随着我国船舶制造领域步伐的加快,大型分段焊接合拢工程也随之增加,厚板垂直焊缝采用EGW 技术代替传统的人工焊接,在质量提高的同时,生产效率提高了十几倍。以图解形式介绍EGW工作原理、设备构造,阐述了在EGW焊接中衬垫形式、工艺参数、焊丝对接头质量的影响及控制。
【船舶气电立焊工艺与参数控制】
随着中国船舶制造业的快速发展，大型船舶分段焊接的需求日益增长，其中，EGW（Electro-Gas Welding）技术作为一种创新的焊接方法，逐渐取代了传统手工焊接，显著提升了焊接质量和生产效率。EGW技术在厚板垂直焊缝的应用中，能够实现单面一次成形，最大焊接厚度可达46毫米，并且焊接效率相比焊条电弧焊提高10到20倍。
**1. 气电立焊工作原理**
气电立焊结合了熔化极气体保护焊和电渣焊的特点，其设备通过焊接电弧电压信号反馈调节焊接电流，同时根据电流信号控制焊丝干伸长和焊接小车的自动提升。焊接过程中，类似电渣焊的移动式水冷铜滑块用于阻挡正面熔融金属，固定式水冷铜垫板则用于焊缝背面封底，强制焊缝成形。焊接保护气体通常使用CO2。尽管电弧热是主要的能源，但与电渣焊的区别在于没有熔渣的电阻热参与。
**2. 气电立焊特点**
- **工艺稳定性强**：焊接过程稳定，易于操作。
- **焊缝质量高**：焊缝质量优良，如图2所示，减少了焊接缺陷。
- **高效生产**：生产效率显著高于焊条电弧焊，提高10倍以上。
- **单丝与双丝送丝**：根据焊接板厚，可以选择单丝或双丝送丝方式，如图3所示。双丝焊时，第一根焊丝需在熔深方向摆动。
**3. 工艺要点**
- **焊缝背面垫板**：背面垫板有陶瓷衬垫、双面水冷铜滑块以及自保护药芯焊丝的单面水冷铜滑块等不同形式，每种形式对应不同的焊接材料。
- **关键参数控制**：气电立焊的关键参数包括焊接电流、电弧电压、焊丝干伸长、焊接速度等。由于焊接位置垂直或接近垂直，熔池不断上移形成焊缝，因此对这些参数的精确控制至关重要。
**4. 衬垫形式的影响**
- **背面陶瓷衬垫**：提供稳定的熔池形状，减少焊穿风险。
- **双面水冷铜滑块**：保证焊缝两侧均匀冷却，提升焊缝质量。
- **自保护药芯焊丝**：无需额外保护气体，简化工艺流程。
**5. 参数控制对焊缝质量的影响**
- **焊接电流**：影响熔深和熔宽，过大可能导致烧穿，过小则可能造成未熔透。
- **电弧电压**：控制熔滴过渡，过高或过低都会影响焊接效果。
- **焊丝干伸长**：影响电弧稳定性，应保持适当长度以防止短路。
- **焊接速度**：决定熔敷率，过快可能导致焊接不足，过慢可能引起过热。
气电立焊的广泛应用表明，这种焊接技术在船舶制造中具有显著优势，对于提升大型船舶结构的焊接质量和生产效率具有重要意义。通过合理选择工艺参数和控制技术，可以确保焊接过程的高效性和焊缝的高质量。
