輔助材料的種類和作用
在拉弧螺柱焊接時(shí)，輔助材料的作用就是幫助達(dá)到優(yōu)質(zhì)的焊接效果。這些輔助材料的種類有陶瓷環(huán)和使用保護(hù)氣體。它們用作輔助引燃和螺柱尖端脫氧，不使用輔助材料的螺柱焊接叫做電弧無保護(hù)自然燃燒。大氣的滲透增加了焊接時(shí)飛濺物的生成，較強(qiáng)的氧化層的生成以及出現(xiàn)焊接氣孔。并且不使用輔助材料進(jìn)行螺柱焊接會(huì)導(dǎo)致焊縫加強(qiáng)高不均勻和不美觀，焊接強(qiáng)度也會(huì)下降。在螺柱焊大量生產(chǎn)時(shí)，對于6mm直徑以下的螺柱，人們以降低焊接時(shí)間(10-30ms)和增加焊接電流強(qiáng)度的方法來達(dá)到較強(qiáng)的焊接強(qiáng)度和較好的焊縫外形以及減少對氣孔生成的反應(yīng)時(shí)間。使螺柱尖端帶有浸入法蘭，增加焊接平面等方法，能達(dá)到增加強(qiáng)度的效果(儲(chǔ)能焊釘)。但是對大直徑螺柱要附加條件地使用下列輔助材料。
1.瓷環(huán)
對于直徑超過10mm的螺柱，最普遍的是采用陶瓷環(huán)作保護(hù)。它的本質(zhì)作用有：
(1)它能將電弧聚焦在工件表面上，穩(wěn)定電弧減少熱量損失和降低冷卻率以及避免電弧偏吹。
(2)因?yàn)樗菰S高溫，在陶瓷環(huán)燃燒室形成的金屬蒸氣可以從切口排氣逸出。這樣就阻止了大氣在工件表面停留以及減少了大氣與熔池金屬的作用。
(3)螺柱浸入工件陶瓷環(huán)橫向位移壓力，能使熔池金屬形成的焊縫加強(qiáng)高定型成為一個(gè)環(huán)形。在橫向位置上施焊直徑8mm以上螺柱時(shí)，僅能使用陶瓷環(huán)焊接。
陶瓷環(huán)是由便宜的物質(zhì)組成，主要成分是鎂-鋁酸鹽和部分氧化鋁。重要的是要具有對溫度變化的穩(wěn)定性。
但是，陶瓷環(huán)只能用于一次焊接，而且一旦熔化金屬固化后，通常是破裂除去的。
陶瓷環(huán)應(yīng)儲(chǔ)存在干燥的地方，假若陶瓷環(huán)受潮，應(yīng)當(dāng)對受潮陶瓷環(huán)加熱干燥處理。
陶瓷環(huán)與螺柱裝配必須同心。傾斜和不均勻接觸的陶瓷環(huán)環(huán)口不能使用，否則影響螺柱在焊槍內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)，影響焊接質(zhì)量。
根據(jù) ISO13918標(biāo)準(zhǔn)。不同類型的螺柱應(yīng)配用相應(yīng)的陶瓷環(huán)。
2.保護(hù)氣體
保護(hù)氣體能代替陶瓷環(huán)對焊接熔池起保護(hù)作用，因?yàn)樵陔娀^(qū)的大氣被置換，這樣大大地減小了焊接后氣孔的生成概率。大約螺柱直徑至12mm和在自動(dòng)送料螺柱焊時(shí)，使用保護(hù)氣體生產(chǎn)是可靠的。
使用保護(hù)氣體進(jìn)行螺柱焊時(shí)，在焊接后要注意焊縫加強(qiáng)高是否均勻，對于16mm及以上直徑的螺柱可以使用保護(hù)氣體進(jìn)行螺柱焊接。但是，要注意保護(hù)氣體電弧磁場偏移(電弧偏吹)的問題，同時(shí)也要注意保護(hù)氣體對螺柱和工件熔化起的作用，熔化金屬表面張力將影響焊接加強(qiáng)高的形成和熔透深度。
在平面位置螺柱焊時(shí)。優(yōu)先選用保護(hù)氣體是基本原則。附加陶瓷環(huán)可以改善焊縫加強(qiáng)高和限定電弧接近工件表面。
螺柱焊在使用保護(hù)氣體時(shí)，電弧電壓下降約3V；而焊接時(shí)要得到相同的電弧功率，電流必須提高10%。對于使用具有下降曲線的電流，低的電弧電壓強(qiáng)制達(dá)到穩(wěn)定的焊接電流。
根據(jù)焊接螺柱的直徑，一般保護(hù)氣體的流量為4-8L/min。
通常焊接不銹鋼螺柱用混合氣體82%Ar和18%CO2；而對于鋁及鋁合金需用75%Ar和25%He。
3.螺柱尖端附加物
通常對于使用陶瓷環(huán)拉弧螺柱焊的螺柱，焊接時(shí)間超過150ms的，不是帶涂(噴)鋁層就是用附加鋁球。因?yàn)殇X具有低電離特性，容易引燃。
由于附加物和氧的高親和力阻止了氧和碳的反應(yīng)，并使熔池鎮(zhèn)靜。此外，化合氮增加了焊縫的細(xì)度并減少了氣孔的生成。
在氣體保護(hù)拉弧螺柱焊時(shí)，使用帶鋁球的螺柱會(huì)使焊縫加強(qiáng)高不均勻并覆蓋有氧化皮。
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