第七章 电渣焊

二、电渣焊焊丝
1.要求：焊碳钢，含碳量应低于母材，含适量的硅、
锰，焊低温、耐热及耐腐材料，其成分一 般与母材相当，形状据焊缝断面定。
2.常用结构钢电渣焊焊丝 钢材牌号 焊丝牌号 钢材牌号 焊丝牌号
Q235
20g、22 25
35、40 45
Q345（16Mn） 16MnR
H08A H08MnA H08MnA H10Mn2 H08Mn2SiA H10Mn2 H08MnMoA H10Mn2
匀，但体积与热容量大
渣池 高温锥体区 金属熔池 焊缝
2.热过程特征
加热和冷却速度慢，热影响区大。
可减少易淬火钢淬硬组织与裂纹的产生，但晶粒粗 大，降低塑性与冲击韧度。
电极熔化系数大，可达25~30g/A·h（电弧焊的两倍）。
二、冶金过程特点 能较大范围调节焊缝熔宽，控制母材的熔合比，减少母
复杂断面先改为矩形断面再焊接
工字梁焊件
引出板 补板 引弧板
（三）焊缝成形装置的选择
45°
3 10
水管
直缝对接水冷滑块
水管
角焊缝水冷滑块
10 30°
（四）电极用量的准备
根据焊缝体积确定电极用量
（五）其它准备
包括电极及焊剂牌号确定，参数选择及焊机 检查试车。
二、丝极电渣焊焊接工艺参数
1.主要参数
上面总有熔化金属，而熔化金属始终有高温熔渣覆盖。 没有电弧，焊接过程平稳且无飞溅。 具有高的熔敷率，从而可以单道焊接非常厚的截面。
优点与缺点
1) 可以一次焊接大厚度工件，焊接生产率高。 2) 经济性好。 3) 焊缝缺陷少。 4) 以焊代铸、代锻。 5）可有效控制焊缝成分。 6）焊接接头晶粒粗大。
三、电渣焊的分类
2. 可焊接的厚度
一般宜焊接板厚在30mm以上，小于30mm的板在经济上就不 如埋弧焊和气电立焊。电渣焊虽没有厚度上限，但受设备条件 限制，丝极电渣一般可焊板厚达400mm，更大厚度则用板极电 渣焊和熔嘴电渣焊，其厚度可达成2m。
3. 可焊接的接头
等厚板之间的对接接头最易焊，也最常用。其次是T形 接头、角接头和十字接头。
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b)
焊缝结晶剖面图
a)电弧焊焊缝 b)电渣焊焊缝
a)
b)
电渣焊熔池形状与结晶
a)深而窄熔池
b)宽而浅熔池
第三节 电渣焊材料
一、电渣焊焊剂
1.作用 热作用：预热、熔化电极与母材。 机械保护作用：隔绝空气与熔池金属。 冶金作用：参与氧化与脱硫。
2.常用电渣焊焊剂
对焊剂的要求
容易迅速形成电渣并保持电渣稳定
机 头
熔嘴电渣焊设备及焊接
第五节 丝极电渣焊工艺
一、焊前准备
（一）焊件清理：去除接头周围50mm范围内油污、
水锈杂物等。与冷却滑块接触面 70mmm内保持光滑平整。
（二）焊件装配：装配用门形马板定位，间隙保证上
大下小，下端装焊50~70mm引弧 板，上端装焊75~80mm引出板。 复杂断面应改为矩形断面后焊接。
按电极的形状，电渣焊方法有三种：
1. 丝极电渣焊
根据电极数量， 又有单丝与多丝之 分，主要用于40~450 mm的长直焊缝焊 接，还可以用于环 缝焊接。
2. 板极电渣焊
板极电渣焊使用的 电极简单，易于加工， 可用母材的边角余料， 且可手工送进，简化了 送进机构，由于焊接长 度不超过1.5m的大断面 短焊缝焊接，板极长为 焊缝长度的3~4倍。
否则易产生 电弧，破坏 电渣焊过程
液态渣应有适当的导电性，但不可过高
液态渣应有适当的粘度
太粘易引起夹渣 和
咬肉，太稀易从 滑
块与焊件流失，
否则将增加焊丝周围的电 流分流，减弱液体对流，引 起未焊透。
专用焊剂
HJ360：熔炼型中锰高硅中氟焊剂，呈棕色到浅黄色
玻璃状，可交直流两用，直流时电极接正。 焊前需经250左右烘干，主要用于低碳及低合 金钢焊接。 HJ170：熔炼型无锰低硅高氟焊剂，其固态具有导电 性，用于象铸钢件等不宜引弧造渣的材料作 造渣用（初始建立渣池）。
3. 熔嘴电渣焊
采用与焊件断面 相近的材料作为电极 ，用于焊接断面形状 复杂而长的焊缝，最 大焊接厚度可达2m， 长可达10m.
4. 管状电渣焊
其区别在于使用了涂有药 皮的管状电极，并在其内通 入焊丝共同填充，可很好的 调节控制焊缝成分。
四、电渣焊的适用范围
1. 可焊接的金属
主要用于钢材或铁基合金的焊接。其中低碳钢和中碳钢很 容易焊接。由于冷却缓慢，也适于焊接高碳钢和铸铁。采取适 当措施也可以焊接低合金钢、不锈钢和镍基合金等。
焊接电压 焊接电流（送丝速度） 渣池深度 根部间隙 焊丝根数 焊丝摆动速度 冷却水温度 焊丝伸出长度
2.各参数对焊接的影响（见下表）
3.各参数的选择及步骤
三、丝极电渣焊操作
（一）设备调试
机头升降调试 冷却系统调试
送丝机构调试 横向摆动机构调试
（二）焊接操作
材成分对焊缝的干扰。
结晶自下而上，且冷却速度慢，利于气体杂质的外排。 难以通过熔渣向焊缝中渗合金，只能靠电极完成。 结晶呈四面散热，晶粒从四个方向同时生长，使晶粒界
面脆弱面消失或减少，要减少裂纹产生。
深而窄的熔池易在中心形成脆弱面，易引起裂纹产生；
宽而浅的熔池这种现象不明显，利于提高抗死裂性。
20MnSi
Q390 (15MnV)
Q420 (15MnVN) 18MnMoNb
H10Mn2 H10MnSi H08Mn2SiA
H08Mn2MoVA
H10Mn2MoVA
第四节 电渣焊设备
一、电渣焊电源
大功率，低空载电压的平外特性电源。如BP1-3×1000
二、电渣焊机
HS-1000由焊接机头、 导轨焊丝盘、控制箱 等构成。
焊后再将引出板和起焊槽割除。
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基本原理见下图
二、电渣焊特点
电渣焊在工艺上具有如下特点： 它是一种机械焊接方法，其焊接接头多用I形坡口，处于
立焊位置，即焊缝轴线处在垂直或接近垂直的位置下施焊。 除环缝外，焊接时，焊件是固定的。 焊接开始以后就连续焊到结束，中间不能停顿。 焊缝的凝固过程是从底部向上进行，在凝固的焊缝金属
教学目的与要求
通过学习要求了解电渣的原理、特点与分类 与应用，掌握电渣的热过程、冶金过程及工艺过 程，熟悉电渣焊焊接材料与设备。
重点和难点
电渣的热过程及冶金特点。 电渣焊接材料。 丝极电渣焊工艺。
教学内容
第 一
第 二 节
第
第
三
第
五
节
四
节
节
电 渣 焊 概 述
热 过 程 及 冶 金 特 点
节
电
丝
渣
电
极
焊
渣
电
焊
焊
渣
接
设
焊
材
备
工
料
艺
第一节 电渣焊概述
一、电渣焊的基本原理
1.概念：利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊
接的熔焊方法——电渣焊。
引出板：是为了把渣池和在停止焊接时往往易产 生缩孔和裂纹的那部分焊缝金属引出工件之外。
起焊槽：除了起造渣作用外，也是为了把开始电 渣过程不稳定、温度不高易产生未熔合缺陷那部分留在 起焊槽内。
4. 可焊接的结构
应用最多的是厚板结构，其次是大截面结构、圆筒形结 构和变截面结构(包括具有曲线或曲面焊缝的结构)。这些结 构在机器制造、重型机械、锅炉压力容器、船舶、高层建筑 等工业部门中经常遇到。
第二节 电渣焊热过程与冶金特点
一、热过程特点
1.热源特征：
高温锥体区温度在
2000℃以上。
渣池温度1640~1820℃。 温度较电弧低，较均