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明弧堆焊和埋弧堆焊的比較

明弧焊也稱自保護焊,不需要輔助保護氣體和焊劑只需要藥芯焊絲就可以直接焊接。

明弧堆焊就是用自保護焊直接對焊材進行多層焊接的焊接方式。這種方式主要用于對耐磨損要求質量高的器械等,如:磨煤輥,水泥磨,鏟鬥齒等。

埋弧堆焊最主要的焊接參數是電源性質和極性、焊接電流、電弧電壓、堆焊速度、焊絲直徑、其次是焊絲伸出長度、焊劑粒度和焊劑層厚度等。明弧堆焊時不使用焊劑保護,爲了遮蔽弧光和保護操作人員眼睛而在焊嘴周圍安裝遮光罩。其在焊接時不使用保護氣體,因此在這一點上不同于熔化極氣體保護焊。

明弧堆焊有兩種工藝:

1、使用氣體保護焊絲,需要用到平特性輸出的氣體保護焊機,二氧化氮或其混合保護氣體,使用焊絲直徑不超過1.6mm,焊接時有弧光和飛濺,焊接速度較慢;設備比較簡單,價格便宜。

2、使用自保護藥芯焊絲,需要用到平特性輸出的焊機,不用保護氣體,焊絲直徑最大不超過2.8mm,焊接時有弧光和飛濺,焊接速度較快;設備較複雜,較貴。

埋弧堆焊工藝:使用平特性或下降特性輸出的自動焊機,不需要保護氣體,但需要埋弧焊劑(要與焊絲配合選型),焊絲直徑最大可達5mm,並可進行多絲同時焊接。焊接時無弧光無飛濺,焊接速度很快,成型很好,但設備複雜,價格高。

埋弧堆焊风冷时易吹起焊剂细粉,因此不太适合。水冷时,由于使用焊剂,故不能在刚焊完后的焊缝正面通水冷却,而只能通过母材背面通水冷却的方式,且冷却效果一方面受冷却水流量的影响,另一方面很大程度上受母材厚度的影响,母材越厚,冷却效果越差。  

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明弧自保護堆焊

埋弧自動焊

材料消耗及成本

所用材料

管狀(藥芯)焊絲

管狀(藥芯)焊絲

焊絲價格(元/公斤)

0-50

40-50

熔劑消耗(元/公斤焊絲)

0

0.804

堆焊成本

下降14~20%

較高

勞動生産率

Φ3.2焊絲適用焊接電流(安)

400~450

350~400

堆焊速率(公斤/小時)

7~9

5~6.5

單層堆焊厚度(mm)

可達

≥2

勞動條件

脫渣性能

無脫渣問題

由于高合金成分,脫渣相當困難

煙霧

有,需抽風裝置

弧光

有,需加遮護板

自動化程度

高(调好后無需看管)

低(人工操作)

勞動強度

粉塵

基本無

嚴重

焊縫性能

焊道稀釋率

30~40%

30~40%

焊道冷卻速度

稍高

稍低

焊縫硬度

同樣焊盤,略高2~3度HRc

稍低

對母材影響

層間溫度

100℃

母材裂紋

不易産生

難以避免

工件變形

可做到無变形

有變形

 

   明弧堆焊可以通过风冷,也可以通过水冷。而明弧堆焊既能象埋弧堆焊那样通过工件背面通水冷却的方式,也可以通过工件正面通水冷却的方式,而且冷却效果可调(通过改变冷却水相对于熔池的位置以改变冷却峰值温度,通过改变冷却水的流速以改变冷却速度)。由于是在刚焊完的焊缝的正面直接通水冷却,故冷却效果较好,因而焊缝更易于出现共晶组织,且对于有淬透倾向的材料对硬度的提高有利。此外,由于有冷却水的冷却,使焊缝及整个焊接区尺寸变小,温度升高很少,便于后续焊道在较低的温度堆焊,对冷却效果又有进一步的提高。    

 

明弧堆焊使用的焊接電流較一般手工電弧焊接等大,熔池尺寸大,故對母材的熔化能力和結合能力強,飛濺到待堆焊表面的金屬顆粒又被隨後的堆焊過程熔化,成爲堆焊層的一部分,因此增加了堆焊收益率,減少了堆焊損失率,但飛濺率未變。堆焊工件越大,堆焊損失率越小于飛濺率。

   明弧堆焊的飞溅率受焊接工艺参数的影响较大,因为随着焊接电流的增加,熔滴的过渡形态会发生变化,从大滴状颗粒过渡、射滴过渡、亚射流过渡到射流过渡。另外,过渡形态也受焊接电压以及焊接电源外特性的影响。尤其是现在新开发出的一些焊接电源(比如变频焊机),能够很容易地控制熔滴的过渡形态,从而可以大大地减少焊接飞溅,提高堆焊收益率。