材料的等离子弧焊接
等离子焊接特点
等离子焊接特点
等离子焊接是一种常用的金属焊接方法,具有许多特点和优势。在本文中,我们将详细介绍等离子焊接的特点,并从不同角度展开描述。
1. 高能量密度:等离子焊接是利用等离子弧产生的高温和高能量进行焊接的。等离子弧的温度可达到几万摄氏度,能量密度非常高,因此可以迅速加热并熔化焊接材料,实现高效的焊接。
2. 操作灵活性:等离子焊接适用于各种金属材料的焊接,包括钢、铝、铜、镍等,具有广泛的适用性。同时,等离子焊接可以实现手工焊接、自动化焊接以及机器人焊接等多种操作方式,灵活性高。
3. 焊接速度快:由于等离子焊接的高能量密度和高温特点,使得焊接过程快速进行。相比传统的焊接方法,等离子焊接可以大大提高焊接速度,提高生产效率。
4. 焊接质量高:等离子焊接可以实现高质量的焊缝,焊接强度高、密封性好。等离子焊接的高能量输入使得焊接区域的熔池深度较大,焊缝形成良好,焊接强度高,可以满足高强度焊接的要求。
5. 热影响区小:等离子焊接的热影响区相对较小,热输入较少,对焊接材料和周围热敏感区域的影响减小。这对于一些热敏感的材料和工件来说尤为重要,可以降低变形和变质的风险。
6. 焊接变形小:等离子焊接过程中,由于焊接时间较短,热输入相对较少,因此焊接变形较小。这对于一些对焊接变形要求较高的工件来说是非常有利的。
7. 焊接深度大:等离子焊接的能量密度高,焊接深度大。这使得等离子焊接适用于一些对焊缝深度要求较高的应用,例如焊接厚板、厚壁管等。
8. 焊接适用性广:等离子焊接可以适用于不同形状的工件进行焊接,包括平板、管道、角钢等。无论是平面焊接、对接焊接还是角焊接,等离子焊接都可以胜任。
铝及铝合金的等离子弧焊接
铝及铝合金的等离子弧焊接
等离子弧是以钨极作为电极,等离子弧为热源的熔焊方法。焊接铝合金时,采用直流反接或交流。铝及铝合金交流等离子弧焊接多采用矩形波交流焊接电源,用氩气作为等离子气和保护气体。对于纯铝、防锈铝,采用等离子弧焊,焊接性良好;硬铝的等离子弧焊接性尚可。
为了获得高质量的焊缝应注意以下几点。
a.焊前要加强对焊件、焊丝的清理,防止氢溶人产生气孔,还应加强对焊缝和焊丝的保护。
b.交流等离子弧焊的许用等离子气流量较小,流量稍大,等离子弧的吹力过大,铝的液态金属被向上吹起,形成凸凹不平或不连续的凸峰状焊缝。为了加强钨极的冷却效果,可以适当加大喷嘴孔径或选用多孔型喷嘴。
c.当板厚大于6mm时,要求焊前预热100--200℃。板厚较大时用氦作等离子气或保护气,可增加熔深或提高效率。
d.需用的垫板和压板最好用导热性不好的材料制造(如不锈钢)。垫板上加工出深度lmm、宽度20~40mm的凹槽,以使待焊铝板坡口近处不与垫板接触,防止散热过快。
e. 板厚不大于lOmm时,在对接的坡口上海间隔150mm点固焊一点;板厚大于l0mm时,每间隔300mm点固焊一点。点固焊采用与正常焊接相同的电流。
f. 进行多道焊时,焊完前一道焊道后应用钢丝或铜丝刷清理焊道表面至露出纯净的铝表面为止。
等离子弧焊有哪些特点及基本原理
等离子弧焊有哪些特点及基本原理
等离子弧焊是在钨极氩弧焊的基础上发展起来的一种新型焊接方法,它在很大程度上填补了钨极氩弧焊的不足,与钨极氩弧焊相比,它具有如下一些特点:1)弧柱温度高,能量密度大,加热集中,熔透能力强,可以高速施焊,生产率高。
2)等离子弧工作稳定,工艺参数调节范围宽,可焊接极薄的金属,但当金属厚度超过8~9mm时,从费用上考虑采用等离子弧焊不合算。
3)热影响区窄,焊接变形小。
4)由于钨极内缩至喷嘴内,不与焊件接触,所以不会在焊缝内产生夹钨。
缺点是电源及电气控制线路较复杂,设备费用约为钨极氩弧焊的2~5倍,工艺参数的调节匹配较复杂,喷嘴的使用寿命短。
60 试述等离子弧切割的基本原理。
等离子弧切割是利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料,并借助内部的或都外部的高速气流或水流将熔化材料排开直到等离子气流束穿透背面而形成割口的一种电弧切割方法。
等离子弧柱的温度高,远远超过所有金属以及非金属的熔点,因此,等离子弧切割过程不是依靠氧化
反应,而是靠熔化来切割材料,因而比氧切割方法的适用范围大得多,能够切割绝大部分金属和非金属材料,目前主要用于切割氧切割无法切割的材料,如不锈钢、有色金属等。
等离子弧焊的基本方法
等离子弧焊的基本方法
等离子弧焊是一种常用的焊接方法,广泛应用于金属制品的制造和维修领域。它以其高效、高质量的焊接结果而受到广泛赞誉。本文将介绍等离子弧焊的基本方法,包括设备和操作步骤。
一、设备
等离子弧焊需要以下设备:
1. 焊接机:等离子弧焊常用的焊接机有直流等离子弧焊机和交流等离子弧焊机。直流等离子弧焊机适用于焊接不锈钢、铝合金等材料,而交流等离子弧焊机则适用于焊接碳钢等材料。
2. 焊枪:焊枪是进行焊接操作的工具,通过控制电流和气体流量来实现焊接过程中的熔化和填充。
3. 气体供应系统:等离子弧焊需要使用惰性气体,常见的有氩气和氩气混合气体,用于保护焊接区域,防止氧气和水蒸气的污染。
4. 辅助设备:包括电源线、气管、冷却系统等。
二、操作步骤
1. 准备工作:将焊接机和气体供应系统连接好,并确保电源和气源的正常供应。检查焊枪和电缆是否完好,以及气体管路是否畅通。
2. 清洁工作:将待焊接的金属表面进行清洁,去除表面的油污、氧化物等杂质,以确保焊接接头的质量。
3. 调整焊接参数:根据焊接材料的种类和厚度,调整焊接机的电流和气体流量。一般来说,电流越大,焊接速度越快,但过大的电流
可能导致熔洞过深;气体流量的调整应根据焊接材料和焊接位置的不同进行合理设置,以保证焊接质量。
4. 进行焊接:将焊枪对准焊接接头,触发开关开始焊接。在焊接过程中,焊枪应保持与焊接接头的距离适当,通常为2-5毫米。焊接速度应均匀,保持一定的稳定性,以免焊接接头出现焊缝不均匀的情况。
5. 焊后处理:焊接完成后,及时关闭焊机和气源,并进行焊后处理。包括清理焊渣、修整焊缝等工作,以保证焊接接头的质量。
等离子弧焊接的特点
等离子弧焊接的特点
等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法,具有许多特点。首先,等离子弧焊接可以适用于各种金属材料的焊接,包括钢、不锈钢、铝等。这意味着无论是焊接薄板材还是厚板材,等离子弧焊接都可以胜任,具有广泛的应用范围。
其次,等离子弧焊接具有高能量密度和热浸入深度的特点。等离子弧发射出的高温等离子体能够迅速加热工件表面,使金属迅速熔化并形成焊缝。由于等离子弧的高能量密度,焊接过程中的热浸入深度较大,可以获得较深且较窄的焊缝,焊接强度高。
另外,等离子弧焊接具有稳定的弧焰和良好的电弧调节性能。等离子弧具有高频和恒流等特点,能够在较宽的电弧电流范围下工作。这种稳定的弧焰可以保证焊接过程中的电弧稳定,消除电弧飞溅和焊接质量不稳定的问题。
此外,等离子弧焊接还具有较少的气体污染和较小的变形。等离子弧焊接使用惰性气体作为保护气体,如氩气,不会与金属发生任何反应,因此对金属的污染较少。同时,等离子弧焊接的焊接速度快,热输入量较少,可以减小焊接时的变形。
另外,等离子弧焊接还具有操作简便和焊接质量可靠的特点。相对于其他金属焊接方法,等离子弧焊接不需要庞大的设备和复杂的操作过程,操作简单方便。而且,等离子弧焊接焊接质量可靠,焊接接头强度高,焊缝质量好,能够满足各种工程项目的需求。
综上所述,等离子弧焊接具有适用广泛、高能量密度、热浸入深度大、稳定的弧焰、较少的气体污染、较小的变形、操作简便和焊接质量可靠等特点。这些特点使得等离子弧焊接成为了许多金属焊接工程的首选方法。
等离子弧焊的工艺参数
等离子弧焊的工艺参数
1)焊接电流
焊接电流是根据板厚或熔透要求来选定。焊接电流过小,难于形成小孔效应:焊接电流增大,等离子弧穿透能力增大,但电流过大会造成熔池金属因小孔直径过大而坠落,难以形成合格焊缝,甚至引起双弧,损伤喷嘴并破坏焊接过程的稳定性。因此,在喷嘴结构确定后,为了获得稳定的小孔焊接过程,焊接电流只能在某一个合适的范围内选择,而且这个范围与离子气的流量有关。(2)焊接速度
焊接速度应根据等离子气流量及焊接电流来选择。其他条件一定时,如果焊接速度增大,焊接热输入减小,小孔直径随之减小,直至消失,失去小孔效应。如果焊接速度太低,母材过热,小孔扩大,熔池金属容易坠落,甚至造成焊缝凹陷、熔池泄漏现象。因此,焊接速度、离子气流量及焊接电流等这三个工艺参数应相互匹配。
3)喷嘴离工件的距离
喷嘴离工件的距离过大,熔透能力降低:距离过小,易造成喷嘴被飞溅物堵塞,破坏喷嘴正常工作。喷嘴离工件的距离一般取3~8mm。与钨极氩弧焊相比,喷嘴距离变化对焊接质量的影响不太敏感。
4)等离于气及流量
等离子气及保护气体通常根据被焊金属及电流大小来选择。大电流等离子弧焊接时,等离子气及保护气体通常采取相同的气体,否则电弧的稳定性将变差。小电流等离子弧焊接通常采用纯氩气作等离子气。这是因为氧气的电离电压较低,可保证电弧引燃容易。
离子气流量决定了等离子流力和熔透能力。等离子气的流量越大,熔透能力越大。但等离子气流量过大会使小孔直径过大而不能保证焊缝成形。因此,应根据喷嘴直径、等离子气的种类、焊接电流及焊接速度选择适当的离子气流量。利用熔人法焊接时,应适当降低等离子气流量,以减小等离子流力。
等离子弧焊操作方法
等离子弧焊操作方法
等离子弧焊操作方法如下:
1. 准备工作:首先,确保焊接环境安全,并穿戴好相应的焊接防护用具,如面罩、手套等。
2. 准备焊接材料:根据具体需求,准备好要焊接的金属材料,并清理好焊接接头的表面,确保没有污染物。
3. 设置焊接参数:根据焊接材料的类型和厚度,设置合适的电流、电压和气体流量等参数。可以根据焊机的使用说明进行调整。
4. 启动焊机:打开焊机的电源开关,并调整焊接电流至合适的水平。
5. 预热焊件:使用焊枪将火花对准焊接接头,并启动放电,使焊件表面先达到适当的温度。
6. 进行焊接:将焊枪与焊接接头保持一定的距离,并保持焊枪稳定。当保持一定的接触角度时,开始进行焊接,将火花聚焦在接头上进行熔化和熔合。
7. 调整焊接速度:根据焊接效果和焊接参数的反馈,适时调整焊接速度,以保持焊接质量稳定。
8. 焊接完成:焊接结束后,关闭焊机电源,将焊件冷却至合适的温度后,清理焊接残渣,检查焊接质量。
注意事项:
- 操作过程中要注意保持焊接区域的清洁,避免有杂质进入焊接接头。
- 注意焊接区域的通风情况,避免有毒气体积聚。
- 使用时注意安全,避免触及电极和热武器,并遵守相关安全操作规程。
等离子弧焊类型、原理、优缺点、适用范围及等离子焊接设备操作规程
等离子弧焊类型、原理、优缺点、适用范围
及等离子焊接设备操作规程
1、等离子弧产生及类型:
⑴、等离子弧产生:
①、等离子弧焊是利用高温的等离子弧来焊接用气焊和普通电弧焊所难以焊接的难熔金属的一种熔焊方法。
②、离子弧焊利用气体在电弧中电离后,再经过热收缩效应、机械收缩效应、磁收缩效应而产生的一种超高温热源进行焊接,温度可达20000℃左右。
③、等离子弧的发生装置如图11-1所示。在钨极(-极)和焊件(+极)之间加上一个较高的电压,经过高频振荡器的激发,使气体电离形成电弧。此电弧在通过具有特殊孔型的喷嘴时,经过机械压缩、热收缩和磁场的收缩效应,弧柱被压缩到
很细的范围内。这时的电弧能量高度集中,其能量密度可达10°~10°W/cm²,温度也达到极高程度,其弧柱中心温度可达16000~33000℃;弧柱内的气体得到了高度的电离,因此,等离子弧不仅被广泛用于焊接、喷涂、堆焊,而且可用于金属和非金属切割。
⑵、等离子弧类型及电源连接方式:
①、非转移型弧。钨极接电源负极,喷嘴接电源正极,等离子弧体产生于钨极和喷嘴内表面之间(见图11-2a),工件本身不通电、而是被间接加热熔化,其热量的有效利用率不高,故不宜用于较厚材料的焊接和切割。
②、转移型弧。钨极接电源负极,焊件接电源正极,首先在钨极和喷嘴之间引燃小电弧后,随即接通钨极与焊件之间的电路,再切断喷嘴与钨极之间的电路,同时钨极与喷嘴间的电弧熄灭,电弧转移到钨极与焊件间直接燃烧,这类电弧称为转移型弧(见图11-2b)。这种等离子弧可以直接加热工件,提高了热量有效利用率,故可用于中等厚度以上工件的焊接与
等离子弧切割工艺及提高切割质量的措施
等离子弧切割工艺及提高切割质量的措施
1、等离子弧切割的原理:
等离子弧切割是利用弧割,分别由负来励磁铁和半导体加热端子构成,实现通过气体弧焊极化来切割材料,形成成型孔。等离子弧切割在原
理上类似于电弧焊接,但是由于上弧焊时,被切割的材料由于弧焊极
化转向抗割性大,将极化后材料顶空。由于等离子加热产生的高温,
它会瞬间把围绕在等离子中的材料溶解,形成孔洞。产生的过程不同
于激光切割,不会产生冷加工影响,而且可以准确的切割绝大多数材料。
2、等离子切割的优点:
(1)切割质量高:等离子切割的质量比激光切割更好,钣金的火花强,可以快速切割,非金属材料烧蚀角度小,无切割毛刺,切口较平整,
无夹渣。
(2)深度大:使用等离子切割机,可以达到1毫米左右的切割深度,
可以切割更厚的板材。
(3)切割速度快:等离子切割速度快,能够较快分割金属板材,可以
有效提高切割效率,大大节省切割成本。
3、提高切割质量的措施:
(1)保持等离子弧形态:需要增加等离子系统的整体稳定性,以维持良好的切割质量和表面状态。
(2)减薄切割层:减薄切割层可以减少切面烧蚀,改善切割质量,提高精度。
(3)控制气体流量;确保足够的气体流量,以促使切割孔清洁,防止焊接滴、溅射、烧伤等切割缺陷。
(4)正确的切割参数设置:根据材料的不同,调整正确的切割参数,如电流、电压、速度等,提高切割质量。
(5)正确使用切割机:使用切割机时要加强对设备的操作,以保证设置的参数正确,准确实现切割。
小孔型等离子弧焊特点
小孔型等离子弧焊特点
引言
小孔型等离子弧焊是一种常见的焊接技术,它具有许多独特的特点和优势。本文将详细探讨小孔型等离子弧焊的特点,包括焊接过程、焊接效果、适用范围等方面。
小孔型等离子弧焊的定义
小孔型等离子弧焊,顾名思义,是通过小孔喷嘴将等离子弧焊接的能量聚焦到一个小区域,从而实现高能量密度的焊接过程。它是一种高效、精确的焊接方法,适用于多种材料和工件。
小孔型等离子弧焊的特点
小孔型等离子弧焊具有以下几个特点:
1. 高能量密度
小孔型等离子弧焊通过聚焦能量到一个小区域,使得焊接过程的能量密度非常高。这种高能量密度可以加速焊接速度,提高焊接效率。
2. 焊缝狭窄
由于小孔型等离子弧焊能够将能量集中到一个小区域,因此焊缝可以做得非常狭窄。这对于某些应用来说非常重要,特别是对于需要高精度焊接的工件。
3. 焊接速度快
由于高能量密度和狭窄的焊缝,小孔型等离子弧焊的焊接速度通常比传统的焊接方法要快。这可以提高生产效率,减少生产成本。
4. 焊接质量高
小孔型等离子弧焊能够产生稳定的等离子弧,使得焊接质量非常高。焊缝的强度和密封性都能够得到保证,从而提高焊接件的使用寿命。
小孔型等离子弧焊的适用范围
小孔型等离子弧焊适用于许多不同的材料和工件。它可以用于焊接钢、铝、铜等金属材料,也可以用于焊接复合材料和塑料。以下是小孔型等离子弧焊的一些典型应用领域:
1. 汽车制造
小孔型等离子弧焊在汽车制造行业中得到了广泛应用。它可以用于焊接汽车车身、底盘和其他零部件,提供高强度和高质量的焊接连接。
2. 航空航天
航空航天领域对焊接质量和可靠性要求非常高,小孔型等离子弧焊正好满足了这些要求。它可以用于焊接飞机、火箭和卫星等航空航天器件。
等离子弧焊接
二)、等离子弧焊工艺 (1)接头形式 通常等离子弧焊的接头形式为I型对接接头、开单面V型和 双面V型坡口的对接接头以及开单面U型坡口的对接接头。 (2)焊接参数的选择 1)喷嘴孔径 在焊接过程中,当焊件厚度增大时,焊接电流也应增大, 但不能超过喷嘴的最大许用电流。 2)焊接电流 根据焊件的材质和厚度首先确定焊接电流,但如果电流过 小,可能会造成无法焊透焊件,焊接速度慢;如果电流过大 ,可能会造成焊穿,甚至可能会引起双弧现象。
(三)联合型电弧 转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧。混合型电 弧在很小的电流下就能保持稳定,因此特别适合于薄板及超薄 板的焊接。
三、等离子弧特性 1.静特性 等离子弧的静特性仍然呈“U”型特性,但平直区较自由 电弧明显缩小,弧柱电场强度增加,电弧电压明显提高,喷嘴 孔径越小“U”型特性平直区域就越小,上升区域斜率增大,即 弧柱电场强度增大。 2.电源特性 要求与等离子弧焊的静特性匹配,故选用陡降或垂直下降 的外特性的直流电源。(一般焊接和切割选用直流电源,微束 等离子焊接选用直流正极性,铝合金选用方波交流电) 3.热源特性 1)温度高且能量集中 2)有良好的电弧稳定性 3) 具有很强的冲击力 4)调节范围广
等离子弧是一种被压缩的钨极氩弧,具有能量集中(能量密 度 可 达 105--106w/cm2 ) 、 温 度 高 ( 弧 柱 中 心 可 达 18000-24000K 以上 ) 、焰流速大(可达 300m/s 以上)、刚直性好等特 点。等离子弧的压缩是依靠水冷铜嘴的拘束作用实现的,等离 子弧通过水冷铜嘴使受到以下三种压缩作用:
碳钢车体的等离子弧焊工艺不简单!
1概述
等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的一种焊接方法,是普通钨极气体保护焊的一种特殊形式。其稳定性、发热量和温度都高于一般电弧,因而具有较大的熔透力和焊接速度,所以单面焊时无需在背面实施机械支撑,对接焊时无需进行坡口预加工。国内某客车项目欲在蒙皮时使用等离子弧焊接,这与传统的手工焊接相比,不仅能够保证焊缝质量,亦可提高生产经济效率,降低生产成本,因此研究碳钢车体的等离子弧焊技术有较为重要的意义。
2
工艺试验
(1)母材分析客车蒙皮采用05CuPCrNi的耐候钢,试验采用板厚分别为3mm和8mm(需加工),填充金属为ϕ1.0mm的ER309LSi焊丝,表1为试验母材及焊丝的化学成分,保护气体为99.999%的高纯氩,气体流量为20L/min,离子气体为95%Ar+5%H2,气体流量为8L/min,两种气体流量均可微调。
(2)试验方法试件的加工尺寸分别为350mm×150mm×8mm(表面需要开槽处理,槽深3mm,倒直角)和350mm×80mm×3mm,试件的接头和组装如图1所示。本试验的设备为等离子弧焊机(型号为TransTig4000JobG/F),如图2a所示;根据设计要求需要对焊枪角度进行调整,因此也要对工艺装备进行简单模拟,如图2b所示。
考虑到组焊过程中的整体组装间隙一般较难保证在1mm以内,因此本试验针对0~3mm的间隙进行焊接试验,并寻求较为良好的焊接参数。为此,分别进行了间隙0mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2mm以及3mm的工艺试验,首先焊前打磨待焊区域,然后用丙酮擦洗待焊区域,将焊接试件固定在简易工装上焊接,表2~表4是等离子弧焊接参数。而后对焊接试样进行PT探伤,对焊缝截面进行腐蚀并做宏观分析。
焊接工艺评定等离子焊接
焊接工艺评定等离子焊接
等离子焊接是一种常用的焊接方法,通过产生高温等离子弧,
在工件接合处将其加热至熔化状态,然后使其冷却并形成焊接接头。为确保焊接质量和工艺的稳定性,需要进行焊接工艺评定。
焊接工艺评定的目的
焊接工艺评定旨在确定合适的焊接工艺参数,以保证焊接接头
的质量和性能。通过评定,可以确定出最适合特定工件材料和要求
的焊接工艺,确保焊接接头的强度、密封性和气密性等满足要求。
焊接工艺评定的步骤
1. 材料分析:首先对要焊接的材料进行分析,包括材料的成分、力学性能等。根据材料的性质确定合适的焊接工艺。
2. 工艺参数确定:根据焊接材料的特性,选择合适的工艺参数,包括焊接电流、电压、焊接速度等。这些参数的选择需要根据焊接
接头的要求,以及设备的能力进行评估。
3. 实验焊接:使用确定的工艺参数进行实验焊接。焊接接头的质量和性能是评定焊接工艺成功与否的关键指标。通过实验焊接可以测试焊缝的强度、断口形态等,并对工艺参数进行调整。
4. 焊接接头测试:对实验焊接得到的接头进行测试,包括拉伸试验、硬度测试、冲击试验等。测试结果将评估焊接接头的质量和性能是否满足要求。
5. 工艺参数修正:根据焊接接头测试结果,对焊接工艺参数进行修正。如果测试结果不理想,可以通过调整工艺参数来改善焊接接头的性能。
6. 文档记录:对焊接工艺评定过程进行详细记录,包括所选用的工艺参数、测试结果、修正记录等。这些记录将为今后的焊接工艺提供参考和借鉴。
总结
焊接工艺评定是确保焊接接头质量和性能的重要步骤。通过合适的工艺参数选择和实验焊接,可以确定出最适合的焊接工艺,并通过测试和修正来优化焊接接头的质量和性能。该过程需要详细记录和总结,以便为今后的焊接工艺提供借鉴和参考。
等离子弧焊接
等离子弧焊接
1. 简介
等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法,通过利用等离
子弧产生高热能量,并利用该能量将金属材料熔化并连接在一起。它在工业制造和维修领域广泛应用,具有高效率、高质量的焊接效果。
2. 等离子弧的生成
等离子弧是由两个电极之间的电火花产生的。当两个电极
之间的电压增加到一定程度时,电流通过空气中的气体分子,将其中的电子激发成等离子体。这些等离子体在极热的温度下,放出极高的能量,形成等离子弧。
3. 等离子弧焊接的过程
等离子弧焊接主要包括以下几个步骤:
3.1 准备工作
在进行等离子弧焊接之前,需要对工作区域进行清洁和准
备工作。首先,确保焊接面的金属表面干净无污染,并使用砂
纸或钢丝刷将其清除。其次,确定焊接电极和工件的位置和角度,并调整焊接设备的电流和电压设置。
3.2 弧焊接
等离子弧焊接的焊接过程类似于其他电弧焊接方法。在焊
接之前,将焊接电极放置在待焊接的工件上,并确保其与工件之间的距离合适。
接下来,通过开启电源,产生弧光和电弧。焊接电极在高
温下熔化,并从中释放出等离子弧能量。这种高温能量熔化金属表面并形成焊接点。同时,焊接电极材料也会融化并与工件融合在一起。
焊接完成后,关闭电源,等离子弧消失。焊接点逐渐冷却,形成强固的焊缝。
4. 等离子弧焊接的优势
等离子弧焊接具有以下几个优势:
•高效率:等离子弧焊接产生的高热能量可以迅速熔
化金属,从而提高焊接速度和效率。
•高质量:由于等离子弧焊接的高热能量,焊接点通常具有较高的强度和质量。
•适用范围广:等离子弧焊接适用于各种金属材料的焊接,包括钢、铝、铜等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
材料的等离子弧焊接
索引:穿孔型等离子弧焊接最适于焊接厚度3~8mm不锈钢、厚度12mm 以下钛合金、板厚2~6mm低碳或低合金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊缝。这一厚度范围内可不开坡口,不加填充金属,不用衬垫的条件下实现单面焊双面成形。厚度大于上述范围时可采用V 形坡口多层焊。
关键词: 高温合金, 铝及铝合金, 钛及钛合金, 银与铂, 等离子弧焊接
穿孔型等离子弧焊接最适于焊接厚度3~8mm不锈钢、厚度12mm 以下钛合金、板厚
2~6mm低碳或低合金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊缝。这一厚度范围内可不开坡口,不加填充金属,不用衬垫的条件下实现单面焊双面成形。厚度大于上述范围时可采用V形坡口多层焊。
1.高温合金的等离子弧焊接
用等离子弧焊焊接固溶强化和Al、Ti含量较低的时效强化高温合金时,可以填充焊丝也可以不加焊丝,均可以获得良好质量的焊缝。一般厚板采用小孔型等离子弧焊,薄板采用熔透型等离子弧焊,箔材用微束等离子弧焊。焊接电源采用陡降外特性的直流正极性,高频引弧,焊枪的加工和装配要求精度较高,并有很高的同心度。等离子气流和焊接电流均要求能递增和衰减控制。
焊接时,采用氩和氩中加适量氢气作为保护气体和等离子气体,加入氢气可以使电弧功率增加,提高焊接速度。氢气加入量一般在5%左右,要求不大于15%。焊接时是否采用填充焊丝根据需要确定。选用填充焊丝的牌号与钨极惰性气体保护焊的选用原则相同。
高温合金等离子弧焊的工艺参数与焊接奥氏体不锈钢的基本相同,应注意控制焊接热输入。镍基高温合金小孔法自动等离子弧焊的工艺参数见表1-1。在焊接过程中应控制焊接速度,速度过快会产生气孔,还应注意电极与压缩喷嘴的同心度。高温合金等离子弧焊接接头力学性能较高,接头强度系数一般大于90%。
下表列出了高温合金小孔法自动等离子弧焊接的工艺参数。
等离子弧是以钨极作为电极,等离子弧为热源的熔焊方法。焊接铝合金时,采用直流反接或交流。铝及铝合金交流等离子弧焊接多采用矩形波交流焊接电源,用氩气作为等离子气和保护气体。对于纯铝、防锈铝,采用等离子弧焊,焊接性良好;硬铝的等离子弧焊接性尚可。
为了获得高质量的焊缝应注意以下几点。
a.焊前要加强对焊件、焊丝的清理,防止氢溶人产生气孔,还应加强对焊缝和焊丝的保护。
b.交流等离子弧焊的许用等离子气流量较小,流量稍大,等离子弧的吹力过大,铝的液态金属被向上吹起,形成凸凹不平或不连续的凸峰状焊缝。为了加强钨极的冷却效果,可以适当加大喷嘴孔径或选用多孔型喷嘴。
c.当板厚大于6mm时,要求焊前预热100--200℃。板厚较大时用氦作等离子气或保护气,可增加熔深或提高效率。
d.需用的垫板和压板最好用导热性不好的材料制造(如不锈钢)。
垫板上加工出深度lmm、宽度20~40mm的凹槽,以使待焊铝板坡口近处不与垫板接触,防止散热过快。
e. 板厚不大于lOmm时,在对接的坡口上海间隔150mm点固焊一点;板厚大于l0mm时,每间隔300mm点固焊一点。点固焊采用与正常焊接相同的电流。
f. 进行多道焊时,焊完前一道焊道后应用钢丝或铜丝刷清理焊道表面至露出纯净的铝表面为止。
表1-2列出纯铝自动交流等离子弧焊接的工艺参数。表1-3列出铝合金直流等离子弧焊接的工艺参数。
表1-2
等离子弧焊能量密度高、线能量大、效率高。厚度2.5~15mm的钛及钛合金板材采用“小孔型”方法可一次焊透,并可有效地防止产生气孔,“熔透型”方法适于各种板厚,但一次焊透的厚度较小,3mm 以上一般需开坡口。
钛的弹性模量仅相当于铁的1/2,因此在应力相同的条件下,钛及钛合金焊接接头将发生比较显著的变形。等离子弧的能量密度介于钨极氩弧和电子束之间,用等离子弧焊接钛及钛合金时,热影响区较窄,焊接变形也较易控制。目前微束等离子弧焊已经成功地应用于薄板的焊接。采用3~10A的焊接电流可以焊接厚度为0.08~0.6mm 的板材。
由于液态钛的密度较小,表面张力较大,利用等离子弧的小孔效应可以单道焊接厚度较大的钛和钛合金,保证不致发生熔池坍塌,焊缝成形良好。通常单道钨极氩弧焊时工件最大厚度不超过3mm,并且因为钨极距离熔池较近,可能发生钨极熔蚀,使焊缝渗入钨夹杂物。等离子弧焊接时,不开坡口就可焊透厚度达15mm的接头,不可能出现焊缝渗钨现象。
钛板等离子弧焊接的工艺参数见表1-4。TC4钛合金等离子弧焊和TIG焊接接头的力
学性能见表1-5。
表1-4
表1-5
焊接航天工程中应用的TC4钛合金高压气瓶的研究结果表明,等离子弧焊接头强度与氩弧焊相当,强度系数均为90%,但塑性指标比氩弧焊接头高,可达到母材的75%。根据30万吨合成氨成套设备的生产经验,用等离子弧焊接厚度10mm的TAl工业纯钛板材,生产率可比钨极氩弧焊提高5~6倍,对操作的熟练程度要求也较低。
纯钛等离子弧焊的气体保护方式与钨极氩弧焊相似,可采用氩弧焊拖罩,但随着板厚的增加、焊速的提高,拖罩要加长,使处于350℃
以上的金属得到良好保护。背面垫板上的沟槽尺寸一般宽度和深度各为2.0~3.0mm,同时背面保护气体的流量也要增加。厚度15mm以上的钛板焊接时,开6~8mm钝边的V形或U形坡口,用“小孔型”等离子弧焊封底,然后用“熔透型”等离子弧填满坡口。用等离子弧封底可以减少焊道层数,减少填丝量和焊接角变形,提高生产率。“熔透型”多用于厚度3mm以下薄件的焊接,比钨极氩弧焊容易保证焊接质量。
银与铂都属于贵金属,价格昂贵。银与铂可制成板材、带材、线材等常用于微电子,仪器仪表、医药等特殊产品或军工产品。
银与铂电子器件的微束等离子弧接的工艺要点如下:
a.焊前将银与铂的接头处清理干净;
b.将两种金属预热到400~500℃,
c. 采用微束脉冲等离子弧,维弧电流为24A;
d.保护气体流量为6L/min,离子气流量为0.5L/min。
银与铂电子器件微束等离子弧焊接的工艺参数见表1-6。