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耐磨药芯焊丝历史进程及其特点:
1958年,美国和前苏联同时研制成一种不需外加气体保护的,即目前的自保护耐磨药心焊丝。在随后的50余年时间,自保护耐磨药芯焊丝以其特有性得到了很大的发展。在美国,自保护耐磨药芯焊丝占耐磨药芯焊丝总量的30%。
目前,自保护耐磨药芯焊丝广泛用于管线建设、海洋工程、户外大型钢结构制造、高层钢结构建筑、表面堆焊等。
自保护耐磨药芯焊丝通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。自保护耐磨药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点:
1、不需外加保护气源,焊枪结构简单、重量轻,便于操作;
2、电弧穿透力要大,熔滴要呈喷射状过渡,飞溅小;
3、具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能,操作工艺性能好;
4、脱渣性能良好;
5、熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。

气体保护焊过程中容易出现的故障:气体保护焊耐磨药芯焊丝在气孔、烧穿、夹渣、裂缝、飞溅大、熔深不够、焊缝形成这些方面不符合规定要求,具体表现在:

   1、气孔
   由于气保护效果差、耐磨药芯焊丝表面有油、锈和水,气体纯度不高、耐磨药芯焊丝内锰硅含量不足、焊枪摆幅过大,角度不当出现许多的气孔。针对气孔现象,提出的对策有加大气流量,注意挡风、清理喷嘴;焊前清理焊件及;焊接用气体纯度>99.5%,CO2气体、Ar气体>99.95%;选用合适的耐磨药芯焊丝;培训操作技能调整角度。

   2、烧穿
   由于坡口根部间隙过大、钝边过小、焊速过慢、电流过大,出现烧穿现象。针对该现象,提出的对策有按工艺调整电流;加工坡口,增大钝边或减小电流;合理选择参数。

   3、夹渣
   由于前层焊渣未清除;小电流、慢速焊、熔敷金属过厚;采用左焊法时,熔渣流到熔池前面;焊枪摆动过大,使熔渣卷入熔池内,出现夹渣现象。针对该现象,提出的对策有清除层间焊渣;调整电流,加快焊速;改变操作方法及角度;减小摆动,多道多层焊。

   4、裂缝
   由于耐磨药芯焊丝、焊件有油锈及水分,熔深过大,焊后焊件有很大的内应力,多层焊时层焊缝过小,CO2气体含水量过大,出现裂缝现象。针对该现象,提出的对策有清理焊件;合理选择焊接参数;合理选择焊接顺序;消除应力;加强层焊缝的质量;对CO2气体除水、干燥。

   5、飞溅大
   由于短路过渡时电感量过大或过小;电弧在焊接中摆动;耐磨药芯焊丝及焊件清理不;出现飞溅大的现象。针对该现象,提出的对策有调整电感量;更换导电嘴;清理焊件及耐磨药芯焊丝。

   6、熔深不够
   由于焊接电流过小;耐磨药芯焊丝伸出长度太大;送丝不均匀;焊接速度太快;坡口角度及根部间隙过小;钝边过大等原因,而出现熔深不够的现象。针对该现象,提出的对策有加大焊接电流;调整耐磨药芯焊丝伸出长度;检查送丝机构;减慢焊速;调整坡口尺寸。

坡口角度很小的埋弧焊称为窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊的坡口面角一般为1-3,在耐磨药芯焊丝进行窄间隙埋弧焊过程中,坡口面角随着焊缝收缩也相应地缩小到接近零度,使坡口变成具有一定宽度的间隙,此间隙宽度略大于导电嘴的宽度。窄间隙埋弧焊一般焊接大直径耐磨药芯焊丝,大直径为35mm,间隙尺寸为9-18mm。
 窄间隙埋弧焊具有下列优点:
 (1)坡口窄小,熔敷金属量小,节省焊丝、焊剂、电能和工时。
 (2)焊头自动跟踪焊缝,与一般埋弧自动焊相比,可避免人工调节焊头偏差引起的焊接缺陷,所以窄间隙埋弧焊性能可靠确保焊接质量。
 (3)窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂,自动回收焊剂,焊工避免清渣和筛选焊剂的工序。
 (4)窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范,改善了耐磨药芯焊丝的焊接接头的力学性能。 
 (5)由于坡口窄小,使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好,提高了焊丝焊接接头的抗裂性能。
 (6)由机械操作过渡到自动控制,使焊工操作条件提高到一个新水平。

焊丝特点:
TBM-600耐磨焊丝为气保护堆焊药芯焊丝,堆焊金属金相组织为马氏体加合金碳化物,由于碳化物具有的硬度,因而具有优良的耐磨料磨损性能。与手工电焊条相比具有焊接,焊接变形小、综合成本低等优点。
堆焊工艺:
1、焊前将待焊面疲劳层加工掉,并除去油及其它污物。
2、焊前均匀预热,用火焰或陶瓷加热垫均可,预热温度200~300℃。
3、焊接时连续施焊,层间温度≥200℃。
4、焊后立即进保温炉,保温、缓冷至100℃以下出炉。
药芯焊丝药芯中含有少量的稳弧剂和造渣剂(质量分数20%~25%),主要是用来药芯焊丝的焊接工艺性能,包括焊接电弧的稳定性、焊缝成型、脱渣性、飞溅、焊接烟尘等。

药芯焊丝:通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。

药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点:
1.不需外加保护气源,焊枪结构简单、重量轻,便于操作;2.抗风抗气孔性能良好,在焊接中由该焊丝自身冶金反应造气形成保护气氛,可在四级风力下施焊,只要风速不超过8m/s,可不采取任何防护措施,特别适用于野外施工作业;
3.电弧穿透力要大,熔滴要呈喷射状过渡,飞溅小;4.具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能,操作工艺性能好;5.脱渣性能良好;6.熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。
二、药芯焊丝的使用要求
1.焊接电源采用的直流电源和逆变电源。
⒉应采用直流正接(DC-):焊件接电源正极,焊枪接电源负极。
极性接反,容易飞溅大,熔深浅,无法焊接。
⒊.药芯焊丝的角度在下向焊时,一般要求焊丝与工件保持80°~90°,避免靠近垂直位置时熔渣和铁水的下淌,从而影响焊接操作的顺利进行,以及容易出现夹渣和气孔等缺陷。
4.药芯焊丝的干伸长度,一般应控制在6~10倍焊丝直径为宜,如干伸长度过长,会使焊丝熔化过快,降低电弧吹力。⒌被焊接表面应均匀、光滑,不得有铁锈、渣垢、油脂和其他影响焊接质量的有害物质。⒍焊接地线尽量靠近焊接区,而且要确认导电良好,(地线是否氧化,接的是否牢固,地线与母材接触的地方不能有铁锈),如导电不好,会引起电弧不稳。⒎焊接参数调整的好坏,直接影响焊接质量:电流过小,容易造成焊不透,夹渣等缺陷。电流过大,容易造成烧穿,飞溅增大,下向焊时造成熔渣及铁水下淌,无法施焊,也容易出现气孔。电压过低,容易造成电弧不稳,顶丝,熔池打不开,
出现夹渣。


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1、药芯焊丝的制造
药芯焊丝的制造过程控制非常严谨,由于熔填金属来自钢片皮材及焊剂所含的成份,制造前尺寸与化学成份均需详细核对以确保品质。
由于焊材内部空间受到限制,焊剂颗粒的大小愈显得重要,颗粒间形成类似鸟巢般结合在一起,焊剂成份元素不均匀。
绝大部分的药芯焊丝均由一扁平金属薄片长条逐段经过滚卷成U型断面,粒状焊剂填充于U型金属槽中然后再经后的密封滚卷步骤,将焊剂紧紧的滚压在管形焊丝内
卷成管形的焊丝再经过一连串抽拉动作成为后需要的丝径,此抽拉的动作也可以使填充的焊剂均匀的固定在焊丝皮材内。
制造/生产过程中如何不使焊丝内因管制不良而造成部分线材形成中空(没有焊剂)是药芯焊丝生产品质的关键。另外线材表面亦需光滑且清洁否则将影响送丝的顺畅及焊接电流的传迅。焊丝包装成卷或成桶以避免线材相互纠缠或折损,通常成卷丝材均以塑胶套包封后并放置干燥剂使避免材料受潮,包封后的材料再放入硬纸盒内送出。
在皮材较厚时断面多为对接(BUTT)方式且焊剂量较少,绝大多数的碳钢及低合金钢,丝径在2.8mm及以下均为此种形状断面,类如不锈钢等高合金且丝径较大时,丝材内需较大的空间包容焊剂与合金元素断面形状则多成叠接或心形接头。
2、药芯焊丝的特征:
前已述及药芯焊丝突显了许多焊接方法的有利特性,例如焊剂部分扮演了与被覆焊条能改善熔填金属化学成分与机械性之功能。生产效率上又有气体保护金属电弧焊及埋弧焊的特点。

下一条:天津大桥牌THS-Ni6617/THT-Ni6617镍铬钴焊丝
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