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多股绞合焊丝与耐磨焊丝堆焊区别
来源:天津雷公 日期:2019-3-6

多股绞合焊丝与耐磨焊丝堆焊区别

多股绞合焊丝对传统的焊丝———实心单丝或药芯焊丝而言,它不管从电弧-熔池特征和熔滴过渡形状,仍是焊丝成分规划、制作到焊接工艺的“控形”与“控性”,都得到了全面的提高及拓展,显著地进步了焊接出产效率。因此,多股焊丝的出现,不仅是一种全新理念的新型焊接资料,更是焊接技能走向资料-配备-工艺一体化的重大前进,是当时焊接技能与制作范畴的一个创新和跨越。


多股焊丝是一种新型结构的熔化极焊接资料, 其结构的概念在2009 年由中国矿业大学高顶教授首要提出[1], 并把专利权转让给江苏联捷焊业科技有限公司进行了产业化出产和使用。经过近年来对机理分析与深度研发, 引伸出了以“多股复合焊丝” 为中心的包含了焊接资料、焊丝结构、捻丝配备、弧焊电源以及特种工艺开发等多项创造专利[2-7]。

 相关于传统实心单丝或药芯焊丝产品而言, 多股焊丝不管在电弧-熔滴过渡特征以及熔池流动形状方面, 仍是焊丝产品合金成分规划制作到焊接工艺对熔宽、熔深、堆高的可控性, 都得到了全面的提高及拓展, 极大地进步了熔化极电弧焊的熔敷效率和接头功能, 尤其为当时机器人、主动化焊接出产的高品质、高效化的紧迫需求供给了一种全新理念的新型焊材产品。

本文对多股焊丝的结构特色、工艺特色、电弧能量分布机理以及适用范畴等方面作一简要阐述, 为进一步发掘该项创造及其工业化使用的潜在能力, 促进这一创新作用的推行和工艺水平进步而继续努力。
结构特色
多股焊丝的杰出特色是其结构的可规划性, 能依据焊接对象的需求完成“量身定做”。多股焊丝的结构规划要素主要有6 个方面, 即多丝的直径选择、中心与外围丝的分配、焊丝的成分调控、焊丝捻距、绞合方向及焊丝组合数的断定。图1 是多股焊丝的结构示例, 可见该类焊丝经不同组合规划能取得巨大的工艺与功能空间。图2 是多股焊丝组合示意图,其原理是实心焊丝与药芯焊丝的定量搭配。
选用各种结构和各种资料的组合, 多股焊丝与传统的单丝比较, 其优势有以下3 个方面:
(1) 可以经过焊丝直径、分布和捻距的规划而完成了焊缝熔深和熔宽的可控。依据电弧的导电机理, 关于作为电极的焊丝, 采取削减斑驳阻力, 束缚电弧的“自由膨胀”, 强化电弧中心区域的“洛伦兹” 电磁合力等措施, 使多丝结构发挥出“可调控”的优势, 如图3 所示。
(2) 因为多丝结构, 能依据需求改动某一丝的成分或经过组合药芯焊丝, 对焊缝成分作出调整,而传统的单丝如需改动成分则要经过熔炼来完成。多丝结构的这一特色为处理特别工艺或功能要求供给了快捷有效的途径。
 
(3) 不同直径焊丝的组合和直径搭配, 能充分利用焊接电弧的能量。较细的“ 辅佐” 焊丝具有“热丝填充” 的作用。然后使熔敷效率进步、热输入减小, 尤其合适大标准、高填充、高速度的主动化焊接出产。而传统的单丝, 当其直径加大后能耗增大, 并导致实际操作中可环绕性、可送丝性变差。
工艺特色
         多股耐磨焊丝的结构特色决议了其工艺作用的方式多样化、可调控性强等特色。
 
(1) 多股焊丝是由多根外围单丝围绕中心丝呈螺旋状捻合而成, 外部形状为麻花状, 捻距如图4 所示, 依据焊接工艺及焊接资料特性分为左捻和右捻。在焊接进程中, 多股焊丝的快速送丝焊接熔池主动旋转形成螺旋弧, 起到对熔池的实时拌和作用, 有利于焊缝结晶的细化和焊缝内气体的逸出。依据不同资料与焊接工艺的要求, 由多股焊丝的结构、捻距、绞合方向等参数来断定电弧的旋转方向、旋转频率、旋转幅度以及焊缝的熔深和熔宽。

 (2) 多丝电弧的旋转(图5) 是由机械和电磁两方面作用的结果,即: 一方面是因为焊丝送进时捻合旋向对电弧的机械旋转作用;另一方面是多股焊丝端多导电通道对熔池阴极斑驳的替换作用,使电磁力、等离子流力对熔池作用的方位形成有规律的改动, 加强了对熔池金属的拌和, 并按捺了斑驳力对熔滴过渡的阻止, 有利于熔滴的均匀过渡, 形成简直无飞溅的焊接进程。
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(3) 多股焊丝具有多斑驳、多熔滴电弧特征。
多斑驳的电流导通, 削减了熔滴外表局部的斑驳压力与熔滴的飘移, 然后有利于熔滴的均匀过渡, 有利于电弧进程的安稳, 尤其在高速焊接条件下, 具有独特的优势, 如图6 所示。
使用实例
(1) 大直径焊丝的MIG/MAG 焊。传统的熔化极气保焊选用的焊丝直径一般在1.6 mm 或以内, 其中一个重要原因是当焊丝直径进一步增大, 不仅焊接电流过大, 并且电弧安稳性变差, 熔滴过渡不均匀,另外, 对准2.0 mm 或其以上的单丝, 其送丝性会遭到各种因素的影响。但关于多股焊丝及其电弧机理的特色, 能发挥其在结构和工艺的两个优势。图7 是选用准2.4 mm 多股焊丝单层角焊缝手工焊的作用, 焊接电流420 A, 电弧电压30 V, 焊接速度约280 mm/min。因为熔覆率的显著进步, 其热输入当量乃至小于准2.0 mm 单丝的。这一实例证明了为该种焊丝在机器人主动化高效焊接的推行使用供给了更大的空间。

(2) 堆焊修复是一种重要的外表改性方法, 其工艺特色是要求高熔敷率和低稀释率, 广泛使用于石油化工、能源工业范畴压力容器、反应器、塔器、换热器等设备。图8 是选用309LMo 不锈钢多丝药芯焊丝气保焊焊接的作用, 堆焊时用2 把焊枪平行施焊,焊道成形宽为50 mm, 熔深2~2.5 mm, 堆焊层厚2.5~3 mm, 焊接速度260 mm/min, 维护气体是纯CO2。与现在较多选用的带极堆焊或与单丝MIG/MAG 焊、丝极埋弧焊等工艺比较, 具有热输入、熔覆率高、堆焊金属化学成分均匀、组织和功能优良等长处, 尤其是使堆焊本钱显著降低, 仅为现在同宽度带极堆焊总本钱的20% 左右, 具有极好的使用和推行远景。


(1) 多股焊丝是把单丝绞捻成螺旋形多股丝,能经过对多股结构的规划, 供给多种新的焊接工艺作用, 促进了对传统的焊接资料与工艺的更新换代。现在的产品包含: 气体维护实心多股焊丝、气体维护多股药芯焊丝、多股药芯自维护焊丝、多股埋弧焊焊丝、混合资料的多股绞合焊丝等。
 
(2) 多股绞合焊丝的使用范围和行业包含: 钢结构、管道、造船、锅炉压力容器、重工、工程机械、煤机、耐磨堆焊及海工石油等行业, 其效益的提高表现为: 多股焊丝在平等焊接工艺要求条件下,替代传统的埋弧焊等工艺, 完成了焊接出产效率的提高, 热输入减小, 适应了机器人或主动化焊接的高效化需求, 并促进了弧焊技能走向“ 控形” 和“控性” 的新阶段。

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