奥太焊机维修资料 奥太埋弧焊机MZ系列维修教材

第六章MZ系列埋弧自动焊§6－1埋弧焊的特点和基本原理一、埋弧焊的特点及应用：埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它的全称是埋弧自动焊，又称焊剂层下自动电弧焊。埋弧焊的电弧是掩埋在颗粒状焊剂下的，当焊丝和焊件之间引燃电弧，电弧热使焊件，焊丝和焊剂熔化以至部分蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡，电弧就在气泡内燃烧。气泡的上部被一层烧化的焊剂———熔渣包围。如图6－1。焊丝焊剂电弧熔池对接缝母材图6－1埋弧焊焊接示意图1、埋弧焊的优点：（1)生产效率高。一、焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，熔深和焊丝熔敷率都大大提高。（一般不开坡口单面一次熔深可达20mm）二、由于焊剂和熔渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失，飞溅也少，虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大，但总的热效率仍然大大增加.（2）焊缝质量高，熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定，机械性能比较好。（3）劳动条件好，除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射，这是埋弧焊的独特优点。（4）适用于长焊缝的焊接。662、埋弧焊的缺点：（1）埋弧焊依靠颗粒状焊剂堆积形成保护，只适用于水平位置的焊接。（2）由于埋弧焊剂的成分主要是MnO,SiO2等金属及非金属氧化物，不能进行铝及钛等氧化性强的金属及其合金的焊接（3）不能进行小于1mm薄板的焊接。二、埋弧焊的应用：目前主要用于焊接各种钢板结构。可焊接的钢种包括碳素结构钢，不锈钢，耐热钢及其复合钢材等。埋弧焊在造船，锅炉，化工容器，桥梁，起重机械及冶金机械制造业中应用最为广泛。此外，用埋弧焊堆焊耐磨耐蚀合金或用于焊接镍基金，铜合金也是较理想的。埋弧焊还在不断的发展中，如双丝，三丝埋弧焊，能达到厚板一次成形。此外还有带极埋弧焊、多带极埋弧焊等等。三、埋弧焊用的焊剂和焊丝埋弧焊用的焊丝，应根据所焊钢材的类别及对焊接接头性能的要求加以选择，并与适当的焊剂配合使用。1、焊剂的作用及对焊剂的要求焊剂的作用与焊条药皮有相似之处，埋弧焊焊接过程中，熔化的焊剂产生气和渣，有效的保护了电弧和熔池，并防止焊缝金属的氧化，氮化和合金元素的蒸发与烧损，使焊接过程稳定。焊剂还有脱氧和渗合金的作用。与焊丝配合使用，使焊缝金属获得所需要的化学成分和机械性能。2、焊剂的分类和常用焊剂埋弧焊用焊剂主要按制造方法和化学成分来分：按制造方法分有熔炼焊剂和非熔炼焊剂，非熔炼焊剂又分为粘结焊剂（陶质焊剂）和烧结焊剂，按化学成分分有无锰焊剂，低锰焊剂，中锰焊剂和高锰焊剂。也有按构造分为玻璃状焊剂和浮石状焊剂；按化学特性分为酸性和碱性焊剂；按用途分为低碳钢，低合金钢和合金钢焊剂等。所谓熔炼焊剂，是将配方配制好的原材料进行加热熔化，熔化方式可用火焰或电弧加热，一般加热温度达1500～1600℃。一般焊剂在使用前必须在250℃下烘干，并保温1～2h。焊剂172和焊剂173易吸潮，应注意保管。限用直流焊的焊剂使用前必须经300～400℃烘干，保温2h，烘干后立即使用。3、焊丝67埋弧焊用焊丝与手工电弧焊焊条钢芯同属一个国家标准，即焊接用钢丝。不同牌号焊丝应分类妥善包管，不能混用。焊前应对焊丝仔细清理，祛除铁锈和油污等杂质，防止焊接时产生气孔等缺陷。4、焊剂和焊丝的选配欲获得高质量的埋弧焊焊接接头，正确选用焊剂是十分重要的。低碳钢的焊接可选用高锰高硅型焊剂，配合H08MnA焊丝，或选用低锰.无锰型焊剂配H08MnA.H10Mn2焊丝。低合金高强度钢的焊接可选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂配合适当低合金高强度钢焊丝。对于耐热钢.低锰钢.耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂配合相应的合金钢焊丝。铁素体.奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂或烧结.粘结焊剂，以降低合金元素。埋弧焊用的焊丝，应根据所焊钢材的类别及对焊接接头性能的要求加以选择，并与适当的焊剂配合使用。低碳钢和低合金高强度钢焊接应选择与钢材强度相匹配的焊丝；耐热钢和不锈钢的焊接应选择与钢材成分相近的焊丝，不同钢种焊接用的焊剂与焊丝配用不同。四、埋弧焊机分类1、按用途分为通用焊机和专用焊机前者可广泛用于各种结构的对接、角接、环缝和纵缝等焊接生产；后者则只能用来焊接某些特定的金属结构或焊缝，例如埋弧自动角焊机，T形梁焊机，埋弧堆焊机等。2、按送丝方式分为等速送丝式和电弧电压调节式焊机（变速送丝式）前者适用于细焊丝或高电流密度的情况；后者适用于粗焊丝或低电流密度的情况。3、按行走机构形式分为小车式、门架式、悬臂式三种通用埋弧自动焊机大都采用小车式行走机构，适用于焊接各种平板对接、角接及内外环缝。门架行走机构适用于某些大型结构的平板对接、角接焊缝。悬臂式焊机适用于大型工字梁、化工容器、锅炉等圆筒、圆球形结构的纵缝和环缝焊接。4、按焊丝（电极或电弧）数量分为单丝、双丝和多丝焊机采用直流电源时一般采用直流反极性，以获得较大熔深。五、埋弧焊工艺和常见缺陷及其防止措施1、焊前的准备埋弧焊在焊接前必须做好准备工作，包括厚焊件的坡口加工、焊接部位表面锈蚀、油污、氧化皮、水分等的清理及焊件的装配必须间隙均匀、高低68平整不错边等，对这些工作必须重视，不然会影响焊缝质量。埋弧焊使用焊接电流大，一般板厚小于14mm的钢板可不开坡口；当焊件为14～22mm时，一般开“V”形坡口；厚度为22～50mm时开“X”形坡口；一些要求较高的焊件的重要焊缝，如锅炉气包等压力容器，一般多开“U”形坡口，以保证焊缝的根部的焊透和无夹渣等缺陷。在“V”、“X”形坡口中，坡口角度一般为50º～60º，以利于提高焊接质量和生产率。2、埋弧焊的焊接工艺（1）平板对接焊缝平板对接焊缝普遍采用双面焊接。双面对接焊的主要问题是在进行第一面焊接时要保证一定的熔深，又要防止熔化金属的流溢和烧穿。因此，在焊接时应采取必要的工艺措施保证焊接过程的稳定。常用的措施有不用衬托的悬空焊接、采用焊剂垫和临时工艺垫板等几种。a悬空焊接法：不用衬托的悬空焊接方法不需要任何辅助设备和装置。b焊剂垫法：其结构原理图如下图6－2所示。该法要求下面的焊剂在焊缝全长都与焊件贴合，并且压力均匀，因为过松时会引起漏渣和液态金属下淌，严重时会引起烧穿。对重要产品在第二面焊接前，需对焊缝进行根部清理，此时焊接规范可稍小。图6－2焊剂垫结构原理图c临时工艺垫板法用临时工艺垫板进行双面焊的第一面焊接时，一般都要求接头处留有一定宽度的间隙，以保证细粒焊剂能进入并填满，临时工艺衬垫的作用是托住填入间隙的焊剂。在焊接直缝时，垫板常用厚度为3～4mm、宽为30～50mm的薄带钢，也可采用石棉绳或石棉板作承托物,如下图6-3所示。a)薄钢带垫b)石棉绳垫c)石棉板垫69图6－3临时工艺垫板图对无法使用衬垫进行埋弧焊的对接焊缝，也可先行手工焊封底后再焊。这类焊缝接头可根据板厚情况采用不开坡口单面焊或单面坡口双面焊。一般厚板手工封底焊的坡口形式为“V”形，保证封底厚度大于8mm。（2）角接焊缝角接焊缝主要出现在丁字接头和搭接接头中，角接焊可采用船形焊和斜角焊二种形式。船形焊时由于焊丝为垂直状态，熔池处于水平位置，容易保证焊缝质量。但当焊缝间隙大于1.5mm后，则易产生焊穿或流溢熔池金属的现象，故船形焊要求严格装配质量。在选定焊接规范时，电弧电压不宜过高，以免产生咬边。斜角焊是由于焊件太大不易翻转或由于别的原因，焊件不能在船形位置进行焊接时，才采用焊丝倾斜的斜角焊接。这种工艺在造船工业中应用较广。其优点是对间隙的敏感性小，即间隙过大，也不致于产生流渣或熔池金属流溢现象。缺点是对焊接规范的要求比较严格，在焊接的时候，焊缝容易出现咬边等缺陷。§6－2奥太牌MZ系列焊机一、奥太MZ系列逆变式直流弧焊焊机的特点奥太MZ系列弧焊焊机是一种新型高效节能直流埋弧焊接电源，包括MZ-630、MZ-1000、MZ-1250的MZ系列下降特性焊机和MZ—Ⅱ型下降特性/平特性焊机等多种规格，可用于焊接碳素结构钢、不锈钢、耐热钢及复合钢等材料，在造船、锅炉、化工容器、桥梁、起重机械及冶金机械制造等各行业中应用广泛。该系列逆变式埋弧焊电源具有理想的静外特性及良好的动态特性，控制功能完备，其主要特点如下：◆焊机采用IGBT逆变技术，保证了焊接电流在电网电压波动及电弧长度变化的情况下高度平稳，电弧自调节能力强；◆设有起弧电流调节功能，可根据焊接工艺要求调节起弧电流大小，极大地提高了引弧成功率；◆设有推力电流调节功能，保证了焊缝成形，方便了熔深调节，使弧焊电源对焊接工艺的适应性更强；70◆兼容手弧焊功能，可用于碳弧气刨及手工电弧焊等；◆电流调节范围宽，最小电流为60A；◆重量轻，体积小，便于移动；◆高效率，高功率因数，是一种高效节能设备。二、MZ系列型号编制MZ系列埋弧焊机型号编制MZ-×××额定焊接电流自动焊埋弧焊电源三、MZ系列下降特性焊机参数：表6－1MZ系列下降特性焊机参数表名称MZ-630MZ-800MZ-1000MZ-1250电源电压/频率三相380V±10%/50HZ额定输出功率27KW35KW44KW55KW额定输入电流52A66A83A105A额定负载持续率100%电流调整范围60-630A60-800A60-1000A60-1250A输出空载电压埋弧焊：90±10V手弧焊：75±5V满载效率92%满载功率因数0.88焊丝直径2-4mm2-5mm2-5mm2-6mm四、MZ系列逆变弧焊机输出特性1、MZ系列下降特性逆变弧焊机输出特性图6－4MZ系列下降特性逆变弧焊机输出特性712、MZ-Ⅱ型焊机介绍我们公司的MZ－Ⅰ型埋弧焊机工作在下降特性，MZ-Ⅱ型埋弧焊机兼容MZ-Ⅰ型埋弧焊机所有的功能，另外增加了平特性输出。可以进行单丝粗丝（φ3、φ4、φ5）焊接，还可以进行φ1.6、φ2.0、φ2.4的单丝单弧和双丝单弧的焊接，也可以进行薄板的埋弧焊接。1、MZ焊机Ⅰ、Ⅱ型焊机外特性曲线如图6－4：N输出电压（V）90V20V0M输出电流（A）u=15+0.05IA下降特性平特性N输出电压（V）90V20V0M输出电流（A）u=20+0.04ICABD图6－11MZ焊机Ⅰ、Ⅱ型焊机外特性曲线五、MZ系列焊机功能介绍1、MZ系列焊机前面板(以MZ-1000为例)如图6－5所示：（1）电源指示灯灯亮时表示已接入三相380V电源；（2）工作开关置“1”位，弧焊电源开始工作；置“0”位，弧焊电源停止工作；MZ-630无此开关（3）推力电流调节旋钮用于调节推力电流，控制焊缝熔深，改善焊缝成形。调大后，熔深增加，余高变小；（4）起弧电流调节旋钮用于调节起弧电流，改变电源起弧性能，使弧焊电源能适应各种焊接规范的起弧要求；（5）工作方式选择开关此开关置“手弧焊”位置时，可进行手工电弧焊接；置“埋弧焊”位置图6－5MZ焊机前面板时，可进行埋弧焊接；（6）控制方式选择开关此开关置“近控”位置时，可在弧焊电源控制面板上调节焊接电流大小；置“遥控”位置时，可在埋弧焊车控制箱上调节焊接电流大小；（7）弧焊电源输出正极，接焊车；采用直流反接。72（8）控制电缆插座通过控制电缆连接控制箱，提供控制箱工作电源，传输弧焊电源与控制箱之间控制信号；六、MZ系列焊机的安装1、本设备不需固定安装，但应放置在干燥通风处。（1）设备安装时的外部连线如图6－7所示。图6－7焊机和小车连接示意图2、使用前的检查2.1不接通电源对弧焊电源进行检查，主要检查项目如下：（1）弧焊电源的输入电缆连接是否正确可靠；（2）前面板上的工作方式选择开关和控制方式选择开关是否处于正确的位置；（3）输出电缆连接是否正确可靠；（4）控制电缆连接是否正确可靠；（5）接地螺栓地线是否连接可靠。2.2通电空载检查（1）合上配电板或配电柜上的电源开关，接通380V电源，弧焊电源控制面板电源指示灯亮；（2）拨动工作开关置“1”位置时，“工作”指示灯亮，冷却风扇运转。（3）工作方式选择开关置“手弧焊”时，电压表有空载电压指示，调节焊接电流旋钮，可改变焊接电流预置值；工作方式选择开关置“埋弧焊”时，电压表空载电压指示为零；（4）拨动工作开关置“0”位置