对于千年来,人类已经练习了加入金属的艺术。早期的焊接由锻造焊接组成,涉及加热和锤击。到19世纪末,电弧焊接和其他技术开始表面。历史粘焊当Sir Humphry Davy成功在两个碳之间成功创建电弧时,可以追溯到19世纪电极。
1881年,一位法国电气工程师,奥古斯特·莫斯特,使用了电弧加入铅板。在此之后,De Monitens提出了碳电火炬的专利 - 当我们今天所知时,粘合焊接的前体。
从那时起,粘性焊接继续发展,在许多工业应用中找到其位置。
什么是粘焊?
粘焊,也称为屏蔽金属弧焊(SMAW),手动金属电弧焊接(MMA)或磁通屏蔽电弧焊接,是电弧焊接工艺。该技术采用电力和消耗杆状电极的组合(焊条)涂上一个助焊剂创建焊接联合。
通过电极送电流以在电极和金属工件之间形成电弧。该电弧熔化电极和金属。
结果是由电极和金属工件的材料组成的熔融金属(焊接池)的混合物。来自电极的金属被称为填料金属,而来自工件的金属被称为基础金属。因为电极熔化以形成焊接接头的一部分,所以粘焊被归类为可消耗电极工艺。
当电弧加热电极时,一些助焊剂涂层还崩解,释放有助于保护焊缝的保护气体大气污染。这又稳定了电极尖端的电弧。熔融通量涂层的另一部分覆盖熔融焊接池矿渣在固化时保护和塑造焊缝的层。下面的插图提供了钢焊接过程的说明性概述。
图1.棒焊接过程的概述。
了解棒焊接过程
在粘焊期间,两个绝缘线连接到焊接机/电源。一根线附接到夹具,夹具又连接到金属工件。另一根线连接到电极支架,电极保持器简称为夹持电极杆的夹紧装置。
图2.消耗焊接电极棒。各种类型可用于不同的基础金属。
电极与基础金属接触,从而完成电路。然后将电极稍微拉回以启动电弧。该电弧是强热区域,熔化电极和金属,使电极的部件与基础金属熔断。
如前所述,由于电弧,电极上的焊剂覆盖也会分解,从而脱离保护的保护蒸气焊接过程。助焊剂也漂浮到焊接池顶部,以防止污染。一旦这种熔渣凝固,就会小心地切除,以显示下面的成品焊缝。
可以使用交流(AC)或直流(DC)电源来执行粘焊。然而,DC是用于焊接的优选极性,因为它提供了几个优点,包括更平滑和更稳定的弧,即更少的中断,更少焊接飞溅而且更容易磨损。DC杆焊接可以进一步细分为DC电极负(DCEN)和DC电极阳性(DCEP)。
在DCEN中,也称为直极性,电极引线连接到负端子,并且工件连接到正极端子。Dcen Stick焊接提供高焊接沉积速率,但渗透较小。
相反,在DCEP(或反极性)设置中,电极引线连接到正端子,而工件引线连接到负端子。这种极性提供更稳定的弧形,并提供更高水平的渗透到金属中。
杆焊接的优点和优点
粘焊的主要优点之一是其内置保护气体特征。电弧与电极上的磁通涂层反应,以产生其自身的屏蔽气体。这消除了对额外设备的需求,例如气瓶和稳压器。因此,粘焊设备设置简化,比其他焊接方法更便携。这使得焊接焊接适用于需要更高潜水率水平的焊接器。
简化的设备也意味着焊接启动的时间急剧低于其他方法钨惰性气体(TIG)和金属惰性气体(mig)焊接。对于钢筋焊接,主要部件是电源,线材引线和电极。
粘贴焊接也闻名于其多功能性。有许多类型的电极对于不同的基础金属和应用。因此,焊工可以手动使用几根杆,用于不锈钢,镍,铝等。这意味着焊工可以在一瞬间的通知中为几乎任何类型的工作准备。
粘焊的一些局限性
粘焊焊接的最大缺点之一是产生完美焊缝所需的技能量。最终的焊接特性严重依赖于操作员位置和移动电极的方式。因此,焊缝的质量严重依赖于操作者的技能和技术。
特别是对于大多数开始焊工来说,弧形的撞击可能是有问题的。相对于工件的电极的适当取向对于防止电极与基础金属熔断是必要的。如果发生这种情况,工件可以非常迅速加热,导致质量差。电极应保持在低于工件的角度,以允许焊接池流出电弧。
与其他焊接工艺一样,如果未采取适当的预防措施,可能会发生焊接接头处的腐蚀。焊接序列,技术,环境污染和开裂等因素可以促进腐蚀形成。几种预防措施,包括适当表面处理,适当的焊接设计和表面涂层,在焊接之前需要考虑以最小化焊接中的腐蚀。(有关此主题的更多信息,请阅读焊接关节腐蚀概述:原因和预防措施。)
粘焊也比其他焊接技术慢。在此过程中,操作员必须定期剪断焊剂涂层后面的保护渣以显示最终焊缝。此操作虽然必要,增加了整体焊接时间。
另外,由于粘焊在使用过程中消耗电极,因此可以在之前仅实现短的焊缝长度需要在电极支架中更换电极。
最后的想法
粘焊是第一和最流行的焊接技术之一。它的多功能性,可移植性和整体成本效益使其成为许多行业的首选焊接方法。尽管有这些益处,但粘焊件比其他一些焊接方法更难以掌握。因此,运营商必须受过良好培训,以提供符合所需标准的焊接。