關(guān)于采用藥芯焊絲在直流小電機(jī)機(jī)座焊接中的研究及應(yīng)用

李軍 劉軍鋒

【摘要】本文主要針對(duì)國(guó)內(nèi)直流系列小電機(jī)機(jī)座在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的剖析，通過(guò)采用一系列的工藝方法，最后確定了以更換焊材的方法，把以前使用的焊條和實(shí)芯焊絲用藥芯焊絲[1]代替，焊后進(jìn)行多次分析驗(yàn)證，從而取得了良好的效果，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)大大的提高了生產(chǎn)效率。

【關(guān)鍵詞】電機(jī)機(jī)座；藥芯焊絲；產(chǎn)品質(zhì)量；生產(chǎn)效率

About using flux-cored wire in the application research of small dc motor frame welding

Li Jun，Liu Jun-feng

（Xian Tech Full SIMO Electrical Co.，LtdXianShanxi710018）

【Abstract】In this paper， mainly for domestic small dc series motor frame many problems in the welding process carries on the detailed analysis， through the introduction of a series of technological process， and finally confirmed to change the weld material， the method of using the past electrode and a solid core wire core wires instead of with medicine， analyzed several times after welding， which achieved good effect， to ensure the product quality， and greatly improve the production efficiency.

【Key words】Motor frame；Flux cored-wire；Product quality；Production efficiency

1. 前言

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的直流小電動(dòng)機(jī)機(jī)座，由于設(shè)計(jì)上的限制，導(dǎo)致機(jī)座焊接位置空間非常狹窄，焊接時(shí)難度很大，造成焊縫的內(nèi)部質(zhì)量缺陷和外觀缺陷非常嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)很多廠家都一致反映直流小電機(jī)焊接外觀質(zhì)量太差。本文就這一問(wèn)題展開分析研究，尋求一種更好的方法進(jìn)行工藝上的優(yōu)化，解決這一難題。

2. 焊接缺陷[2]分析

機(jī)座產(chǎn)品的焊接主要是手工活，對(duì)操作者的技能要求比較高，通常采用型號(hào)為ER50-6的碳鋼焊絲或者J422焊條進(jìn)行焊接。焊后極容易產(chǎn)生缺陷，外觀缺陷主要有咬邊、焊瘤、內(nèi)凹、滿溢、表面氣孔、表面裂紋等，經(jīng)過(guò)探傷易發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部缺陷有氣孔、夾渣、裂紋等。針對(duì)其缺陷主要從焊材上分析如下。

（1）ER50-6焊絲焊接效率高，過(guò)渡方式為短路過(guò)渡，融滴遇見(jiàn)空氣急速冷卻，容易形成高點(diǎn)。

（2）J422焊條，融滴有熔渣的保護(hù)，焊縫成型好，但焊接效率低。當(dāng)焊接量大時(shí)，焊接質(zhì)量明顯下降，焊接缺陷也會(huì)隨之增加。

3. 工藝優(yōu)化

根據(jù)電機(jī)機(jī)座出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，工程人員準(zhǔn)備從焊材入手尋找一種在不影響力學(xué)性能的前期下同時(shí)具有ER50-6和J422優(yōu)點(diǎn)的焊材，隨后就查閱各方面的資料，選定了嘗試使用藥芯焊絲[3]做試驗(yàn)進(jìn)行研究分析，其中主要因?yàn)樗幮竞附z有以下幾個(gè)特點(diǎn)[4]。

（1）熔敷率高：由于藥芯焊絲氣體保護(hù)焊是圓周薄鋼皮導(dǎo)電燃弧，電阻熱貢獻(xiàn)大，電流可調(diào)范圍大，焊接規(guī)范及熔敷率比實(shí)心焊絲要大，因而熔敷率高。

（2）熔深大：由于圓周導(dǎo)電燃弧，藥芯焊絲比CO2 氣保護(hù)焊焊接穿透力強(qiáng)，用2 mm藥芯焊絲焊接規(guī)范為I=300 A，U=30 V，vc=30 m/h焊接時(shí)，熔深可達(dá)5 mm，熱影響區(qū)寬10 mm。有資料介紹，用于角焊縫焊接時(shí)可增加喉深，提高強(qiáng)度，減少焊角尺寸。如減少角焊縫喉高1.6 mm，就將減少焊縫金屬量50～60%。在對(duì)接時(shí)可減少坡口尺寸，一般比焊條電弧焊減少10°左右，在窄間隙焊時(shí)可比焊條電弧焊預(yù)留間隙減少50%左右。與實(shí)心焊絲相比，還不容易造成焊縫兩側(cè)熔合不良。

（3）工藝性[5]能好：藥芯焊絲比CO2 氣保護(hù)焊焊接電弧穩(wěn)定，飛濺小，成型好，有薄渣復(fù)蓋，脫渣性好。

（4）生產(chǎn)率高和節(jié)能節(jié)材：藥芯焊絲比CO2 氣體保護(hù)焊和焊條電弧焊生產(chǎn)率高，節(jié)能節(jié)材。

（5）綜合成本低：藥芯焊絲雖成本比焊條和實(shí)心焊絲高，但其綜合成本低，生產(chǎn)率高。

因此經(jīng)過(guò)多番查閱資料，確定外購(gòu)CHT711藥芯焊絲[6]做試驗(yàn)研究。

4. 焊材成分對(duì)比分析

4.1CHT711藥心焊絲融滴成分（見(jiàn)表1）：

5. 焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)

（1）力學(xué)性能試驗(yàn)是用來(lái)測(cè)定焊接材料、焊縫金屬和焊接接頭在各種條件下的強(qiáng)度、塑性和韌性。本次主要針對(duì)焊接接頭進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，從而測(cè)定焊接接頭的抗拉強(qiáng)度。

CHT711焊縫抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥480N/mm2；

Q235B抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥375 N/mm2。

（2）經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，測(cè)量的抗拉強(qiáng)度為422.8 N/mm2。

焊接接頭常溫拉伸試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)是焊接接頭的抗拉強(qiáng)度不低于母材抗拉強(qiáng)度值的下限較低一側(cè)的母材規(guī)定值進(jìn)行評(píng)定。從右圖可以看出，本次拉伸試驗(yàn)斷裂位置在母材區(qū)，焊縫區(qū)抗拉強(qiáng)度超過(guò)母材。實(shí)際測(cè)量值為Q235鋼材的抗拉強(qiáng)度（見(jiàn)圖1）。

6. 焊接試驗(yàn)及焊后檢驗(yàn)

經(jīng)過(guò)角焊縫的厚板焊接，多次試驗(yàn)取得合適的工藝參數(shù)，然后進(jìn)行機(jī)座的試制，解決了出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，后又經(jīng)過(guò)探傷，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題。以下為機(jī)座采用實(shí)芯焊絲和藥芯焊絲焊接的對(duì)比圖（見(jiàn)圖2、圖3）。

7. 結(jié)束語(yǔ)

（1）本文經(jīng)試驗(yàn)研究證明，采用藥芯焊絲代替焊條電弧焊和實(shí)心焊絲氣保護(hù)焊來(lái)焊接直流小電機(jī)的機(jī)座，焊接形成的焊縫接頭力學(xué)性能好，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的提升。

（2）藥芯焊絲已在國(guó)外得到很快的發(fā)展[7][8]，因?yàn)槠浜附拥倪m應(yīng)性好、摻合金易、熔敷率高、熔深大、工藝性能好、力學(xué)性能好、生產(chǎn)率高和節(jié)能節(jié)材綜合成本低的原因，已引起國(guó)內(nèi)專業(yè)人士的重視，同時(shí)也會(huì)是一次焊接材料的變革，進(jìn)一步讓國(guó)內(nèi)制造業(yè)與國(guó)外接軌，帶來(lái)新的機(jī)遇新的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]田志凌，潘川，梁東圖. 藥芯焊絲[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1999.

[2]蘇江東. 淺析焊接接頭的缺陷與預(yù)防[J]. 黑龍江科學(xué). 2013（11）.

[3]王元良. 藥芯焊絲焊工藝及設(shè)備研究[J]. 焊接技術(shù)，2001，30（12）：39～41.

[4]趙麗，張富巨.藥芯焊絲電弧焊的熔滴過(guò)渡與相關(guān)技術(shù)特性[J].焊接技術(shù)，2002，29（12）：36～39.

[5] 王寶，楊林，王勇. 藥芯焊絲焊接工藝性分析[J]. 焊接生產(chǎn)應(yīng)用，2008，（6）：45～48.

[6]李亞江. 焊接材料選用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[7]Masayuki NAGAMI. 氣保焊藥芯焊絲的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 電焊機(jī)，2007，37（6）：11～18.

[8]王元良，陳輝. 藥芯焊絲焊接材料的發(fā)展[J]. 電焊機(jī)，2008，38（7）：1～8.