丁占海?馬淑琴
內(nèi)容摘要 電弧焊技術(shù)是近代焊接技術(shù)的重要基礎(chǔ)技術(shù),它的應(yīng)用非常廣泛,在所有的焊接生產(chǎn)中隨處可見(在橋梁、鋼結(jié)構(gòu)等大量應(yīng)用)。近年來,隨著市場競爭的日益強(qiáng)烈,為提高焊接生產(chǎn)的生產(chǎn)率、 焊接生產(chǎn)初步實(shí)現(xiàn)了自動化、智能化;而人工智能技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)的出現(xiàn),促使弧焊技術(shù)正向著焊接工藝高效化、焊接生產(chǎn)過程機(jī)器人化的方向發(fā)展。但在實(shí)際生產(chǎn)生活中也離不開電弧焊技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 引弧 電流 熔深 坡口
1焊接安全簡述
焊接是個(gè)高危的行業(yè),產(chǎn)生的光和氣體容易對身體造成傷害。電焊容易造成的危害包括:易引起觸電事故、易引起火災(zāi)爆炸事故、易致人灼傷、易引起電光性眼炎、具有光輻射作用、易產(chǎn)生有害的氣體和煙塵、易引起高空墜落、易引起中毒、窒息等。
焊割作業(yè)的六大危害包括:弧光輻射,焊接煙塵,放射性物質(zhì),有毒氣體,高頻磁場,噪聲。
2安全操作準(zhǔn)則
(1)做好個(gè)人防護(hù)。焊工操作時(shí)必須按勞動保護(hù)規(guī)定穿戴防護(hù)工作服、絕緣鞋和防護(hù)手套,并保持干燥和清潔。
(2)焊接工作前,應(yīng)先檢查設(shè)備和工具是否安全可靠。不允許未進(jìn)行安全檢查就開始操作。
(3)焊工在更換焊條時(shí)一定要戴電焊手套,不得赤手操作。在帶電的情況下,不要將焊鉗夾在腋下而去搬動焊件或?qū)㈦娎|線繞掛在脖頸上。
(4)在特殊情況下(如夏天身上大量出汗,衣服潮濕時(shí)),切勿依靠在帶電的工作臺、焊件上或接觸焊鉗等,以防發(fā)生事故。在潮濕地點(diǎn)焊接作業(yè);地面上應(yīng)鋪上橡膠板或其他絕緣材料。
(5)焊工推拉閘刀時(shí),要側(cè)身向著電閘,防止電弧火花燒傷面部,并用右手。
(6)下列操作應(yīng)在切斷電源開關(guān)后才能進(jìn)行:改變焊機(jī)接頭;更換焊件需要改接二次線路;移動工作地點(diǎn);檢修焊機(jī)故障和更換熔斷絲。
(7)焊機(jī)安裝、修理和檢查應(yīng)由電工進(jìn)行,焊工不得擅自拆修。
(8)焊接前,應(yīng)將作業(yè)現(xiàn)場10 m以內(nèi)的易燃易爆物品清除或妥善處理,以防止發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故。
(9)工作完畢離開作業(yè)現(xiàn)場時(shí)須切斷電源,清理好現(xiàn)場,防止留下事故隱患。
(10)使用行燈照明時(shí),其電壓不應(yīng)超過36 V。
(11)保證焊接場地良好的額通風(fēng)條件。
3 焊前準(zhǔn)備
電焊機(jī)1臺、角磨機(jī)1個(gè)、鋼板2塊、焊條數(shù)根、鋼絲刷1個(gè)、鏨子1個(gè)、錘子1個(gè),焊接勞動保護(hù)用品(工作服,焊工防護(hù)手套,焊工防護(hù)鞋,焊接防護(hù)面罩,面罩和護(hù)目鏡片,焊接護(hù)目鏡,防塵口罩和防毒面具,耳塞、耳罩和防噪聲盔)。
勞動保護(hù)用品的正確使用:①正確穿戴工作服。②在仰焊、切割時(shí),為了防止火星、熔渣從高處濺落到頭部和肩上,焊工應(yīng)在頸部圍毛巾,穿著用防燃材料制成的護(hù)肩、長套袖、圍裙和鞋蓋。③電焊手套和焊工防護(hù)鞋不應(yīng)潮濕和破損。④選擇好焊接防護(hù)面罩上護(hù)目鏡的遮光號以及氣焊、氣割防護(hù)鏡的眼鏡片。⑤采用輸氣式頭盔或送風(fēng)頭盔時(shí),應(yīng)經(jīng)常是口罩內(nèi)保持適當(dāng)?shù)恼龎?,若在寒冷季?jié),應(yīng)將空氣適當(dāng)加溫后再供人使用。⑥佩帶各種耳塞時(shí),要將塞帽部分輕輕推入外耳道內(nèi),使它和耳道貼合,不要使勁太猛或塞得太緊。⑦使用耳罩時(shí),應(yīng)先檢查外殼有無裂紋和漏氣,使用時(shí)務(wù)必使耳罩軟墊圈與周圍皮膚貼合。
4 焊接工藝參數(shù)
當(dāng)板厚小于6 mm時(shí),采用I形坡口焊接;當(dāng)焊件的厚度超過6 mm時(shí),開V形坡口或者雙V形坡口,采用多層焊或者多層多道焊。實(shí)訓(xùn)以6~12 mm板厚為例進(jìn)行講解及操作。焊接電流110 A,推力電流10~20 MPa/A,焊條直徑3.2 mm,焊條角度45°~70°。
5 電弧的引弧
電弧實(shí)質(zhì)是兩電極之間或焊條與焊件之間的一種放電現(xiàn)象。它產(chǎn)生和維持的必要條件是向兩極之間提供一定電壓;重要條件是使陰極發(fā)射電子和兩極之間的氣體電離。陰極發(fā)射電子是陰極金屬表面連續(xù)向外發(fā)射電子的現(xiàn)象,這時(shí),電子不能自由離開金屬表面向外發(fā)射,金屬表面向外發(fā)射電子必須有金屬內(nèi)部正電荷對它的靜電引力。氣體電離是一種電場作用,由中性氣體原子中的電子獲得的能量克服原子核對中性原子的引力而成為自由電子,同時(shí),中性原子由于失去電子而變成帶正電荷的正離子。電弧氣氛中的電離程度越高,陰極發(fā)射電子能力越強(qiáng),電弧越好引燃,電弧就越穩(wěn)定。電弧焊開始時(shí),把引燃焊接電弧的過程稱為引弧。也就是把造成焊條和工件間氣體發(fā)生電離和陰極發(fā)射電子而引起電弧燃燒的過程就是引弧[1,2]。
6 引弧的分類類
6.1 不接觸引弧
引弧時(shí),焊條與工件之間保持有一定間隙,然后在焊條和工件之間加以高電壓擊穿間隙引燃電弧,即利用高頻電壓使焊條末端與工件間的氣體導(dǎo)電產(chǎn)生電弧,這就是不接觸引弧,這種方法很少用到。
不接觸引弧根據(jù)工具不同又分為高頻高壓引弧和高壓脈沖引弧[3]。
6.2 接觸引弧
引弧時(shí),先讓焊條與工件短路,再拉開焊條引燃電弧。根據(jù)操作手法可分為直擊法和劃擦法兩種。
6.2.1 直擊法
先將焊條垂直對準(zhǔn)焊件,然后用焊條撞擊焊件,當(dāng)出現(xiàn)弧光后迅速提起焊條,并保持一定距離,約2~3 mm,引燃電弧,使電弧穩(wěn)定燃燒。直擊法引弧的優(yōu)點(diǎn)是,不會劃傷焊件表面,不受焊件表面積大小和焊件外形的影響,是常用的主要引弧方法,采用直擊法引弧時(shí)盡量輕敲工件,以防焊條藥皮脫落造成對熔池保護(hù)不良;不足之處是,引弧成功率較低,焊條與焊件多次碰擊幾次才能使電弧引燃和穩(wěn)定燃燒,操作不容易掌握。如圖1所示。
6.2.2 劃擦引弧法
先將焊條末端對準(zhǔn)焊件,然后像劃火柴似的,將焊條在工件表面劃擦,當(dāng)電弧引燃后,迅速提起焊條引弧端至2~3 mm的高度,引燃電弧,使電弧穩(wěn)定燃燒,劃動長度一般約為18 mm,不宜過長。劃擦法引弧法的優(yōu)點(diǎn):操作簡單,易于掌握。不足:容易劃傷工件表面,造成工件表面有劃痕,影響美觀。在正式比賽焊接時(shí)應(yīng)盡量少采用。如圖2所示。