4 等离子弧焊( 哈尔滨工业大学焊接).ppt

4.4 复合焊接PAW+MIG 普通MIG Plasma-MIG 4.4 复合焊接PAW+MIG 4.5 等离子切割 空气等离子切割：铪电极，以压缩空气为工作气体, 以高温高速的等离子弧为热源、 将被切割的金属局部熔化、并同时用高速气流将已熔化的金属吹走、形成狭窄切缝 不锈钢、铝、铜、铸铁、碳钢等各种金属材料切割, 不仅切割速度快、切缝狭窄、切口平整、热影响区小,工件变形度低、 操作简单, 而且具有显著的节能效果。 该设备适用于各种机械、金属结构的制造、安装和维修，作中、薄板材的切断、开孔、挖补、开坡口等切割加工 切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区 三. 等离子弧焊接 3.1 熔入型焊接 熔入型焊接(传导型) 厚度小于3mm；电流小，15-200A 与TIG相似，比TIG速度快 薄板、多层焊缝的上面层、角焊缝焊接 3.2 小孔型焊接 小孔型(keyhole)PAW 等离子弧把工件完全熔透并在等离子流力作用下形成一个穿透工件的小孔，随着等离子弧在焊接方向的移动；熔化的金属排挤在小孔周围向后方移动，冷却后，形成焊缝，单面焊双面成型。 大电流常用，100-300A 受能量密度限制，一般焊接钢板7mm，不锈钢8~10mm，钛10~12mm，铝合金3~8mm，无需背面支撑 用在自动化焊接中效率高 为保证穿孔焊接过程的稳定性，装配间隙、错边 等必须严格控制 通常填丝防止咬边，降低对装配精度的要求，防止 焊穿并形成一定的焊缝余高 3.2 小孔型焊接 焊接参数 离子气流量 流量增加可使等离子流力和电弧穿透能力增大 应根据焊接电流、焊速、喷嘴尺寸和高度等参数条件确定 采用不同种类或混合比的气体时，所需流量也不同 离子气流量范围与焊接电流是相互制约，都与喷嘴结构、焊接速度有关系 焊接电流 电流增加，等离子弧穿透能力提高。 电流流过小，小孔直径减小或者不能形成小孔 电流过大，小孔直径过大，熔池脱落，不能稳定穿孔焊接 焊接速度 焊接速度增加，焊缝热输入量减少，小孔直径减小，只能在一定速度范围内获得小孔焊接过程。 焊速太慢会造成熔池脱落，正面咬边，反面突出太多。 3.2 小孔型焊接 喷嘴高度 一般取3~5mm 过高会使电弧穿透能力降低， 过低会使喷嘴更多受到金属蒸气的污染 保护气流量 保护气流量应与离子气有一个恰当的比例，保护气流太大会造成气流的紊乱，影响等离子弧的稳定性和保护效果。 3.2 小孔型焊接 参数匹配合理 6mm厚不锈钢和铝合金焊件 焊接速度和离子气流量对焊缝截面形貌的影响 3.2 小孔型焊接 PAW填丝技术 单丝、热丝 3.2 小孔型焊接 PAW填丝技术 ——双丝 由于等离子弧的稳定性、熔池液态金属的流动性、穿孔熔池受力状态及平衡性等多方面因素的影响，焊缝成形的稳定性较差，对焊接工艺和规范参数的变化比较敏感，获得良好接头质量的合理规范参数区间窄，可采用填双丝的方式从电弧两侧等速对称送丝，以降低单侧送丝速度，提高整个VPPA焊接过程的稳定性。 3 mm 厚 度 试 板 焊 接 结 果 焊道正面 焊道背面 平板堆焊试件 正面 背面 对接试件 3.2 小孔型焊缝成型 6 mm 厚 度 试 板 焊 接 结 果 平板对焊试件（LD10） 焊道正面 焊道正面 焊道背面 焊道背面 平板堆焊试件（LD10） 3.2 小孔型焊缝成型 3.2 小孔型焊缝成型 焊缝正面 焊缝反面 材料：5456(LF6)铝合金，8mm厚试板，为529厂试验 3.3 PAW双弧问题 正常的转移型等离子弧应稳定在钨极和工件之间燃烧，由于某些原因，有时会形成另一个燃烧于钨极-喷嘴-工件之间的串联电弧，从外部可观察到两个电弧同时存在。 形成双弧后，主弧电流降低，正常的焊接受到破坏，喷嘴过热，甚至导致漏水、烧毁，焊接过程中断。 3.3 PAW双弧问题 喷嘴结构参数对双弧形成有决定性作用，喷嘴孔径d减小，孔道长度l或内缩lg增大时，容易形成双弧； 电流过大会导致形成双弧； 钨极与喷嘴的不同心会造成冷气膜不均匀，使局部区域冷气膜厚度减小，常常是导致双弧的主要诱因； 采用切向进气，可使外围气体密度高于中心区域，既有利于提高中心区域电离度，又有利于降低外围区域温度，提高冷气膜厚度，防止双弧的形成； 喷嘴冷却不良，温度提高，或表面有氧化膜污染（含金属蒸气污染），或金属飞溅附着成凸起物时，容易形成双弧； 离子气成分不同，导致双弧的倾向也不一样，比如使用氢—氩混合气时，等离子弧发热量可增加，但引起双弧的临界电流会降低； 离子气流量增加虽然也使Uab增加，但同时也使冷气膜厚度增加，UT增加，双弧形成的可能性反而减小。 四. 特殊等离子弧焊接 4.