1. 正确的焊接姿势
操作者在焊接时的姿势是一个不容忽视的问题。若姿势不正确,不仅操作者容易感到疲劳,而且还很难保证焊接参数的平稳而直接影响焊缝质量。因此,在焊接时保持正确的焊接姿势是十分必要的。
2. 焊接参数的正确选择
1)火焰种类的选择
气焊火焰按氧和乙炔的不同混合比可分为:
① 中性焰。氧与乙炔的混合比为1.1~1.2 时燃烧所得的火焰为中性焰。中性焰由焰心、内焰(微微可见)和外焰三部分组成,最高温度可达3 050~3 150 °C,主要用来焊接低、中碳钢,普通低合金钢及有色金属,焊缝质量较高。
② 碳化焰。氧与乙炔的混合比小于1.1 时燃烧所得的火焰为碳化焰。碳化焰由焰心、内焰和外焰三部分组成,最高温度可达2 700~3 000 °C,主要用来焊接高碳钢、高速钢、铸铁、硬质合金及火焰钎接。用碳化焰焊接易使焊缝增碳变硬、变脆,产生白点和冷脆。
③ 氧化焰。氧与乙炔的混合比大于1.2 时燃烧所得的火焰为氧化焰。氧化焰由焰心和外焰(内外焰层次不清)组成,最高温度可达3 100~3 300 °C,主要用来焊接黄铜及青铜等材料。氧化焰具有强烈的氧化性,易使合金元素烧损,降低焊缝的机械性能,同时易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷,故一般不采用氧化焰进行焊接。
火焰种类的选择,主要应根据被焊金属的材料来决定,实习用的都是低碳钢板,应选择中性焰施焊。
2)火焰功率的选择
气焊火焰的功率主要是根据每小时可燃气体(乙炔)的消耗量(L/h)来决定的。火焰功率的选择主要取决于焊件的厚度和金属材料的热物理性能(如熔点和导热性等),焊件厚度愈大、熔点愈高、导热性愈好,焊接时选用的火焰功率就愈大;反之,则愈小。焊接时,火焰功率是根据焊嘴大小来衡量的,焊嘴号数愈大,其功率也愈大。为了提高生产率,降低成本,在保证焊缝质量的前提下,应尽可能选用较大的焊嘴。实习中焊接1 mm 厚的低碳钢板,可选用1 号焊嘴。
3)焊丝的选择
一般焊接中,低碳钢均可选用H08A 焊丝。而焊丝规格(直径)的选择则要根据被焊金属材料的厚度及坡口形式来决定。厚度在4 mm 以下的钢板,焊丝直径与钢板厚度相近,一般选用1~3 mm 粗的焊丝。也可根据公式φ=δ/2+1 来选择,其中φ 为焊丝直径、δ 为被焊金属材料的厚度。
焊丝直径若选用过细,焊接时,焊件尚未熔化,而焊丝却很快被熔化,易使焊缝产生熔合不良的缺陷;若焊丝选用过粗,则焊丝加热时间增长,易使焊件过热并使热影响区扩大,导致较大的焊接变形。
实习时,焊接1 mm 厚的低碳钢板,可选用φ 1.5 mm 左右的焊丝。
4)焊炬倾角的选择
焊接时,焊炬与焊件之间形成的夹角称为“焊炬倾角”。焊炬倾角应根据焊件的厚度、焊件材料的熔点及导热性等因素灵活选择。焊件愈厚、熔点愈高、导热性愈好的材料,焊接时焊炬倾角应愈大,这样能使火焰热量集中;反之,则可选用较小的焊炬倾角。焊接碳素钢时,焊炬倾角与材料厚度的关系如图5.11 所示。
此外,焊炬倾角在焊接过程中,可根据实际情况灵活掌握,随时改变,以适应焊接时不同因素的影响。焊接过程中焊炬倾角的变化情况如图5.12 所示。
图5.11 焊炬倾角与焊件厚度的关系
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图5.12 焊接过程中焊炬倾角变化示意图
焊接开始时,因焊件处于冷态,为迅速加热焊件、尽快形成熔池,可选用较大的焊炬倾角;焊接过程中,应根据熔池的形成情况不断改变焊炬倾角;焊接结束时,因焊件温度较高,为了更好地填满熔坑,防止烧穿,焊炬倾角应减小,并使火焰对准焊丝加热。
实习时,焊接1 mm 厚的低碳钢板,一般可选用25°~30°的焊炬倾角。
5)焊接速度的选择
焊接速度应根据被焊材料的熔点、厚度、焊缝的空间位置及操作者操作技术的熟练程度来决定。焊接速度通常以每小时完成的焊缝长度(m/h)来表示,它的大小可用下列公式进行大概的计算:
式中,v 为焊接速度(m/h);δ 为焊件厚度(mm);k 为系数,见表5.4。
表5.4 不同材料气焊时k 值的大小
实习中,以能获得宽窄、高低均匀一致的焊缝为原则来选择适当的焊接速度。
3. 掌握好正确的操作要领
气焊操作时,一般都用左手拿焊丝,右手握焊炬。按焊接方向的不同,气焊操作可分为左焊法和右焊法两种。
左焊法焊接方向自右向左,焊接火焰指向待焊金属,将液态金属吹向前方,使待焊处总有一层液态金属,有利于减小熔池和防止烧穿,而且火焰对待焊金属有预热作用,能提高薄板焊接的生产率。同时,左焊法还有利于看清熔池,操作易掌握,一般薄板焊接多用左焊法。
右焊法焊接方向自左向右,火焰指向已焊好的金属。这种方法热量集中,焊缝熔深较大,火焰对焊缝有保护作用,易避免产生气孔和夹渣等缺陷。但操作较难掌握,一般用于焊接较厚的工件。
① 实习中,焊接1 mm 厚的低碳钢板选用左焊法施焊。
② 在焊接时,若发现熔池变大,说明焊接速度过慢,此时应迅速提起火焰或加快焊速,减小焊炬倾角,多添加焊丝,以防烧穿。
③ 若发现熔池过小,焊丝熔滴不能很好地和焊件熔合,仅敷在工件表面,则应增大焊炬倾角、减慢焊速。
④ 若出现熔池不清晰且有气泡,火花飞溅或熔池内金属沸腾等现象,说明火焰性质(种类)改变了,此时应及时将火焰调回到中性焰后才可继续施焊。
⑤ 熔池中金属被吹出或火焰发出呼呼的响声时,说明气体流量过大或火焰距熔池太近,应立即调整火焰功率及调整好火焰与熔池的距离。
正确理解、掌握好上述要领并在实践中不断摸索、总结,是获得良好焊缝的关键。
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