振動電弧堆焊的工作原理是焊絲在送進(jìn)的同時按一定頻率振動,造成焊絲與工件周期性的短路、放電,使焊絲在12~22V較低電壓下熔化,并穩(wěn)定地堆焊到工件表面。
振動堆焊設(shè)備主要包括堆焊機(jī)床、堆焊機(jī)頭、電源、電氣控制柜和冷卻液供給裝置等。堆焊電源一般采用直流電源,而堆焊機(jī)頭用以使焊絲按一定頻率和振幅振動,并以一定速度送入堆焊處。按產(chǎn)生振動的方式不同可分為電磁式和機(jī)械式。振動電弧堆焊是在直流低壓電路中串接電感器,空載時焊絲與工件未接觸,電流等于零,電壓為空載電壓。當(dāng)焊絲振動到與工件接觸時,電路短路,電壓迅速下降到零,電流增加到最大,接觸處強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱量加熱了焊絲端部。當(dāng)焊絲向上運(yùn)動時,焊絲與工件接觸端被拉抻成縮頸,截面積減小,電阻加大,溫度升高,金屬絲被熔化。焊絲被拉斷的瞬間,焊絲與工件表面分離,產(chǎn)生間隙,電流急劇下降。與此同時,貯存在電感線圈中的磁能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,產(chǎn)生自感電勢,增加了焊絲與工件間的電壓,迅速達(dá)到電弧放電的電壓,介質(zhì)被擊穿開始發(fā)生電弧放電。在電弧作用下,使焊絲金屬熔化,形成堆焊層,這是肪沖放電階段。在下一次振動循環(huán)中,重復(fù)短路階段到脈沖放電階段,如此反復(fù)構(gòu)成振動堆焊的全過程。
振動電弧堆焊具有熔池淺、熱影響區(qū)小、堆焊層薄而均勻、工件變形較小、生產(chǎn)率較高、勞動條件較好等優(yōu)點(diǎn)。但是振動電弧堆焊時焊劑的保護(hù)作用差,氫、氧、氮易浸入電弧區(qū)和熔池,在堆焊層與基體的結(jié)合處易產(chǎn)生針眼狀氣孔;堆焊層氫含量高,易產(chǎn)生裂紋。堆焊層受熱和冷卻不均勻,易造成組織和硬度不均勻。為了防止焊絲和焊嘴熔化粘連或在焊嘴上結(jié)渣,需向焊嘴供給少量冷卻液。
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