CN113996894A - 采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，包括以下步骤：S1、首先选择焊丝直径为0.6mm‑2.6mm的埋弧焊焊丝；S2、然后选择焊接电源并搭配行走机构；S3、然后采用TM.SJ101焊剂，配合MCJH10Mn2焊丝进行填充及盖面，焊接电流为350‑500A,电压为31‑35V，焊接速度为37‑45cm/min；S4、最后撤离焊接设备，等待焊缝自然冷却；本发明的工艺方法通过采用NBC‑500型CO2气保焊焊接电源并搭配HCD500‑12埋弧焊小车能够实现φ1.6mm细丝埋弧焊焊接，实现埋弧自动焊代替手工气保焊操作，有力促进了造船高效自动焊推广应用，在提高焊接效率和焊接质量同时，焊工的劳动强度和作业环境都得到了很大改善，降低了焊工技能要求，因此在现场使用过程中得到了施工人员的肯定和好评，取得了提质增效的预期效果，具有推广意义。
Description
技术领域
本发明涉及埋弧焊技术领域，具体为采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺。
背景技术
埋弧焊具有生产效率高、焊缝质量好、机械化程度高、劳动条件好等优点，适合于大型焊件的直缝和环缝的焊接，在造船生产中有着广泛的应用。
但是，常规埋弧焊设备(包括焊接电源和行走机构)体积较大，不宜搬运移动，操作便利性和灵活性远不及CO2气保焊，再加上造船现场施工条件差、作业环境复杂及焊接操作空间位置的限制，导致常规埋弧焊无法得到充分有效使用，许多焊接作业仍需要采用CO2气保焊完成。
发明内容
本发明的目的在于提供采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，包括以下步骤：
S1、首先选择焊丝直径为0.6mm-2.6mm的埋弧焊焊丝；
S2、然后选择焊接电源并搭配行走机构；
S3、然后采用TM.SJ101焊剂，配合MCJH10Mn2焊丝进行填充及盖面，焊接电流为350-500A,电压为31-35V，焊接速度为37-45cm/min；
S4、最后撤离焊接设备，等待焊缝自然冷却。
优选的，所述步骤S1中，焊丝的直径为1.6mm。
优选的，所述步骤S2中，焊接电源采用NBC-500型CO2气保焊焊接电源。
优选的，所述步骤S2中，行走机构采用HCD500-12埋弧焊小车。
优选的，所述NBC-500型焊接电源在负载持续率为100％的情况下，额定电流值为387A。
优选的，所述在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的工艺方法通过采用NBC-500型CO2气保焊焊接电源并搭配HCD500-12埋弧焊小车能够实现φ1.6mm细丝埋弧焊焊接，实现埋弧自动焊代替手工气保焊操作，有力促进了造船高效自动焊推广应用，在提高焊接效率和焊接质量同时，焊工的劳动强度和作业环境都得到了很大改善，降低了焊工技能要求，因此在现场使用过程中得到了施工人员的肯定和好评，取得了提质增效的预期效果，具有推广意义。
附图说明
图1为本发明焊接电源的送丝系统图；
图2为本发明的电弧静特性曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，包括以下步骤：
S1、首先选择焊丝直径为1.6mm的埋弧焊焊丝；
S2、然后选择NBC-500型CO2气保焊焊接电源并搭配HCD500-12埋弧焊小车；
S3、然后采用TM.SJ101焊剂，配合MCJH10Mn2φ1.6mm焊丝进行填充及盖面，焊接电流为387A，电压为32V，焊接速度为40cm/min；
S4、最后撤离焊接设备，等待焊缝自然冷却。
本实施例中，具体的，根据焊接电弧的基础理论，在使用等速送丝控制系统的熔化极气体保护焊或细丝(焊丝直径φ≤3mm)直流埋弧焊时，焊接电弧的静特性为上升段，焊接电源的外特性为平特性(CV特性)，即外特性电压恒定，可保证在稳定工作时电弧电压基本恒定或在小范围内波动，当脱离稳定工作点时，能够通过电弧的自身调节能力再恢复到稳定工作点。
根据生产实际情况，我们选择NBC-500型CO2气保焊焊接电源，NBC-500型焊接电源的送丝系统如图1所示，图2中L1、L2，为某一定弧长时的电弧静特性(弧长L1＜L2)，当弧长变化由L1变化至L2时，焊接电流的变化值较大，即焊接电流密度改变较大，可导致焊丝的熔化速率迅速减慢；同理，当弧长变化由L2变化至L1时，可导致焊丝的熔化速度迅速加快；即焊接电弧的自身调节作用强烈，有助于电弧及焊接规范的稳定；若焊丝直径较大时(焊丝直径＞3mm)，焊接电弧的电流密度较小，自身调节能力不强，不足以在弧长突变时维持电弧及焊接参数的稳定；根据此焊接电源外特性分析，可适用于电弧静特性曲线为上升段的细丝埋弧焊。
其中，所述NBC-500型焊接电源在负载持续率为100％的情况下，额定电流值为387A。
进一步地，由于细丝埋弧焊的焊接规范与熔化极气保焊相比偏大，同时，将半自动焊改为全自动焊后，必然引起焊接电源的负载持续时间延长，如果不引起重视的话，必然会导致焊接电源温升过高、甚至烧毁电子元件；因此，有必要对焊接电源进行理论分析，确定该焊接电源在负载持续率为100％的情况下的额定电流值。
额定电流值与负载持续率的关系式如下：
式中Ie为焊接电源铭牌上规定的额定电流，FSe为额定负载持续率，而If为实际工作电流，FS为实际工作状态时的负载持续率，经查询焊接电源铭牌，NBC-500型焊接电源的额定电流Ie＝500A，额定负载持续率FSe＝60％，将半自动焊焊接电源应用于自动焊时，实际负载持续率FS＝100％，将以上数值代入公式，可得出实际工作电流值If＝387A。
实际工作电流值将在后续的工艺评定及生产环节中具有重要的意义，在考虑焊接电源老化，且在长时间工作的情况下，实际焊接电流不得超过387A。否则，焊接电源易过热，烧损。
因此，从焊接电源的负载持续率分析，NBC-500型焊接电源在负载持续率为100％的情况下的额定电流值为387A，可以满足φ1.6mm细丝埋弧焊工艺要求。
本实施例中，具体的，HCD500-12埋弧焊小车具有以下特点：
(1)、产品配置常规气保焊电源，可实现自动埋弧焊作业，适用于水平位置埋弧焊焊接，经济便捷，质量可靠；
(2)、设备及轨道重量轻(仅为12KG)、体积小、安装容易、对生产区域空间要求低，易于操作；
(3)、采用锂电池供电驱动、一次充电即可满足十小时连续作业需求；
(4)、采用数字化控制系统，控制精度高，便于工艺参数规范化，可以实现焊枪的±8°摆动、可调节摆动速度和左右停留时间；
(5)、配有焊剂漏斗及焊剂自动回收装置，高效便捷。
其中，所述在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。
综合以上实施例所述，经过操作试验，证实采用NBC-500焊接电源搭配HCD500-12埋弧焊小车能够实现自动化焊接，并且焊接过程中焊接工艺参数及电弧稳定、焊缝成型良好、焊渣易于清除。
试验例：
将本发明的焊接工艺(实施例)与CO2气保焊焊接工艺(对照组)进行评定试验，详见表2：
(a)对照组：T＝20mm DH36级钢CO2气体保护打底+细丝埋弧焊填充组合焊试验；
(b)实施例：T＝22mm DH36级钢8mm焊脚单道平角焊试验；
本发明的焊接工艺(实施例)与CO2气保焊焊接工艺(对照组)的评定试板焊缝无损检测及力学性能均满足中国船级社规范的要求，取得CCS验船师的签字确认，通过与CO2气保焊进行效率对比测试，本发明的工艺可提高焊接效率约20％。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，包括以下步骤：
S1、首先选择焊丝直径为0.6mm-2.6mm的埋弧焊焊丝；
S2、然后选择焊接电源并搭配行走机构；
S3、然后采用TM.SJ101焊剂，配合MCJH10Mn2焊丝进行填充及盖面，焊接电流为350-500A,电压为31-35V，焊接速度为37-45cm/min；
S4、最后撤离焊接设备，等待焊缝自然冷却。
2.根据权利要求1所述的采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，其特征在于：所述步骤S1中，焊丝的直径为1.6mm。
3.根据权利要求1所述的采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，其特征在于：所述步骤S2中，焊接电源采用NBC-500型CO2气保焊焊接电源。
4.根据权利要求1所述的采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，其特征在于：所述步骤S2中，行走机构采用HCD500-12埋弧焊小车。
5.根据权利要求1所述的采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，其特征在于：所述NBC-500型焊接电源在负载持续率为100％的情况下，额定电流值为387A。
6.根据权利要求1所述的采用气保焊电源细丝埋弧焊工艺，其特征在于：所述在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。
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