答:首先根据焊件金属来选择,一般黑色金属可选用、埋弧焊、二氧化碳气保焊、手工电弧焊、以及氩弧焊和点焊等。
埋弧焊一般适用于大焊件的长直焊缝或环缝焊接(锅炉、压力容器、工程机械、钢结构的大型型材),其工效是其他焊接手段无法比拟的。
点焊适应于薄板焊件的搭接操作,其在焊接薄板时,成本低廉、生产效率特高的优势是其他几种焊接手段难以达到的。
而二氧化碳气体保护焊由于其应用范围广泛著称,同时由于其能耗小、工效高而成为国家大力推广的一种新型焊接方法,对于焊接黑色金属,已经逐渐成为一种优选的焊接方式,已经逐步取代手工电弧焊接方法,其在搭接时*薄可焊到0.4毫米,而大型复杂焊件工作时,由于埋弧焊无法全位置操作,所以二氧化碳焊的高熔敷效率(高于手工焊1-3倍)、大熔深(大于手工电弧焊三分之一)、焊接成本低(焊接综合成本只相当于手工电焊和埋弧焊的一半左右)、高质量焊缝(所有焊接手段中焊缝含氢*低,因此抗拉强度远远高于普通结构钢焊条,且基本不会产生延迟裂纹)、可方便的进行全位置焊接的特点,已经代替手工电弧焊成为优选方法。(七十年代后期,日美等发达国家的CO2焊接已经占所有焊接的70%左右,目前中国仍然只有20%左右,因此CO2焊接在中国的发展潜力是巨大的,如何引导用户采用更先进、高效的CO2焊机,值得认真思考。)
手工电弧焊,由于其设备简单、轻便、操作灵活,可以应用于制造、装配、维修中的短缝及不规则焊缝的焊接,特别是可以用于其他焊接手段难以达到部位的焊接。目前由于我们国家工业不十分发达,经济条件落后,同时一些新型焊接方法尚未普及,所以焊条手工电弧焊还占总的焊接设备数量的大部分,但是在一些相对焊接要求较高,标准化、大规模的生产现场,手工电焊已经逐步退出历史舞台;
氩弧焊是一种非熔化电极的惰性气体保护焊接方法,由于其小电流非常稳定的特点,成为焊接极薄板材的一个优选焊接方法(普通直流氩弧焊可以焊接到0.3毫米的薄板,脉冲氩弧焊甚至可以焊接到0.1毫米的薄板的对接焊缝)由于氩弧焊的填充焊丝不参与电流通过的过程,所以焊接无飞溅。但是由于设备和耗材的价格较贵,同时钨极承受电流的能力较小,焊接熔深浅工效低,所以一般只用于重要的焊接场合。
而有色金属的焊接时,如果优先考虑焊接的质量,则尽量采用惰性气体保护焊接方法,如TIG(钨极惰性气体保护电弧焊)、MIG(熔化极惰性气体保护电弧焊)等焊接方式,因为惰性气体的保护,所以焊缝的金属成分*纯净。但是MIG焊机由于设备的昂贵,所以暂时尚未大规模普及;另外铝和镁等金属及其合金则由交流氩弧焊为*佳焊接方式,铝镁外的其他金属一般使用直流焊接方式即可,同时薄板也可用点焊完成,在焊接要求不高,考虑焊接设备和材料的投入,也可选用普通手工电焊机,配用相应焊条,也可完成部分有色金属及其合金的焊接。
另外,氧气乙炔火焰也可以焊接部分有色金属,但是由于需要添加焊药,一般容易造成焊缝腐蚀,同时焊接的密封性,牢固程度得不到保证,所以*好采用惰性气体保护的电弧焊接方法。
需要强调的是,二氧化碳焊机一般不应用于焊接有色金属,因为二氧化碳是一种活性气体,在高温下可以分解为氧和一氧化碳,而氧元素会破坏有色金属的成分元素,导致焊缝金属变性;但是一般二氧化碳焊机使用惰性气体或混合气体作为保护气体时,同时焊丝使用相应的材质,可以用来焊接诸如不锈钢之类的有色金属。
氧气乙炔切割和等离子切割的原理与应用条件是什么?
答:一般的氧气乙炔切割法,是依靠氧气乙炔火焰加热钢材后,利用高温下的钢材会在高氧环境下燃烧的特点,用氧气助燃使钢材在氧气中燃烧,从而放出大量燃烧热能,促使割缝前端的金属再接着熔化再燃烧,从而循环前进形成割缝,但是由于中低碳钢以外的其他金属由于各自的性能不同,比如铜、铝由于导热性较强,无法达到金属本身燃烧必要的温度,同时熔点太低,还没有切割就已经熔化的一塌糊涂了,所以是没办法使用氧气乙炔切割的;而不锈钢等合金和铸铁等由于其较难氧化的特性,也是不会参与燃烧的过程,所以仅仅靠着氧乙炔火焰的热量是无法完成切割的过程。
等离子切割(plasma arc cutting)机的工作原理是用较高的空载电压,把空气电离后,通过喷嘴小孔把钨电极和工件之间的电弧压缩,产生特高高温把金属熔化蒸发,然后用压缩空气将熔化后的金属吹离金属母体,形成金属割缝。因为等离子电弧属于压缩电弧,所以等离子电弧的弧柱温度特别高,可达到18000℃—23000℃之间,此温度远远高于现在已知的任何金属及其化合物的温度,不需借助金属燃烧,完全依靠自身电弧的热量完成切割,因此等离子切割可以切割几乎所有金属,同时由于电弧的加热速度很快,几乎在瞬间即可把金属加热到其熔点,因此等离子切割机的切割速度相当快,特别在切割金属薄板时,在切割低碳钢金属薄板时,等离子切割机的切割速度能达到氧气乙炔切割的(3--15)倍。同时由于切割速度快,金属受热面积很小,所以基本不产生金属变形,且切口很窄,非常整齐无挂渣。因为等离子切割的电弧比较集中,电弧基本都潜入切缝之中,所以等离子切割时可以用绝缘材料制作样板,然后靠样切割,而不会损害样板的材料,非常方便需要大规模切割同样形状的产品,不需画线放样,也非常有利于提高工作速度。
在推荐给用户时,要根据实际情况考虑,一般不要贸然推荐可以勉强使用的机型,因为只能勉强使用的型号,其相对于氧气乙炔气割的优势就难以显现。一般而言,等离子切割相比氧气乙炔气割,由于工作原理的区别,所以可以切割很多氧割无法完成的工作,完成有色金属(如:不锈钢、耐热钢、钛、钨、钼、铸铁、铜、铝等)的切割;同时具有以下的优势:切割速度快(根据材料不同,速度可达氧气切割的3—15倍速度,如6毫米低碳钢板,等离子切割速度可达6350毫米/分钟。10毫米铝板,速度可达200—300米/小时;12毫米不锈钢,切割速度可达100—300米/小时)、切缝狭窄(氧割的数分之一,由割枪的**度决定)、切口平整、工件变形小(由于切割速度很快,工件基本不产生变形。)、焊瘤少且容易去除、成本低(根据材料不同,成本一般仅需氧气、乙炔切割的1/2左右。)。
等离子切割的适应范围:一般只要导电的金属,都可以使用等离子切割,但是由于大功率等离子切割电源的价格比较昂贵,所以目前等离子切割机一般只适用于切割中薄板。
选型标准:一般等离子切割机的标定*大切割厚度的一半以下,为*佳的切割厚度,如:40A的*大切割厚度为12毫米,则*佳切割厚度为6毫米以下。另外一般厂家标明的切割厚度,为碳钢板的切割厚度,如果切割有些导热率大的金属,如铜铝等,实际切割厚度要小于碳钢板切割厚度的大约三分之一左右。
什么是焊接设备的负载持续率?如何计算?
答:对于焊接设备来讲,一般因为在焊接电流流过机内电路时,由于电阻的存在,所以电路会发热,而温升如果超过电路的绝缘所能承受的*高温度,会导致电焊机发热烧坏。因此规定在五分钟周期内,本焊机*大输出电流不至于烧坏电焊机可以连续工作而的时间除以五分钟,所得的比值即为当前所选电流的负载持续率。比如说:BX3-300A电焊机,使用300A电流,如果可以连续工作3分钟,则此焊机的负载持续率即为3/5=0.6(60%)。如果可以连续工作1分钟,则此焊机的负载持续率为1/5=0.2(20%)。而300A的电焊机,如果使用160A电流,则可以完全连续工作,而此时的负载持续率就是100%。
所以,在选择焊接设备时,应当考虑到需要的电流和是否连续工作,一般电流是根据焊条和焊件的大小确定,而在焊机规格上的选择,一般首先要确定常用焊条的规格,然后计算需用电流,再根据需用电流和工作量以及焊机负载持续率确定焊机规格。一般手工电焊条需用电流的近似计算公式为:I=(20+6*D)*D(I为电流的数值,D为焊条直径)。
如:3.2焊条需用电流大约为:(20+3.2*6)*3.2=125A。
4.0焊条需用电流大约为:(20+6*4)*4=176A。
确定电流之后,可以由负载持续率大约估算所需焊接设备的*大电流:
一般公式为:本焊机可连续使用的*大电流=本机型额定电流*本机额定负载持续率开平方
即:如果侯选机型为20%负载持续率的,则将所需电流除以0.45为标准选择焊机(0.45?=20%),比如需要使用160 A电流,则以160/0.45=355,则需选用*大电流在355A以上焊机。35%负载持续率,则将所需电流除以0.6为标准选择电流,如160/0.6=267,则需选用*大电流267A以上焊机。60%负载持续率,则以所需电流除以0.77为标准选择焊机,如160/0.77=208,则所选焊机型号应大于208A以上,如果连续工作,那满负荷工作的电流九必须大于208A以上。同样道理,如果电焊机现成,用标准输出电流乘以负载持续率的开平方值,即可得出此焊机可以连续使用的*大电流数值!比如:额定输出电流300A,负载持续率为35%的焊机,300×0.6=180,即:此焊机在使用180A以下的电流时,可以二十四小时不停机连续工作。
同时,普通酸性焊条的焊接可以使用交流或直流电焊机,而碱性低氢型以及有色金属和合金焊条,基本必须使用直流电焊机才能正常完成焊接。在选择电焊机时,在电流种类的选择上应当注意,普通J422和506焊条可用交流也可用直流焊接,但直流焊接的稳定性比较好,同时由于直流焊接时熔深较大,(俗话讲:焊的透)所以在较高质量焊接要求时,要尽量采用直流焊接。而507焊条和一般的合金焊条如:不锈钢、铸铁焊条等碱**皮焊条,基本必须使用直流电焊机才能正常焊接。直流电焊机一般飞溅要相比交流电焊机小的多,且焊缝外形美观、焊波均匀。直流电焊机在使用时,一般碱性焊条采取直流反接的接线方式,此时焊缝的熔宽比的比例较小,可以形成宽而浅的焊缝,有利于熔池中的焊渣、气体等的排出,同时对电弧的稳定性有好处,可显著减少焊接缺陷,提高焊接质量。酸性焊条正接反接均可,对焊接过程和焊缝质量影响不大。
另外,要注意的一个问题是:在使用直流电源进行焊接时,由于直流电流本身的特点,容易造成焊接过程电弧磁偏吹。这一般不属于焊接设备的故障,是由于焊接时流过焊缝两侧的电流不平均,引起两侧磁场推力不相等而产生电弧偏吹;这可以通过调节焊接工艺的一些参数和改变操作手法改善,因为磁偏吹的强度和焊接电流的平方成正比,所以少许减少焊接电流时,磁偏吹现象就可能在很大程度上减轻;而改变地线接线位置,使焊接时流过焊缝两侧的电流平均,也可很大程度上减少焊接过程中的偏弧问题。