江苏科技大学：船舶工业《焊接方法与设备》课程教学课件（讲稿）第十章 电渣焊

熔焊工艺及设备第十章电渣焊第10章电渣焊1.电渣焊原理、特点及应用2.电渣焊热过程和结晶组织的特点3.电渣焊用焊接材料4.丝极电渣焊设备5.丝极电渣焊工艺6.电渣焊的其它方法7.申渣焊常见的缺陷及其防止School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 第10章 电渣焊 1. 电渣焊原理、特点及应用 2. 电渣焊热过程和结晶组织的特点 3. 电渣焊用焊接材料 4. 丝极电渣焊设备 5. 丝极电渣焊工艺 6. 电渣焊的其它方法 7. 电渣焊常见的缺陷及其防止

熔焊工艺及设备第十章电渣焊10. 1电渣焊原理、特点及应用1.电渣焊工作原理出水进水b)2a）立体示意图b）断面图图10-1电渣焊原理示意图1一焊件2一金属熔池3一渣池4一导电嘴5一焊丝6一强迫成形装置7一引出板8一金属熔滴9一焊缝10一引弧板（槽形）Schoolof Material Science&Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 10.1 电渣焊原理、特点及应用 1.电渣焊工作原理 a）立体示意图 b）断面图 图 10-1 电渣焊原理示意图 1一焊件 2一金属熔池 3一渣池 4一导电嘴5一焊丝 6一强迫成形装置 7一引出板8一金属熔滴 9一焊缝 10一引弧板（槽形）

熔焊工艺及设备第十章电渣焊2.电渣焊的特点>适宜在垂直位置焊接>厚大焊件能一次焊接成形>生产率高>焊缝成形系数和熔合比调节范围大>渣池对被焊件有较好的预热作用>焊缝和热影响区晶粒粗大Schoolof Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 2.电渣焊的特点  适宜在垂直位置焊接  厚大焊件能一次焊接成形  生产率高  焊缝成形系数和熔合比调节范围大  渣池对被焊件有较好的预热作用  焊缝和热影响区晶粒粗大

熔焊工艺及设备第十章电渣焊3.电渣焊的类型及其应用>丝极电渣焊采用焊丝作为电极，焊丝通过导电嘴送人渣池，导电嘴和焊接机头随金属熔池的上升同步向上提升。丝极电渣焊适合于环焊缝焊接和高碳钢、合金钢对接接头及T形接头的焊接，常用于焊接厚度为40～50mm和焊缝较长的焊件。Schoolof Material Science&Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 3.电渣焊的类型及其应用 丝极电渣焊 采用焊丝作为电极，焊丝通过导电嘴送人渣 池，导电嘴和焊接机头 随金属熔池的上升同步向上提升。丝极电渣焊适 合于环焊缝焊接和高碳钢、合金钢对接接头及T 形接头的焊接，常用于焊接厚度为40～50mm和焊 缝较长的焊件

熔焊工艺及设备第十章电渣焊>熔嘴电渣焊电极由固定在接头间隙中的熔嘴（通常由钢板和钢管点焊而成）和从熔嘴的特制孔道中不断向熔池中送进的焊丝构成。焊接时，熔嘴和焊丝同时熔化，成为焊缝金属的一部分。熔嘴也可以做成各种曲线或曲面形状，也可采用多个熔嘴。熔嘴电渣焊适合于大截面结构的焊接以及曲线及曲面焊缝的焊接。School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 熔嘴电渣焊 电极由固定在接头间隙中的熔嘴（通常由钢板 和钢管点焊而成）和从熔嘴的特制孔道中不断向 熔池中送进的焊丝构成。焊接时，熔嘴和焊丝同 时熔化，成为焊缝金属的一部分。熔嘴也可以做 成各种曲线或曲面形状，也可采用多个熔嘴。熔 嘴电渣焊适合于大截面结构的焊接以及曲线及曲 面焊缝的焊接

熔焊工艺及设备第十章电渣焊>板极电渣焊电极为板条状，通过送进机构将板极不断向熔池中送进。根据被焊件厚度的不同可采用一块或数块金属板条进行焊接，板极电渣焊多用于模具和轧辊的堆焊等。>管极电渣焊在熔嘴电渣焊的基础上发展起来的一种电渣焊方法。其特点是焊接时用一根外面涂有药皮的钢管作为熔嘴，而在熔嘴中通入焊丝。药皮可以起到绝缘的作用，因而可以缩小装配间隙，同时还可以起到补充熔渣及向焊缝过渡合金元素的作用。该方法适于焊接厚度为20～60mm的焊件School ofMaterial Science&Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 板极电渣焊 电极为板条状，通过送进机构将板极不断向熔 池中送进。根据被焊件厚度的不同可采用一块或数 块金属板条进行焊接，板极电渣焊多用于模具和轧 辊的堆焊等。 管极电渣焊 在熔嘴电渣焊的基础上发展起来的一种电渣焊 方法。其特点是焊接时用一根外面涂有药皮的钢管 作为熔嘴，而在熔嘴中通入焊丝。药皮可以起到绝 缘的作用，因而可以缩小装配间隙，同时还可以起 到补充熔渣及向焊缝过渡合金元素的作用。该方法 适于焊接厚度为20～60mm的焊件

熔焊工艺及设备第十章电渣焊>电渣压力焊也叫钢筋电渣压力焊。它是将两钢筋安放在竖直位置，采用对接形式，利用焊接电流通过端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热熔化钢筋端部，最后加压完成莲接的一种焊接方法。School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 电渣压力焊 也叫钢筋电渣压力焊。它是将两钢筋安放 在竖直位置，采用对接形式，利用焊接电流通 过端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣 过程，产生电弧热和电阻热熔化钢筋端部，最 后加压完成连接的一种焊接方法

熔焊工艺及设备第十章电渣焊10.2电渣焊热过程和结晶组织的特点1.电渣焊热源及热过程的特点√熔渣的电导率与温度相关4.03.0w.s/2.01.0L100014001800T/℃图10-2熔渣电导率与温度的关系School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊 10.2 电渣焊热过程和结晶组织的特点 1.电渣焊热源及热过程的特点  熔渣的电导率与温度相关 图10-2 熔渣电导率与温度的关系

熔焊工艺及设备第十章电渣焊√热源区呈锥体由于电流主要是通过电极末端经过熔渣流到金属熔池，而电极末端截面积小，金属熔池面积较大，所以焊接电流比较集中流过的区域呈锥形。该区域产生的电阻热量最多，温度也高，通常称之为高温锥体区，它是电渣焊的主要热源区。由于电极未端的电流密度比金属熔池表面处的电流密度大产生电磁压力差，导致在渣池中引起液态熔渣的对流循环，意图图10-3渣池内电流分布及熔渣对流示电流线熔渣对流方向SchoolofMaterialScience&Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊  热源区呈锥体 由于电流主要是通过电极末端经过熔渣流到金属熔池， 而电极末端截面积小，金属熔池面积较大，所以焊接电流比 较集中流过的区域呈锥形。该区域产生的电阻热量最多，温 度也高，通常称之为高温锥体区，它是电渣焊的主要热源区。 由于电极末端的电流密度比金属熔池表面处的电流密度大， 产生电磁压力差，导致在渣池中引起液态熔渣的对流循环。 图 10 - 3 渣 池 内 电 流 分 布 及 熔 渣 对 流 示 意 图

熔焊工艺及设备第十章电渣焊高温停留时间长，热影响区宽由于大厚度焊件是一次焊成，焊接速度缓慢，焊接热输入大，且母材是在较长时间内逐渐升温，因此电渣焊时的高温停留时间长，加热及冷却速度比电弧焊低的多。一埋弧焊1200电渣焊1000800z96004002008121620242814t/min图10-4电渣焊与理弧焊的热循环比较Schoolof Material Science& Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第十章 电渣焊  高温停留时间长，热影响区宽 图10-4 电渣焊与埋弧焊的热循环比较 由于大厚度焊件是一次焊成，焊接速度缓慢，焊接热输 入大，且母材是在较长时间内逐渐升温，因此电渣焊时的高 温停留时间长，加热及冷却速度比电弧焊低的多