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我公司埋弧堆焊藥芯焊絲研制過程中遇到的問題與解決方法

2014-9-17 16:03:33      點(diǎn)擊:
隨著我公司埋弧堆焊焊絲生產(chǎn)工藝不斷成熟,在研發(fā)生產(chǎn)中走了不少彎路,現(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下:
隨著焊接加工工業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展,堆焊藥芯焊絲作為一種新型的焊接材料,近幾年來在國內(nèi)外獲得了長足的發(fā)展。它的優(yōu)勢是,可以通過藥芯成分的調(diào)節(jié),向焊縫過渡各種必要的合金元素,具有靈活,機(jī)動(dòng),可調(diào)的特點(diǎn),較實(shí)芯焊絲更具有靈活性和較寬的調(diào)整范圍等優(yōu)點(diǎn),使堆焊藥芯焊絲越來越廣泛地應(yīng)用于各種情況的堆焊。
    研制過程中遇到的問題
    1 埋弧堆焊藥芯焊絲的主要成分
    (1)試驗(yàn)中采用普通低C 鋼帶為原材料,鋼帶規(guī)格為厚0.5mm,寬16mm。其成分列于下表。 
表 埋弧堆焊藥芯焊絲的主要成分
    (2) 為了保證一定的焊縫表面硬度及耐磨性能,藥芯配方中采用直接加入高碳合金和通過電弧原位反應(yīng)形成耐磨硬質(zhì)點(diǎn)。
    (3) 為滿足藥芯焊絲生產(chǎn)工藝要求和產(chǎn)品的各種性能要求,配方中加入多種穩(wěn)定電弧及造渣劑和增塑用的粉料。
    2 制造工藝(見下圖)
    3 研制生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及解決方法
    在研制埋弧堆焊藥芯焊絲時(shí),試驗(yàn)及生產(chǎn)過程遇到以下問題:
    (1) 鋼帶厚度:試制過程鋼帶厚度為0.5mm,在軋制過程中,焊絲顯得較軟,沒有挺度,易打彎,很難矯直,即剛性很差。解決的方法是,鋼帶厚度要控制在0.6mm以上,這樣保證軋出的焊絲壁厚,具有一定的剛性及挺度,避免送絲過程的送絲不均勻現(xiàn)象。同時(shí),增加焊絲的壁厚,增強(qiáng)了焊絲的導(dǎo)電性能。
    (2) 藥粉粒度及流動(dòng)性:由于埋弧堆焊用藥芯焊絲直徑一般在2.5mm以上,對藥粉的粒度要求是,滿足填充和拉拔時(shí)藥粉具有一定的流動(dòng)性,以保證藥粉在焊絲內(nèi)的均勻性。按焊絲規(guī)格的大小,適當(dāng)調(diào)節(jié)藥粉的粒度,使藥粉既要滿足填充要求,又防止藥粉在焊絲內(nèi)的松動(dòng)。這個(gè)問題的解決,對保證藥芯焊絲的質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。
    (3) 藥粉占焊絲的重量比:藥粉占焊絲的重量比要保證軋制成要求直徑焊絲時(shí),藥粉在焊絲內(nèi)完全充滿, 不流動(dòng)。如果比例太小,藥粉將不能完全充滿,藥粉在焊絲內(nèi)易發(fā)生流動(dòng),這樣會(huì)嚴(yán)重影響焊絲內(nèi)在質(zhì)量及其使用性能。比例太大,會(huì)給制造工藝帶來困難。因此,要適當(dāng)調(diào)節(jié)這個(gè)比例,使其滿足各項(xiàng)性能的要求是非常重要的。
    (4) 藥粉的可塑性:藥芯焊絲內(nèi)的藥粉,具有一定的可塑性,在軋制及拉拔過程中,隨著焊絲直徑的逐漸變細(xì),經(jīng)過壓軋及拉拔,藥粉在焊絲內(nèi)也要隨著進(jìn)行變形。因此,在焊絲配方內(nèi)加入部分增塑粉料,以保證焊絲內(nèi)藥粉的均勻、結(jié)實(shí),不易松動(dòng),是保證焊絲質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。
    (5) 成型要求:由于藥芯焊絲內(nèi)包的是松散的藥粉,埋弧堆焊藥芯焊絲采用的焊絲截面形狀一般是搭接“O”型,或者是“T”型。如果采用對接“O”型,很容易出現(xiàn)藥粉外漏的情形,從而很難保證焊絲的質(zhì)量。本研究采用的是搭接“O”型。
    (6) 焊絲表面質(zhì)量:焊絲在軋制及拉拔過程中,為避免軋制及拉拔困難,增添拉拔潤滑劑,焊絲表面附著的潤滑劑要去除,焊絲表面不能有劃痕,凸彎以及其他一些影響送絲使用的缺陷存在。
    (7) 藥芯成分的的導(dǎo)電性:由于藥芯焊絲的焊芯是松散的藥粉,即使加入很多鐵合金,其導(dǎo)電性能也比實(shí)芯焊絲差。因此,為提高藥芯焊絲焊接生產(chǎn)率,在配方設(shè)計(jì)時(shí),注重了焊絲內(nèi)芯的導(dǎo)電性能的研究。
    藥芯焊絲埋弧堆焊應(yīng)用過程中遇到的問題
    藥芯焊絲埋弧堆焊應(yīng)用時(shí),施焊過程中遇到過以下幾個(gè)問題。
    1 經(jīng)焊機(jī)送絲輪擠壓后,焊絲截面形狀成扁圓形。出現(xiàn)這個(gè)問題的原因是,藥粉比例太小;或者軋制及拉拔成型時(shí),壓力不夠,焊絲內(nèi)藥粉沒有壓緊,壓實(shí)。制造工藝上,采用軋制法生產(chǎn),較拉拔法,其軋制壓力大,這樣可更好地保證焊絲內(nèi)藥粉的密實(shí)性,從而改善焊絲的導(dǎo)電性能和使用性能。
    2 焊絲熔化端頭為非規(guī)則的曲面,不象實(shí)芯焊絲的熔化端頭,是一個(gè)規(guī)則的圓球面。焊絲熔化端頭為一個(gè)不規(guī)則的曲面,是與藥芯焊絲內(nèi)藥粉的均勻性有關(guān)。保證焊絲內(nèi)芯藥粉的均勻性,對這個(gè)現(xiàn)象有所緩解。
    3 焊縫成型,焊道時(shí)寬時(shí)窄,焊道不成直線,呈彎曲形狀。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的關(guān)鍵是施焊時(shí),送絲不均勻,焊絲在下送過程彎曲,左右擺動(dòng),焊機(jī)的反饋調(diào)節(jié)無法適應(yīng)送絲過程的巨大變化,造成焊接電流時(shí)大時(shí)小,電壓時(shí)高時(shí)低,即焊接電弧不穩(wěn)定,從而使焊道時(shí)寬時(shí)窄,不成直線。 
    另外,如果藥芯焊絲內(nèi)芯藥粉沒有壓實(shí),壓緊,也影響焊絲的導(dǎo)電情況,即導(dǎo)致電流電壓不穩(wěn),造成焊縫成型不好。
    4 施焊時(shí),焊接電流、電壓時(shí)高時(shí)低,電流調(diào)節(jié)到一定值時(shí),很難再調(diào)大。由于藥芯焊絲的藥粉內(nèi)芯,其導(dǎo)電情況比實(shí)芯焊絲差。受導(dǎo)電性的影響,電流調(diào)節(jié)到一定大,相同條件下,比實(shí)芯焊絲施焊電流小,是很容易理解的。焊接電流電壓的時(shí)高時(shí)低,在排除了送絲過程的各種影響外,保證藥芯焊絲內(nèi)藥粉的均勻性和密實(shí)性,可緩解施焊過程中的這種現(xiàn)象。
    結(jié)論
    埋弧堆焊藥芯焊絲的應(yīng)用日趨廣泛,在其研制及應(yīng)用過程中,有如下幾點(diǎn)體會(huì):
    1 埋弧堆焊藥芯焊絲的藥芯占焊絲的重量比,直接影響堆焊金屬的成分及性能;藥粉粒度及其在填充和拉拔過程中的流動(dòng)性,對藥粉在焊絲內(nèi)的均勻性與堆焊金屬的成分及其穩(wěn)定性有著很關(guān)鍵的影響。
    2 藥粉中成份設(shè)計(jì)與其在藥芯焊絲內(nèi)的密實(shí)性和均勻性,對藥芯焊絲的導(dǎo)電性及其焊接過程的穩(wěn)定性有重要影響。
    3 藥芯焊絲制造過程中,藥芯的壓實(shí)與否,直接影響到藥芯焊絲的制造質(zhì)量和藥芯焊絲的焊接工藝性能。
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