电力水利]氩弧焊工艺基础知识

电力水利]氩弧焊工艺基础知识内容摘要：

丝工作过程 按照焊机的一般工作要求 ,焊丝在起动前必须先调整到与工件微接触短路状态 (空载起弧时 ,先慢送丝 ,使空载刮擦后产生微接触 ).焊丝与工件短路时 ,电弧 电压为零 .之后送丝系统会控制送丝电机进行下面的工作过程 :快速反抽起弧 弧压升高 ,反抽速度逐步减慢下送 弧压继续升高至稳定值 ,送丝速度逐步增加至 V 送 =V 熔 . 信号处理 电路中 ,指令电压 、 “采样 ”与 “比较 ”等部分为信号处理环节。 电位器 RP*1 输出电弧电压手指令值 UgoUa 为电压实际值 ,通过电阻 R R R 、及二极管 VD6组成的 “采样 ”电路将 Ua 转换成反馈信号 Ufo指令电压 Ug 与反馈电压 Uf 在 RP*1﹑ R4 及 VC、 VD1 R6 等组成的电路中 “比较 ”即反向叠加后，在 a、 b 点及 c、 d 点输出 2 种信号 Uab 与 Ucd。 Uab﹑ Ucd 同 Ug﹑ Ua 的关系如图五所示。 换向电路 该电路的作用是当焊丝在反抽起弧结束转入到送丝焊接时，由继电器 K4 切换送丝电机方向。 晶体管 V2﹑ V1 的作用是将 Uba 信号放大，驱动 K4 动作。 在起弧开始阶段， “比较电路 ”中UgUfoUba 为 “＋ ”， V1 导通 V2 截至， K4 处于释放状态， K4 常闭触头接通送丝电机电枢回路，送丝电机转向为抽丝状态。 随着电弧电压的建立， Uf 升高并逐步抵消 Ug,Uba 亦随之减小至零。 这时 V1 因无基极电流而截至， V2 导通， K4 吸合，电机得主电路由 K4 常闭触点转为常开触点接通，电机电枢电压方向改变，转向随着改变，使焊丝转入下送状态，正常焊接时 UfUg， Uba为负， K4 维持在吸合状态。 特性控制电路 比较电路的另输出信号 Ucd 主要用来控制送丝电机的速度。 在这个信号输出至触发电路前必须考虑 2 个问题：一是电 弧电压对焊丝输送控制灵敏度，因为这是一个闭环控制系统，系统灵敏度必须恰当，灵敏度过高会造成系统振荡，无法焊接，过低则弧长稳定性能差。 二是换向继电器 K4 在起弧的翻转过程中触点不带电流，以防烧坏触头。 这就要求 Uba 为 0 附近区域触发电路不工作。 图 6 表示了 Ug﹑ Ua 与转速 n 之间的关系，显然在 Ua 与 Ug1(或 Ug2)近似相等的附近区域，转速 n 为 0。 电路中电位器 RP*13﹑ RP*14 控制图 6 中特性曲线的斜率，即 △ n/△ Ua，它反映出系统的控制灵敏度。 开关二极管 VD19 由 Ucd 控制其开通与关断，在 Uba 为 0 的附近区 域 VD19 关断，使触发器不工作。 触发电路 由单结晶体管 VF4 与电容 C6 等元件组成移相振荡器，移相角度由晶体管 V3 按特性要求控制。 触发器的输出脉冲由脉冲变压器 T3 耦合至晶闸管 VT1。 晶闸管回路 电路中晶闸管 VT1 接受 T3 的触发脉冲，移相触发导通，控制送丝 电机 M1 的转速， K4 的触头状态决定 M1 的方向。 电路中的电阻 R19﹑电位器 RP*59 组成电枢电压负反馈，以提高电机的机械特性硬度。 焊车调速电路 该电路见图 7。 它与送丝电路不同之处是： M2 转速由焊接速度电位器 RP*2 人为调节决定。 还增加了电流正反馈，反馈量分别由电位器 RP*49 与 RP*51 调节。 电源电压负反馈提高高速时的机械特性硬度，电流正反馈则主要为了改善低速特性。 起停控制电路 该电路具有空载刮擦起弧与定电压熄弧功能。 如图 8 所示。 起弧分 2 种状态。 短路起弧时，按住启动按钮 SB*1，继电器 K2﹑ K3 吸合，焊机即进入正常起弧。 空载起弧时焊丝不接触工作，按住 SB*1 后 K3 吸合，电源输出空载电压，较高的空载电压使干簧继电器 K1 吸合， K1 的常开触头将继电器 K2 线圈短路， K2 不能吸合， K2 常开触点切断 R4﹑ RP*1“比较回 路 ”，使该电路输出减小，焊丝以正常速度的 1/5 左右缓慢下送（由 RP*46调整），直至焊丝与工件短路，电弧电压跌落至 0， K1 释放， K2 吸合，电路进入正常的起弧与焊接状态。 停止焊接时，按下 “停止 ”按钮 SB*2，其常闭触点 SB*21 切断送丝与小车行走的主电路，焊丝停送后，电弧拉长，电弧电压升高。 SB22 常开触头短接电阻 R2,使 K1 的吸合电压降至 52V电弧电压， K2 线圈被 K1 常开触头短路而释放，焊接停止。 电弧在 52V 时熄灭，使焊丝既不会烧坏导电嘴又不会粘在工件上。 2 维护修理 焊机的安装，接线应严格按规定进行，焊机在使用一段时间后应进行检查与护理，当主控板元件有更换时应能按要求进行工作点调整，这些内容在产品使用说明书中已有详细介绍。 气体保护焊技术操作规程 主题内容和适用范围 本标准规定了 CO2 气体保护焊操作规程 本标准适用于本厂钢结构件的 CO2 气体保护焊 引用标准 YB/JQ 钢铁企业机修设备制造通用技术条件焊接结构件 准备工作 3． 1 熟悉图纸和工艺文件，弄清焊缝尺寸和技术要求。 3． 2 按工艺要求取用焊丝，无要求的则按焊件材质，焊缝质量要求取用焊丝，焊丝应符合国标，一般结构钢可选 H08Mn2siA 焊丝。 焊丝用前去油去锈。 3． 3 焊前对 CO2 气体进行去水处理。 3． 3． 1 气瓶倒置 1—2 小时，开阀放水，每隔 3 分钟放一次，连续 2—3 次。 3． 3． 2 经放水的气瓶正立 2 小时，放出杂气即可使用。 3． 3． 3 在输入焊枪的气路中设置干燥器。 定时检查干燥剂。 3． 4 检查坡口及间隙是否符合要求，不符合者予以返修或报废，重要工件要检查引、熄弧板是否齐全。 3． 5 清除工件坡口两侧 10mm内的铁锈、油污。 3． 6 准备好焊接用的工具和保护用品。 3． 7 CO2 焊机，检查焊机电源的运转检查 CO2 焊机头是否正常。 3． 8 CO2 焊的气路应保证通畅，瓶压降至 1 兆帕应更换。 焊接 4． 1 CO2 焊焊接工艺规范按工艺要求执行，无要求的可以通过工艺试验确定。 4． 1． 1 根据板厚，焊接位置坡口形式选择焊丝直径（表 1） 4． 1． 2 要根据焊丝直径各所需的熔滴过渡形式及生产率的要求选择焊接电流及电压（表1） 4． 1． 2． 1 短路过渡的规范小，适用于薄板的全位置焊接。 4． 1． 2． 2 熔滴过渡的规范大，适用于焊接中等厚度及大厚度工件。 4． 1． 2． 3 焊丝伸出长度、 CO2 气体流量可参考表 1。 4． 2 对于钢结构焊件， CO2 焊一般采用直流反有接法。 4． 3 焊前要 按确定的规范进行焊机调核，不允许在工件上进行。 表 1 焊丝直径 （ mm） 熔滴过 渡形式 板 厚 （ mm） 电 流 （安） 电 压 （伏） 伸出长度 （ mm） 气体流量 升 /分 焊接位置 短 路 — 60—100 18—19 8—10 6—10 全位置 短 路 2—8 80—120 18—21 8—12 6—10 全位置 短 路 2—8 100—150 19—23 10—12 8—10 全位置 颗 粒 2—12 160—400 25—38 水平 短 路 3—12 140—200 20—24 10—14 15—20 全位置 颗 粒 6 200—500 26—40 水平 4． 4 引弧前将焊丝端部球状部分剪去，焊丝端部与工件保持 2—3mm的距离，引弧用短路法引弧，引弧位置距焊缝端路 2—4 mm，然后移向端部，金属熔化后再正常焊接。 重要件在引弧板上进行引弧。 4． 5 对于有预热要求的，要按工艺规定预热后再进行焊接。 4． 6 焊缝位置不同要用不同的操作方法。 4． 6． 1 平焊时可按焊件结构，用左焊法或右焊法，与不平板的夹角分别为 80o—90o 和60 o—75 o。 平角焊缝，枪与水平板的夹角为 40 o—50 o。 4． 6． 2 立焊时可上焊或下焊，焊枪与竖板的夹角为 45 o—50 o。 4． 6． 3 横焊时焊枪应作适当的直线往返运动，焊枪与水平的夹角为 5 o—15 o。 4． 6． 4 仰焊应用较小的电流和电压，焊枪可作小幅度的直线往返运动。 4． 7 为获一定的焊缝宽度，焊丝可摆动，但摆动时不得破坏 CO2 气体保护效果。 4． 8 收弧时须填满弧坑，熔池凝固前不得停气，平板时一般用熄弧板收弧。 4． 9CO2 焊焊接时应尽可能量避风施焊，且环境温度不得低于 10 o。 4． 10 焊接时要随时检查规范是否稳定，有问题时要做及时调整。 焊后对焊缝进行检查、清除熔渣、飞溅。 焊接过程或焊后发现不允许的缺陷要进行返修。 6． 1 对缺陷进行分析，找出原因，制订返修措施，对裂纹必须 找出首尾。 6． 2 用碳弧气刨清除缺陷，易淬钢刨前要预热 150 oC 以上。 6． 3 焊件要在热处理前返修，否则返修后要重新热处理。 6． 4 重要件返修时同一部位不超过两次，两次不合格者，重订返修措施并报有关部门批准。 6． 5 焊前预热的工作返修，也要预热返修，温度高于原预热温度 50—100 oC，焊后焊缝局部加热至 250—350 o C，保温 2—3 小时。 缓冷至常温。 CO2 焊短路信号的检测 CO2 焊短路信号的检测 摘要 ：根据 CO2 气体保护焊短路过渡的特点，利用电压比较 器、微分电路、数字电子线路，设计了短路检测电路和短路液桥缩颈检测电路。 对所设计的电路成功地进行了仿真和实际焊接试验验证。 河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳 471003 河南科技大学电子信息工程学院，河南洛阳 471003 关键词 ：短路检测；缩颈检测；电子电路 一、前言 Co2 气体保护焊是一种易于实现自动化的焊接方法，具有高效、节能、抗锈、低氢、低成本以及可全位置焊接等优点 ,因此在中、薄板和全位置焊接中得到了广泛的应用。 短路过渡是 Co2 气体保护焊中采用的最重要的熔滴过渡形式，易于实现全位置焊接， 但普遍存在飞溅大和成形不好2 个问题。 飞溅大恶化工作环境，焊丝消耗量增大，而且增加了清理的工作量，降低了工作效率。 随着焊机自动化程度的不断提高，对焊接电源的改进提出了更高的要求。 近年来，对 Co2 焊短路过渡过程的控制也越来越趋于电子化控制，在此基础上发展了多种控制方法，如能量控制和波形控制等，这些控制方法都要求准确检测出短路初期和短路末期。 文献 [1]指出：。