CN1161204C - 双芯焊条及单弧焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的双芯焊条及单弧焊接工艺，是焊条内有两根焊芯，焊芯间距为0.1～1.5mm，相互平行、绝缘，焊接时工件不接电源，电弧在双焊芯端部形成单弧，与单芯焊条相比，母材熔化量大大减少，熔合比显著降低，大幅度降低焊接应力和焊接变形，焊接生产率提高一倍，节省电能50%。
Description
(一)技术领域
本发明属电弧焊接技术领域
(二)技术背景
电弧焊是利用电源两极之间的气体放电形成电弧，将电能转变为热能使金属熔化达到连接金属的目的。
手工电弧焊是将焊条接电源的一个极，被焊工件接电源的另一个电极。焊接时焊条必须先与工件接触形成短路引弧，电弧在焊条与工件之间保持一定的长度燃烧。被焊工件从电源中吸收带电质点轰击活性斑点区电能转变为热能、电弧辐射和电弧周围介质对流传入工件的热量、焊条熔化形成熔滴所携带热量，使被焊工件局部温度升高熔化并过热形成熔池。这种单芯焊条焊接过程中约50％的能量用于熔化局部母材，形成熔合比较大的熔池。这种体积大、过热度高的熔池，对焊接接头质量造成如下不良影响：
一是大量的熔化金属冷却结晶将造成很大的焊接应力和焊接变形；二是大量过热的熔池金属会使焊接接头的熔合区变宽、性能变坏，特别使过热粗晶区变宽、晶粒粗大，使接头性能降低。
在铸铁焊补中，为了控制母材熔化量，采用“冷焊工艺”以减少白口层的宽度和焊接裂纹。不锈钢焊接中为防止过热，焊接时严格控制焊接电流，防止过热形成粗晶而降低接头性能。
日本专利公报上公布的JP昭54-84841A发明专利，公开了一根焊条中有相互平行的两根焊芯，由涂敷药皮连成一体制成焊条。焊接时，通过焊钳将两根焊芯尾部连成一体，同时与电源一极连接，而被焊工件接电源另一极。
但是这种双焊芯焊条，焊接过程中工件也必须接电源一个电极，两焊芯连接一起接电源另一极，焊接电弧在焊条两焊芯端部和工件之间交替形成焊接回路，工件上仍存在高温的活性斑点区，焊接中必然熔化较多母材，形成熔合比大的熔池，消耗大量电能，影响熔敷速度，增大焊接应力和变形，而且周期交替的电弧影响稳定的焊接工艺。
(三)发明内容
本发明双芯焊条是焊条内有两根焊芯，双焊芯之间间距为0.1～1.5mm，相互平行、绝缘，由外涂药皮连为整根焊条。
采用双芯焊条焊接时，工件不接电源。两焊芯尾部由特制焊钳夹持，两钳口接电源两电极，相互绝缘。
焊接前接通焊钳上的电源开关，焊接结束时关闭开关，断电、熄弧。焊条引弧可利用工件短路两焊芯头部，也可用其它导体短路引弧。引燃的电弧可在离焊件不同距离的任何空间进行燃烧。当电弧远离工件时，被焊工件受热主要是熔滴携带的热量，可获得熔化母材最小的冶金结合。调整电弧与工件距离，电弧电压基本不变。当电弧与工件接触时，随电弧离工件距离的缩短，电流略增，熔深增加，但其熔深远小于同样焊接电流的单芯焊条电弧焊。此种形式电弧焊工件上不存在活性斑点区，熔合比可控制最小，熔池金属的过热度比单芯焊条低，焊接应力和焊接变形小。
本发明双芯焊条适于所有手工电弧焊，更适用于不锈钢焊接、铸铁件缺陷的焊补、堆焊和向下(上)立焊。
焊接时，双焊芯所在平面与焊接方向可呈一定角度，当双焊芯所在平面与焊接方向平行时，焊缝相对较窄，熔深较深；垂直时熔深较浅，焊缝较宽。
本发明双芯焊条要求使用具有陡降外特性的电源，可用交、直流电源，焊钳上需有控制电源通断电的开关。
双芯焊条单弧手工电弧焊与单芯焊条手工电弧焊相比有以下优点：
母材熔化量大大减少，熔合比显著降低，大幅度降低焊接应力和焊接变形；焊接生产率提高一倍；节省电能50％；工件上不存在活性斑点区，大大改善了焊接接头的焊接热循环，使熔合区和热影响区的最高温度、高温停留时间及冷却速度降低。晶粒尺寸减小，提高了焊接接头的力学性能，特别是冲击韧性得到显著提高。
(四)附图说明
图1是双芯焊条及单弧焊接工艺示意图。(1)双芯焊条；(2)电焊钳；(3)电源通断开关；(4)电源；(5)弹簧；(6)钢销；(7)绝缘陶瓷管。
(五)具体实施方式
双芯焊条的制造利用焊条涂压机生产出横截面为“优弓形”的单芯焊条，然后将两根单芯焊条粘合成为双芯焊条；也可用专用双芯焊条涂压机连续生产出双芯焊条。双焊芯之间相互平行、绝缘。
双芯焊条及单弧焊接工艺，工件不需接电源，选用专用电焊钳夹持双芯焊条，电焊钳上有电源开关控制电源通、断电。
焊接时，双芯焊条(1)的两根焊芯由电焊钳夹持，并分别与两钳口(2)紧密接触，两钳口(2)分别接电源(4)的两电极，形成焊接回路。两钳口(2)通过钢销(6)和绝缘陶瓷管(7)连接并相互绝缘，弹簧(5)产生夹紧力，保证两钳口与焊条两根焊芯紧密接触。
根据焊芯直径选择焊接电流，依焊缝熔宽要求选择双焊芯所在平面与焊接方向间的角度。
Claims (2)
1.双芯焊条及单弧焊接工艺，在一根焊条内有两根相互平行焊芯，通过外包药皮形成焊条，焊接时电焊钳夹持焊条双焊芯尾部，其特征在于焊条中的两根焊芯相互绝缘，焊钳两钳口相互绝缘，分别接电源两极，焊接时被焊工件不接电源，电弧在双焊芯端部形成单弧，可在离被焊工件不同距离的空间燃烧。
2.根据权利要求1所述的双芯焊条，其特征在于所述的双芯焊条是由先压成横截面为“优弓形”的两根单芯焊条，再粘合成双芯焊条，两焊芯间距为0.1～1.5mm。
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