基本介紹
- 中文名：無縫焊接
- 別名：氣體保護焊
原理,氬弧焊,特點,技術類別,
原理
根據具體情況的不同，氣體保護焊可採用不同的氣體，常用的保護氣體有二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣及混合氣體。氣體保護焊的優點是：電弧線性好，對中容易，易實現全位置焊接和自動焊接；電弧熱量集中，熔池小，焊接速度快，熱影響區較窄，焊件變形小，抗裂能力強，焊縫質量好。缺點是不宜在有風的場地施焊，電弧光輻射較強。本節著重介紹氬弧焊和二氧化碳氣體保護電弧焊。
氬弧焊
氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。
非熔化極氬弧焊的工作原理及特點
非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極(通常是鎢極)和工件之間燃燒，在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學反應的惰性氣體(常常用氬氣)，形成一個保護氣罩，使鎢極端頭，電弧和熔池及已處於高溫的金屬不與空氣接觸，能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成緻密的焊接接頭，其力學性能非常好。如圖3-9所示。
特點
(1)可以焊接化學性質非常活潑的金屬及合金。惰性氣體氬或氦即使在高溫下也不與化學性質活潑的鋁、鈦、鎂、銅、鎳及其合金起化學反應，也不溶於液態金屬中。用熔渣保護的焊接方法(如手弧焊或埋弧焊等)很難焊接這些材料，或者根本不能焊接。
(2)可獲得體質的焊接接頭。用這種焊接方法獲得的焊縫金屬純度高，氣體和氣體金屬夾雜物少，焊接缺陷少。對焊縫金屬質量要求高的低碳鋼、低合金鋼及不鏽鋼常用這種焊接方法來焊接。
(3)可焊接薄件、小件。
(4)可單面焊雙面成形及全位置焊接。
(5)焊接生產率低。
鎢極氬弧焊所使用的焊接電流受鎢極載流能力的限制，電弧功率較小，電弧穿透力小，熔深淺且焊接速度低，同時在焊接過程中需經常更換鎢極。
熔化極氬弧焊的工作原理及特點
焊絲通過絲輪送進，導電嘴導電，在母材與焊絲之間產生電弧，使焊絲和母材熔化，並用惰性氣體氬氣保護電弧和熔融金屬來進行焊接的。它和鎢極氬弧焊的區別：一個是焊絲作電極，並被不斷熔化填入熔池，冷凝後形成焊縫；另一個是保護氣體，隨著熔化極氬弧焊的技術套用，保護氣體已由單一的氬氣發展出多種混合氣體的廣泛套用，如Ar 80%+CO220%的富氬保護氣。通常前者稱為MIG，後者稱為MAG。從其操作方式看，目前套用最廣的是半自動熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護焊，其次是自動熔化極氬弧焊。
熔化極氬弧焊與鎢極氬弧焊相比，有如下特點。
(1)效率高 因為它電流密度大，熱量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。
(2)需加強防護 因弧光強烈，煙氣大，所以要加強防護。
3．保護氣體
(1)最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種無色無味的氣體，在空氣的含量為0．935%(按體積計算)，氬的沸點為－186℃，介於氧和氦的沸點之間。氬是氧氣廠分餾液態空氣製取氧氣時的副產品。
我國均採用瓶裝氬氣用於焊接，在室溫時，其充裝壓力為15MPa。鋼瓶塗灰色漆，並標有“氬氣”字樣。純氬的化學成分要求為：Ar≥99．99%；He≤0．01%；O2≤0．0015%；H2≤0．0005%；總碳量≤0．001%；水分≤30mg/m3。
氬氣是一種比較理想的保護氣體，比空氣密度大25%，在平焊時有利於對焊接電弧進行保護，降低了保護氣體的消耗。氬氣是一種化學性質非常不活潑的氣體，即使在高溫下也不和金屬發生化學反應，從而沒有了合金元素氧化燒損及由此帶來的一系列問題。氬氣也不溶於液態的金屬，因而不會引起氣孔。氬是一種單原子氣體，以原子狀態存在，在高溫下沒有分子分解或原子吸熱的現象。氬氣的比熱容和熱傳導能力小，即本身吸收量小，向外傳熱也少，電弧中的熱量不易散失，使焊接電弧燃燒穩定，熱量集中，有利於焊接的進行。
氬氣的缺點是電離勢較高。當電弧空間充滿氬氣時，電弧的引燃較為困難，但電弧一旦引燃後就非常穩定。
技術類別
焊接鋼管按工藝區分主要有電阻焊(ERW)、螺旋埋弧焊(SSAW)和直縫埋弧焊(LSAW)三種工藝。這三種工藝生產的焊管，因其原料、成型工藝、口徑大小以及質量的不盡相同，在套用領域裡各有定位，各有千秋。但究其發展來看，Ф273mm以上大口徑焊管，近年來新增產能過於集中，已有和即將投產的JCOE(UOE)8套，Ф508~610mmERW機組6套，均為引進的當代先進技術裝備和工藝，其生產能力初步統計已超過600萬噸。對這些設備，應根據套用領域的要求及各自產品的特點，在發揮各自長處上進行技術改造，不斷提高各自產品的技術含量。
無縫焊接根據具體情況的不同，氣體保護焊可採用不同的氣體，常用的保護氣體有二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣及混合氣體。氣體保護焊的優點是：電弧線性好，對中容易，易實現全位置焊接和自動焊接;電弧熱量集中，熔池小，焊接速度快，熱影響區較窄，焊件變形小，抗裂能力強，焊縫質量好。缺點是不宜在有風的場地施焊，電弧光輻射較強。
無縫焊接技術，焊接裝置是通過一個電晶體功能設備將當前50/60Hz的電頻轉變成20KHz或40KHz的電能高頻電能，供應給轉換器。焊頭是將機械振動能直接傳輸至需壓合產品的一種聲學裝置. 振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產生熱能使塑膠熔化，但是其焊接強度卻接近是一塊連著的材料.
無縫焊接技術，不僅可以幫助消除模具焊縫，還相應地提高了零件的精度、光潔度和外觀可觀性。同時，無縫焊接技術在注塑成形過程中實施了高效控制，縮短了模具的加工周期。由於該項工藝生產的產品具有出色的表面光潔度，因此不需要採用二次噴鍍和退火，也就避免了因二次收縮而造成的尺寸變化。
新的無縫焊接技術採用了現代加工工具機和一些新的工藝技術。按照新技術的工藝要求，加工類似網狀的模芯和模腔時，為了避免其移動和二次裝夾，使用工具機的第四軸銑削加工，這樣可以提高公差尺寸精度。板上的翅片以及水室冷卻管線也得到更廣泛的套用，進一步提高了產品質量和無縫焊接的光潔度。
