高效化的药芯焊丝.ppt

——张辉 （2）良好的焊接工艺性能 主要难题及解决方案 目前市售药芯焊丝的直径均不超过4毫米.否则会使焊接电流在焊丝端面分布的不均匀性加剧，电弧稳定性差，无法正常焊接。 咬口连接 ——通过现有药芯焊丝生产线成型机组轧辊的孔型设计和增加轧辊数量实现 内置钢丝 ——通过所设计的一套专门机构，在钢带成型过程填粉的同时置人钢丝，并通过专门设计的机构保证钢丝的对中性。 生产工艺 纵剪、放带 成型 填充药粉 添加钢丝 震实药粉 轧制减径、冷拔减径 收线 盘绕成盘 金属粉芯型药芯焊丝最早出现在上个世纪50年代，1957年英国人在药粉中全部使用金属粉进行堆焊，第二年英国人公布了世界上第一项关于金属粉芯型药芯焊丝的专利。当时金属粉芯型药芯焊丝的出现主要是因为可以通过调整药芯成分来满足不同生产需要以获得不同成分的焊缝，而实心焊丝由于成分很难改变所以很难实现这点，因此金属粉芯型药芯焊丝被称为“代替实心焊丝的焊材”。 高效化 金属粉芯型药芯焊丝的熔敷速度可达13.7Kg／h，熔敷效率能达到98％以上，比实心焊丝提高约10％一20％左右 原因 金属粉(比例至少占到80%以上，主要是Fe粉)熔点比非金属型矿物质熔点低，更易熔化 相同焊接参数下，电流密度大 金属粉熔化后直接充当焊缝金属，熔敷效率高 造渣成分少，焊后无需清渣 熔滴过渡 熔滴大小跟电流紧密相关，随着电流的增大，熔滴尺寸减小，过渡形式依次为短路过渡、排斥过渡、细颗粒过渡、射滴过渡、射流过渡。 存在着滞熔渣柱现象。滞熔渣柱与焊接工艺和药芯组成有关系，主要取决于钢皮与药粉的导电性的差异以及钢皮与药粉熔点的差异。 熔滴的过渡形态不能简单的说是某一单一的过渡形式，熔滴过渡时一般是某一过渡形式为主，同时混有其他过渡形式。 工艺特性 金属粉芯型药芯焊丝具有较好的工艺性 焊丝粉末中含有大量Na、K等低电离化合物熔滴过渡都比较流畅、电弧稳定、飞溅小 焊缝气孔少、焊缝成形完美、焊缝有着良好的力学性能。 焊后渣的量很少甚至无渣，这样可以连续进行多层焊而无需清渣 应用现状 日本 1986年开始研究 现已广泛应用于桥梁、重工等领域 已开发出多品种的专用焊丝 美国 美国赫伯特公司旗下拥有诸如Hobart、Tri—Mark、Corex等品牌金属粉芯型药芯焊丝 国内 已取得初步成就，但是仍存在较大差距。目前 仅天津三英、江苏天泰、武汉铁锚等少数几家够生产出有限的品种。 分类 按照焊丝排列方式可以分为 串列——串列可以是共熔池或不共熔池，对不共熔池的串列，可达到预热一焊接一后热依序连贯进行，可调整焊丝间距来调整预热和后热温度。 并行——主要作用是掺合金和增加焊缝宽度 按照是否共熔池可以分为 共熔池—可以用不同焊丝掺合金，形成所需要合金焊缝； 不共熔池——能起前弧预热后弧填丝并后热作用 双丝药芯焊丝堆焊 就双丝药芯焊丝，可用于堆焊 基本原理 将2根药芯焊丝分别接在电源的正负极，电弧在两根焊丝端部之间燃烧，利用电弧的余热加热并熔化母材金属，使熔化的焊丝与熔化的母材金属融合在一起形成堆焊层。 电流不流经工件，由两根药芯焊丝，电弧构成导电回路。 堆焊质量 从堆焊层到基体之间的硬度呈现阶梯状变化 因为基体金属中铁素体相较 多，铁素体是软质相，所以母 材硬度低，在热影响区处熔人 了一定量的焊丝合金元素，使 堆焊层的硬度值升高，而在堆 焊层中，母材对堆焊金属没有 稀释作用或稀释作用很弱，因 此堆焊层硬度最高。 优点 堆焊层稀释率很低 双丝堆焊的电弧产生的热量基本上都被用来加热熔化焊丝，只有很少一部分电弧热被用来加热熔化母材金属 熔敷效率高 方便调整堆焊层 的合金成分 缺点 两根药芯焊丝融化速度不同，对送丝机构的同步性要求高 电弧与工件的距离较难确定 设备较复杂 总结 药芯焊丝具有电弧稳定、飞溅小、成形美观、药芯配方调整容易，可以大批量制造和实际焊接中连续使用的优越性 生产效率高，焊工的操作环境得到改善 药芯焊丝的制造技术取得了长足的进步，成本降低 药芯焊丝是高效化焊接的理想研究对象，各种改进的药芯焊丝高效化焊接方式拥有非常光明的未来 排斥过渡 排斥过渡时作用于熔滴底部的斑点压力阻碍熔滴的过渡，使得熔滴长时间在焊丝端部长大，导致排斥过度时熔滴较大，且偏离焊丝轴线、过渡频率较低、飞溅较大、电弧稳定性差，整个过程熔滴不停地在焊丝端部摆动同时熔池也是在不停地翻滚。 滞熔现象 滞熔是药芯焊丝焊接特有的现象，按照程度的不同可以分为轻度滞熔、中度滞熔、重度滞熔 * * 药芯焊丝因其焊接质量高、工艺性能好、熔敷速度快、综合成本低等特点而受到广泛的关注，并成为目前国内焊接材料研制与开发的热点 一、