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一、焊接熱源
要實現金屬的焊接,必須提供其能量。對于熔焊,關鍵是要有一個能量集中、溫度足夠高的局部加熱熱源。常用的熔焊熱源有電弧熱(電弧焊)、氣體火焰(氣焊)、電阻熱(電渣焊)、等離子弧(等離子弧焊)等
焊接熱源所產生的熱量并不是全部用來加熱和熔化焊條、焊絲及母材的,而是有一部分熱量損失于周圍介質和飛濺等。
二、焊條、焊絲的加熱及熔化
熔化極電弧焊時,加熱并熔化焊條、焊絲的主要熱量有電弧熱和電阻熱,非熔化極電弧焊僅有電弧熱而無焊絲的電阻熱。
1.電阻加熱
當電流通過焊條或焊絲時,將產生電阻熱。電阻熱的大小決定于焊條或焊絲的伸出長度、電流強度、焊條或焊絲金屬的電阻率和直徑。
焊條或焊絲伸出長度越大,則通電的時間增加,電阻熱加大;焊接電流越大,電阻熱也越大;焊條或焊絲金屬本身的電阻率越大,電阻熱也越大。如不銹鋼焊條的電阻率比低碳鋼焊條大,因此,在相同焊接電流的情況下所產生的電阻熱更大;同種材料的焊條或焊絲其直徑越大,則電阻越小,相對產生的電阻熱也就減小。
電阻熱過大會給焊接過程帶來不利的影響。如焊條電弧焊時,過高的電阻熱將使焊條藥皮在熔化前就發紅變質,失去保護和冶金作用。自動焊時,過高的電阻熱將使焊絲發生崩斷而影響焊接。為了減小過大的電阻熱所帶來的不利影響,在焊接過程中應采取以下
措施:
(1)限制焊條或焊絲的伸出長度焊條電弧焊時焊條不能過長,特別是在采用細直徑焊條時,更要限制其長度。例如,直徑5mm的焊條,其最大長度為450mm;而直徑為2.5mm的焊條,其最大長度為300mm。同樣直徑的不銹鋼焊條,其長度還要短一些,如直徑5mm的不銹鋼焊條,長度為400mm。埋弧自動焊及氣體保護焊時,在焊接工藝參數的選擇中對焊絲伸出長度都有一定的限制。
(2)限制焊接電流對于一定直徑的焊條或焊絲,在生產中應根據工藝的要求選用合適的電流值,決不能單純為了提高效率而選用過高的電流值。埋弧自動焊及CO2氣體保護焊時,由于焊絲伸出長度比焊條長度短得多,且沒有焊條藥皮。所以同樣直徑的焊絲可以選用比焊條電弧焊大得多的電流值,這樣就大大地提高了生產率。不銹鋼焊條由于本身材料的電阻率大,所以選用電流應比同樣直徑的碳鋼焊條小一些。
2.電弧加熱
真正使焊條、焊絲熔化的是電弧熱。盡管電弧熱只有一小部分用來熔化焊條或焊絲(大部分熱量熔化母材),但它卻是熔化焊條、焊絲的主要熱量。而焊條、焊絲本身的電阻熱僅起輔助作用。