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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,鏟斗齒等。

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,為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;設備較復雜,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,并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,但設備復雜,價格高。

埋弧堆焊風冷時易吹起焊劑細粉,因此不太適合。水冷時,由于使用焊劑,故不能在剛焊完后的焊縫正面通水冷卻,而只能通過母材背面通水冷卻的方式,且冷卻效果一方面受冷卻水流量的影響,另一方面很大程度上受母材厚度的影響,母材越厚,冷卻效果越差。  

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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

勞動生產率

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(調好后無需看管)

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

不易產生

難以避免

工件變形

可做到無變形

有變形

 

   明弧堆焊可以通過風冷,也可以通過水冷。而明弧堆焊既能象埋弧堆焊那樣通過工件背面通水冷卻的方式,也可以通過工件正面通水冷卻的方式,而且冷卻效果可調(通過改變冷卻水相對于熔池的位置以改變冷卻峰值溫度,通過改變冷卻水的流速以改變冷卻速度)。由于是在剛焊完的焊縫的正面直接通水冷卻,故冷卻效果較好,因而焊縫更易于出現共晶組織,且對于有淬透傾向的材料對硬度的提高有利。此外,由于有冷卻水的冷卻,使焊縫及整個焊接區尺寸變小,溫度升高很少,便于后續焊道在較低的溫度堆焊,對冷卻效果又有進一步的提高。    

 

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后的堆焊過程熔化,成為堆焊層的一部分,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。

   明弧堆焊的飛濺率受焊接工藝參數的影響較大,因為隨著焊接電流的增加,熔滴的過渡形態會發生變化,從大滴狀顆粒過渡、射滴過渡、亞射流過渡到射流過渡。另外,過渡形態也受焊接電壓以及焊接電源外特性的影響。尤其是現在新開發出的一些焊接電源(比如變頻焊機),能夠很容易地控制熔滴的過渡形態,從而可以大大地減少焊接飛濺,提高堆焊收益率。

 
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