常用堆焊焊接工艺

引言：

　　带极与丝极堆焊在石油天然气工业和化学设备与工厂建设领域具有重要意义。由于只有材料表面会暴露在腐蚀条件下，因此可以使用堆焊工艺为非合金钢材或低合金钢材表面覆盖抗腐蚀材料，降低材料成本。堆焊可以完全代替爆炸复合工艺，某些情况下也可以取代轧制复合法。但使用堆焊工艺的前提是工件在焊接过程中保持水冷，或者工件本身为厚壁构造，而且其堆焊表面在应用过程中会暴露在腐蚀、磨损、坑蚀、高温以及收缩膨胀交替的环境下，例如汽轮机的管板、核反应堆的压力设备与热交换器的管板等。

　　堆焊的工艺要求非常高。一般优先选择低渗入的堆焊工艺，也就是说保证与载体材料融合低、融化度高、表面细腻均匀以及侧面光滑。所有电弧焊和部分束焊工艺基本上都能满足上述要求，在实践中也获得了不同程度的应用。其中TIG热丝堆焊尤其适用于小面积和难以触及的部件的焊接工艺。与普通缝焊工艺一样，待加工工件的清洁度、加工场所、加工材料以及操作人员的技术水平决定焊接质量。

埋弧焊接

 

1	带状电极
2	电极给进
3	粉末填充

4	电熔渣
6	焊料
7	基材

　　与连接焊相反，堆叠的材料主要用作带状电极。具体工艺流程可参阅以下描述。

技术要求

　　埋弧电源(直流)

　　焊剂含有所需成分并满足质量要求

特殊要求

　　标准尺寸为90 x 0.5mm、60x0.5mm或30x0.5mm的经标准化分析的冷轧带钢，带状电极为正极。由于融化速度较快，带状堆焊在30 V左右的电压下需要较高的电流，最高电流约为700 A。通常焊接速度为12 cm / min。

加工要求

　　所有的工件必须没有污染(特别是任何含有硫的物质)。

　　电弧的点火应在起始件上进行。

电渣焊接

 

1	焊带
2	焊带给进
3	粉末填充

4	电熔渣
6	焊料
7	基材

　　电渣堆积焊接与埋弧焊接相似，但是焊接所需的热量不是由电弧产生的，而是以电流通过熔渣产生电阻热为热源。

　　电渣焊接仅在刚开始产生电弧，直到熔化足够量的熔渣。随后由于熔渣增加，与焊池的接触表面也随之加大，加之熔渣温度上升，导致熔渣电阻减小，直到电弧最终熄灭。

　　在实际的焊接过程中，焊接热量仅来源于电流通过液体熔渣时产生的电阻热。熔渣温度约为2000°C。

技术要求

　　材料要求、加工要求与埋弧焊接类似

　　电渣焊接专用焊粉

熔化极活性气体保护电弧串联焊

 

1	丝电极1
2	丝电极2
3	送丝轮
4	保护气体

5	接触管
6	气嘴
7	基材
8	焊接方向

　　使用气体保护电弧焊工艺时，两个焊炬在一个保护气体喷嘴处对接。此外还会使用两个结构相同的独立脉冲电源，用作电弧的供能。两个电弧的焊接参数可以相同，也可以不同。焊丝的质量必须能够保证以最高15 m / min的焊接速度进行焊接。由于两个电极丝可以同时熔化，因此融化速度与MIG气体保护金属电弧焊接工艺相比明显更高。同样，大于1 m / min的焊接速度也比MIG工艺更快。这也对加工过程中的热传导也非常有利。

 

熔化极气体保护电弧焊接 (MIG/MAG)

 

1	丝电极Ø 1.2–1.6mm
2	送丝滚轮
3	“冷丝”送丝滚轮Ø1.2mm
4	冷丝

5	电接喷嘴
6	保护气体

7	保护气体喷嘴
8	电弧
9	焊接方向

10	电源
11	冷丝喷嘴

12	焊料
13	基材

　　MIG / MAG堆焊工艺遵循与MIG / MAG连接焊工艺相同的步骤，不同之处在于，可以在焊接过程中对焊丝进行换向。此外可以通过不通电的所谓“冷丝”来提高融化速度，提高焊接中的热传导效率。

技术要求

　　脉冲电源

　　二氧化碳含量符合标准的惰性气体或等效的MAG保护气体

　　丝状电极