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药芯电弧焊是一种半自动或自动电弧焊方法,使用含有焊剂和连续电压的连续馈电管状自耗电极,或不太常见的恒流焊接电源。

通常,FCAW使用外部存在的保护气体。大多数情况下,通量本身是存在的,依赖于它的气体,保护它不受大气气体的影响。

发展

FCAW是从保护金属极电弧焊(SMAW)是最灵活、应用最广泛的弧焊方法之一。SMAW在带护套的棒电极和母材之间使用电弧燃烧。铠装熔化电极形成保护熔炼的保护气体,这意味着SMAW不需要外部保护气体源。

SMAW变得流行是因为设备要求简单;它是便携式的,易于在户外使用,并且可以与各种金属和厚度配合使用。然而,有重大劣势在工业规模上使用SMAW,限制其增长,包括

  • 生产效率不如连续的线材加工
  • 存放一定数量的金属可能成本更高
  • 频繁停止更换电极
  • 相对较高的金属损耗(电极头)
  • 电流限制低于连续或自动工艺(降低沉积速率)

FCAW方法不需要SMAW中使用的棒形电极。这一原因,加上上面列出的缺点,是FCAW发展成为SMAW首选替代品的原因。

FCAW类型

FCAW的两种主要类型:

无保护气体

FCAW中使用的药芯焊丝产生其自身的保护气体来保护焊缝。因此,FCAW通常可以在不使用额外保护气体的情况下进行,而不会影响焊缝质量。这消除了与单独保护气体系统相关的成本和设置。不使用保护气体的FCAW对于更薄、平坦的焊缝位置有效als。缺乏保护气体也使得该过程在户外或多风环境中有效,从而消散保护气体。

用保护气体

对于较厚、错位金属的焊接,尤其是结构钢焊接,FCAW可与保护气体一起使用,以提高质量和一致性。这通常被称为“双保护”焊接,因为保护气体和焊剂都用于保护焊缝。该工艺最好用于受控环境中,如制造车间,风不会干扰保护气体。保护气体通常为二氧化碳(CO2)或氩-二氧化碳混合物,如C-25,其中含有75%的氩和25%的二氧化碳。

通量芯中的通量

磁芯FCAW工艺的一个重要部分是焊剂。焊剂是一种化学净化剂防止焊接过程中焊缝与周围材料结合。

焊剂的主要功能是在焊接过程中氧化基材和填充材料。焊剂是一种在平均室温下几乎为惰性的物质,但当暴露在较高温度下时,可剧烈减少,以防止金属氧化物的形成。
助熔剂溶解金属表面的氧化物,有利于熔融金属的润湿,作为氧的屏障,并最大限度地减少氧化。助焊剂用于产生润湿焊料的表面。
但是,助焊剂可能含有溴和氯,在焊接过程后仍具有腐蚀性,从而在整个生产或操作过程中对表面造成腐蚀。因此,开发了测试和清洁技术,以确保加工后表面保持无腐蚀性。
最常见的测试旨在确定焊剂残留物在极端条件下的腐蚀性能。当焊料颗粒与金属板上的助焊剂接触时,焊料颗粒在测试过程中熔化。之后,将焊料暴露在不同湿度水平下。然后目视评估产生的腐蚀。

焊剂也直接影响焊缝的强度。焊缝中氧含量越少,焊缝强度越大。

A.通量快速总结:

焊剂材料的选择取决于所用的金属。除了防止氧化物的形成,焊剂还:
  • 在熔融金属上产生保护渣
  • 去除汽车旅馆金属中的杂质
  • 减少飞溅
  • 它通过减慢冷却时间等防止硬化。

焊剂可用于保护金属电弧焊(SMAW)、药芯焊丝电弧焊(FCAW)和焊接埋弧焊(锯)。

FCAW工艺

FCAW不使用外部保护气体,而是依靠焊剂芯电极本身的保护。该电极提供气体保护,甚至在焊缝熔融金属周围产生熔渣,支撑焊缝。

填充丝芯包括产生熔渣的助熔剂和含有保护气体的材料,保护气体由焊接电弧热燃烧而成。保护焊剂允许在室外进行焊接,即使在强风环境中也不需要额外的保护气体。

Weldnotes.com分享了一段描述FCAW的五分钟视频。

FCAW工业用途

通量公司FCAW概述说明重焊对较厚的接头效果很好,因为它的焊深。焊机可从不同角度手持焊枪进行全方位焊接。这两点,再加上FCAW不需要很高的技术水平,使得FCAW非常适合于造船、一般维修、水下焊接、管道焊接和其他制造工艺。

这个塔尔萨焊接学校解释了另一个好处将FCAW用于工业用途的可能性:

用于药芯焊接的填充材料的沉积率是任何其他方法中最高的。MIG焊机每小时最多可沉积8磅焊丝,而药芯焊机每小时最多可沉积25磅焊丝。对于期限紧迫的大型项目,焊剂芯焊接可以节省成本,特别是在处理大型订单的工业制造和维修环境中。

FCAW优势

FCAW有其独特的性能,使其优于其他焊接方法。不需要额外的容器,包括保护气体增加机动性。然而,如果你把机动性放在烟雾之上是最好的:FCAW比MIG焊接产生更多的烟雾,需要一个高度通风的工作区域或简单地焊接在外面。由于焊丝可以保护焊剂不受环境条件的影响,风不会对焊接质量产生负面影响。

另外优点包括:

  • 高沉积速率,即填充金属的应用速度
  • 使用正确的填充金属,可在所有位置使用
  • 适用于户外焊接或车间焊接
  • 与其他焊接工艺相比,相对容易学习
  • 更宽容的锈蚀,水垢,和其他贱金属污染物
  • 焊接电弧具有良好的可视性
  • 提供优异的焊缝熔透
  • 允许高焊接生产率

FCAW缺点

就像一切有优点的东西一样,也有缺点:

  • 必须通风的高浓度有毒烟雾
  • 与实心电极丝相比,电极丝成本更高
  • 比许多其他焊接工艺更昂贵的设备
  • 便携式设备不如SMAW或GTAW
  • 必须清除覆盖焊缝的熔渣
  • 机械问题可能导致触点熔化、送丝不规则或焊缝气孔
  • 不是很适合所有的金属类型

总之

药芯焊丝电弧焊因其轻便性和焊接速度快而在建筑中得到广泛应用。它是一种灵活的焊接方法,适用于所有焊接位置,前提是焊工使用正确的填充材料和焊剂成分。

尽管FCAW焊接速度快,但即使在大风条件下也能生产出高质量、美观的焊缝。

所有这些变量的结合使得药芯弧焊成为制造业中更流行的弧焊方法之一。

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