在建筑领域,我国号称基建狂魔,无论是跨海大桥、高楼大厦、还是隧洞桥梁,都离不开焊接技术,随着技术的进步,也发展出各种各样的焊接方式。
在现代焊接技术出现之前,人们只能通过锻焊(加热后锤击)的方式把两块金属接在一起;到了19世纪,人们先后发明了氧燃气焊、电阻焊和碳极电弧焊,大大提高了焊接效率和品质。
电焊,指利用电能通过加热、加压的方式,使焊件在原子层面实现融合,手工电弧焊、氩弧焊、二保焊都属于电焊。
在焊接过程中,焊接材料会处于高温状态,表面温度可以达到1500℃以上,电弧温度更是高达5000℃以上,此时,金属材料会与空气中的氧气、氮气发生化学反应,从而影响了焊接品质,像铝、镁这样的活波金属根本无法在空气中直接焊接。
为了隔绝空气的影响,人们发明了气体保护焊,可以选用的保护气体有氩气、氢气、氦气、二氧化碳等等,气体保护焊经过几十年的发展有了很大进步,镁、铝、钛等活波金属也能进行焊接。
当用二氧化碳作为保护气体时,就是二氧化碳保护焊,简称二保焊;二保焊使用焊丝作为电极,在焊接时,二氧化碳会从焊丝周围喷出,保护焊接点不受空气的影响。
二保焊采用连续送丝,热量非常集中,热影响区域小,焊接效率是手弧焊的2~4倍,而且二保焊还降低了焊丝的使用量,二氧化碳气体本身便宜,所以二保焊的成本很低,近几年来,二保焊广受欢迎,在很多场合取代了手弧焊。
相对于手弧焊来说,二保焊更易操作和学习,二保焊的系统如下图:
下面是二保焊焊机的操作界面:
手弧焊只要调节焊接电流,但是二保焊需要同时控制好电压和电流,根据不同的焊接条件和板材厚度,选择对应的焊接电流,可以通过以下经验公式设置电压:
如果焊接电压偏高,电弧将偏长,飞溅颗粒变大,很容易产生气孔,从而影响焊接品质;如果电压偏低,焊丝将插向木材,导致飞溅增加,焊道变窄,也会影响焊接效率和品质。
总之,针对不同的焊接情况,选择合理的焊接电流和电压,才能保证焊接过程中的电弧稳定,使得飞溅最小,焊接品质最佳。
另外,二保焊还有左焊法、右焊法、反极性接法、正极性接法等等焊接方式,都有着各自的优缺点,需要根据不同的焊接条件进行选择,但是无论选择哪种方式,均匀的走线决定了焊缝的美观和强度,这就需要考验焊工本身的熟练程度和技术高低。我们今后的文章和视频,会详细讲解二保焊的各种焊接方式和焊接技巧。
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