一、船形焊接
船形焊接相当于在90º角V形坡口内的水平对接缝。这种方法容易获得理想的角接焊缝成型,一次成形的焊脚高度范围较宽。调整 α 角即可调节底板和腹板内熔合面积的分配比例。当δ1=δ2时,取α=β1=β2=45ο。当δ1〈δ2时,可取α〈 45ο使熔合区偏于厚板一侧。为防止焊接沈池液体金属从装配间隙流失,应该控制装配间隙不大于1mm~1.5 mm,否则应采取填充焊剂、焊剂垫或预封底等措施。
二、斜角焊接
大多数产品因工作难以移位,都只能采用斜角焊接方法。这时,熔池液体金属的自重作用不利于腹板侧的焊缝成形,使一次焊接的焊脚高度受到限制,一般钢材焊接时最大一次脚高约为8 mm。液体金属表面张力将对焊缝成形有重要作用。不同条件下焊缝成形可呈现多种情况,为了获得较理想的焊缝成形,应注意严格控制焊接条件;
1、焊丝应对准角焊缝中心或略偏于底板(0 mm~3.2 mm)焊丝夹角α=25º~40 º,否则,不仅会使焊缝成形恶化,还会造成腹板侧的咬边现象。
2、电流要取小一些,电弧电压取大一些。
3、用粗焊丝比用细焊丝要有利一些。
4、埋弧焊时,熔渣的表面张力对焊缝成形有很大影响,采用密度小,Mn0含量较低的焊剂有利于获得满意的成形。
三、焊接规范参数和焊缝成形的近似估算
在实际生产中,电弧的规范参数通常是参考生产经验和实验来确定的。此外,还可采用近似估算方法。
1、按照熔深要求确定焊接电流I
I=H/K
式中Km——熔深系数,根据具体条件由实验或根据表1-7给的数据估计;
H——焊缝要求的熔深,对单面焊一次成形对接焊,H=δ(板厚,对双面对接焊,H=(0.5~0.7)δ。
2、按照所所选定焊接电流的电弧焊方法特点确定电弧的焊速为了判断所选定规范参数是否合适,可通过试焊并解剖试样焊缝横截面作宏观金相磨片观察焊缝成形是否满意。发现焊缝成形不合适时,调整焊速或
焊接电流后重复进行上述试验,直到焊缝成形满意时为止,为了减少这种焊接试验的重复次数,也可以用下列近似估算方法来判断所选定规范参数是否合适。
(1)计算焊接电弧对焊缝成形的总输入热量Q
Q=ηIU(J·S-1)
(2)计算母材的熔化输入热量Q2
Q2=η2Q
式中η2——电弧输入热量中用于熔化母材的比例系数,一般η2=0.5~0.6。
(3)计算母材熔化横截面积(F0)
F0= Q2/ρνωq0
式中 νω——焊速;
q0——熔滴热容量(钢取1672 J·g-1)。
(4)计算焊缝熔宽和成形系数
B=F0/κ0H
φ=B/H
式中F0——填充系数,由实验确定,跟板厚有关。当板厚δ〉6mm时,κ0=0.55~0.7; δ〉6mm,κ0=0.7~1。
若发现B、φ不合适时,可修正νω或I再重复上述计算。