進入21世紀,科學技術突飛猛進地發展,高效化焊接已經提到日程,埋弧焊接高效化已是國內外焊接技術研究和應用的重要趨勢。隨著冶金技術的提高,焊材的焊接性也隨之提高,對熱輸入不再敏感,允許使用大電流焊接。加之焊接過程機械化和自動化水平的提高也要求提高焊接效率、高速焊接和高熔敷率焊接。目前雙絲、多絲高速高效埋弧焊在工業生產中已得到越來越廣泛的應用。
根據多絲埋弧的焊絲排列和與電源的連接方式不同,分為多電源串聯雙絲(多絲)埋弧焊、單電源串聯雙絲埋弧焊、單電源并列雙(多)絲埋弧焊、熱(冷)絲填絲埋弧焊等多種多絲埋弧焊焊接技術。這類方法的關鍵在于各路焊絲的位置分布,一般來說,距離近有利于提高熱源的能量密度,提高熱源利用率;但是距離過近,則各路電弧產生的電磁場之間會相互干擾,使焊接過程變得不穩定;另外,還需注意焊劑的耐高溫問題。現簡單介紹以下幾種方法:
一、多電源串列雙(多)絲埋弧焊
1. 雙電源串聯雙絲埋弧焊
雙電源串列雙絲埋弧焊中每一根焊絲由一個電源獨立供電,根據兩根焊絲間距不同,方法有單熔池法和多熔池法兩種。
2. 三絲埋弧焊
是采用獨立電源供電,電源采用直流反接+交流+交流,可避免直流+直流組合電弧磁偏吹現象,減少氣孔、夾渣和焊偏等焊接缺陷。
3. 五絲埋弧焊
五絲埋弧焊采用5個電源分別對沿焊接縱向排列的5根焊絲單獨供電,焊絲在焊劑層下的一個共有熔池內燃燒。由于五絲焊電弧多、電流大、熔池長,因此具有熱輸入大,熔敷效率高,冶金反應充分,焊接速度快等優點。
二、單電源串聯雙絲埋弧焊
兩絲通過導電嘴分接電源正負兩極,母材不通電,電弧在兩焊絲之間產生,即兩焊絲是串連的。
三、單電源并列雙(多)絲埋弧焊
該方法實際是用兩根較細的焊絲代替一根較粗的焊絲。兩根焊絲共用一個導電嘴,以同一速度且同時通過導電嘴向外送出,在焊劑覆蓋的坡口中熔化。這些焊絲的直徑可以相同也可以不相同;焊絲化學成分可以相同也可以不相同。
四、熱絲填充絲埋弧焊
首先用于提高TIG焊效率,成功后發展到埋弧焊中。它的優點如下:
1. 熱絲被加熱到近于熔點溫度熔入埋弧焊熔池,因而可大幅度提高埋弧焊效率,一般可提高熔敷速度50%以上。
2. 熱絲先靠電阻熱加熱,加熱范圍小,能耗少,相對能耗率與提高熔敷速度之比小于0.3:1。
3. 熱絲的埋填充相對降低了熔池的溫度,故焊縫熱影響區小,焊接接頭力學性能優良。
從改變坡口形式來提高焊接生產效率的方法有窄間隙埋弧焊,以得到大量推廣。