单位时间内完成的单道焊缝长度称为焊接速度。焊接的速度取决于焊接电流的大小。
焊接电流大,可提高焊接速度,但不要误认为焊接生产效率的高低取决于焊接速度;不是焊接速度越高,焊接生产效率就越高,而是焊接电流大小决定焊接生产效率的高低。焊接电流越大,单位时间内熔化金属量越多,则焊接生产效率越高。在一定焊接电流下,焊接速度的大小影响着焊道厚度。焊接速度大则焊道薄,焊接速度小则焊道厚。
焊接速度可由电焊工根据具体情况灵活掌握,原则是:保证焊缝具有所要求的外形尺寸,保证焙合良好。焊接那些对焊接线能量有严格要求的材料时,焊接速度要按工艺文件规定掌握。在焊接过程中,焊工应随时调整焊接速度,以保证焊缝的高低和宽窄的一致性。如果焊接速度太小,则焊缝会过高或过宽,外形不整齐,焊接薄板时甚至会烧穿;如果焊接速度太大,焊缝较窄,则会发生未焊透的缺陷。
焊接速度对焊接过程有何影响?
焊接速度对焊接过程有何影响?
对焊接速度与焊缝质量的关系,主要体现在加热阶段与结晶阶段。
在高频直缝焊管的工况下,管坯边缘从室温被加热到焊接温度,其间,管坯边缘没有任何保护,完全裸露在空气中,这就不可避免地与空气中的氧、氮等发生激烈反应,使焊缝中的氮、氧化物显著增加,据测定,焊缝中的氮含量因之提高20~45倍,氧含量因之提高7~35倍;同时,对焊缝有益的锰、碳等合金元素大量烧损和蒸发,致使焊缝力学性能降低。由此可见,在这个意义上讲,焊接速度越慢,焊缝质量越差。
被加热管坯边缘暴露在空气中的时间越长,即焊接速度慢,会引起较深层也产生非金属氧化物,这些深层次非金属氧化物在随后的挤压结晶过程中,难以被全部挤出焊缝,结晶后便以非金属夹杂的形式残留在焊缝中,形成一个明显的脆弱界面,从而破坏焊缝组织的连贯性,降低焊缝强度。而焊接速度快,氧化时间就短,所产生的非金属氧化物较少且仅限于表层,很容易在随后的挤压过程中被挤出焊缝,焊缝中也不会有过多非金属氧化物残留,焊缝强度高。
根据金属学原理,欲获得高强度的焊缝,就必须使焊缝组织的晶粒尽可能细化;而细化的基本途径是在短时间内形成足够多的晶核,使它们在尚未显著长大时相互接触便结束结晶过程。这就要求通过提高焊接速度,让焊缝迅速离开加热区,才能使焊缝在较大的过冷度下快速结晶;当过冷度增大时,生核率能够大大增加,成长率增加较少,从而达到细化焊缝晶粒的目的。
因此,无论从焊接过程的加热阶段看,还是从焊后的冷却看,都是在满足基本焊接条件的前提下,焊接速度越快,焊缝质量越好。
焊接电流、电压、焊接速度对焊缝的影响
焊接电流、电压、焊接速度是决定焊缝尺寸的主要能量参数。
1、焊接电流
焊接电流增大时(其他条件不变),焊缝的熔深和余高增大,熔宽没多大变化(或略为增大)。这是因为:
(1)电流增大后,工件上的电弧力和热输入均增大,热源位置下移,熔深增大。熔深与焊接电流近于正比关系。
(2)电流增大后,焊丝融化量近于成比例地增多,由于熔宽近于不变,所以余高增大。
(3)电流增大后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制,因而熔宽近于不变。
2、电弧电压
电弧电压增大后,电弧功率加大,工件热输入有所增大,同时弧长拉长,分布半径增大,因而熔深略有减小而熔宽增大。余高减小,这是因为熔宽增大,焊丝熔化量却稍有减小所致。
3、焊接速度
焊速提高时能量减小,熔深和熔宽都减小。余高也减小,因为单位长度焊缝上的焊丝金属的熔敷量与焊速成反比,熔宽则近于焊速的开方成反比。
焊接电流强度的大小对焊接质量的影响
1.焊接电流过小不仅引弧困难,而且电弧也不稳定,会造成未焊透和夹渣等缺陷。由于焊接电流过小使热量不够,还会造成焊条的熔滴堆积在表面,使焊缝成形不美观。
2.焊接电流过大使得熔深较大。如果焊接电流过大,不但容易产生烧穿和咬边等缺陷,而且还会使合金元素烧损过多,并使焊缝过热,造成接头热影响区晶粒粗大,影响焊缝机械性能。焊接电流太大时,还会造成焊条末端过早发红,使药皮脱落和失效,从而导致产生气孔。
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