弧焊应用 | 焊接质量

2021-03-19

焊接质量

焊接质量不仅和送丝的顺畅有关还与很多外界条件和焊接工艺有关,保证焊接质量的前提是要在大环境的稳定和工艺的正确运用。

01 外部环境的搭建

焊接的外部环境有着非常高的要求:

  1. 送丝通畅的问题。
  2. 焊接工作台要可靠接地。
  3. 保护气体流量的控制:焊薄板一般控制在 12-15 L/min ;
  4. 焊厚板一般控制在 15-20 L/min。

02 焊接工艺

焊接工艺包含焊接参数的设置和焊接实际技巧。

A、焊接参数的设置

1、焊接电压和焊接电流

焊接电压即电弧电压,提供焊接能量和焊接质量;焊接电流是指焊接时,流经焊接回路的电流,是送丝速度和熔化速度平衡的结果。

焊接电压影响焊接的熔池的宽度,焊接电流影响焊接熔池的深度,在调节上一般可以遵从:焊接电压越大,熔池宽度越宽;焊接电流越大,熔池深度越深的规律,反之亦然。

一般焊机都会自带一个专家库,在使用一元化焊接的时候实际上就启用了专家库在此基础上进行微调往往能得到较好的效果。

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如上图中间的焊缝就比较窄,通过使送丝通畅,适当增加电压就能焊出较好的效果(如最下的焊缝)。

焊接电压设置不能过大,否则会出现咬边的现象,如下图:

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一般来说,起弧的电流电压比焊接电流电压大(是焊接电压的 120%—140%左右),当然也有可能比实际焊接电流电压小,据实际而定。

当所有其他参数保持恒定,焊接电流(送丝速度)增加将引起如下的变化:

① 增加焊缝的熔深和熔宽。

② 提高熔敷率。

③ 增大焊道的尺寸。

2、提前送气和滞后送气

提前送气时间设置一般较短,都在 0.2S 左右,滞后送气一般都设置为 1S 左右,用于保护还未冷却的熔池,具体的参数设置要根据现场的焊接要求来确定。

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3、焊接速度

焊接速度是指电弧沿焊接接头运动的线速度。

其他条件不变时,中等焊接速度是熔深最大,焊接速度降低时,则单位长度焊接上的熔敷金属量增加,在很慢的焊接速度时,焊接电弧冲击熔池,而不是母材,这样会降低有效熔深,焊道也将加宽。

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4、焊丝干伸长

焊丝干伸长是导电嘴头到焊丝末端之间的距离,在焊接过程中,保持焊丝干伸长长度不变是保证焊接稳定的重要因素之一。

一般情况下,干伸长长度为焊丝直径的 10 到 15 倍,干伸长过长会导致气体保护效果不好,易产生气孔,熔深变浅,成形效果不好。

干伸长过短会导致喷嘴易被飞溅物堵塞,焊丝易与导电嘴粘连,熔深变深。

5、起弧确认时间

起弧确认时间参数用于在设置时间内一直检测返回起弧信号,如果超过时间没起弧,系统就会报警,机器人停下,焊接起弧失败。

一般来说该参数时间设置越大,起弧越容易,但由于此参数设置过大会导致起弧信号不来时焊丝伸出过长导致其他事故,一般建议设置为 1~4s。

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6、慢送丝速度

慢送丝速度是指在起弧开始后焊丝伸长到母材表面过程中的送丝速度,该参数需在焊机侧设置生效,起弧信号由发出到焊丝接触到母材,继而成功起弧。

所以,慢送丝速度和起弧开始时焊丝距母材的长度直接影响起弧时间的快慢,一般默认的值为 1.4m/min~3.6m/min。

7、回烧时间

回烧时间是指在焊接结束后焊丝会在焊接的结束点继续燃烧一段时间,以此来控制干伸长度,从而对下一次起弧时间有一定的决定作用,一般回烧时间控制得当还有削球、防粘丝等功能,推荐设置值为 0.06s~0.08s。

B、焊接实际技巧

除了合理的设置焊接参数以外,在焊接中还有很多实用技巧来控制焊接效果。

焊枪相对于焊接接头的方向影响着焊道的形状和熔深,这种影响比电弧电压或焊接速度的影响还要大,焊丝轴线相对于焊接方向之间的角度(行走角)和焊丝轴线和相邻工作表面之间的角度(工作角)。

当焊丝指向焊接表现的相反方向时,称为右焊法;当焊丝指向焊接方向时,称为左焊法。

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当其他焊接条件不变时,焊丝从垂直变为左焊法时,熔深减小而焊道变为较宽和较平。

在平焊位置采用右焊法时,焊池被电弧力吹向后方,因此电弧能直接作用于母材上,而获得较大的熔深,焊道变为窄而凸起,电弧较稳定和飞溅较小。

对于各种焊接位置,焊丝的角度大多选在 10°~15° 范围内,这时可实现对熔池良好的控制和保护。

在机器人焊接中多采用左焊法,该法可提供良好的清理作用,熔池在电弧力作用下熔化金属被吹向前方,促进了熔化金属对母材的润湿作用和减少氧化。

在焊接水平角焊缝时,焊丝轴线应与水平板面放置 45° 角(工作角),在焊接薄板水平角焊时,焊丝指向焊缝;焊接厚板水平角焊时,要使焊缝对称,必须考虑垂直侧与水平侧的散热情况,上板散热差,下板散热好,所以电弧应指向下板。如下图所示:

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