电渣焊工艺

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1、成都振中电焊机厂电 渣 焊 工 艺电渣焊是一种50年代开始应用于工业生产的熔化焊方法，它可以“以小拼大”，将较小的铸件、锻件、钢板拼焊成大型机器产品零件。在大厚度焊接结构的焊接中，具有生产率高、自动化程度高、工人劳动强度低等优点，它在大型压机、大型锅炉、远洋船舶、大型水轮机、大型转炉等产品制造中，发挥了重要作用。近年来，随着钢结构的不断发展，箱形梁（柱）的隔板焊接，广泛采用了小孔熔嘴电渣焊工艺、使电渣焊得到了近一步的发展。一、 电渣焊原理 电渣焊是一种高效熔化焊方法，它利用电流通过高温液体熔渣产生的电阻热做为热源，将被焊的工件（钢板、铸件、锻件）和填充金属（焊丝、熔嘴、板极）熔化，而熔化金属以

2、熔滴状通过液体渣池，汇集于渣池下部形成金属熔池。由于填充金属的不断送进和熔化，金属熔池不断上升，熔池下部金属逐渐远离热源，在冷却滑块（或固定成形块）冷却下，逐渐凝固形成焊缝，见图1。二、 电渣焊特点 与其他熔化焊相比，电渣焊有以下特点：1） 当电流通过渣池时，电阻热将整个渣池加热至高温，热源体积远较焊接电弧大，大厚件工件只要留一定装配间隙，便可一次焊接成形，生产率高。2） 电渣焊一般在垂直或接近垂直的位置焊接，整个焊过程中金属熔池上部始终在液体渣池，夹杂物及气体有较充分的时间浮至渣池表面或逸出，故不易产生气孔和夹渣；熔化的金属熔滴通过一定距离的渣池落至金属熔池。渣池对金属熔有一定的冶金作用，焊

3、缝金属的纯净度较高。3） 调整焊接电流或焊接电压，可在较大范围内调节金属熔池的熔宽和熔深，这一方面可以调节焊缝的成形系数，以防止焊缝中产生热裂纹。另一方面还可以调节母材在焊缝中的比例，从而控制焊缝的化学面分和力学性能。4） 电渣焊渣池体积大，高温停留时间较长，加热及冷却速度缓慢，焊接中、高碳钢及合金钢时，不易出现淬硬组织，冷裂纹的倾向较小。如规范选择适当，可不预热焊接。5） 由于加热及冷却速度缓慢，高温停留时间较长，焊缝及热影响区晶粒易长大并产生魏氏组织，因此焊后应进行退火加回火热处理，以细化晶粒，提高冲击韧性，消除焊接应力。三、 电渣焊的分类 电渣焊一般根据时所采用的电极种类进行分类，见图2

4、。四、 电渣焊的焊接材料 电渣焊用焊丝、焊剂推荐表见下表1：表1 各钢种电渣焊的焊接材料推荐表钢号电极材料焊剂注10、Q235AH10MnA电渣焊接低合金结构钢时、20、25、20g、20R、22gH10Mn2应优先采用HJ360焊剂Q235-AFH10MnSi35、ZG35H10MnA16Mn、16MnCu、16MnRe、16MnC、16Mng、16MnR60mmH10Mn2、H10MnSiHJ36060mmH08MnMoA、H10MnMo15MnV、15MnVg15MnVR、15MnTiH08MnMoAH10MnMo 引弧剂采用YF-151或自制铁砂。熔嘴用XTHSES-1X或用无缝钢管自

5、制涂药皮。五、电渣焊设备 采用ZH-1250电渣焊机。主要技术参数见表2。表2 主要技术参数 型号技术参数ZH-1250额定电流1250A电流调节范围250A-1250A电压调节范围30V-48V负载持续率100%机头调节距离X：100mm Y：100mm Z：140mm机头绕X轴转角90机头绕Y轴转角45机头绕Z轴转角360焊机外部接线见图（3）电渣小车安装示意见图（4）焊机控面板示意见图（5）1. 电压表：显示焊接电压；2. 电流表：显示焊接电流；3. 启动按钮：开始送丝和焊接；4. 停止按钮：停止送丝和焊接；5. 控制箱电源开关：打开控制箱有电可以工作，关闭控制箱断电停止工作；6. 急停

6、按钮：按停止按钮不能停车，请使用急停按钮，使用急停按钮后，请顺时针旋转按钮便其复位。7. 焊接电流给定钮：顺时针为大，逆时针为小；8. 手动退丝按钮，按压为工作，松开为停止；9. 焊接电压给定钮：顺时针为高，逆时针为低；10. 手动进丝按钮，按压为工作，松开为停止；11. 小车行走方式选择按钮：上为手动行走，下为自动行走；12. 小车行走方向选择按钮：上为左行，下为右行，中间为停止；13. 焊接速度给定钮：顺时针为大，逆时针为小。六、电渣焊缺陷及防止措施 电渣焊缺陷及时防止措施参见表3。表3 电渣焊缺陷及防止措施序号缺陷名称缺陷特征产生原因防止措施1成形不良1.表面不光滑2.表面高低不平3.表

7、面凹凸严重1.焊缝冷却太快2.模块间隙装配不定3.模块有熔蚀状态1.调整模块出水温度2.轻微震动模块使之贴紧3.加强水流量2焊瘤1.溢出焊缝的多余部份,点状金属物2.片状金属物3.堆状金属物1.模块局部密封性差2.模块有较大面积不密封3.模块被熔蚀1.可轻微鎚击使之密封2.采用石棉绳或耐火泥堵塞3.加强水流量4采用夹具夹紧模块3气孔1.园形或椭圆形2.单个存在3.密集蜂窝状1.前者氢气孔、后者CO气孔2.多为氢气孔，有水份进入3.多为CO气孔,工件及焊丝不清洁有大量氧化物进入熔池1.除尽工件及焊丝铁锈、油污2.严格干燥焊剂3.采用含硅焊丝4夹渣1.表面渣2.中心渣3.周边渣1.熔池温度不均匀成

8、形过快2.熔池浅金属熔化不充分3.熔池深金属熔化不充分1.适当摆动焊丝2.添加焊剂提高渣池深度3.降低渣池深度适当增大电流和电压。5未焊透1.焊缝表面2.焊缝中间1.模块温度低、电流小电压低焊丝未摆动2.送丝速度太快，冷凝成型时间大于电流熔蚀时间1.增大焊接电流或使焊丝摆动2.提高渣池深度、增加渣池温度3.减慢送丝速度、降低冷却水流量6未熔合1.表面未熔合2.中心未熔合1.电流太小，送丝速度太快2.膜块水温太低、流量太大3.渣池太浅、熔池温度太低1.增大电流、降低送丝速度2.降低水流量、检查水温3.增加渣池深度、同时摆动焊丝7热裂纹1.放射裂纹2.表面裂纹3.中心裂纹1.存在低熔点化合物2.工

9、件淬硬性大、冷却太快3.工件刚性大，内应力大1.清洁干燥焊剂，降低S、P含量2.选用抗裂性好的焊丝3.加入脱S、P的化学元素4.降低工件的内应力8冷裂纹1.焊缝与母材交界处2.纵向裂纹3.横裂纹1.工件拘束力大、焊缝不能收缩2.工件结构复杂、刚性大3.焊缝中存在气孔、未焊透等缺陷1.降低工件的拘束力、改造接头形式2.降低工件刚性，采取预热、缓冷措施3.调整工艺参数消除工件缺陷箱形梁（柱）小孔熔嘴电渣焊工艺一、 工件简图二、 焊接材料 一般箱形梁（柱）材料为：Q235，Q345。焊丝为：Q235-08A，Q235-H08MnA，Q345-H10 Mn2A。焊剂为：HJ431，SJ101，H152

10、等。引弧剂为：YF-150或自制铁丸。熔嘴为：XTHSES-1X或用无缝钢管涂药皮。三、 焊前准备1. 坡口按图7执行。 2.钻孔(上、下)要求在焊缝的正中位置，孔径20mm。3.成形板应与侧板,隔板贴紧,一般情况下,成形板要求机械加工。若隔板厚度小于16 mm，成形板应加垫板，如图8所示。4.焊剂、熔嘴按要求烘干。5.熔嘴要夹持紧,熔嘴尽可能在焊缝中心。6.焊丝伸出熔嘴长度一般在20mm左右。7.熔嘴长度=焊缝长度+150200mm。8.箱型梁焊接工艺流程: 下料 开坡口 U型组立 将组立好的隔板装入U型工件内 将隔板三周双面焊接 将箱型梁盖板封上 用埋弧自动焊焊接箱型梁四周四条直缝 钻孔(

11、电渣焊预制焊孔 电渣焊接端面铣后续加工； 隔板拼装时，如精度较差，需要将隔板用铣床加工，以达到组装时无间隙； 电渣焊预制焊孔根据不同工件的钢板厚度而定。四、 焊接参数表4 焊接参数板厚装配间隙熔嘴直径焊接电压焊接电流12182081030362003002030253010123842300450326030123846500600五、 操作步骤 安装引弧槽、熄弧槽安装熔嘴手动送焊丝放入引弧剂放入焊剂引弧建渣池正常焊接收弧。六、 注意事项1. 在焊接过程中，应根据熔池情况补充少量焊剂。2. 焊接过程中，如出现异常有断弧的可能，调整熔嘴的高度。3. 随时观察熔嘴是否在焊缝中心，随时进行调整，以免

12、熔嘴与侧壁短路，造成断弧。4. 随时观察侧板的红热状态，如有异常，随时进行规范参数的调整。高炉炉壳纵缝电渣焊工艺一、焊接材料1. 母材钢种：Q235A；2. 焊丝：3.0H08A，符合GB/T 14957-1994；3. 焊管：124mm，10#钢，符合GB/T 13793-1992；4. 管状焊条药皮配方（见表5）； 表5 药皮配方母材焊丝药皮中各成分的质量分数%锰铁粉滑石粉石英粉英石粉金红石钛白粉白云石粉Q235H08A362119143525. 药皮中铁合金加入量（见表6）。表6 药皮中铁合金加入量每千克药皮中铁合金加入量m/g中碳锰铁硅铁钼铁钛铁合计100150140100495二、焊

13、前准备 1.母材切割 采用半自动气割，以保证割面平整。为了使焊口两侧能贴严铜冷滑块，其表面要修理平整.无须另外加工坡口。2.工件装配间隙及焊接收缩量的预留 对接焊缝的变形主要表现为横向收缩。为了保证焊后工件的尺寸精度，在装配时应考虑预留焊缝收缩量。考虑到施焊过程中焊缝的收缩，3m长度以下焊缝在装配时预留收缩量为下焊口1.52mm,上焊口为34mm。3.焊接工件装配 按工件装配图对工件进行装配（如图9所示）。U形固定板采用单边焊，焊角为6mm。U形固定数量和位置根据焊缝长度和铜冷滑块结晶器长度而定。三、焊接工艺参数 焊接工艺参数见表7。表7 焊接工艺参数板厚/mm装配间隙b/mm焊管直径/mm焊接电压U/V焊接电流I/A256022281243842500600焊接速度v/mh-1线能量E1/cm-1初始加入焊药量m/g渣池深度h/mm焊丝直径D/mm0.78110420035553.0四、操作步骤 1. 检查焊管孔检查焊管孔是否通畅，并将焊管引弧端做收口处理，以保证焊丝通行流畅，收口处接触良好，顺利引弧。2. 接长焊条 可根据焊缝长度选择管状焊条长度（见图10）。L=L0+L1+L2，式中 L为焊条总长度（单位：mm）;L0为引弧板槽深（80 mm）；L1为焊缝长度即工件高度（单位：mm）；L2为工件上部预留长度（单位：mm）。 焊缝过短可以用钢锯