400t水泥罐焊接工艺16Mn手工电弧焊埋弧自动焊.doc

第1章绪论

焊接结构的概论
400吨水泥罐，罐体纵焊缝和环焊缝的焊接工艺。材质为16Mn
图1.1罐体结构示意图
1.2焊接方法的选择
如图纵焊缝用埋弧焊水平位置焊接。环焊缝用悬挂式埋弧焊机焊接。
通常来讲，厚板环焊缝和长度较长的纵焊缝多采用埋弧焊进行焊接。罐体支架等部位多采用手工电弧焊进行焊接。下面是对埋弧焊和手工电弧焊的一些介绍：
1.2.1埋弧焊原理及应用
1、埋弧焊工作原理
埋弧焊是以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在焊接区域的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下面燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化形成焊缝。埋弧焊机结构如图1-2所示。

图1.2埋弧焊示意图
型号MZ-1000
电源电压380V50Hz
次级受载电压初级69～86V
焊接电流400～1200A
焊丝直径3～6mm
焊丝输送速度（电弧电压30伏时）0.5～2m/min
焊接速度15～70m/h
自动焊机装置可移式
焊机头以小车垂直轴可旋转±90°
焊机头横向位移0～60mm
焊机头在焊缝垂直面上的向前倾斜角45°
焊机头在焊缝垂直面上的侧面倾斜角45°
焊机头在垂直方向的位移65mm
焊接电流的调节方法远距离控制
焊缝平面的最大允许倾斜角10°
焊丝盘可容纳焊丝重量12kg
焊剂斗可容纳焊剂容量12L
焊车重量（不包括焊丝及焊剂）65kg
BX2-1000型焊接变压器
初级电压380V50Hz1
额定负载持续率60%
额定输入容量76KVA
额定初级电流196A
额定焊接电流1000A
次级空载电压69-78V
额定工作电压44V
重量560kg
MZ-1000自动埋弧焊机系熔剂层下自动焊接的设备，它配用交流焊机作为电弧电源，它适用于水平位置或与水平位置倾斜不大于10度的各种有、无坡口的对接焊缝、搭接焊缝和角焊缝。与普通手工弧焊相比，具有生产效率高、焊缝质量好，节省焊接材料和电能，焊接变形小及改善劳动条件等突出优点。

焊剂的作用：埋弧焊焊剂的作用与焊条药皮相似，埋弧焊过程中，熔化焊剂产生的渣和气，一方面可以保护焊缝金属，防止空气污染；另一方面还可以起到脱氧和掺合金的作用，与焊丝配合改善焊缝金属的化学成分和力学性能；再则还可以使焊缝金属缓慢冷却。
1、埋弧焊的特点
（1）埋弧焊的主要优点
1）所用的焊接电流大，比手工电弧焊要大4～6倍，具体比较如表1-3所示。加上焊剂和熔渣的隔热作用，热效率较高，熔深大，工件的坡口可小一点，减少了填充金属量。单丝埋弧焊在工件不开坡口的情况下，一次可熔透20㎜；
表1.1焊条电弧焊与埋弧焊的焊接电流、电流密度比较焊条
（焊丝）
直径（mm）焊条电弧埋弧焊焊接电流（A）电流密度（A/mm2）焊接电流（A）电流密度（A/mm2）250～6516～25200～40063～125380～13011～18350～60050～854125～20010～16500～80040～635190～25010～18700～100030～502）由于焊接电流大，所以焊接速度就可以快，以厚度8～10㎜的钢板对接焊为例，单丝埋弧焊速度可达50～80㎝/min，而手工电弧焊则不超过10～13㎝/min；
3）焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池的金属凝固变慢，液体金属与熔化的焊剂间有较多时间进行冶金反应，使焊缝中气孔与裂纹等可能的缺陷减少，焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素，提高焊缝金属的力学性能；
4）在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其它电弧焊方法好；
5）在自动焊时，焊接行走速度、焊丝的送进速度及电流大小等焊接参数可通过自动调节保持稳定，减少了焊接质量对焊工技术水平的依赖程度；
6）劳动条件较好，没有电弧光辐射。
（2）埋弧焊的主要缺点
由于采用颗粒状焊剂进行保护，故一般只适用于平焊和角焊位置；
不能直接观察电弧与坡口的相对位置，需要采用焊缝自动跟踪装置，否则容易焊偏；
埋弧焊使用电流较大，电弧的电场强度较高，电流小于100A时电弧稳定性较差，因此不适于焊厚度小于1㎜的薄板。
1.2.2埋弧焊的应用
由于埋弧焊熔深大、生产率高、机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。在造船、锅炉与压力容器、桥梁、起重机械、铁路车辆、工程机械、重型机械、冶金机械、核电站结构、海洋钻探、重武器制造等各种部门有着广泛的应用，也是当今焊接生产中最普遍使用的焊接方法之一。
随着焊接冶金技术和焊接材料生产的发展，埋弧焊已广泛应用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。由于熔渣可以降低接头的冷却速度，故某些高强度结构钢、高碳钢等也可采用埋弧焊。

1.2.3手工电弧焊的特点：

设备简单，可用成本较低的交流或直流焊接电源。
（1）.灵活方便，可用焊接各种位置、各种厚度和形状的焊件。
（2）.焊条品种齐全，可供焊接不同的钢材选用。