弧焊电源及焊接裂纹.docVIP

在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，称为焊接电弧的静特性。??? 整个静特性曲线可分为下降段、水平段和上升段三部分。??? 下降段：在小电流区间，因为电弧电流较小，弧柱的电流密度基本不变，弧柱断面将随电流的增加而增加，若电流增加4倍，弧柱断面也增加4倍，而孤柱周长只增加2倍，使电弧向周围空间散失热量只增加2倍。减少了散热，提高了电弧温度和电离程度，因电流密度不变，必然使电弧电场强度下降。因此，在此区段内，随着电弧电流的增加，电弧电压下降。??? 水平段：当电流稍大 时，焊丝金属将产生金属蒸汽的发射，要消耗电弧的能量。此时电弧的能量不仅有周边上的散热损失，而且还有金属蒸汽能量的消耗。这些能量消耗将随电流的增加而增加，因此在某一电流区间可以保持电场强度不变，即电弧电压不变，使本区段基本呈水平直线。??? 上升段：当电流进一步增大，金属蒸汽的发射作用进一步加强。同时因电磁收缩力的作用，电弧断面不能随电流的增加成比例的增加，电弧的电导率将减小，要保证一定的电流则要求较大的电场强度。所以在大电流区间，随着电流的增加，电弧电压升高，本区段呈上升曲线。钨极氩弧焊时，在小电流区间电弧静特性为下降段；焊条电弧焊、埋弧焊和大电流钨极氩弧焊时，因电流密度不太大，电弧静特性为水平段；CO2气体保护焊、熔化极氩弧焊，因电流密度较大，电弧静特性为上升段。??? 电弧静特性曲线的形状，决定了它对焊接电源的要求。 当弧长一定时，每一条电源外特性曲线和电弧静特性曲线的交点中，只有一个稳定工作点，即只有一个对应的电流值和电压值。所以， 选用不同的焊接工艺参数时，要求弧焊电源能够通过调节，得出不同的外特性曲线，即为电源的调节特性。电源外特性曲线的调节方式有如下三种类型： 1）?? 8a，手弧焊电源多为这种调节 特性。 2）?8b。即使使用小电流时，电弧也十分稳定，这是手弧焊电流理想的调节特性。 3）?? 8c。因此使用小电流时，电弧不够稳定，常用作埋弧焊的电源。 弧焊时，电弧的引燃和燃烧是一个很复杂的过程。开始引弧时，电极与焊件相碰发生短路，焊接电源要迅速提供合适的短路电流；电 极抬起时，焊接电源的输出电压要很快达到空载电压；施焊过程中，如果采用熔化电极（焊条、焊丝），会有熔滴从电极过渡到熔池的过程，此时弧长不断地发生变化而引起焊接电流和电弧电压的不断变化，并且使弧焊过程还会产生频繁的短路和再引弧过程。如果弧焊电源输出的电流和电压不能很快地适应弧焊过程中的这些变化，电弧就不能稳定地燃烧甚至熄灭。弧焊电源适应焊接电弧这样的动态负载所输出电流、电压相对时间变化的特性，称为弧焊电源的动特性。 关于焊接裂纹的学习资料 1 延迟裂纹? ? 1.1 延迟裂纹的定义：焊接后经过一段时间才产生的裂纹为延迟裂纹。延迟裂纹是冷裂纹的一种常见缺陷，它不在焊后立即产生，而在焊后延迟几小时、几天或更长时间才出现。? ? 1.2 有延迟裂纹倾向的材料? ? 16MnR、15MnVR（鞍钢研制，现基本不生产了）、15MnNbR、18MnMoNbR（不好购买）、13MnMoNbR（仿制日本的BHW35，是单层厚壁用钢，焊接性能好但价格高）、07MnCrMoVR、07MnNiMoVDR和日本的CF-62系列钢。? ? 2 热裂纹? ? 2.1 热裂纹定义：焊接过程中在300℃以上高温下产生的裂纹为热裂纹。热裂纹一般有在稍低于凝固温度下产生的凝固裂纹，也有少数是在凝固温度区发生的裂纹。? ? 2.2 热裂纹产生的原因? ? 热裂纹的产生原因是焊接拉应力作用到晶界上的低熔共晶体所造成的。焊接应力是产生裂纹的外因，低熔共晶体是产生裂纹的内部条件。焊缝中偏高的S与Fe能形成低熔点共晶体，所以偏高的S是主要因素。在压力容器焊接中，降低线能量或采用多层焊是防止热裂纹的一种有效方法。? ? 3 再热裂纹? ? 3.1 再热裂纹的定义：焊接完成后，焊接接头在一定温度范围内再次加热（消除应力热处理或其它加热过程）而产生的裂纹为再热裂纹。在消除应力热处理过程中产生的再热裂纹又称消除应力处理裂纹，也叫SR裂纹。? ? 3.2 再热裂纹的产生原因? ? 产生再热裂纹的原因有二：一是与钢中所含碳化物形成元素（Cr、Mo、V、Ti及B等）有关。如珠光体耐热钢中的V元素，会使SR裂纹敏感性显著增加；二是与加热速度和加热时间有关，不同的钢种存在不同的易产生再热裂纹的敏感温度范围。因此，在制定焊后热处理工艺时，应尽量减少焊件在敏感温度范围内的停留时间。前者是内在因素，后者是外在成因。? ? 在条件允许的前提下，尽可能加快升温速度，尽快越过再热裂纹敏感区，从而防止产生再热裂纹。但加热速度过快时，由于容器的表面与内部温差较大，容易产生很大的热应力，可