碳弧焊

　　碳弧焊是一種焊接方法，其電弧是在不熔化的碳（石墨）電極與工件之間，或在兩個碳電極之間形成的。后一方法是一種變化形式，稱為雙極碳弧焊。另外兩種變化形式（有保護碳弧焊和氣體碳弧焊）工業上已不再使用。盡管碳弧焊幾乎都已被其他焊接方法所代替，但仍有許多場合可以利用它。碳弧只是作為熱源使用。在這方面它與鎢極氬弧焊相似。碳弧通常能達到3870～5000℃的高溫，其溫度隨所用電流大小而定。由于電極燒損很慢，故在使用填充金屬時電極對熔敷金屬的成分沒有明顯的影響。

　　碳弧焊基本原理

　　碳弧焊有兩種形式。一種是利用單個碳極，在碳極與工件之間產生電弧，這種形式叫單電極碳弧焊；另一種是采用兩個電極，電弧在兩個碳極之間產生，這種形式叫雙電極碳弧焊。焊接時，碳極與工件之間的電弧加熱并熔化工件和填充焊絲，熔池金屬凝固后形成焊縫。盡管碳極被認為是非熔化極，但是其損耗速度很快，這是因為碳極容易分解并產生由一氧化碳和二氧化碳組成的保護氣氛。這種混合氣體排開電弧和熔池周圍的空氣，防止了氧氣和氮氣污染熔池金屬。如果需要使用填充焊絲，則一般選用與母材成分相同的焊絲。

　　碳弧焊工藝

　　碳弧焊操作一般采用左焊法。大厚度焊件宜用右焊法，以獲得較多的熱量熔化金屬，有利于從熔池中排除氧化物、熔渣及氣體。

　　在石墨塊上引燃電弧后，電極沿焊縫長度方向作往返移動，預熱接頭，待形成熔池時即添加焊絲。在焊接過程中，焊炬也應略作縱向往返運動。電極與焊件的夾角為75～80。，距離為25～35mm。焊絲與焊件的夾角為35～45。。

　　采用水冷結構的焊炬。焊炬夾頭按電極外形開鉗口槽，使接觸良好。

　　碳弧焊接電流可根據鋁及鋁合金的牌號、尺寸、接頭型式、坡口形式及電極材料等選擇。盡量采用大電流和長電弧，以獲得足夠的熔深。碳極伸出焊炬夾頭的長度以150mm為宜，過長則加速其氧化燒損。

　　為減少大電流碳弧焊時的磁偏吹現象，可改變焊件接線位置（如在焊件兩端均接上電纜），壓短電弧長度，縮小碳極與焊件間的傾斜角，或在碳極外緣附加與電弧相串聯的縱向磁場線圈，等等。

　　碳弧焊應用范圍

　　碳弧焊可焊接的金屬主要是低碳鋼和低合金鋼，另外還可焊接銅和其他有色金屬。但其最重要的應用是釬焊和耐磨堆焊。碳弧焊還可用來進行鑄件的補焊，填充材料可采用鑄鐵或青銅絲。可焊的工件厚度范圍和使用接頭類型類似于手工電弧焊。