焊接结构生产 教学课件 ppt 作者 马世辉 主编 备料加工工艺第四讲 碳弧气刨.pptVIP

第四讲 碳弧气刨 碳弧气刨是电弧气刨的一种 1、原理 利用在碳棒与工件 之间产生的电弧热 将金属熔化，同时 用压缩空气将这些 熔化金属吹掉，从 而在金属上刨削出 沟槽的一种热加工 工艺。 2、应用 （1）清焊根 （2）清除焊缝中的缺陷 （3）清除焊件的毛边、飞刺、浇铸口及缺陷 （4）开坡口：特别是中厚板对接坡口，管对接U形坡口 3、设备及材料 （1）电源 一般采用具有陡降特性且动特性较好的手工直流电弧焊机作为电源。选用功率较大的焊机因为一般使用电流较大且连续工作时间长。 交流方波焊接电源（逆变式）过零时间短，且动特性和控制性能优良，可用于碳弧气刨。 （2）气割枪 有侧面送气和圆周送气两种类型 侧面送气气刨枪：结构简单、压缩空气紧贴碳棒喷出，碳棒长度调节方便。 缺点：只能向左或向右单一方向气刨。 优点：喷嘴外部与工件绝缘，压缩空气由碳棒四周送出。碳棒冷却均匀适合各个方向的操作。 缺点： 结果比较 复杂。 （3）碳棒 由碳、石墨加上适当的黏合剂，通过挤压成形，焙拷后加一层铜制成的。 有圆碳棒、扁碳棒和半圆碳棒。 要求：耐高温、导电性能良好，不易断裂，使用时散发烟雾及粉尘粒。 4、工艺 （1）工艺参数及影响 1）电源性能 直流反接：电弧发出连续的刷刷声。 2）电流与碳棒直径 两者成正比关系 经验公式 I=（30~50）D D的选择根据刨槽宽度而定：D越大，刨槽越宽 ，一般D小于宽度2~4mm。 3）刨削速度 一般0.5~1.2m/min 左右为宜。刨削速度与电流大小和刨槽深度相匹配。 刨速快易造成碳棒与金属短路，电弧熄灭，碳棒粘在未熔化的金属上。 4）压缩空气压力 一般0.4-0.6mpa 压力高：刨削速度高和刨槽表面质量。 压力低：容易粘渣。 5）碳棒外伸长度 一般外伸为80-100mm为宜。长度过长易折断，且压缩空气的喷嘴离电弧远，造成风力不足，不能将熔渣顺利吹掉。 6）碳棒与工件间夹角 а决定刨槽深度和刨槽速度。一般手工碳弧气刨采用45度为宜。а大，刨槽深度增加，刨削速度减少。 （2）常见缺陷及排除措施 1）夹碳 造成短路熄弧，碳棒粘在未熔化的金属上易产生夹碳（一层高达6.7%的硬脆的碳化铁），当存在于坡口中 ，易产生气孔和裂纹。 原因：操作不熟练引起的。 排除措施：发生夹碳后，可用砂轮或重新气刨将夹碳清除干净。 2）夹渣 焊接时造成气孔 原因：压缩空气偏小 排除措施：可用钢丝刷、砂轮或者风铲等工具将其清除。 4）刨槽尺寸和形状不规则：深浅不均，刨槽不正，甚至刨偏。 ①集中注意力，使碳棒对准预定刨削路线，清根时，对准装配间隙。 ②保持刨削速度和送进速度稳定。 ③夹角合理且保持稳定 （3）操作 1）根据直径调好电流 气刨枪夹紧碳棒并调节外伸长80~100mm 打开气阀并调节好压缩空气流量，使气刨枪口和棒对准待刨部位。 2）碳棒与工件轻轻接触引弧，开始时，碳棒与工件夹角要小，逐渐增大到所需要的角度。 刨削过程中：弧长、刨削速度和夹角大小适当配合。 3）垂直位置时，从上而下，重力作用有利于驱除熔化金属。 4）刨槽深时，应刨削2—3次 夹角由槽深决定，刨削槽深，夹角大一些，但一次刨的深度大，对操作人员技术要求高。 （4）不锈钢的碳弧气刨 1）先在介质面一侧底层焊，以便在非介质一面清根。 2）尽量采用不对称的X形坡口，介质接触面一侧坡口较大，以便碳弧气刨远离介质接触面 3）与介质接触表面焊缝最后施焊，保证焊缝的抗腐蚀性。 低碳钢和不锈钢焊前对气刨槽边用砂轮表面清理。 Q345和Q390也可以用气刨，对焊前预热的合金钢，碳弧气刨前应预热，温度应等于或高于焊前预热的温度。 两个不用碳弧气刨的： 对接触强腐蚀介质和超低碳不锈钢应用砂轮磨削。对冷裂纹十分敏感的高强度合金钢厚板。 5、自动碳弧气刨 6、碳弧水气刨 （1）设备 增加了一 个供水器 和供水系统 （2）对材料组织的影响 除尘外也对工件有一定的冷却作用。 实验表明，对刨槽表面的金相组织没有明显的差别。 （3）粉尘测定 粉尘含量的下降幅度是明显的，如果在密闭容器内进行气刨，碳弧水气刨的优越性更加明显。 谢 谢 * * *