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1、埋 弧 焊埋 弧 焊 （ 含 埋 弧 堆 焊 及 电 渣堆 焊 等 ） 是 一 种 重 要 的 焊 接 方法 ， 其 固 有 的 焊 接 质 量 稳 定 、焊 接 生 产 率 高 、 无 弧 光 及 烟 尘很 少 等 优 点 ， 使 其 成 为 压 力 容器 、 管 段 制 造 、 箱 型 梁 柱 等 重要 钢 结 构 制 作 中 的 主 要 焊 接 方法 。 近 年 来 ， 虽 然 先 后 出 现 了许 多 种 高 效 、 优 质 的 新 焊 接 方法 ， 但 埋 弧 焊 的 应 用 领 域 依 然未 受 任 何 影 响 。 从 各 种 熔 焊 方法 的 熔 敷 金 属 重 量 所 占 份

2、额 的角 度 来 看 ， 埋 弧 焊 约 占 10%左 右 ， 且 多 年 来 一 直 变 化 不 大 。 当 焊 丝 确 定 以 后 （ 通 常 取 决 于 所 焊 的 钢 种 ） ， 配 套 用 的 焊 剂 则 成 为 关 键 材 料 ， 它 直 接 影 响 焊缝 金 属 的 力 学 性 能 （ 特 别 是 塑 性 及 低 温 韧 性 ） 、 抗 裂 性 能 、 焊 接 缺 陷 发 生 率 及 焊 接 生 产 率 等 。 焊丝 与 焊 剂 的 配 用 重 量 比 为 焊 丝 /焊 剂 =1.1 1.6， 视 焊 接 接 头 类 型 、 所 用 焊 剂 种 类 、 焊 接 规 范 参 数而

3、定 。 与 熔 炼 焊 剂 相 比 ， 烧 结 焊 剂 用 量 较 为 节 省 ， 约 可 少 用 20%左 右 。 我 国 采 用 焊 剂 量 在 5万 吨 左 右 波 动 ， 其 中 70%约 为 熔 炼 焊 剂 ， 余 为 非 熔 炼 焊 剂 。 欧 美 工 业 发达 国 家 以 非 熔 炼 型 焊 剂 为 主 ， 约 在 80%、 90%以 上 ， 但 仍 然 有 熔 炼 型 焊 剂 生 产 销 售 ， 熔 炼 焊 剂 这种 持 久 的 生 产 力 与 其 固 有 的 一 些 特 点 有 关 。 近 年 来 ， 在 我 国 出 现 了 一 种 钢 筋 的 新 的 焊 接 方 法 ， 即

4、 竖 向 钢 筋 电 弧 电 渣 压 力 焊 。 与 以前 的 钢 筋 搭 接 手 工 电 弧 焊 法 相 比 ， 可 节 约 钢 材 15%以 上 ， 生 产 率 大 大 提 高 ， 焊 接 材 料 消 耗 费 用 也有 所 降 低 ， 确 有 取 代 后 者 的 发 展 趋 势 ， 应 用 日 益 广 泛 。 该 方 法 主 要 使 用 熔 炼 焊 剂 ， 它 起 到 维 弧 、电 渣 加 热 、 金 属 凝 固 模 体 等 作 用 。 目 前 我 国 熔 炼 焊 剂 的 五 分 之 一 左 右 用 于 竖 向 钢 筋 的 焊 接 。 我 国 的 锰 矿 资 源 比 较 缺 乏 ， 特 别

5、 是 适 于 生 产 熔 炼 焊 剂 的 品 位 高 、 磷 含 量 低 、 铁 含 量 低 的 锰 矿就 更 少 了 。 全 国 仅 在 广 西 、 云 南 、 湖 南 等 省 有 锰 矿 矿 脉 ， 经 过 多 年 开 采 ， 符 合 生 产 焊 剂 的 锰 矿 商品 日 渐 紧 张 。 为 取 代 高 锰 渣 系 焊 剂 ， 研 制 、 推 广 中 锰 、 低 锰 焊 剂 已 成 为 客 观 需 要 的 紧 迫 任 务 。 随着 含 适 量 锰 焊 丝 的 生 产 供 应 的 扩 大 ， 中 锰 、 低 锰 渣 系 焊 剂 应 该 有 广 阔 的 市 场 。 关 于 商 品 焊 剂 的

6、技 术 性 能 说 明 ， 目 前 在 行 业 上 的 通 常 作 法 是 ， 熔 炼 焊 剂 给 出 其 化 学 成 分 及 配一 种 焊 丝 的 熔 敷 金 属 力 学 性 能 ， 烧 结 焊 剂 只 给 出 其 渣 系 构 成 及 配 一 种 焊 丝 的 熔 敷 金 属 力 学 性 能 。这 似 乎 实 用 性 不 够 。 很 少 有 用 户 对 焊 剂 的 化 学 成 分 逐 批 进 行 化 学 成 分 分 析 ， 因 为 除 了 分 析 方 法 及设 备 上 的 难 度 外 ， 其 结 果 与 用 户 的 使 用 要 求 之 间 尚 相 距 甚 远 。 建 议 焊 剂 生 产 商 在

7、 产 品 说 明 中 提 供 含 如 下 技 术 内 容 的 信 息 。 首 先 是 焊 剂 的 碱 度 ， 可 按 IIW 的 推 荐 公 式 来 计 算 。 在 焊 接 低 合 金 高 强 度 钢 用 焊 剂 的 国 家 标 准中 ， 对 此 亦 有 说 明 ， 参 见 GB12470， 低 合 金 钢 埋 弧 焊 用 焊 剂 。 焊 剂 碱 度 是 标 志 焊 剂 冶 金 性 能 、工 艺 性 能 、 电 流 种 类 及 可 焊 钢 材 等 级 等 的 第 一 位 的 技 术 指 标 。 其 次 是 提 供 最 适 合 于 匹 配 使 用 的 几种 焊 丝 熔 敷 金 属 的 力 学 性

8、 能 ， 使 用 户 选 材 有 较 大 的 空 间 。 要 特 别 推 荐 焊 剂 生 产 商 提 供 焊 剂 的 冶 金 行 为 图 ， 即 结 构 钢 用 焊 剂 对 合 金 元 素 的 烧 损 过渡 图 （ 简 指 增 硅 量 、 焊 丝 含 锰 量 中 性 点 百 分 含 量 ） ， 不 锈 钢 用 焊 剂 的 增 碳 倾 向 及 铬 含 量 的 烧 损过 渡 图 。 这 样 ， 用 户 可 根 据 所 选 用 焊 丝 的 化 学 成 分 、 焊 剂 对 含 金 元 素 的 烧 损 过 渡 影 响 ，接 头 类 型 及 焊 接 规 范 参 数 等 因 素 ， 预 测 出 所 焊 焊

9、缝 金 属 的 化 学 成 分 及 力 学 性 能 ， 与 其 待 焊 产 品 的技 术 要 求 作 比 较 ， 具 有 直 接 的 参 考 作 用 ， 就 目 前 焊 剂 业 生 产 厂 家 的 技 术 能 力 而 言 ， 完 成 这 样 的 工作 确 实 有 一 定 的 难 度 ， 建 议 他 们 与 科 研 单 位 、 大 型 用 户 合 作 ， 形 成 能 反 映 本 企 业 焊 剂 产 品 特 点 、技 术 内 容 含 量 高 的 产 品 说 明 书 。 进 一 步 说 ， 科 研 单 位 可 开 发 出 这 样 的 软 件 ， 供 用 户 使 用 或 补 充 已有 的 焊 接 技

10、术 计 算 机 专 家 系 统 。埋 弧 焊 的 主 要 优 点 及 应 用 范 围埋 弧 焊 是 当 今 生 产 效 率 较 高 的 机 械 化 焊 接 方 法 之 一 ， 它 的 全 称 是 埋 弧 自 动 焊 ,又 称 焊 剂 层 下 自 动电 弧 焊 。 优 点 ：1.生 产 效 率 高 ， 这 是 因 为 ， 一 方 面 焊 丝 导 电 长 度 缩 短 ， 电 流 和 电 流 密 度 提 高 ， 因 此 电 弧 的溶 深 和 焊 丝 溶 敷 效 率 都 大 大 提 高 。 （ 一 般 不 开 坡 口 单 面 一 次 溶 深 可 达 20mm） 另 一 方 面 由 于 焊 剂和 溶 渣

11、 的 隔 热 作 用 ， 电 弧 上 基 本 没 有 热 的 辐 射 散 失 ,飞 溅 也 少 ， 虽 然 用 于 熔 化 焊 剂 的 热 量 损 耗 有所 增 大 ， 但 总 的 热 效 率 仍 然 大 大 增 加 。2.焊 缝 质 量 高 ， 熔 渣 隔 绝 空 气 的 保 护 效 果 好 ， 焊 接 参 数 可 以 通 过 自 动 调 节 保 持 稳 定 ， 对 焊 工 技术 水 平 要 求 不 高 ,焊 缝 成 分 稳 定 ， 机 械 性 能 比 较 好 。3.劳 动 条 件 好 ， 除 了 减 轻 手 工 焊 操 作 的 劳 动 强 度 外 ， 它 没 有 弧 光 辐 射 ， 这 是

12、 埋 弧 焊 的 独 特 优 点 。应 用 范 围 ：目 前 主 要 用 于 焊 接 各 种 钢 板 结 构 。 可 焊 接 的 钢 种 包 括 碳 素 结 构 钢 ， 不 锈 钢 ， 耐 热 钢 及 其 复 合钢 材 等 。 埋 弧 焊 在 造 船 ， 锅 炉 ， 化 工 容 器 ， 桥 梁 ， 起 重 机 械 及 冶 金 机 械 制 造 业 中 应 用 最 为 广 泛 。此 外 ， 用 埋 弧 焊 堆 焊 耐 磨 耐 蚀 合 金 或 用 于 焊 接 镍 基 合 金 ， 铜 合 金 也 是 较 理 想 的 。埋 弧 自 动 焊埋 弧 自 动 焊 接 时 ， 引 燃 电 弧 、 送 丝 、 电

13、 弧 沿 焊 接 方 向 移 动 及 焊 接 收 尾 等 过 程 完 全 由 机 械 来 完成 。埋 弧 自 动 焊 过 程 如 图 2-11所 示 。焊 剂 2由 漏 斗 3流 出 后 ， 均 匀 地 堆 敷 在 装 配 好 的 工 件 1上 ， 焊 丝 4由 送 丝 机 构 经 送 丝 滚 轮 5和导 电 嘴 6送 入 焊 接 电 弧 区 。 焊 接 电 源 的 两 端 分 别 接 在 导 电 嘴 和 工 件 上 。 送 丝 机 构 、 焊 剂 漏 斗 及 控 制盘 通 常 都 装 在 一 台 小 车 上 以 实 现 焊 接 电 弧 的 移 动 。焊 接 过 程 是 通 过 操 作 控 制

14、 盘 上 的 按 钮 开 关 来 实 现 自 动 控 制 的 。 焊 接 过 程 中 ， 在 工 件 被 焊 处 覆盖 着 一 层 30 50mm 厚 的 粒 状 焊 剂 ， 连 续 送 进 的 焊 丝 在 焊 剂 层 下 与 焊 件 间 产 生 电 弧 ， 电 弧 的 热 量使 焊 丝 、 工 件 和 焊 剂 溶 化 ， 形 成 金 属 熔 池 ， 使 它 们 与 空 气 隔 绝 。 随 着 焊 机 自 动 向 前 移 动 ， 电 弧 不断 熔 化 前 方 的 焊 件 金 属 、 焊 丝 及 焊 剂 ， 而 熔 池 后 方 的 边 缘 开 始 冷 却 凝 固 形 成 焊 缝 ， 液 态 熔

15、渣 随 后也 冷 凝 形 成 坚 硬 的 渣 壳 。 如 图 2-12所 示 。 未 熔 化 的 焊 剂 可 回 收 使 用 。焊 丝 和 焊 剂 在 焊 接 时 的 作 用 与 手 工 电 弧 焊 的 焊 条 芯 、 焊 条 药 皮 一 样 。 焊 接 不 同 的 材 料 应 选 择不 同 成 分 的 焊 丝 和 焊 剂 。 如 焊 接 低 碳 钢 时 常 用 H08A 焊 丝 ， 配 用 高 锰 高 硅 型 焊 剂 HJ431等 。 焊接 电 源 通 常 采 用 容 量 较 大 的 弧 焊 变 压 器 。埋 弧 自 动 焊 的 主 要 优 点 是 ：（ 1） 生 产 率 高 埋 弧 焊 的

16、 焊 丝 伸 出 长 度 （ 从 导 电 嘴 末 端 到 电 弧 端 部 的 焊 丝 长 度 ） 远 较 手 工 电弧 焊 的 焊 条 短 ， 一 般 在 50mm 左 右 ， 而 且 是 光 焊 丝 ， 不 会 因 提 高 电 流 而 造 成 焊 条 药 皮 发 红 问 题 ，即 可 使 用 较 大 的 电 流 （ 比 手 工 焊 大 5 10倍 ） ， 因 此 ， 熔 深 大 ， 生 产 率 较 高 。 对 于 20mm 以 下 的对 接 焊 可 以 不 开 坡 口 ， 不 留 间 隙 ， 这 就 减 少 了 填 充 金 属 的 数 量 。（ 2） 焊 缝 质 量 高 对 焊 接 熔 池

17、保 护 较 完 善 ， 焊 缝 金 属 中 杂 质 较 少 ， 只 要 焊 接 工 艺 选 择 恰 当 ，较 易 获 得 稳 定 高 质 量 的 焊 缝 。（ 3） 劳 动 条 件 好 除 了 减 轻 手 工 操 作 的 劳 动 强 度 外 ， 电 弧 弧 光 埋 在 焊 剂 层 下 ， 没 有 弧 光 辐 射 ，劳 动 条 件 较 好 。 埋 弧 自 动 焊 至 今 仍 然 是 工 业 生 产 中 最 常 用 的 一 种 焊 接 方 法 。 适 于 批 量 较 大 ， 较 厚较 长 的 直 线 及 较 大 直 径 的 环 形 焊 缝 的 焊 接 。 广 泛 应 用 于 化 工 容 器 、 锅

18、 炉 、 造 船 、 桥 梁 等 金 属 结 构的 制 造 。这 种 方 法 也 有 不 足 之 处 ， 如 不 及 手 工 焊 灵 活 ， 一 般 只 适 合 于 水 平 位 置 或 倾 斜 度 不 大 的 焊 缝 ；工 件 边 缘 准 备 和 装 配 质 量 要 求 较 高 、 费 工 时 ； 由 于 是 埋 弧 操 作 ， 看 不 到 熔 池 和 焊 缝 形 成 过 程 ， 因此 ， 必 须 严 格 控 制 焊 接 规 范 。 埋 弧 半 自 动 焊埋 弧 半 自 动 焊 主 要 是 软 管 自 动 焊 ， 其 特 点 是 采 用 较 细 直 径 ( 2mm 或 2mm 以 下 ） 的

19、焊 丝 ， 焊丝 通 过 弯 曲 的 软 管 送 入 熔 池 。 电 弧 的 移 动 是 靠 手 工 来 完 成 ， 而 焊 丝 的 送 进 是 自 动 的 。 半 自 动 焊 可以 代 替 自 动 焊 焊 接 一 些 弯 曲 和 较 短 的 焊 缝 ， 主 要 应 用 于 角 焊 缝 ， 也 可 用 于 对 接 焊 缝 。 添 加 合 金 粉 末 的 埋 弧 焊一 种 高 效 焊 接 技 术 -添 加 合 金 粉 末 埋 弧 焊兰 州 大 学 夏 天 东 周 游 李 浩 河摘 要 采 用 普 通 埋 弧 焊 和 添 加 合 金 粉 末 埋 弧 焊 技 术 ， 焊 接 了 20G 和 16Mn

20、R 钢 ， 结 果 表 明 ，添 加 合 金 粉 末 埋 弧 自 动 焊 技 术 能 够 采 用 大 线 能 量 (因 为 添 加 的 合 金 粉 末 改 善 了 焊 缝 组 织 ， 焊 缝 深宽 比 显 著 提 高 ， 而 焊 缝 及 HAZ 组 织 晶 粒 没 有 粗 化 )， 焊 接 工 艺 性 能 良 好 ， 焊 接 熔 敷 速 率 是 传 统 埋弧 焊 的 2倍 ， 接 头 角 变 形 明 显 减 小 ， 焊 接 接 头 的 力 学 性 能 满 足 要 求 。关 键 词 埋 弧 焊 合 金 粉 末 低 碳 钢 低 合 金 高 强 钢在 满 足 焊 接 接 头 力 学 性 能 要 求

21、的 前 提 下 ， 提 高 熔 敷 速 率 可 以 提 高 生 产 率 。 用 常 规 的 埋 弧 焊（ SAW） 焊 接 中 厚 板 结 构 ， 如 果 提 高 熔 敷 速 率 ， 就 要 加 大 焊 接 线 能 量 ， 其 结 果 是 焊 接 熔 池 变 大 ，母 材 熔 化 量 增 加 ， 焊 缝 化 学 成 分 变 差 ， 焊 缝 组 织 粗 化 ， 焊 接 热 影 响 区 扩 大 并 且 性 能 变 坏 。 添 加 合金 粉 末 的 埋 弧 焊 (submerged arc welding with alloyed metal powders， SAW-AMP） 是 一 种 能够 提

22、 高 熔 敷 速 率 ， 又 不 使 焊 接 接 头 性 能 变 差 的 高 效 焊 接 技 术 。 基 本 做 法 是 在 坡 口 中 预 先 铺 放 一 层金 属 粉 末 (或 金 属 细 粒 、 切 断 的 短 焊 丝 等 )， 然 后 进 行 埋 弧 焊 。 国 外 从 60年 代 末 期 至 今 一 直 在 研究 、 开 发 和 应 用 这 种 技 术 ， 已 研 究 了 系 列 合 金 粉 末 、 焊 剂 和 合 金 粉 末 添 加 装 置 ， 广 泛 用 于 造 船 、压 力 容 器 、 重 型 机 器 、 桥 梁 、 建 筑 和 海 洋 石 油 平 台 等 领 域 。笔 者 用

23、 该 技 术 焊 接 了 Q235钢 和 16MnR 钢 ， 并 应 用 于 实 际 焊 接 生 产 。一 、 材 料 及 焊 接 工 艺1 材 料母 材 板 厚 为 18 mm， 试 板 尺 寸 为 300 mm500 mm， 焊 丝 直 径 为 4.0 mm， 焊 剂 粒 度 为8 60目 ， 合 金 粉 末 粒 度 为 80 200目 。 化 学 成 分 见 表 1。表 1 木 材 、 焊 丝 和 合 金 表 面 的 化 学 成 分 单 位 ： 2 焊 接 工 艺对 接 ， 焊 接 规 范 见 表 2。 焊 机 为 MZ-1000， DCRP。 V 型 坡 口 ， SAW 角 度 为 6

24、0 65， 钝 边为 4 mm； SAW-AMP 角 度 为 40 45， 钝 边 为 2 mm。表 2 焊 接 工 艺 规 范二 、 试 验 结 果 及 讨 论1 焊 缝 化 学 成 分采 用 SAW 和 SAW-AMP 技 术 焊 接 的 20G、 16MnR 钢 焊 缝 化 学 成 分 见 表 3。 结 果 表 明 ， 用SJ301焊 接 的 焊 缝 ， C、 Si 和 Mn 元 素 增 加 ， P 含 量 与 HJ431焊 缝 相 当 ， S 含 量 却 没 有 减 少 。 由于 SJ301和 HJ431本 身 的 S、 P 含 量 对 其 焊 缝 中 的 S 和 P 含 量 有 相

25、当 显 著 的 影 响 ， 而 不 同 厂 家生 产 的 焊 剂 S、 P 含 量 有 很 大 差 别 ， 故 可 以 理 解 本 文 的 成 分 分 析 结 果 。 SAW-AMP 焊 缝 的 S 含量 与 SAW 焊 缝 相 当 ， P 含 量 显 著 减 少 ， 但 均 低 于 0.030%， 焊 缝 的 成 分 完 全 符 合 GB6654-86的要 求 。 添 加 合 金 粉 末 有 利 于 焊 缝 脱 S 和 脱 P。表 3 焊 缝 的 化 学 成 分 单 位 ： %2 焊 缝 和 HAZ 的 显 微 组 织SAW 的 线 能 量 一 般 为 1.6 kJ/mm， 焊 接 18 m

26、m 厚 的 钢 板 需 要 5 6道 焊 满 ， 未 经 再 热 的 焊 缝组 织 细 小 ， 针 状 铁 素 体 较 多 ， 先 共 析 铁 素 体 少 且 窄 ， 柱 状 晶 方 向 性 不 明 显 ， HAZ 粗 晶 区 晶 粒 尺寸 较 小 。 如 果 采 用 大 线 能 量 ， 线 能 量 达 到 3.6 kJ/mm， 18 mm 厚 的 钢 板 2道 即 可 焊 满 ， 但 是 焊 缝组 织 粗 大 ， 几 乎 无 针 状 铁 素 体 ， 先 共 析 铁 素 体 宽 ， HAZ 粗 晶 区 晶 粒 尺 寸 较 大 ， 有 较 多 的 魏 氏 组织 。用 大 线 能 量 、 SAW-

27、AMP 技 术 ， 18 mm 厚 的 钢 板 一 道 就 可 焊 满 ， 但 是 ， 合 金 粉 末 的 成 分 对 焊缝 抗 裂 性 和 组 织 有 显 著 影 响 。 合 金 粉 末 中 Mn、 Ti 等 合 金 元 素 含 量 非 常 少 ， 其 成 本 较 低 ， 但 焊 接过 程 中 电 弧 燃 烧 不 稳 定 ， 焊 道 忽 宽 忽 窄 ， 焊 缝 组 织 中 几 乎 没 有 针 状 铁 素 体 ， 先 共 析 铁 素 体 连 成 一片 ， 焊 缝 与 HAZ 在 熔 合 区 明 显 分 开 。 采 用 含 有 较 少 Mn、 Ti 元 素 的 合 金 粉 末 焊 接 ， 焊 缝

28、 中 针 状铁 素 体 细 小 且 多 ，气体保护焊利 用 气 体 作 为 电 弧 介 质 并 保 护 电 弧 和 焊 接 区 的 电 弧 焊 称 为 汽 体 保 护 电 弧 焊 ， 简 称 气 体 保 护 焊 。特 点气 体 保 护 焊 与 其 它 焊 接 方 法 相 比 ， 具 有 以 下 特 点 ：(1)电 弧 和 熔 池 的 可 见 性 好 ， 焊 接 过 程 中 可 根 据 熔 池 情 况 调 节 焊 接 参 数 。(2)焊 接 过 程 操 作 方 便 ， 没 有 熔 渣 或 很 少 有 熔 渣 ， 焊 后 基 本 上 蒙 不 需 清 渣 。(3)电 弧 在 保 护 气 流 的 压

29、缩 下 热 量 集 中 ， 焊 接 速 度 较 快 ， 熔 池 较 小 ， 热 影 响 区 窄 ， 焊 件 焊 后 变形 小 。(4)有 利 于 焊 接 过 程 的 机 械 化 和 自 动 化 ， 特 别 是 空 间 位 置 的 机 械 化 焊 接 。(5)可 以 焊 接 化 学 活 泼 性 强 和 易 形 成 高 熔 点 氧 化 膜 的 镁 、 铝 、 钦 及 其 合 金 。(6)可 以 焊 接 薄 板 。(7)在 室 外 作 业 时 ， 需 设 挡 风 装 置 ， 否 则 气 体 保 护 效 果 不 好 ， 甚 至 很 差 。(8)电 弧 的 光 辐 射 很 强 。(9)焊 接 设 备 比

30、 较 复 杂 ， 比 焊 条 电 弧 焊 设 备 价 格 高 。 气 体 保 护 焊 分 类气 体 保 护 焊 通 常 按 照 电 极 是 否 熔 化 和 保 护 气 体 不 同 ， 分 为 非 熔 化 极 （ 钨 极 ） 惰 性 气 体 保 护 焊（ TIG） 和 熔 化 极 气 体 保 护 焊 (GMA W)， 熔 化 极 气 体 保 护 焊 包 括 情 性 气 体 保 护 焊 (MIG） 、 氧 化 性混 合 气 体 保 护 焊 （ MAG)、 C 岛 气 体 保 护 焊 、 管 状 焊 丝 气 体 保 护 焊 (FCAW） 。 气 体 保 护 焊 安 全 特 点气 体 保 护 焊 除

31、具 有 一 般 手 工 电 弧 焊 的 安 全 特 点 以 外 ， 还 要 注 意 以 下 几 点 ：（ l） 气 体 保 护 焊 电 流 密 度 大 、 弧 光 强 、 温 度 高 ， 且 在 高 温 电 弧 和 强 烈 的 紫 外 线 作 用 下 产 生 高浓 度 有 害 气 体 ， 可 高 达 手 工 电 弧 焊 的 4-7倍 ， 所 以 特 别 要 注 意 通 风 。(2)引 弧 所 用 的 高 频 振 荡 器 会 产 生 一 定 强 度 的 电 磁 辐 射 ， 接 触 较 多 的 焊 工 ， 会 引 起 头 昏 、 疲 乏无 力 、 心 悸 等 症 状 。（ 3） 氢 弧 焊 使 用

32、 的 钨 极 材 料 中 的 牡 、 柿 等 稀 有 金 属 带 有 放 射 性 ， 尤 其 在 修 磨 电 极 时 形 成 放 射性 粉 尘 ， 接 触 较 多 ， 容 易 造 成 各 种 焊 工 疾 病 。电渣焊电 渣 焊 是 利 用 电 流 通 过 熔 渣 所 产 生 的 电 阻 热 作 为 热 源 ， 将 填 充 金 属 和 母 材 熔 化 ， 凝 固 后 形 成金 属 原 子 间 牢 固 连 接 。 在 开 始 焊 接 时 ， 使 焊 丝 与 起 焊 槽 短 路 起 弧 ， 不 断 加 入 少 量 固 体 焊 剂 ， 利 用电 弧 的 热 量 使 之 熔 化 ， 形 成 液 态 熔

33、渣 ， 待 熔 渣 达 到 一 定 深 度 时 ， 增 加 焊 丝 的 送 进 速 度 ， 并 降 低 电压 ， 使 焊 丝 插 入 渣 池 ， 电 弧 熄 灭 ， 从 而 转 入 电 渣 焊 焊 接 过 程 。电 渣 焊 主 要 有 熔 嘴 电 渣 焊 、 非 熔 嘴 电 渣 焊 、 丝 极 电 渣 焊 、 板 极 电 渣 焊 等 。它 的 缺 点 是 输 入 的 热 量 大 ， 接 头 在 高 温 下 停 留 时 间 长 、 焊 缝 附 近 容 易 过 热 ， 焊 缝 金 属 呈 粗 大结 晶 的 铸 态 组 织 ， 冲 击 韧 性 低 ， 焊 件 在 焊 后 一 般 需 要 进 行 正

34、火 和 回 火 热 处 理 。氩弧焊氩 弧 焊 氩 气 体 保 护 焊 。 就 是 在 电 弧 焊 的 周 围 通 上 氩 弧 保 护 性 气 体 ,将 空 气 隔 离 在 焊 区 之 外 ， 防 止 焊 区 的 氧 化 。氩 弧 焊 按 照 电 极 的 不 同 分 为 熔 化 极 氩 弧 焊 和 非 熔 化 极 氩 弧 焊 两 种 。1 非 熔 化 极 氩 弧 焊 的 工 作 原 理 及 特 点非 熔 化 极 氩 弧 焊 是 电 弧 在 非 熔 化 极 (通 常 是 钨 极 )和 工 件 之 间 燃 烧 ， 在 焊 接 电 弧 周 围 流 过 一 种不 和 金 属 起 化 学 反 应 的 惰

35、 性 气 体 (常 常 用 氩 气 )， 形 成 一 个 保 护 气 罩 ， 使 钨 极 端 头 ， 电 弧 和 熔 池 及已 处 于 高 温 的 金 属 不 与 空 气 接 触 ， 能 防 止 氧 化 和 吸 收 有 害 气 体 。 从 而 形 成 致 密 的 焊 接 接 头 ， 其 力学 性 能 非 常 好 。2 熔 化 极 氩 弧 焊 的 工 作 原 理 及 特 点焊 丝 通 过 丝 轮 送 进 ， 导 电 嘴 导 电 ， 在 母 材 与 焊 丝 之 间 产 生 电 弧 ， 使 焊 丝 和 母 材 熔 化 ， 并 用 惰性 气 体 氩 气 保 护 电 弧 和 熔 融 金 属 来 进 行

36、焊 接 的 。 它 和 钨 极 氩 弧 焊 的 区 别 ： 一 个 是 焊 丝 作 电 极 ， 并被 不 断 熔 化 填 入 熔 池 ， 冷 凝 后 形 成 焊 缝 ； 另 一 个 是 保 护 气 体 ， 随 着 熔 化 极 氩 弧 焊 的 技 术 应 用 ， 保护 气 体 已 由 单 一 的 氩 气 发 展 出 多 种 混 合 气 体 的 广 泛 应 用 ， 如 Ar 80 CO220 的 富 氩 保 护 气 。通 常 前 者 称 为 MIG， 后 者 称 为 MAG。 从 其 操 作 方 式 看 ， 目 前 应 用 最 广 的 是 半 自 动 熔 化 极 氩 弧 焊和 富 氩 混 合 气

37、保 护 焊 ， 其 次 是 自 动 熔 化 极 氩 弧 焊 。熔 化 极 氩 弧 焊 与 钨 极 氩 弧 焊 相 比 ， 有 如 下 特 点 。(1)效 率 高 因 为 它 电 流 密 度 大 ， 热 量 集 中 ， 熔 敷 率 高 ， 焊 接 速 度 快 。 另 外 ， 容 易 引 弧 。(2)需 加 强 防 护 因 弧 光 强 烈 ， 烟 气 大 ， 所 以 要 加 强 防 护 。3 保 护 气 体(1)最 常 用 的 惰 性 气 体 是 氩 气 。 它 是 一 种 五 色 无 味 的 气 体 ， 在 空 气 的 含 量 为 0 935 (按 体积 计 算 )， 氩 的 沸 点 为 186

38、， 介 于 氧 和 氦 的 沸 点 之 间 。 氩 是 氧 气 厂 分 馏 液 态 空 气 制 取 氧 气 时 的副 产 品 。我 国 均 采 用 瓶 装 氩 气 用 于 焊 接 ， 在 室 温 时 ， 其 充 装 压 力 为 15MPa。 钢 瓶 涂 灰 色 漆 ， 并 标 有“氩 气 ”字 样 。 纯 氩 的 化 学 成 分 要 求 为 ：Ar99 99 ； He0 01 ； O20 0015 ； H20 0005 ； 总 碳 量 0 001 ； 水 分30mg m3。氩 气 是 一 种 比 较 理 想 的 保 护 气 体 ， 比 空 气 密 度 大 25 ， 在 平 焊 时 有 利 于

39、对 焊 接 电 弧 进 行 保护 ， 降 低 了 保 护 气 体 的 消 耗 。 氩 气 是 一 种 化 学 性 质 非 常 不 活 泼 的 气 体 ， 即 使 在 高 温 下 也 不 和 金 属发 生 化 学 反 应 ， 从 而 没 有 了 合 金 元 素 氧 化 烧 损 及 由 此 带 来 的 一 系 列 问 题 。 氩 气 也 不 溶 于 液 态 的 金属 ， 因 而 不 会 引 起 气 孔 。 氩 是 一 种 单 原 子 气 体 ， 以 原 子 状 态 存 在 ， 在 高 温 下 没 有 分 子 分 解 或 原 子吸 热 的 现 象 。 氩 气 的 比 热 容 和 热 传 导 能 力

40、小 ， 即 本 身 吸 收 量 小 ， 向 外 传 热 也 少 ， 电 弧 中 的 热 量 不易 散 失 ， 使 焊 接 电 弧 燃 烧 稳 定 ， 热 量 集 中 ， 有 利 于 焊 接 的 进 行 。氩 气 的 缺 点 是 电 离 势 较 高 。 当 电 弧 空 间 充 满 氩 气 时 ， 电 弧 的 引 燃 较 为 困 难 ， 但 电 弧 一 旦 引 燃后 就 非 常 稳 定 。4. 氩 弧 焊 的 缺 点 ： （ 1） 氩 弧 焊 因 为 热 影 响 区 域 大 ， 工 件 在 修 补 后 常 常 会 造 成 变 形 、 硬 度 降低 、 砂 眼 、 局 部 退 火 、 开 裂 、 针

41、 孔 、 磨 损 、 划 伤 、 咬 边 、 或 者 是 结 合 力 不 够 及 内 应 力 损 伤 等 缺 点 。尤 其 在 精 密 铸 造 件 细 小 缺 陷 的 修 补 过 程 在 表 面 突 出 。 在 精 密 铸 件 缺 陷 的 修 补 领 域 可 以 使 用 冷 焊机 来 替 代 氩 弧 焊 ， 由 于 冷 焊 机 放 热 量 小 ， 较 好 的 克 服 了 氩 弧 焊 的 缺 点 ， 弥 补 了 精 密 铸 件 修 复 难 题 。氩 弧 焊 与 焊 条 电 弧 焊 相 比 对 人 身 体 的 伤 害 程 度 要 高 一 些 ， 氩 弧 焊 的 电 流 密 度 大 ， 发 出 的

42、光 比较 强 烈 ， 它 的 电 弧 产 生 的 紫 外 线 辐 射 ， 约 为 普 通 焊 条 电 弧 焊 的 5 30倍 ， 红 外 线 约 为 焊 条 电 弧 焊的 1 1.5倍 ， 在 焊 接 时 产 生 的 臭 氧 含 量 较 高 ， 因 此 ， 尽 量 选 择 空 气 流 通 的 地 方 施 工 ,不 然 对 身 体有 很 大 的 坏 处氩 弧 焊 的 应 用 ：氩 弧 焊 适 用 于 焊 接 易 氧 化 的 有 色 金 属 和 合 金 钢 （ 目 前 主 要 用 Al、 Mg、 Ti 及 其 合 金 和 不 锈 钢的 焊 接 ） ； 适 用 于 单 面 焊 双 面 成 形 ， 如 打 底 焊 和 管 子图 6-2-30 氩 弧 焊 示 意 图1填 充 细 棒 2喷 嘴 3导 电 嘴 4焊 枪 5钨 极 6焊 枪 手 柄7氩 气 流 8焊 接 电 弧 9金 属 熔 池 10焊 丝 盘 11送 丝 机 构 12焊 丝焊 接 ； 钨 极 氩 弧 焊 还 适 用 于 薄 板 焊 接 。