專利名稱：雙芯焊條及單弧焊接工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬電弧焊接技術領域。
電弧焊是利用電源兩極之間的氣體放電形成電弧，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁菇饘偃刍_到連接金屬的目的。
手工電弧焊單芯焊條是將焊條接電源的一個極，被焊工件接電源的另一個電極。焊接時焊條必須先與工件接觸形成短路引弧，電弧在焊條與工件之間保持一定的長度燃燒。被焊工件從電源中吸收帶電質(zhì)點轟擊活性斑點區(qū)電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；電弧輻射和電弧周圍介質(zhì)對流傳入工件的熱量；焊條熔化形成熔滴所攜帶熱量，使被焊工件局部溫度升高、熔化并過熱形成熔池。單芯焊條焊接過程中約50％的能量用于熔化局部母材，形成熔合比較大的熔池。這種體積大、過熱度高的熔池，對焊接接頭質(zhì)量造成如下不良影響一是大量的熔化金屬冷卻結(jié)晶將造成很大的焊接應力和焊接變形；二是大量過熱的熔池金屬會使焊接接頭的熔合區(qū)變寬、性能變壞，特別使過熱粗晶區(qū)變寬、晶粒粗大，使接頭性能降低。
在鑄鐵焊補中，為了控制母材熔化量，采用“冷焊工藝”以減少白口層的寬度和焊接裂紋。不銹鋼焊接中為防止過熱，焊接時嚴格控制焊接電流，防止過熱形成粗晶而降低接頭性能。
本發(fā)明雙芯焊條是焊條內(nèi)有兩根焊芯，雙焊芯之間間距為0.1～1.5mm，相互平行、絕緣，由外涂藥皮連為整根焊條。
采用雙芯焊條焊接時，工件不接電源。兩焊芯尾部由特制焊鉗夾持，兩鉗口接電源兩電極，相互絕緣。

圖1給出了雙芯焊條及單弧焊接工藝示意圖，其中1為雙芯焊條，2為焊鉗，3為電源通斷開關，4為電源，5為彈簧，6為鋼銷，7為絕緣陶瓷管。
焊接前接通焊鉗上的電源開關，焊接結(jié)束時關閉開關，斷電、息弧。焊條引弧可利用工件短路兩焊芯頭部，也可用其它導體短路引弧。引燃的電弧可在離焊件不同距離的任何空間進行燃燒。當電弧遠離工件時，被焊工件受熱主要是熔滴攜帶的熱量，可獲得熔化母材最小的冶金結(jié)合。調(diào)整電弧與工件距離，電弧電壓不變。當電弧與工件接觸時，隨電弧離工件距離的縮短，電弧電壓提高，電流略增，熔深增加，但其熔深遠小于同樣焊接電流的單芯焊條電弧焊。此種形式電弧焊工件上不存在活性斑點區(qū)，熔合比可控制最小，熔池金屬的過熱度比單芯焊條低，焊接應力和焊接變形小。
本發(fā)明雙芯焊條適于所有手工電弧焊，更適用于不銹鋼焊接、鑄鐵件缺陷的焊補、堆焊和向下(上)立焊。
焊接時，雙焊芯所在平面與焊接方向可呈一定角度，當雙焊芯所在平面與焊接方向平行時，焊縫相對較窄，熔深較深；垂直時熔深較淺，焊縫較寬。
本發(fā)明雙芯焊條要求使用具有陡降外特性的電源，可用交、直流電源，焊鉗上需有控制電源通斷的開關。
雙芯焊條的制造，利用焊條涂壓機生產(chǎn)出 形的單芯焊條，然后將兩根單芯焊條壓合成為雙芯焊條。也可以用焊條涂壓機一次壓出雙芯焊條。
雙芯焊條單弧手工電弧焊與單芯焊條手工電弧焊相比有以下優(yōu)點母材熔化量大大減少，熔合比顯著降低；大幅度降低焊接應力和焊接變形；焊接生產(chǎn)率提高一倍；節(jié)省電能50％；工件上不存在活性斑點區(qū)，大大改善了焊接接頭的焊接熱循環(huán)，使熔合區(qū)和熱影響區(qū)的最高溫度、高溫停留時間及冷卻速度降低，晶粒尺寸減小，提高了焊接接頭的力學性能，特別是沖擊韌性得到顯著提高。
權(quán)利要求
1．雙芯焊條及單弧焊接工藝，其特征在于一根焊條中有兩根相互絕緣、間距為0.1～1.5mm的焊芯，焊鉗兩鉗口相互絕緣分別接電源兩極，焊接引弧以被焊工件或其它導體短路，焊接時工件不接電源，電弧在雙焊芯端部形成單弧，燃燒電弧可在離被焊工件不同距離的空間燃燒。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙芯焊條及單弧焊接工藝，其特征在于所述的雙芯焊條是由先壓成 形的兩根單芯焊條，再壓合成雙芯焊條。
全文摘要
本發(fā)明的雙芯焊條及單弧焊接工藝,是焊條內(nèi)有兩根焊芯,焊芯間距為0.1～1.5mm,相互平行、絕緣,焊接時工件不接電源,電弧在雙焊芯端部形成單弧,與單芯焊條相比,母材熔化量大大減少,熔合比顯著降低,大幅度降低焊接應力和焊接變形,焊接生產(chǎn)率提高一倍,節(jié)省電能50%。
文檔編號B23K28/02GK1322605SQ0111510
公開日2001年11月21日 申請日期2001年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月26日
發(fā)明者鄒增大, 曲仕堯, 王新洪, 王育福 申請人:山東大學