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2.3 常用的焊接技术及其原理

2.3.1 焊接电弧及其性质

电弧是一切电弧焊焊接方法的能源,它是一种气体放电现象。焊接电弧是指在一定条件下,两电极之间产生的强烈持久的气体放电现象。焊接电弧不同于一般电弧,它有一个从点到面的轮廓,其中的点是电弧电极的端部;面是电极覆盖工件的面积。电弧由电极的端部扩展到工件,其温度分布并不一致,从横截面来看,温度是从外层向电弧心渐渐升高的;从纵向来看,阳极和阴极的温度特别高。焊接电弧的主要作用是把电能转换成热能,同时产生光辐射和响声(电弧声)。电弧的高热可用于焊接、切割和冶炼等。

1)电弧的物理特性

焊接电弧是由焊接电源供电的、具有一定电压的两电极间或电极与焊件间气体介质产生的强烈而持久的放电现象。通常情况下,气体的分子和原子呈中性,气体中没有带电粒子,即使在电场作用下,也不会产生气体导电现象,因而电弧不能自发产生。要使电弧引弧并稳定地燃烧,就必须使两电极间的气体电离产生导电粒子。

2)焊接电弧的结构

焊接电弧在长度方向上,由于气体导体粒子的特性变化,电弧的阻抗也发生变化。通常将电弧分成三个区域,其中靠近阴、阳极分别称为阴极区和阳极区,中间的部分称为弧柱区,电弧压降分布如图2-3所示。阴极区的长度非常小,只有10 -6 ~10 -5 cm;阳极区的长度也只有10 -4 ~10 -3 cm;弧柱区则占据电弧的主要长度。在电弧电压的分布上,阴极区的压降( U K )为10~20V;弧柱区压降( U O )为10~30V;阳极区压降( U A )为2~3 V。

图2-3 电弧压降分布图

3)电弧中温度及能量的分布

焊接电弧的结构特点决定了电弧中各区域温度及能量分布都不均匀。焊接电弧的温度场随着电极材料、气体种类、焊接电流大小及焊接方法不同而不同。一般情况下,弧柱区的温度较高,两电极温度较低,这主要是由于电极温度受到电极的材料种类、焊接性能以及熔点和沸点的限制,而弧柱区则没有。

4)电弧的静特性

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的变化关系称为焊接电弧的静特性。电弧电压将随弧长增大而增高,在电弧电压一定时,过分地增大弧长将会导致断弧。

图2-4 电弧的静特性

在弧长一定时,电弧静特性都呈 U 形,如图2-4所示。图2-4中横轴 I k 为焊接电流,纵轴 U k 为电弧电压。图中 ab 段,电流较小(焊条电弧焊约 100 A以下,埋弧焊约400A以下),要求电源提供较高电压,一般要比正常电弧电压高0.5~1倍才能保证顺利引弧;随着电流的增大,弧柱温高度和电离程度都增加,弧柱压降减小,曲线呈下降形状。图中 bc 段,为中等电流(焊条电弧焊100~200A,埋弧焊400~800A),由于弧柱已充分电离,随着电流的增加电弧电压基本不变,曲线呈水平形状。图中 cd 段,电流密度很大,由于弧柱截面受电极截面限制难以增大,电弧电压随着电流的增加而增高。曲线呈上升形状,实际生产中,因 ab 段电流较小,电弧不稳定,很少应用;主要应用 bc 段;只有在气体保护焊、水下电弧焊、等离子(压缩电弧)弧焊或切割时,才用上升的 cd 段电弧特性。

2.3.2 熔化极活性气体保护电弧焊(MAG)

2.3.2.1 MAG焊接原理

图2-5 MAG焊接原理

MAG焊接是以成卷的焊丝为熔化极,焊丝由送丝机自动输送到焊炬;来自电源的电流经过导电端送给焊丝,使母材和焊丝之间产生电弧,从而使母材和熔丝熔融,实现两部分结合。在上述过程中CO 2 或Ar气在作业时通过焊枪喷嘴,在电弧周围造成局部的气体保护层以使熔滴和熔池与空气隔离开来,从而保护焊接过程稳定持续地进行,以获得优质焊缝。MAG焊接原理如图2-5所示。MAG焊接机组成如图2-6所示。

图2-6 MAG焊接机组成

MAG焊接是在氩气中加入少量的氧化性气体(氧气、二氧化碳或其混合气体)的一种混合气体保护焊。中国常用的是80% Ar+20% CO 2 的混合气体,由于混合气体中氩气占的比例较大,故常称为富氩混合气体保护焊。

1)MAG焊接的主要优点

(1)生产率高。由于焊接电流密度较大,能量集中,引弧容易,电弧热量利用率较高,连续送丝电弧不中断,单位时间内熔化焊丝比手工电弧焊快一倍,焊后无须清渣,因此提高了生产率。

(2)成本低。CO 2 气体价格低,而且电能消耗少,所需成本为埋弧自动焊的30%、手工电弧焊的37%。

(3)焊接质量好。对铁锈不敏感,焊缝含氢量低,抗裂性能好,受热变形小。

(4)操作简便。焊接时可以观察到电弧和熔池的情况,故操作较容易。

(5)适用范围广。可适用于碳钢、低碳钢、高强度钢、普通铸钢、不锈钢、耐热钢的全方位焊接。

2)MAG焊接的主要缺点

(1)飞溅较大,并且焊缝表面成型较差。

(2)弧光强,特别是大电流焊接时,电弧的光热辐射均较强。

(3)很难用交流电源进行焊接,焊接设备比较复杂。

(4)不能在有风的地方施焊。

2.3.2.2 MAG焊接的应用

MAG焊接保护气体主要包括Ar+O 2 、Ar+CO 2 、Ar+CO 2 +O 2 、Ar+He,这些保护气体的特点和应用场合如下:

1)Ar+O 2

Ar和O 2 组成的混合气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和高强度钢的焊接。该方法的优点是克服了纯氩气保护焊接不锈钢时存在的液体金属黏度大、表面张力大而易产生气孔,焊缝金属润湿性差而易引起咬边,阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强度钢时,O 2 的含量(体积)应控制在1%~5%。用于焊接碳钢和低合金钢时,Ar中加入O 2 的含量可达20%。

2)Ar+CO 2

该混合气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比(体积)为Ar 80%+CO 2 20%,它既具有Ar电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点,也具有氧化性。克服了氩气焊接时表面张力大、液体金属黏稠、阴极斑点易飘移等问题,同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。

3)Ar+CO 2 +O 2

用Ar 80%+CO 2 15%+O 2 5%混合气体(体积比)焊接低碳钢、低合金钢时,无论焊缝成形、接头质量或金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。

4)Ar+He

采用30%~80% Ar混合气体焊接时,随着气体配比的变化,电弧形状也发生变化。当氦气在混合气体中比例增大时电弧逐渐收缩,特别是当为纯氦气时,电弧形态较纯氩气时有明显的改变,电弧收缩严重,弧柱细而集中。电弧颜色由白亮转变为橙黄,这主要是由于纯氦气的谱线位于橙色波长范围内,随着氦气比例的增大,电弧中氦原子电离、复合的数目逐渐增多,其谱线的相对强度也不断增大,宏观上电弧颜色逐渐由白亮向橙色变化。

2.3.3 熔化极惰性气体保护焊(MIG)

2.3.3.1 MIG焊接原理

图2-7 MIG焊接原理

MIG焊接原理如图2-7所示。它采用可熔化的焊丝作为电极,在惰性保护气体中母材与焊丝间产生电弧,盘状的焊丝以连续送进与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属,从而实现结合。在焊接过程中,保护气体氩气通过焊枪喷嘴连续输送到焊接区,使电弧、熔池及其附近的母材金属免受周围空气的影响。焊丝不断熔化以熔滴形式过渡到焊池中,与熔化的母材金属熔合、冷凝后形成焊缝金属。MIG与CO 2 MAG焊接原理基本相同,区别是MIG焊接时所用的保护气体为氩气等惰性气体。

MIG焊接的主要优点包括:①电弧稳定、飞溅少、焊缝外观漂亮;②焊丝熔化速度快、熔深深、焊接效率高;③可以焊接铝、不锈钢、铜合金等各种金属,使用广泛;④由于使用惰性气体作保护,可以获得不混有不纯物的良好的焊缝。

MIG焊接的主要缺点是:作为气体保护电弧焊特有的“难以在强风环境中处使用”,以及保护气体价格相对较高等。

2.3.3.2 MIG焊接的应用

(1)MIG焊接的应用见表2-3。

表2-3 MIG焊接应用

(2)MIG焊接适应的熔滴过渡方式与作业类型见表2-4。

表2-4 MIG焊接适应的熔滴过渡方式与焊接作业类型

(续表)

2.3.4 非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)

2.3.4.1 TIG焊接原理

TIG焊接原理如图2-8所示,它是在惰性气体的保护下,利用钨电极与工件间产生的电弧热(弧柱的温度达5000~10000℃)熔化母材和填充焊丝从而实现连接的一种焊接方法。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出,在电弧周围形成气体保护层以隔绝空气,防止空气对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响,从而可获得优质的焊缝。保护气体可采用氩气、氦气或氩氦混合气体。在特殊应用场合,可添加少量的氢气。用氩气作为保护气体的称钨极氩弧焊,用氦气的称钨极氦弧焊。

图2-8 TIG焊接原理

TIG焊接设备组成如图2-9所示,主要包括焊接电源、高频发生装置和控制装置、焊枪和附属设备(遥控器、焊丝供给装置、冷却水循环装置、氩气瓶、氩气表及流量计等);其中,高频发生装置、控制装置都内藏在焊接电源中。

图2-9 TIG焊接设备组成

TIG焊接方法的主要优点包括:

(1)由于有惰性气体保护,对焊缝金属的保护效果好,所以在熔接金属中极少混入杂质,从而能获得高质量的焊接结果。

(2)能焊接工业中使用的几乎所有的金属(铅、锡等低熔点金属除外)。

(3)焊接过程无飞溅,操作简便。

(4)能实现任何形式的接头焊接,而且焊接姿态不受限制。

(5)即使在小电流区域也能获得稳定的电弧,所以适合于薄板焊接。另外TIG焊接容易得到单面焊双面成型。

(6)TIG电弧为明弧,能观察电弧及熔池。

(7)填充金属的添加量不受焊接电流的限制。

(8)在一些场合可不添加金属。

(9)能进行脉冲焊接,以减少热输入。

TIG焊接方法的主要缺点是:惰性气体价格高;与MIG焊接方法比较,其焊接速度慢;受气体保护的电弧容易受环境中风的影响;焊缝金属易于受钨的污染。

2.3.4.2 TIG焊接的应用

TIG焊接分为交流TIG焊接、直流TIG焊接和脉冲TIG焊接三种,不同电极极性和电流的TIG焊接方法的应用见表2-5。

表2-5 不同电极极性和电流的TIG焊接方法的应用

注:使用直流TIG焊接时,如果是直流反接法(焊枪接正),就会加快钨电极的损耗,所以一般不予采用。

TIG焊接电源的选择主要依据焊接材料的类型,见表2-6。

表2-6 TIG焊接(含脉冲)电源的选择

注:△-最佳;〇-良好;×-最差。

TIG焊接中交流电源主要适用于必须利用电弧除去母材表面氧化膜的金属焊接,例如铝、镁合金。其他金属要采用直流电源正接进行焊接。

可用于TIG焊接的保护气体主要有氩、氦、氩氦混合气体和氩氢混合气体。

1)不同保护气体的特点

(1)氩。

①电弧电压低。产生的热量少,氩适用于薄金属的TIG焊接。

②良好的清理作用。适合焊接形成难熔氧化皮的金属,如铝、铝合金及含铝量高的铁基合金等。

③容易引弧。焊接薄件金属时特别重要。

④气体流量小。氩比空气重,保护效果好,比氦气受空气流动的影响小。

⑤适合立焊和仰焊。氩能较好地控制立焊和仰焊时的熔池,但保护效果较氦差。

⑥焊接异种金属。一般氩气优于氦气。

(2)氦。

①电弧电压高。电弧产生的热量大,适合于焊接厚金属和具有高热导率的金属。

②热影响区小。焊接变形小,并可获得较高的力学性能。

③气体流量大。氦气比空气轻,气体流量比氩气大0.2~2倍,氦气对空气流动比较敏感,但氦气对仰焊和立焊的保护效果更好。

④自动焊速度高。焊接速度大于66 mm/s时,可获得气孔和咬边比较小的焊缝。

(3)氩氦。

具有氩保护气和氦保护气两者的优点,一般混合气体比例是氦 75%~80%加氩25%~20%。

(4)氩氢。

①电弧电压高。电弧热功率提高,增加了熔透,并防止咬边,可提高焊速。

②抑制CO气孔。CO具有还原作用,在一定条件下可使某些金属氧化物或氮化物还原;焊接不锈钢、镍基合金和镍铜合金时,可消除焊缝中的CO气孔,常用成分为Ar+15% He。

2)不同保护气体适用的母材及特点

(1)铝合金。

①氩气。采用交流焊接具有稳定电弧和良好的表面清理作用。

②氩氦混合气体。具有良好的清理作用和较高的焊接速度、熔深,但电弧稳定性不如纯氩。

③氦气。(直流正接)对化学清洗的材料能产生稳定的电弧和具有较高的焊接速度。

(2)铝青铜。

氩气:在表面堆焊中,可减少母材的熔深。

(3)黄铜。

氩气:电弧稳定,蒸发较少。

(4)钴基合金。

氩气:电弧稳定且容易控制。

(5)铜-镍合金。

氩气:电弧稳定且容易控制,也适用于铜镍合金与钢的焊接。

(6)无氧铜。

氦气:具有较大的热输入量;氦75%、氩25%的混合气体,电弧稳定,适合焊接薄件。

(7)因康镍。

氩气:电弧适合高速自动焊。

(8)低碳钢。

①氩气。适合手工焊接,焊接质量取决于焊工的操作技巧。

②氦气。适合高速自动焊,熔深比氩气保护更大。

(9)镁合金。

氩气:采用交流焊接,具有良好的电弧稳定性和清理作用。

(10)马氏体时效钢。

氩气:电弧稳定且容易控制。

(11)钼-0.5钛合金。

氩气、氦气。两种气体同样适用,要得到良好塑性的焊缝,必须把焊接气氛中含氮量保持在0.1%以下、含氧量保持在0.005%以下,因此必须保护适当。

(12)蒙乃尔。

氩气:电弧稳定且容易控制。

(13)镍基合金。

①氩气。电弧稳定且容易控制。

②氦气。适合高速自动焊接。

(14)硅青铜。

氩气:可减少母材和焊缝熔敷金属的热脆性。

(15)硅钢。

氩气:电弧稳定且容易控制。

(16)不锈钢。

氦气:电弧稳定并可得到比氩气更大熔深。

(17)铁合金。

①氩气。电弧稳定且容易控制。

②氦气。用于高速自动焊接。

不同材料焊接时所用的电源种类和极性见表2-7。

表2-7 不同材料焊接时所用的电源种类和极性

注:△-最佳;〇-良好;×-最差。

2.3.5 埋弧焊(SAW)

2.3.5.1 SAW焊接原理

埋弧焊的原理如图2-10所示。在焊件待焊处均匀堆敷颗粒状的焊剂,在导电嘴和焊件分别连接焊接电源两极;电源接通后产生电弧,该电弧掩藏在焊剂层下,以粒状焊剂为保护介质,焊接过程中焊丝自动进给,并与母材熔融而连接在一起,从而形成焊缝。

图2-10 埋弧焊的原理

1)埋弧焊的主要优点

(1)电弧性能独特。焊缝质量高、熔渣隔绝空气保护效果好,电弧区主要成分为CO 2 ,焊缝金属中含氮量、含氧量大大降低,焊接参数自动调节,电弧行走自动化,熔池存在时间长,冶金反应充分,抗风能力强,所以焊缝成分稳定,力学性能好;同时埋弧焊劳动条件好,熔渣隔离弧光有利于焊接操作。

(2)弧柱电场强度高。焊接设备调节性能好,由于电场强度较高,调节系统的灵敏度较高,这使得焊接过程的稳定性提高,焊接电流下限较高。

(3)生产效率高。由于焊丝导电长度缩短,电流和电流密度显著提高,使电弧的熔透能力和焊丝的熔敷速率大大提高;又由于焊剂和熔渣的隔热作用,热效率大大增加,并使焊接速度大大提高。

2)埋弧焊的主要缺点

(1)焊接方位受限制。由于焊剂保持的原因,若不采用特殊措施,则埋弧焊主要用于水平位置焊缝焊接,而不能用于横焊、立焊和仰焊。

(2)焊接材料种类受限。不能焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金,主要用于焊接黑色金属。

(3)只适合于长焊缝焊接。这种焊接方式的原理决定了它只适合于长焊缝焊接,且不能焊接空间位置有限的焊缝。

(4)不能直接观察到电弧。由于点焊埋藏在熔渣下,焊接过程中不能直接观察到焊接电弧。

(5)适用范围受限。这种焊接方式的焊接原理决定了它不适用于薄板和小电流焊。

2.3.5.2 埋弧焊的应用

由于埋弧焊熔深大、生产率高、自动化程度高,因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。目前这种焊接方式在造船、锅炉与压力容器、机械、核电站结构、海洋结构和武器等制造领域得到广泛应用,也是当前焊接生产中最普遍使用的焊接方法之一。埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外,还可在基体金属表面堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术的进步,埋弧焊能焊的材料已从碳素结构钢发展到低合金钢、不锈钢、耐热钢等,以及某些有色金属,如镍基合金、钛合金和铜合金等。

2.3.6 点焊

点焊是指利用柱状电极给焊件通过焊接电流局部发热,并在焊件的接触加热处施加压力,在两块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法。点焊原理如图2-11所示。

点焊是在焊件间靠熔核进行连接,熔核应均匀、对称分布在焊件的贴合面上;点焊具有大电流、短时间、压力状态下进行焊接的工艺特点;它是热机械(力)联合作用的焊接过程,根据供电形式可分为单面焊及双面焊两类。

图2-11 点焊原理

点焊的主要优点包括:①焊接准备时间短,作业效率高;②焊接成本低;③焊接过程中热量都集中在局部区域,被焊接材料很少发生热变形,焊接质量好;④焊接过程中不排出有害气体和强光。

点焊的焊接工艺规范包括焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数及焊接后处理等。

点焊的主要用途和焊接工艺参数见表2-8。

表2-8 点焊的主要用途和焊接工艺参数

2.3.7 电子束焊接

2.3.7.1 电子束焊接原理

电子束焊接原理如图2-12所示,在真空条件下,从电子枪中发射的电子束在高压静电场(通常为20~300kV)加速作用下,通过电磁透镜聚焦成高能量密度的电子束。当电子束轰击工件时,电子的动能转化为热能,焊区的局部温度可以骤升到6000℃以上。使工件材料局部熔化形成熔池,实现焊接,根据被焊工件所处环境的真空度,可将电子束焊分为高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊三种。

图2-12 电子束焊接原理

电子束焊接焊缝形成过程如图2-13所示,经电子枪产生,并由高压加速和电子光学系统汇聚成的功率密度很高的电子束撞击到工件表面,电子的动能转换为热能,使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸气的作用下,熔化的金属被排开,电子束就能继续撞击深处的固态金属,同时很快在被焊工件上钻出一个锁性小孔,小孔的周围被液态金属包围。随着电子束与工件的相对移动,液态金属沿小孔周围流向熔池后部,逐渐冷却、凝固形成焊缝。

图2-13 电子束焊接焊缝形成过程

电子束焊接的特点如下:

(1)几乎可以焊接各种金属,如有色金属、黑色金属、活性金属及其合金;由于电子束功率高达105~107W/cm 2 ,比电弧焊高1000倍以上,所以可以焊接耐熔材料,如钨、钼等。

(2)焊缝熔区既深又窄,深宽比可达50:1,焊件变形可忽略不计,很多精密零件焊后仍然保持精度,并不需要再次精加工,比常规焊接方法可节省大量工时。

(3)电子束不仅能量密度高,而且可精确控制。被焊零件的厚度可薄至0.05 mm、厚至300 mm(钢);如果是铝可达到550 mm,不用开坡口一次就焊透。

(4)焊接在真空中进行,可以避免空气中的氢和氧对焊缝的影响,较活性的材料焊接也能获得高质量焊缝,如钼、铀、钛等。

(5)两种物理性质差别很大的材料也能焊接,比如非常薄的铜片与非常厚的钢制零件焊接到一起。

(6)电子束的能量非常高,对于0.8 mm钢板来说,焊接速度可达200 mm/s,即使焊接200 mm厚的锰钢,焊接速度也可达300 mm/min,这是常规焊接方法难以达到的。

(7)由于焊接速度快,温度高,焊接熔区非常小,这种焊接方式的输入能量比常规焊接少得多,因此热影响区就较小,电子束的能量可以非常精确地控制,焊缝质量和零件尺寸一致性可以得到保障。

2.3.7.2 电子束焊接的应用

由于电子束焊接具有以上特点,当前已被广泛地应用于高硬度、易氧化或韧性材料的微细小的打孔、复杂形状的铣切、金属材料的焊接、熔化和分割、表面淬硬、光刻和抛光,以及电子行业中的微型集成电路和超大规模集成电路等的精密微细加工中。

1)电子束焊接可焊母材

一般熔焊能焊的金属,都可以采用电子束焊,如铁、铜、镍、铝、钛及其合金等;也能焊接稀有金属、活性金属、难熔金属和非金属陶瓷等;焊接熔点、热导率、溶解度相差很大的异种金属。焊接热处理强化或冷作硬化的材料,而接头的力学性能不发生变化。

2)电子束焊接件的结构形状和尺寸

单道焊接厚度超过100 mm的碳素钢、厚度超过400 mm的铝板,焊接时无须开坡口和填充金属;焊薄件的厚度可小于2.5 mm,甚至薄到0.025 mm,也可焊厚薄相差悬殊的焊件。

2.3.8 等离子焊接

2.3.8.1 等离子焊接原理

等离子焊接原理如图2-14所示。图2-14中的焊接电弧就是指在加有一定电压的电极或电极与焊件间的气体介质中产生的强烈而持续的放电现象,也称电弧燃烧。电弧燃烧的必要条件是气体电离及阴极电子发射电弧在电极与焊件之间产生,通过水冷喷嘴内腔受到强烈的压缩,使弧柱截面缩小,电流密度增大,能量密度增大,电弧温度急剧上升,电弧介质的电离程度剧增,以至在电弧中心部分接近完全电离,最终形成明亮的、细柱状的等离子弧。

等离子弧焊是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用,获得高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。按焊缝成形原理,等离子弧焊包括小孔型等离子弧焊、熔透型等离子弧焊和微束等离子弧焊三种基本方法,其特点分别如下:

(1)小孔型等离子弧焊。小孔型焊又称穿孔、锁孔或穿透焊,它是利用等离子弧能量密度大和等离子流力强的特点,将工件完全熔透并产生一个贯穿工件的小孔。被熔化的金属在电弧吸力、液体金属重力与表面张力相互作用下保持平衡。焊枪前进时,小孔在电弧后方锁闭,形成完全熔透的焊缝。

图2-14 等离子焊接原理

穿孔效应只有在足够的能量密度条件下才能形成。若板厚增加,则所需能量密度也增加。由于等离子弧能量密度的提高有一定限制,因此小孔型等离子弧焊只能在有限板厚内进行。

(2)熔透型等离子弧焊。当离子气流量较小、弧抗压缩程度较弱时,这种等离子弧在焊接过程中只熔化工件而不产生小孔效应。该方式焊缝成形原理和钨极氢弧焊类似,此种方法也称熔入型或熔蚀法等离子弧焊。主要用于薄板加单面焊双面成形及厚板的多层焊。

(3)微束等离子弧焊。15~30 A以下的熔入型等离子弧焊接通常称为微束等离子弧焊接。由于喷嘴的拘束作用和维弧电流的同时存在,使小电流的等离子弧可以十分稳定,现已成为焊接金属薄箔的有效方法。为保证焊接质量,应采用精密的装焊夹具保证装配质量和防止焊接变形。工件表面的清洁程度应给予特别重视。

2.3.8.2 等离子焊接的应用

小孔型等离子弧焊、熔透型等离子弧焊和微束等离子弧焊的应用如下:

(1)小孔型等离子弧焊。单层厚度:①不锈钢3~8mm;②钛及其合金≤12mm;③镍及其合金≤6 mm;④低合金钢2~8mm;⑤低碳钢2~8 mm;⑥低碳钢2~8 mm;⑦铜及其合金≈2.5 mm。

(2)熔透型等离子弧焊。主要用于薄板(0.5~5 mm)的焊接,以及厚板多层焊的第二层及以后各层的焊接。

(3)微束等离子弧焊。用于超薄金属零件精密焊接。 jtdB9aK+gxE8Ybrq3fqcGvU7lwTeu9VhkP8oOqWiq89dHs+0pvFMleO6s65+n7iV

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