先进的低碳钢焊接方法工艺..

2）保护气体
①Ar：应符合GB/T4842-1995《纯氩》的要 求 比空气重，用于厚度不大的铝、铜（合 金）的焊接 ②He：应符合GB4844.2-1995《纯氦》的要 求 电弧发热量大但比空气轻，价格昂贵， 一般不单独使用 ③Ar + He：常用于大厚度的铝、铜（合金） 的焊接
另外，N2对于铜（合金）而言是惰性的， 可以用Ar + N2焊接铜（合金）。 最后，需要指出的是，现在对于铝、铜 （合金）的焊接，已不再单纯限于用惰性气 体，正越来越多地采用微量活性的混合气体， 即铝、铜（合金）的焊接也正在由MIG向 MAG焊发展，如奥地利Fronius公司铝合金角 焊缝双面成形MIG焊用的四元混合气体就是 微量活性气体（0.5％ O2、8％ CO2、26.5 ％ He、65％ Ar）。
一、窄间隙埋弧焊
1、概述 窄间隙焊接是厚板焊接领域的一项先进 技术。与普通坡口的埋弧焊相比，窄间隙 焊具有无可比拟的优越性。如坡口窄、焊 缝金属填充量少，可以节省大量的焊材和 焊接工时；由于窄间隙焊时热输入量较低， 使焊缝金属和热影响区的组织明显细化， 从而提高其力学性能，特别是塑性和韧性。
2、机头的方案及结构设计
低碳钢先进焊接 工艺
低碳钢焊接的特点
由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少， 所以，通常情况下不会因焊接而产生严重 硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头 塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需 预热、控制层间温度和后热，焊后也不必 采用热处理改善组织，整个焊接过程不必 采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 但在少数情况下，焊接时也会出现以下 困难：
窄间隙埋弧焊焊接参数
间隙mm
18～20 20～24 24
焊丝直径 mm
3 4 5
焊丝伸出 长度mm
30～40 35～45 35～45
焊接电流 A
450 550 650
Leabharlann Baidu电弧电压 V
29 29 29
焊接速度 cm／min
40 35～40 40
4、窄间隙埋弧焊在核容器制造中的应用
某核电工程稳定器为核一级设备，属锻焊结 构的大型压力容器。整个容器由上下封头、三节 筒体五大锻件组焊而成。主体焊缝为四条Φ2m， 厚度115mm的环焊缝，要求采用窄间隙埋弧焊接。 容器主体材料为法国核容器专用钢种16MND5 （相当于A508－Ⅲ）锰镍相低合金钢。 为了焊接该容器，在对16MND5的焊接性进 行了充分试验及其它工艺试验的基楚上，进行了 窄间隙埋弧焊的焊接工艺评定。
窄间隙埋弧焊接时，可进行每层一道、每层两 道或每层三道焊接。其中每层一道的焊接虽然效率 较高，但易引起侧壁熔合不良、夹渣、焊缝成型系 数过小(易引起结晶裂纹)、脱渣不易等问题，在窄 间隙埋弧焊接中很少应用。而每层三道则由于坡口 的加宽而降低了效率。因此，每层两道的焊接得到 了普遍应用。 在每层两道的窄间隙埋弧焊接中，为了保证坡 口侧壁的良好熔合而不出现夹渣等焊接缺陷，在每 一个焊道焊接时，焊丝端头必须偏向各自接近的坡 口侧壁。为了实现这一点，目前流行的大致有两种
1)采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量 高，杂质含量多，从而冷脆性大，时效敏感 性增加，焊接接头质量降低，焊接性变差。 2)沸腾钢脱氧不完全，含氧量较高，P等 杂质分布不均，局部地区含量会超标，时效 敏感性及冷脆敏感性大，热裂纹倾向也增大。 3)采用质量不符合要求的焊条，使焊缝 金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。 如某厂采用酸性焊条焊接Q235-A钢时，因焊 条药皮中锰铁的含碳量过高，会引起焊缝产 生热裂纹。
2、适用材料及行业
材料： 低碳钢、低合金钢、高合金钢、铝和钛 等合金 行业： 锅炉、石化行业的容器最多见，另外， 在机械、建筑、管道、造船和桥梁等也有 应用。
3、焊接设备
组成：
焊接电源、控制系统、送丝系统、焊 枪及行走系统、供气系统、（水冷系统） 等
4、焊接工艺
1）熔滴过渡特点 传统的熔滴过渡形式有短路过渡、喷射 过渡、脉冲喷射过渡。 最新的技术使可以采用双脉冲（double pulse）过渡或超脉冲（super pulse ）过渡。
3、焊头的技术性能指标
1）可伸入350mm深窄间隙坡口中焊接； 2）窄间隙坡口的尺寸：根部18～24mm，坡口角度 1～3°； 3）可对坡口进行垂直和水平两个方向自动跟踪，跟 踪精度≤0.3mm； 4）适用焊丝Φ 3～4mm； 5）每层两个焊道，焊环缝时在每一焊道完成后，能 自动转换到另一焊道连续焊接，直至整个焊缝焊 完； 6）可在工件焊剂预热状态下连续工作。
4)某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头 的质量。如电渣焊，由于线能量大，会使焊 接热影响区的粗晶区晶粒长得十分粗大，引 起冲击韧度的严重下降，焊后必需进行细化 晶粒的正火处理，以提高冲击韧度。 总之，低碳钢是属于焊接性最好、最容 易焊接的钢种，所有焊接方法都能适用于低 碳钢的焊接。
在现实生活中低碳钢被广泛 的应用于生产压力容器、锅炉制 造、核电站设备等大型器件。 主要工艺有：窄间隙埋弧焊、 窄间隙自动MIG全位置焊、TIG 焊封底背面成形工艺、多头MIG 焊、电阻焊、小孔等离子焊等。
方案。
方案a：为导电嘴偏摆型，即导 电嘴与电杆之间有一活动关节，在 焊完一侧焊道后设法使它摆而偏向 另一侧，导电杆始终处于坡口间隙 的中心位置。 方案b：为导电嘴旋转型，即导 电嘴本身有一定弯度，每焊完一道 后导电杆带着有导电嘴一起旋转一 定角度，这样焊丝端头亦会由坡口 一侧偏向另一侧。
整个焊头由具有可摆导电嘴的 焊嘴、自动跟踪装置、送丝机构、 焊丝校直机构、摆驱动装置、焊剂 撒放及回收装置、支架等部分组成。
二、窄间隙自动MIG全位置焊
1、窄间隙自动MIG焊的原理及特点
原理： 在厚大板件（对接）焊接时不开坡口、只留 很窄间隙同时利用外加惰性气体作为电弧介质、 焊丝作熔化电极的一种电弧焊接工艺。实际就是 窄间隙焊和自动MIG焊的组合。
特点： 1）焊接质量好（HAZ小，焊缝组织细 密）； 2）焊接生产率高、成本低（因不开坡口， 节约材料和电能等）； 3）适用范围广，能全位置焊； 4）绿色环保； 5)设备复杂，对电弧变化敏感。