接观察电弧与坡口的相对位置,需要采用焊缝自动跟踪装置来焊炬对准焊缝不焊偏。 3.埋弧焊使用电流较大,电弧的电场强度较高,电流小于100A时,电弧稳定性较差,因此不适合焊厚度小于1mm的薄件。 埋弧焊氢致裂纹的产生和预防措施 氢致裂纹较多的发生在低合金钢、中合金钢和高碳钢的焊接热影响区中。它可能在焊后立即出现,也可能在焊后几小时、几天,甚至更长时间才出现。这种焊后若干时间才出现的裂纹称为延迟裂纹。 氢致裂纹是焊接接头含氢量、接头显微组织、接头拘束情况等因素相互作用的结果。在焊接厚度10mm以下的工件一般很少发现这种裂纹。工件较厚时,焊接接头冷却速度较大,对淬硬倾向大的母材金属,易在接头处产生脆硬的组织。另一方面,焊接时溶解于焊缝金属中的氢由于冷却过程中溶解度下降,向热影响区扩散。当热影响区的某些区域氢浓度很高而温度继续下降时,一些氢原子开始结合成氢分子,在金属内部造成很大的局部应力。在接头拘束应力作用下产生裂纹。 焊接某些强度钢时,这种裂纹会出现在焊缝金属中。 针对氢致裂纹产生的原因,可以充以下几个方面采取措施,防止其发生。 1、减少氢的来源及其在焊缝金属中的溶解,采用低氢焊剂;焊剂保管中注意防潮,使用前严格烘干;对焊丝、工件焊口附近的锈、油污、水分等焊前清理干净。通过焊剂的冶金反应把请结合成不溶于液态金属的化合物,如高Mn高Si焊剂可以把H结合成HF和OH两种稳定的化合物进入熔渣中,减少氢对生成裂纹的影响。 2、正确的选择焊接参数,降低钢材的淬硬程度并有利于氢的逸出和改善应力状态,必要时可采用预热。 3、采用后热或焊后热处理 焊后后热有利于焊缝中的溶解氢顺利逸出。有些工件焊后需要进行热处理,一般情况下多采用回火处理。这种热处理效果一方面可减小焊接残余应力,另一方面使已产生马氏体高温回火,改善组织。同事接头中氢可以进一步逸出,有利于减小氢致裂纹,改善热影响区的延性。 4、改善接头设计,降低焊接接头的拘束应力在焊接接头设计上,应尽可能减小应力引起集中的因素。如避免缺口、防止焊缝的分布过于集中等。坡口形状尽量对称为宜,不对称的坡口裂纹敏感性较大。在满足焊缝强度的基本要求下,应尽量减小填充金属的用量。埋弧焊时,焊接热影响区除了可能产生氢致裂纹外,还可能产生淬硬脆化裂纹、层状撕裂等。 交流电源埋弧焊 一般交流电源输出为陡降特性,在极性换向时,输出电流下降到零,反向再引弧要求空载电压较高。为了利于引弧,埋弧焊的交流电源空载电压一般都80V,同事使用交流电源进行埋弧焊时对焊剂的要求较高,一般适合直流埋弧焊的焊剂不一定适合交流埋弧焊。采用交流电源时,焊丝熔敷率及焊缝熔深介于直流正接和直流反接之间,而且电弧的磁偏吹小,因此交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流磁偏吹严重的场合。