磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法與流程

本發(fā)明涉及化工設(shè)備的電解槽及周圍磁場(chǎng)中焊接生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法。

背景技術(shù)：

公知的，在沒有磁場(chǎng)的環(huán)境下進(jìn)行焊接，往往可以采用以下焊接技術(shù)：

1、《焊接技術(shù)》2000年第05期，焊條電弧焊操作“基礎(chǔ)四法”，文獻(xiàn)中概括了四種不同位置試板打底焊斷弧操作的技術(shù)及運(yùn)條方法。平焊位采用兩點(diǎn)擊穿法；立焊位操作運(yùn)條時(shí)做橫向直線往復(fù)式運(yùn)動(dòng)；橫焊位采用焊條電弧擊穿熔孔處熔化坡口根部上下鈍邊后，回勾滅弧的操作運(yùn)條；仰焊位借助電弧的吹力將熔滴過渡到母材時(shí)，通過向根部頂送運(yùn)條操作。其優(yōu)點(diǎn)是：這四種不同位置的打底斷弧操作法，能很好地控制打底焊縫正反兩面成形和余高。

2、《焊接技術(shù)》2010年第S1期“仰板滅弧蓋面焊條電弧焊操作方法”，文獻(xiàn)中介紹了對(duì)接仰焊板蓋面焊時(shí)，焊條電弧焊的一種斷弧焊操作方法。在熔池與填平層熔合線上引燃電弧后，走斜直線向橢圓形熔池的最寬方向運(yùn)條，并觀察熔寬與上一熔池最寬端保持一致，然后繼續(xù)走直線慢慢向另一側(cè)熔池最寬端運(yùn)條，熔合良好保持寬度一致后迅速滅弧。一邊起弧一次，交替進(jìn)行，要求有一定的弧長(zhǎng)，確保電弧呈喇叭狀散開。其優(yōu)點(diǎn)是：能很好地控制仰板蓋面層焊縫的余高高度，且焊道光滑、美觀，又不易產(chǎn)生咬邊缺陷。

在有強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境中進(jìn)行磁性材料的電弧焊接時(shí)，由于磁場(chǎng)力的作用，焊接電弧不能正常燃燒，焊接質(zhì)量很差，外觀也無法成形。

在國內(nèi)外的研究中，有許多關(guān)于在磁場(chǎng)環(huán)境中焊接時(shí)所采取的措施和方法，但都比較復(fù)雜或不靈活方便，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)焊接實(shí)踐，效果不理想。生產(chǎn)海綿鈦的鎂電解車間內(nèi)，因電解槽生產(chǎn)過程中的電流強(qiáng)度可達(dá)180KA，在電解槽和通電母線四周產(chǎn)生較大的電磁場(chǎng)，并且多個(gè)電解槽之間及通電母線之間的距離都比較近，相互間磁場(chǎng)會(huì)疊加，又形成電解槽和母線周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都不均勻，經(jīng)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度最大處達(dá)到300（G）高斯以上。這些磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電弧焊時(shí)的焊接材料和電弧熔滴過渡產(chǎn)生嚴(yán)重影響，常用的電弧焊方法無法進(jìn)行焊接，給車間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)、檢修焊接帶來困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠減少磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的影響，防止了電弧產(chǎn)生磁偏吹，滿足有磁場(chǎng)的環(huán)境中對(duì)磁性金屬材料的現(xiàn)場(chǎng)焊接操作應(yīng)用的磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法，包括以下步驟：

1）選擇含有纖維素藥皮的焊條；采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機(jī)；

2）將焊件與焊機(jī)的正極連接，焊鉗與焊機(jī)的負(fù)極連接；

3）將推力電流選擇為直流焊機(jī)推力電流范圍的上限值；

4）將焊鉗夾上焊條，焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運(yùn)條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

封底層斷弧操作時(shí)，采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片采用Z字形運(yùn)條法焊接，首先將焊條點(diǎn)在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動(dòng)一次后，回到焊縫中間滅??；封底層焊接完成后焊縫形成底層焊道；

填充層、蓋面層斷弧操作時(shí)，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片采用Z字形運(yùn)條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條上觸點(diǎn)的中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動(dòng)一次后，然后橫向回到熔池中間滅弧。

進(jìn)一步的，在步驟4）中蓋面層斷弧操作焊接過程中采用Z字形運(yùn)條法進(jìn)行焊接的具體步驟如下：

焊條短路接觸熔池后，焊條上觸點(diǎn)的中心斜擺到距離坡口邊緣2mm處時(shí)，立即又斜擺動(dòng)到距坡口另一邊緣的2mm處，然后橫向回到熔池中間滅弧。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法在步驟1）中采用纖維素藥皮焊條，由于纖維素藥皮焊條焊接電弧的氣體吹力大，電弧的縱向過渡力較大，可以克服一定的電磁力對(duì)電弧熔滴過渡的作用和影響；然后在步驟2）和步驟3）中將被焊接件與直流焊機(jī)進(jìn)行連接，同時(shí)對(duì)直流焊接的推力電流進(jìn)行了選取；最后，同時(shí)在步驟4）中采取焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運(yùn)條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；封底層、填充層、蓋面層斷弧操作時(shí)，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片采用Z字形運(yùn)條法的焊接方式，從而可減少磁場(chǎng)對(duì)電弧熔滴過渡的作用時(shí)間，這樣進(jìn)一步有效地減少了磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的影響，防止了電弧產(chǎn)生磁偏吹，且焊接熔池大小容易控制，焊縫的正反兩面成形良好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中縱向焊接運(yùn)條示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中橫向焊接運(yùn)條示意圖；

圖3是圖1中A的局部放大圖；

圖4是圖2中B的局部放大圖；

圖中標(biāo)示：1-焊條，2-底層焊道，3-魚鱗焊片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1至圖4所述，本發(fā)明所述的磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法，包括以下步驟：

1）選擇含有纖維素藥皮的焊條1；采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機(jī)；

2）將焊件與焊機(jī)的正極連接，焊鉗與焊機(jī)的負(fù)極連接；

3）將推力電流選擇為直流焊機(jī)推力電流范圍的上限值；

4）將焊鉗夾上焊條1，焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運(yùn)條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

封底層斷弧操作時(shí)，采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片3采用Z字形運(yùn)條法焊接，首先將焊條1點(diǎn)在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動(dòng)一次后，回到焊縫中間滅?。环獾讓雍附油瓿珊蠛缚p形成底層焊道2；

填充層、蓋面層斷弧操作時(shí)，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片3采用Z字形運(yùn)條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條1上觸點(diǎn)的中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動(dòng)一次后，然后橫向回到熔池中間滅弧。

在步驟1）中選擇含有纖維素藥皮的焊條1能夠增強(qiáng)焊接電弧的吹力。采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機(jī)；從而可以提高引弧性能和電弧燃燒的穩(wěn)定性，防止電弧熔滴短路過渡時(shí)，出現(xiàn)粘連焊條現(xiàn)象。

在步驟2）中將焊件與焊機(jī)的正極連接，焊鉗與焊機(jī)的負(fù)極連接；從而可以增強(qiáng)焊接電弧的挺度和剛直性。

在步驟3）中，將推力電流選擇為直流焊機(jī)推力電流范圍的上限值；選擇較大的推力電流從而可以增大焊接電弧的助吹力。

在步驟4）中，將焊鉗夾上焊條1，焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運(yùn)條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

具體的是封底層斷弧操作時(shí)，采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片3采用Z字形運(yùn)條法焊接，首先將焊條1點(diǎn)在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動(dòng)一次后，回到焊縫中間滅弧；封底層焊接完成后焊縫形成底層焊道2；

填充層、蓋面層斷弧操作時(shí)，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片3采用Z字形運(yùn)條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條1上觸點(diǎn)的中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動(dòng)一次后，然后橫向回到熔池中間滅弧。

如圖1至4所示，在焊接填充層時(shí)，在焊接形成魚鱗焊片3時(shí)，均進(jìn)行一次起弧和收弧，如圖3所示，為縱向焊接運(yùn)條單片焊片3焊接示意圖，起弧點(diǎn)為C點(diǎn)，收弧點(diǎn)為D點(diǎn)，從C點(diǎn)到D點(diǎn)采用Z字形運(yùn)條法。

如圖4所示，橫向焊接運(yùn)條單片焊片3焊接示意圖，起弧點(diǎn)為E點(diǎn)，收弧點(diǎn)為F點(diǎn)，從E點(diǎn)到F點(diǎn)采用Z字形運(yùn)條法。

在步驟4中采用上述焊接方法，由于操作過程中焊接電弧低，電弧在熔池中心擺動(dòng)幅度不大、并且采用魚鱗片焊時(shí)，每一片熔池魚鱗焊片3進(jìn)行一次起弧和收弧，同時(shí)斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；從而使得停留時(shí)間短，減少了磁場(chǎng)對(duì)電弧熔滴過渡時(shí)的作用時(shí)間，可有效地減少磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的影響，防止電弧磁偏吹，且焊接熔池大小易控制，正反兩面成形良好。

綜上所述，本發(fā)明所述的磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法在步驟1）中采用纖維素藥皮的焊條1，由于纖維素藥皮焊條焊接電弧的氣體吹力大，電弧的縱向過渡力較大，可以克服一定的電磁力對(duì)電弧熔滴過渡的作用和影響；然后在步驟2）和步驟3）中將被焊接件與直流焊機(jī)的正極進(jìn)行連接，同時(shí)對(duì)直流焊接的推力電流進(jìn)行了選??；最后，在步驟4）中采取焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運(yùn)條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；封底層、填充層、蓋面層斷弧操作時(shí)，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片3采用Z字形運(yùn)條法的焊接方式，從而可減少磁場(chǎng)對(duì)電弧熔滴過渡的作用時(shí)間，這樣進(jìn)一步有效地減少了磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的影響，防止了電弧產(chǎn)生磁偏吹，且焊接熔池大小容易控制，焊縫的正反兩面成形良好。

為了保證焊縫的焊接質(zhì)量，進(jìn)一步的，在步驟4）中蓋面層斷弧操作焊接過程中采用Z字形運(yùn)條法進(jìn)行焊接的具體步驟如下：

焊條1短路接觸熔池后，焊條1上觸點(diǎn)的中心斜擺到距離坡口邊緣2mm處時(shí)，立即又斜擺動(dòng)到距坡口另一邊緣的2mm處，然后橫向回到熔池中間滅弧。由于蓋面層位于焊縫的表層，蓋面層需要與焊件形成較好的過渡，因此采用上述焊接方法，能夠使得焊縫成形質(zhì)量好；避免焊條1的中心太靠近坡口邊緣使得坡口邊緣在高溫下產(chǎn)生咬邊缺陷，影響焊接質(zhì)量。

實(shí)施例1

采用本發(fā)明所述的磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法，對(duì)在磁場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行磁性材料的電弧焊；其具體實(shí)施步驟包括以下步驟：

1、選擇含有纖維素藥皮的焊條1；采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機(jī)；

2、將焊件與焊機(jī)的正極連接，焊鉗與焊機(jī)的負(fù)極連接；

3、將推力電流選擇為直流焊機(jī)推力電流范圍的上限值；

4、將焊鉗2夾上焊條4，焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運(yùn)條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

封底層斷弧操作時(shí)，采用魚鱗片焊，焊道表面成形像魚鱗片，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片3采用Z字形運(yùn)條法焊接，首先將焊條1點(diǎn)在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動(dòng)一次后，回到焊縫中間滅??；封底層焊接完成后焊縫形成底層焊道2；填充層斷弧操作時(shí)，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片3采用Z字形運(yùn)條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條1中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動(dòng)一次后，然后橫向回到熔池中間滅?。簧w面層斷弧操作焊接過程中采用Z字形運(yùn)條法進(jìn)行焊接的具體步驟如下：

焊條1短路接觸熔池觸點(diǎn)的中心后斜擺到距離坡口邊緣2mm處時(shí)，立即又斜擺動(dòng)到距坡口另一邊緣的2mm處，然后橫向回到熔池中間滅弧。

實(shí)施例2、實(shí)施例3、對(duì)比例1和對(duì)比例2均采用實(shí)施例1中的方法，改變其中的直流焊機(jī)空載電壓以及斷弧焊操作頻率，具體改變的參數(shù)及對(duì)應(yīng)的技術(shù)效果，見表1；

表1

注磁：吹偏是指電弧偏離焊條軸線的現(xiàn)象；一般在試焊時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。因?yàn)闊o法測(cè)量電弧偏離焊條軸線的距離，因此一般通過肉眼觀察電弧是否偏離焊條軸線，從而判斷是否出現(xiàn)磁吹偏。成功率是指焊接得到合格產(chǎn)品與全部焊接產(chǎn)品的百分比。

從上表可以看出本發(fā)明所述的磁場(chǎng)環(huán)境中焊接操作的運(yùn)條方法；當(dāng)直流焊機(jī)空載電壓選擇在70V及70V以上并且斷弧焊操作頻率為40～50次/min時(shí)，焊接過程中不會(huì)出現(xiàn)磁吹偏現(xiàn)象；能夠保證在磁場(chǎng)環(huán)境下的正常焊接。