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摘要：在拉弧螺柱焊時有時需要用輔助材料以能達到優質焊接。這些輔助材料是陶瓷環和供給保護氣體。它們用作輔助引燃和在螺柱引燃尖端脫氧，螺柱焊不使用輔助材料叫做電弧無保護自然燃燒。

在拉弧螺柱焊時有時需要用輔助材料以能達到優質焊接。這些輔助材料是陶瓷環和供給保護氣體。它們用作輔助引燃和在螺柱引燃尖端脫氧，螺柱焊不使用輔助材料叫做電弧無保護自然燃燒。由于大氣的滲透增加了焊接時飛濺物的生成，很強的氧化和出現焊接氣孔。焊縫加強高會不均勻和不美觀，焊接強度也會下降。在螺柱焊大量生產時，對于6 mm直徑的螺柱人們以降低焊接時間(10-30 ms)和增加焊接電流強度的方法來達到較強的焊接強度和較好的焊縫外形以及減少對氣孔生成的反應時間。使用螺柱尖端帶有浸入法蘭，增加焊接平面能達到增加強度。但是對大直徑螺柱要附有條件地使用下列輔助材料。
1. 陶瓷環
對于直徑超過10 mm螺柱最普遍的是采用陶瓷環作保護。它的本質作用有：
(1) 它能聚焦電弧在工件表面上，穩定電弧減少熱量損失和降低冷卻率以及避免電弧偏吹。
(2) 因為它容許高溫，在陶瓷環燃燒室形成的金屬蒸氣可以從切口排氣逸出。這樣就阻止了大氣在工件表面停留和減少大氣與熔池金屬的作用。
(3) 螺柱浸入工件陶瓷環橫向位移壓力能使熔池金屬形成的焊縫加強高定型成為一個環狀形。在橫向位置上施焊直徑8 mm螺柱時，僅能使用陶瓷環焊接。
陶瓷環是由便宜的物質組成，主要成分是鎂—鋁酸鹽和部分氧化鋁。重要的是要具有對溫度變化的穩定性。
但是，陶瓷環只能用于一次焊接，而且一旦熔化金屬固化后，通常是破裂除去。
陶瓷環應儲存在干燥的地方，假若陶瓷環變潮應當對受潮陶瓷環加熱干燥處理。
陶瓷環與螺柱裝配必須同心。傾斜和不均勻接觸陶瓷環的環口不能使用，否則影響螺柱在焊槍內向下運動，影響焊接質量。
根據ISO 13918標準，不同類型的螺柱配用相應的陶瓷環。
2. 保護氣體
保護氣體能代替陶瓷環對焊接熔池起保護作用，因為在電弧區的大氣被置換，這樣大大地減小焊接后氣孔的生成。大約螺柱直徑至12 mm和在自動送料螺柱焊時，使用保護氣體生產是可靠的。
螺柱焊使用保護氣體在焊接后要注意焊縫加強高不均勻，對于16 mm直徑的螺柱使用保護氣體的經驗是成功的。但是，要注意保護氣體電弧磁場偏移(電弧偏吹)的問題，同時也要注意保護氣體對螺柱和工件熔化起的作用，熔化金屬表面張力影響焊接加強高的形成和熔透深度。
在平面位置螺柱焊時，優先選用保護氣體是基本原則。附加陶瓷環可以改善焊縫加強高和限定電弧接近工件表面。
螺柱焊在使用保護氣體時，電弧電壓下降約3V；而焊接時要得到相同的電弧功率，電流必須提高10%。對于使用具有下降曲線的電流，低的電弧電壓強制達到穩定的焊接電流。
根據焊接螺柱的直徑，一般保護氣體的流量為4-8L/min.
通常焊接不銹鋼螺柱用混合氣體82%Ar和18% CO2；而對于鋁及鋁合金需用75%Ar和25%He。
3. 螺柱間引燃附加物
通常對于使用陶瓷環拉弧螺柱焊的螺柱，焊接時間超過150ms不是帶涂(噴)鋁就是用附加鋁球。因為鋁具有低電離特性，容易引燃。
由于附加物和氧的高親和力阻止了氧和碳的反應并使熔池鎮靜。此外，化合氮增加了焊縫的細度和減少氣孔的生成。
在氣體保護拉弧螺柱焊時，使用帶鋁附加物螺柱會使焊縫加強高不均勻和覆蓋氧化皮。

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螺柱焊輔助材料的種類和作用

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