气电立焊简介 气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发展而形成的一种熔化极气体保护电弧焊方法。其优点是:生产率高,成本低。与窄间隙焊的主要区别在于焊缝一次成形,而不是多道多层焊。
气电立焊的能量密度比电渣焊高且更加集中,焊接技术却基本相同。它利用类似于电渣焊所采用的水冷滑块挡住熔融的金属,使之强迫成形,以实现立向位置的焊接。通常采用外加单一气体(如CO2)或混合气体(如Ar+O2)作保护气体。
在焊接电弧和熔滴过渡方面,气电立焊类似于普通熔化极气体保护焊(如CO2焊,MAG焊),而在焊缝成形和机械系统方面又类似于电渣焊。气电立焊与电渣焊的主要区别在于熔化金属的热量是电弧热而不是熔渣的电阻热。
气电立焊通常用于较厚的低碳钢和中碳钢等材料的焊接,也可用于奥氏体不锈钢和其它金属合金的焊接。板材厚度在12~80mm最适宜。如大于80mm时,难获得充分良好的保护效果,导致焊缝中产生气孔,熔深不均匀和未焊透。焊接接头长度一般无限制,单层焊是最常用的焊接方法,但也可采用多层焊。
上图为VEGA-VB气电立焊原理示意图:
1。VEGA-VB方式焊接时在母材背面使用玻璃带及自然冷/水冷铜板,母材表面使用滑动水冷铜滑板。
2。弯曲成形的焊炬插入到滑动水冷铜垫板所围成的坡口内,并沿板厚方向进行简谐振动。
3。焊丝采用细直径药芯焊丝。
4。焊炬滑动铜垫及振动装置都随焊接的进行而同步自动上升。
5。保护气体采用100%的CO2,从滑动铜垫板上部的套管内导入。
6。焊炬的简谐振动频率为每分钟50-80次往复。
材料:SM490B 焊丝:NITTESU.EG-1(¢1.6mm) 背部衬垫:NITTETSU.SB-60V 保护气:CO2,30L/min |
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板厚 |
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16mm |
19mm |
25mm |
工艺参数 |
焊接电流 焊接电压 焊接速度 热输入量 |
430A 40V 13cm/min 73.8kJ/cm |
420A 42V 12cm/min 88.2kJ/cm
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420A 42V 11cm/min 96.2kJ/cm |
照片 |
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由于采用以上原理从而实现了厚板狭窄坡口内的无缺陷焊接。尤其突出的是焊炬的简谐振动,与特殊设计的药芯焊丝的合理配置从而得到细密的波纹,焊缝外表非常美观。
全套组成表
组成 |
说明 |
焊机本体 重:22KG 体积: W665 ×L360 ×H365 mm |
型号——VEGA-A(ACE) 行走速度——50~300mm/min 摆动装置——往复简谐振动 摆动幅度——(焊接过程中可调)0~20mm 焊机位置调整 上下调整—— 30mm 左右调整—— 50mm 前后调整—— 20mm 角度调节——0~15° 轨道安装——电磁式 控制盒——内部装有控制本焊机所必要的控制电路 操纵箱——面板上布有焊接所需的开关和旋钮 |
焊接用台架 |
这是将储油槽侧板顶端当做轨道行走的、本机专用台架 |
冷却水循环装置 |
型号—— CS-400 输入电压——3相、380V、50Hz |
焊接电源 |
型号—— CPZX-600H 输入电压——3相、380V、50Hz 额定电流——600A 负载持续率——100% 外特性——恒压特性 送丝机—— CM-231 输出电流——90~850A 负载持续率——600A 100% |
连接电缆 |
50+50M |
保管箱 |
存放焊机本体用 |
A)VEGA-VB-AC行走小车的上升,是由设定有反馈的焊接电流大小而自动上升的控制系统,设定电流与焊丝的送丝速度呈一元函数关系。加气砌块设备价格 。保证坡口内熔池液面高度与滑动铜垫板的保护气体供给保持一定的距离。行走速度50~300mm/min,是齿条式传动.
B)焊枪及其摆动为使焊枪嘴能进入板材间的窄间隙内,并且能在两个滑块之间作横向摆动,故对焊枪的尺寸有一定限制。为使电弧的热量均匀地作用于整个焊接接头上,保证钝边两侧熔合,且熔敷金属均匀,因此,焊炬须在熔池上方作横向摆动。摆动速度沿接头横向固定不变,而在每端的停留时间可调。
C)控制器控制整个设备的动作,以便获得最佳功能。
D)水冷装置,水冷铜滑块,水冷铜衬垫保证焊接时的强迫成形,冷却水的供给很重要。水冷铜滑块以保证焊丝表面的冷却成形。水冷铜衬垫有“X”、“V”坡口背面垫块。
E)行走轨道轨道由电磁铁吸附在与焊缝平行的被焊物周边。主体尺寸3300×120×22mm,电磁铁数量3组(6个)
F)焊接电源采用可控硅直流弧焊电源,额定输出电流600A,暂载率100%
G)台架台架上安装行走驱动机构,冷却水循环装置,降压变压器,分电盘,换气扇,轨道悬挂部分,照明器具,插座,操作挂钩,张紧轮,储气瓶用台面。
日铁VEGA-VB与美国RANSOME的VUP-NA3的主要区别:
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VEGA-VB |
VUP-NA3 |
备注 |
1.使用焊丝直径
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1.6mm |
2.8~3.2mm |
电流密度高,焊接速度增大 |
2.坡口断面面积
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小 |
大 |
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3.线能量 |
小 |
多 |
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4.焊丝伸出长度
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40~45mm |
35~40mm |
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5.焊接熔敷率 |
230g/min(420A) |
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6.本体形状 |
小型,重量轻 |
大型 |
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日铁
VEGA-VB
焊机的特点:
1.焊接速度快,效率高。 一台VEGA-VB机的熔敷效果是一个人手工焊接的30倍。(VUP-NA3是20倍)
2.小型重量轻,安装调整方便。
3.质量可靠。 VEGA-VB的线性能量为55KG/CM,最大也只有98KG/CM(板厚25mm,“V”坡口,420A时),而在大型罐体施工中,焊接时线能量的大小对焊缝的组织性能影响特别大,RANSOME的VUP-NA3就高许多。
日铁VEGA-VB的焊枪可在熔池上方作横向摆动且两端停留时间可自由设定。可保证线能量均匀作用于整个焊接接头上,保证钝边两边熔合,熔敷金属均匀。而RANSOME的VUP-NA3的焊枪就无法摆动,是固定不动的,易造成焊接缺陷和成形问题。
4.节省焊材成本。 如16~17mm厚板,开“V”或“X”坡口,间隙为6,其所使用的焊丝重量只是CO2保护焊的1/3左右,一台10万m3罐可节约4吨焊材。
5.焊缝成形美观。 铜滑块能保证焊缝波纹均匀不超高,使用NITTETSU·SB-60V背面衬垫,可形成均匀美观的背面焊缝。
6.操作方便,自动监控性能良好。 VEGA-VB的焊接环境条件即使改变也能为保持一定的焊丝干伸长长度而使台车自动上升。在焊接轨道中途也可对焊接进行装置设定。通过组装改变从而实现在焊缝的左侧设定轨道,方便特殊的焊接。 焊接实例
板厚 (mm) |
焊接参数 |
焊缝性能(JISA1) |
冲击载荷 2V槽 J(kgf.·m)0℃ |
侧弯 试验 |
电流(A) |
电压(V) |
焊接速度 (cm/min) |
热输入 (kJ/cm) |
0.2% Y·P |
T·S (N/mm\u00052) |
EL (%) |
R·A (%) |
16 |
400 |
40 |
13 (摆幅2mm) |
73.8 |
427 |
545 |
32.6 |
58.8 |
61 64(61) 59 |
好 |
19 |
420 |
42 |
12 (摆幅5mm) |
88.2 |
430 |
547 |
32.3 |
67.3 |
85 84(81) 74 |
好 |
25 |
420 |
42 |
11 (摆幅10mm) |
96.2 |
433 |
551 |
30.9 |
68.9 |
74 82(77) 74 |
好 |
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