藥芯焊絲電弧焊的基礎(chǔ)知識(shí)

藥芯焊絲電弧焊是利用藥芯焊絲與工件之間的電弧進(jìn)行加熱的一種焊接方法，英文名稱的簡(jiǎn)寫為FCAW。在電弧熱量的作用下，焊絲金屬及工件被連接部位發(fā)生熔化，形成熔池，電弧前移后熔池尾部結(jié)晶形成焊縫。

什么是藥芯焊絲?藥芯有何特點(diǎn)?

藥芯焊絲是將薄鋼帶卷成鋼管或異形鋼管，在管內(nèi)填滿一定成分的藥粉，經(jīng)拉制而成的一種焊絲。藥芯的成分與焊條藥皮的成分類似，主要由穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、合金劑、脫氧劑等組成。

藥芯焊絲中的焊藥起何作用?

焊藥起的作用與焊條藥皮起的作用類似，主要有以下幾種。

①保護(hù)作用 焊藥中的有些組分發(fā)生分解，有些發(fā)生熔化!焊藥分解會(huì)放出氣體，放出的氣體提供部分或大部分保護(hù)作用。熔化的焊藥形成熔渣，熔渣覆蓋在熔滴與熔池表面，液態(tài)金屬進(jìn)行保護(hù)。

②穩(wěn)弧 藥芯中的穩(wěn)弧劑可穩(wěn)定電弧，降低飛濺率。

③合金化作用 有些藥芯中有合金元素，可使焊縫合金化。

④脫氧作用 熔渣的合金元素可與液態(tài)金屬發(fā)生冶金反應(yīng)。改善焊縫金屬的成分，提高其力學(xué)性能。

另外，覆蓋的熔渣還能降低熔池的冷卻速度，延長(zhǎng)熔池的存在時(shí)間，有利于降低焊縫中有害氣體的含量和防止氣孔。

原理示意圖

藥芯焊絲電弧焊有哪幾種?

根據(jù)是否使用外部保護(hù)氣體，藥芯焊絲電弧焊分為兩種:藥芯焊絲氣體保護(hù)焊(FCAW-G)和自保護(hù)焊(FCAW-S)。

藥芯焊絲氣體保護(hù)焊通常利用二氧化碳或二氧化碳加氬氣作保護(hù)氣體，焊絲中的焊藥所含的造氣劑很少，這種方法與一般的氣體保護(hù)焊類似。自保護(hù)焊不用外加保護(hù)氣體，焊藥中有大量的造氣劑，利用造氣劑分解出的氣體和熔渣進(jìn)行保護(hù)。

藥芯焊絲電弧焊有何優(yōu)點(diǎn)?

藥芯焊絲電弧焊具有以下優(yōu)點(diǎn)。

①焊接生產(chǎn)率高熔敷效率高(可達(dá)85%~90%)，熔敷速度快;平焊時(shí)，熔敷速度為手工電弧焊的1.5倍，其他位置的焊接時(shí)，為手工電弧焊的3~5倍。

②飛濺小、焊縫成形好 藥芯中加入了穩(wěn)弧劑，因此電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形好。由于熔池上覆蓋著熔渣，焊縫表面成形顯著優(yōu)于二氧化碳焊。

③ 焊接質(zhì)量高 由于采用了渣氣聯(lián)合保護(hù)，可更有效地防止有害氣體進(jìn)入焊接區(qū)，另外，熔池存在時(shí)間長(zhǎng)，有利于氣體的析出，因此焊縫含氫量低，抗氣孔能力好。

④適應(yīng)能力強(qiáng) 只需調(diào)整焊絲藥芯的成分，就可滿足不同鋼材對(duì)焊縫成分的要求。

藥芯焊絲電弧焊有何缺點(diǎn)?

藥芯焊絲電弧焊有何缺點(diǎn)如下。

①與氣體保護(hù)焊相比，焊絲成本較高，制造過程復(fù)雜。

② 送絲較困難，需要采用夾緊壓力能夠精確調(diào)節(jié)的送絲機(jī)。

③ 藥芯容易吸潮，因此需對(duì)焊絲嚴(yán)加保管。

④ 焊后需要除渣。

⑤焊接過程中產(chǎn)生更多的煙塵及有害氣體，需采用加強(qiáng)通風(fēng)。

藥芯焊絲電弧焊通常采用什么保護(hù)氣體?各有何特點(diǎn)?

藥芯焊絲電弧焊通常使用純二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳加氬氣混合氣體作保護(hù)氣體。需要根據(jù)所用的藥芯焊絲來選擇氣體的種類。

氬氣容易電離，因此氬弧中容易實(shí)現(xiàn)噴射過渡。當(dāng)混合氣體中含氬量不小于75%時(shí)，藥芯焊絲電弧焊可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的噴射過渡。隨著混合氣體中氬氣含量的降低，熔深增大，但電弧穩(wěn)定性降低，飛濺率增大。因此最佳混合氣體為75%Ar+25%CO2。另外，混合氣體還可采用Ar+2%O2。

選用純CO2氣體時(shí)，由于CO2氣體在電弧熱量作用下分解，產(chǎn)生大量的氧原子，氧原子將熔池中的錳、硅等元素氧化，導(dǎo)致合金元素?zé)龘p，因此需要配用錳、硅含量較高的焊絲。