鴻栢科技讓您秒懂拉弧式螺柱焊的基礎知識

2019-07-22 15:00:00
孫輝
原創
5009

拉弧式螺柱焊接與儲能式焊接的電容放電不同,它是通過晶閘管控制的直流電源或逆變式焊接電源來進行焊接。拉弧式螺柱焊接工藝,螺柱和工件的金屬熔化量比儲能式螺柱焊多,熔深較深,影響焊接質量的參數較為復雜,螺柱所能承受的強度也更大。 拉弧式螺柱焊根據焊接時間的長短,可細分為長周期螺柱焊和短周期螺柱焊。拉弧式螺柱焊的工作過程是:螺柱接觸工件,通電后利用螺柱夾持機構提升螺柱,此時螺柱與工件之間出現穩定燃燒電弧,電弧熱熔化螺柱頂部和工件表面,隨后螺柱夾持機構壓迫螺柱下沉到工件熔池,斷電后形成焊接接頭。短周期螺柱焊與長周期螺柱焊不同的地方是焊接時間僅為長周期螺柱焊的十分之一到幾十分之一。另外短周期螺柱焊在焊接電弧出現之前有一個引導電弧,其作用是清除工件或螺柱頂部表面的油污、油脂或涂層。

(1)焊接工藝參數。拉弧式螺柱焊接工藝參數主要有:焊接電流、焊接時間、引弧電流、引弧時間、提升高度、螺柱伸出長度以及送釘時間等。 焊接電流——主要根據螺柱頂部法蘭直徑來選擇,就普通低碳鋼而言,焊接電流和螺柱直徑的關系為:短周期螺柱焊,I=(95~110)d,d=3~15mm;長周期螺柱焊,I=(50~100)d, d=16~30mm。對于鍍鋅螺柱或焊接在鍍鋅工件上的螺柱而言,焊接電流需要增加20%。當然在實際操作中,可以根據工件厚度來調整焊接時間。

焊接時間——短周期螺柱焊,Tw=(4~5)d,d=3~15mm;長周期螺柱焊,Tw=(10~100)d,d≥16mm。對于短周期螺柱焊來言,焊接時間通常在20~100ms之間;長周期螺柱焊,通常對于焊接強度要求高,熔池深,焊接時間為200~2000ms。無論短周期螺柱焊或長周期螺柱焊,其焊接時間與焊接電流共同組成焊接輸入熱量,可以互相配合、靈活調節。 引弧電流和引弧時間——這兩個工藝參數僅在短周期拉弧式螺柱焊中出現,目的是清除工件表面與螺柱頂部法蘭的油污、油脂或涂層。引弧電流一般為30~50A,可調范圍比較??;引弧時間通常為20~40ms。目前很多品牌焊機的引弧電流和引弧時間在出廠時已設為固定值,不可調節。 提升高度——螺柱提升高度是決定焊接質量的一個重要參數。它與螺柱直徑成正比。提升高度能有效防止因熔滴過渡時短路所造成的電弧不穩和焊接成形不良。但是,過高的提升高度也有不利的一面:一是由于電弧的增長易發生磁偏吹現象,影響焊接質量;二是增加焊縫氣孔數量。這是一個較敏感的影響焊接質量的因素。對于短周期螺柱焊來說,利用電磁感應提升螺柱的焊搶,提升高度通常為1.2mm,利用伺服電機提升螺柱的焊搶,提升高度通常為1.5mm。 螺柱伸出長度——螺柱伸出長度對于長周期螺柱焊來說,是螺柱熔化的長度與工件熔池深度之和,與螺柱直徑成正比,經驗值在1.5~6mm;對于短周期螺柱焊接而言,電磁式焊搶的螺柱伸出長度是螺柱熔化的長度加工件熔深,通常為1.2mm;伺服電機式焊搶的螺柱,其伸出搶嘴端面一定的長度,僅僅是便于螺柱與工件接觸,而形成穩定的電路短路,通常為2.2~3mm。伺服電機式焊搶的螺柱熔化長度與工件熔池深度為單獨的參數值,與螺柱伸出長度沒有直接關系。 焊接電流、焊接時間、螺柱提升高度和螺柱伸出長度是拉弧式螺柱焊接工藝的4個重要參數,在實際工作中應根據螺柱直徑和工件厚度、材質來設定。要進行多次試焊,根據焊接效果調節出合適的工藝參數。 

(2)設備組成及特點。拉弧式螺柱焊設備主要由焊接電源、控制系統、焊搶以及接地鉗等組成,根據要求還可以配備自動送釘的送料設備。通常焊接電源都與控制系統結合在一起,稱為焊接主機。目前先進焊機都采用了微處理器和液晶顯示屏,可以直觀、精準地設置和記錄、存儲焊接參數,并能在焊接過程中實時監控、數字顯示。大部分焊機電源采用的是晶閘管控制弧焊整流器;先進的焊機電源采用了逆變式直流電源。為了得到穩定的電弧,螺柱焊電源為直流電源,具有陡降外特性,較高的空載電壓。拉弧式螺柱焊的蕞大特點是瞬間大電流,所以要求焊接電源在很短時間內焊接電流達到設定值,短周期螺柱焊機電流上升的時間更短,如果供電電網電源的容量不足會導致焊接電源的電壓不穩,而造成焊接質量不良。目前就焊搶而言,長周期螺柱焊以手工送釘的電磁感應式焊搶為主;短周期螺柱焊在生產節拍高的位置以自動送釘的伺服電機式焊搶為主,當然短周期螺柱焊在生產節拍不高的位置可以使用手工焊搶。

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