带极电渣堆焊

与带极埋弧堆焊相比，ESW具有如下特点:

(1)熔敷率提高了60%-80%。

(2)由于熔深很浅(大约10%一15%的稀释率)，只有一半稀释到母材中。

(3)焊接电压低(24-26 V)。

(4)电流和电流密度大(60 rain宽焊带通过电流为l 000-1 250A，相应电流密度为33-42 A/mm2)，尤其是高速焊剂允许焊接电流超过2 000A，相应电流密度为70 A/ram2。

(5)提高了焊接速度(50%-200%)，导致覆盖面积提高。

(6)热输入量大致相同。

(7)焊剂烧损低(大约0.4-0.5 kg/kg)。

(8)ESW焊焊缝金属的固化速率很低，有利于气孔逸出，减少气孔缺陷。氧气能够从熔融的电渣池中逸出到表面;堆焊层金属表面相当干净，从冶金学角度看，减少了热裂和晶间腐蚀倾向。工业生产实际应用中，产品的焊缝表面相对基体金属，具有较高的熔敷率和较低的稀释率是非常重要的。带极埋弧堆焊已经广泛应用于表面大面积堆焊，但是电渣堆焊技术正在逐渐占据主导地位。

采用合理的堆焊工艺参数是保证电渣堆焊过程稳定，焊缝质量良好的有效手段。影响带极电渣堆焊质量的工艺参数最主要的有焊接电压、电流和焊接速度，其次还有干伸长，焊剂层厚度，焊道间搭接量、焊接位置等。

① 精确控制焊接电压对带极电渣堆焊具有重要意义，当电压太低，有带极粘连母材的倾向。电压太高，电弧现象明显增加，熔池不稳定，飞溅也增大，推荐的焊接电压可在20~30V之间优选。

② 焊接电流对带极电渣堆焊质量影响也较大。焊接电流增加，焊道的熔深、熔宽、堆高均随这增加，而稀释率略有下降，但电流过大，飞溅会增加。不同宽度的带极应选择不同的焊接电流，比如对φ75mm×0.4mm的带极，电流可在1000~1300A之间优选。

③ 随着焊接速度的增加，焊道的熔宽和堆高减小，熔深和稀释率增加，焊速过高，会使电弧发生率增加，为控制一定的稀释率，保证堆焊层性能，焊接速度一般控制在15~425px/min。

④ 带级电渣堆焊时，母材倾角会影响稀释率和焊道成形，一般推荐采用水平位置或稍带坡度(1º~2º)的上坡焊为宜。

⑤ 其他一些参数的推荐值为:带极伸出长度为25~35mm，焊剂厚度25~35mm，焊道搭接量5~l0mm。

带极电渣堆焊是在带极埋弧堆焊基础上发展起来的，具有较高的熔敷效率。带极电渣堆焊是它利用导电熔渣的电阻热熔化母材和焊带。

带极电渣堆焊是把持电流利过液态熔渣所发作的电阻热作为热源，焊条将电极(焊丝或板极)和焊件概 略消融，冷却后组成堆焊层的工艺法子。起头先在极板与评论底部之间引燃电弧，把持电弧热使焊剂消融组成渣池后，电弧燃烧，热源廉价由电弧热过渡到熔渣电阻热。因为消融的金属密度大，下沉组成液体金属熔池，熔渣密度小，浮于熔池下面，渣池笼盖在金属熔池概略，保护金属熔池不被气氛净化。跟着电极的不竭消融，熔池中液体金属和熔渣均不竭上升，离热源较远的下部液体金属，在冷却成形水套的强制冷却下凝聚成堆焊层。电渣槽中产生的热量熔化伸进电渣槽内的基体金属和焊带，电渣焊原理如图

与埋弧带极堆焊相比，熔融电渣良好的热导率避免了电弧飞溅。焊剂的成分对热导率、固化和粘性等都有影响。为了提高大电流下的熔敷层厚度，焊剂碱度和氟化物含量通常很高，使其具有较高的导电性和较低的粘性。电渣槽的温度大约为2 300℃，形成了薄层的导电液态熔渣，并能热辐射。由于大量的热量积累，采用水冷夹钳是非常有必要的。由于电流很大，所以ESW焊接机头比带极埋弧堆焊机头重很多。

获得稳定电渣过程的另一个必要条件是焊剂必须具有良好的导电性。一般电渣堆焊焊剂的电导率需达2~ 3Ω-25px-1，为普通埋弧焊焊剂的4~5倍。国内外采用的电渣焊剂多为烧结型。焊剂电导率的大小，取决于焊剂组分中氯化物(NaF、CaF2、Na3AIF6等)的多少，当氯化物(质量分数)少于40%，堆焊过程为电弧过程，在40%~50%范围大致是电弧、电渣联合过程;当氯化物大于50%后，可形成全电渣过程。CaF2既是良好的导电材料又是主要的造渣剂，因此CaF2通常是电渣堆焊焊剂的主要成分。

除了导电性外，焊剂还需有良好的堆焊工艺性(脱渣、成形、润湿性)及良好的冶金特性(合金元素烧损小，不利元素增量少)，适宜的粒度(一般比埋弧焊焊剂粒度细)。满足上述要求，已用于生产的焊剂种类很多，如有国外的FJ-1(日本)、EST122(德国)、Sandvik37S(美国);国产的SJ15、SHD202等等。

比如，ESAB公司生产的OKFlux 10.10用于60*0.5mm焊带焊接电流可达1800A， OK Flux 10.14用于60*0.5mm焊带焊接电流可达2300A，适用于奥氏体不锈钢的堆焊。OK Flux 10.11特别适合镍基合金的堆焊. OK Flux 10.12特别适用于小直径圆柱形物体的表面堆焊。

对于宽带极(带极宽度大于60mm)电渣堆焊，由于磁收缩效应，会使堆焊层产生咬边，随着带极宽度增加，堆焊电流增大，咬边现象越重，因此必须采用外加磁场的方法来防止咬边的产生(磁控法)。同时必须合理布置磁极位置，选择合理的激磁电流大小，外加磁场太强或太弱均会影响堆焊焊道的成形。二个磁极的磁控电流应可分别调整。比如对于非预热的平焊位置的工件，当带极为60mm×0.5mm时，磁控装置的南、北极控制电流分别为1.5A和3.5A;对于90mm×0.5mm的带极则分别为3A和3.5A。