《【2017年整理】焊接方法及介绍.ppt.Convertor》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】焊接方法及介绍.ppt.Convertor（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六讲一、内容1、焊接方法二、习题1、名词解释：焊芯、埋弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、等离子弧切割、等离子弧焊接、电阻焊、点焊、缝焊、对焊、摩擦焊、钎焊、电渣焊。2、焊条药皮的作用有哪些？3、手工电弧焊主要特点有哪些？4、埋弧焊的特点有哪些？5、氩弧焊的特点有哪些？6、CO2 焊的特点有哪些？7、摩擦焊的特点有哪些？一、 焊条电弧焊焊条电弧焊(即手工电弧焊)：利用焊条与工件间产生电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊接的方法。第二节 焊接方法1、焊条电弧焊的焊接过程电弧在焊条与被焊工件之间燃烧。电弧热使工件和焊芯同时熔化形成熔池，同时也使焊条的药皮熔化和分解。药皮熔化后与液态金属发生物理化学反应
2、，所形成的熔渣不断从熔池中浮起；药皮受热分解产生大量的 CO2、CO 和 H2 等保护气体，围绕在电弧周围，熔渣和气体能防止空气中氧和氮的侵入，起保护熔化金属的作用。当电弧向前移动时，工件和焊条不断熔化汇成新的熔池。原来的熔池则不断冷却凝固，构成连续的焊缝。2、电焊条焊芯(埋弧焊时为焊丝)是组成焊缝金属的主要材料。它的化学成分和非金属夹杂物的多少将直接影响焊缝质量。（1）焊芯焊芯的作用：导电：作为电极，产生电弧；填充焊缝：作为填充金属，与熔化的母材一起组成焊缝金属； 是用矿石粉、合金粉这些原料按一定比例配制后，压涂在焊芯外面。 （2）焊条药皮药皮的作用：提高电弧燃烧的稳定性，减少飞溅，同时改善
3、焊缝的成形；机械保护作用，熔化后形成气体和熔渣用来保护溶质金属和焊条熔化后形成的熔滴，防止氧化和氮气熔到液态金属中；冶金处理作用，去除有害元素，增加有用合金元素，即脱氧、去氢、除硫、渗合金等。 1）种类：我国按化学成分分七大类碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条及焊丝、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。2）型号：是国家标准中规定的各种系列品种的焊条代号。（3）焊条的种类、型号和牌号 例如碳钢焊条型号 E4303、E5015、E5016 等。“E”表示焊条；前两位数字表示焊缝金属的抗拉强度等级；第三位数字表示焊条的焊接位置。“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接(平、立、仰、横
4、) ；“2”表示焊条适用于平焊及平角焊；“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合表示焊接电流种类及药皮类型，如“03”为钛钙型药皮交流或直流正、反接， “15”为低氢钠型药皮，直流反接， “16”为低氢钾型药皮，交流或直流反接。3）牌号：是焊条行业统一规定的各种系列品种的焊条代号。焊条牌号一般用一个大写拼音字母和三个数字表示。如 J422、J507 等。拼音字母表示焊条的大类。如“J”表示结构钢焊条(碳钢焊条和普通低合金钢焊条 )， “A”表示奥氏体不锈钢焊条，“Z”表示铸铁焊条等；前两位数字表示各大类中若干小类。如结构钢焊条前两位数字表示焊缝金属抗拉强度等级，其等级有42、50、
5、55、60、70、75、85 等，分别表示其焊缝金属的抗拉强度大于或等于420、500、550、600、700、750 和 850MPa；最后一个数字表示药皮类型和电流种类。4）焊条还可按熔渣性质分为酸性焊条和碱性焊条两大类。药皮熔渣中酸性氧化物（如 SiO2、TiO2、Fe2O3）比碱性氧化物（如CaO、FeO、MnO、Na2O）多的焊条为酸性焊条。特点：适合各种电源，操作性较好，电弧稳定，成本低，但焊缝塑、韧性稍差，渗合金作用弱，故不宜焊接承受动载荷和要求高强度的重要结构件。药皮熔渣中碱性氧化物比酸性氧化物多的焊条为碱性焊条。特点：一般要求采用直流电源，焊缝塑、韧性好，抗冲击能力强，但操作
6、性差，电弧不够稳定，价格较高，故只适合焊接重要结构件。母材的力学性能和化学成分。焊接低碳钢和低合金高强度钢时，根据母材的抗拉强度按“等强”原则选用相同强度等级的结构钢焊条；焊接不锈钢时，选用与母材化学成分类型相同的不锈钢焊条；对于碳、硫、磷含量多的淬硬倾向大的容易裂的母材，应选用碱性焊条。焊件的工作条件和结构特点。对于承受交变载荷、冲击载荷的或其它性能要求高的重要结构，或形状复杂、厚度大、刚性大的容易裂的焊件应选用碱性焊条。 焊接设备和施工条件。焊接现场缺少直流弧焊机而又必须用碱性焊条时，应选用交、直流两用的低氢钾型药皮的碱性焊条。 （4）焊条的选用 基本原则：保证焊缝金属与母材具有同等水平的
7、性能。 3、手工电弧焊主要特点灵活方便，适应性强。它可以在各种焊接位置和各种焊接结构的各个部位进行焊接。设备简单，便宜。生产率低。对焊工操作技术要求高。5、应用范围一般适用于单件、小批生产，厚度 2mm 以上，各种常用金属材料，各种焊接位置的焊缝和短的、不规则的焊缝。 埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。焊剂：焊接时能够熔化形成焊渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质。 二、 埋弧焊1、埋弧焊的焊接过程随着电弧向前移动，电弧把熔池金属推向后方，并且不断熔化前方的母材、焊丝和焊剂，熔池后方的液态金属冷却凝固就形成焊缝。 连续送进的焊丝和焊件之间产生电弧，把焊件、焊丝和电弧
8、附近的焊剂熔化，熔化的金属形成熔池，熔化的焊剂形成熔渣，浮在熔池的上面，这些熔渣和电弧周围的熔渣膜把电弧和熔池封闭起来，隔绝空气，保护熔池金属和焊池熔化后形成的熔滴。2、埋弧焊的特点生产率高。由于焊丝没有药皮，焊丝嘴的伸出长度短，焊接电流大，工件熔深大，可以不开坡口或坡口开得小一点。生产率比手工电弧焊提高 510 倍。 焊接质量高而且稳定。这是因为埋弧自动焊的保护效果好，而且采用机器操作，焊接工艺参数稳定，焊接质量好，焊接成形也比较美观。 节省金属材料。埋弧焊热量集中，熔深大，2025mm 以下的工件可不开坡口进行焊接，而且没有焊条头的浪费，飞溅很小，所以能节省大量金属材料。改善了劳动条件。埋
9、弧焊看不到弧光焊接烟雾也很少，焊接时只要焊工调整、管理焊机就可自动进行焊接，劳动条件得到很大改善。3、埋弧焊的应用范围厚度4mm 的中、厚板。因为熔深大，焊薄板容易烧穿。平焊或平角焊位置焊缝；长直径或较大直径的环缝等规则焊缝；成批生产。不一定是焊件的数量多，只要同类焊缝的数量多就可以认为是成批生产。 适用于同时具备下列条件： 4、埋弧焊的焊丝与焊剂1）焊接时作为填充金属或同时作为导电电极的金属丝。2）作用：与焊条芯是相同的，起导电和填充的作用。 3）常用的焊丝牌号有 H08A、H08MnA、H10Mn2 等。 （1）焊丝（2）焊剂作用与焊条药皮的作用也是类似的，一是机械保护作用；二是冶金处理作
10、用。埋弧焊焊剂根据制造方法不同分为熔炼焊剂和陶质焊剂两大类。 1）熔炼焊剂是把一定比例的各种配料放在炉内熔炼，然后经水冷沥化、烘干筛选而制成。我国大量使用熔炼焊剂。2）陶质焊剂是把粉料加入适量的粘结剂经过混合搅拌沥化和低温烘干而成，又称粘结焊剂。3）焊剂牌号HJ431HJ：表示埋弧焊用熔炼焊剂；4 表示焊剂为高锰型；3 表示焊剂为高硅低氟型；1 表示牌号编号为 1。埋弧焊的焊丝和焊剂要配合使用。5、埋弧焊工艺埋弧焊要求更仔细地下料、准备坡口和装配。焊接前，应将焊缝两侧 5060mm 内的一切污垢与铁锈除掉，以免产生气孔。埋弧焊一般在平焊位置焊接，用以焊接对接和丁字形接头的长直线焊缝和对接接头环
11、形焊缝。对接厚 20mm 以下工件时，可以采用单面焊接。工件厚度超过 20 mm 时，可进行双面焊接，或采用开坡口单面焊接。由于引弧处和断弧处质量不易保证，焊前应在接缝两端焊上引弧板与引出板，焊后再去掉。为了保持焊缝成形和防止烧穿，生产中常采用各种类型的焊剂垫和垫板，或者先用焊条电弧焊封底。焊接筒体对接焊缝时，工件以一定的焊接速度旋转，焊丝位置不动。为防止熔池金属流失，焊丝位置应逆旋转方向偏离焊件中心线一定距离 a，其大小视筒体直径与焊接速度等而定。随着科学技术的发展，就提出了象铝、钛等容易氧化的有色金属的焊接问题，埋弧焊和手工电弧焊等普通方法是不能满足它们的质量要求的。因为焊接过程中熔池和熔
12、滴要受到氧化，会影响金属的融合，焊接质量就比较差。就出现了惰性气体保护焊。三、 气体保护焊（一）氩弧焊使用氩气作为保护气体的气体保护电弧焊。氩气是惰性气体，不和工件发生化学反应，也不溶解于液态金属中，是理想的保护气体，焊接质量好。氩气在空气中只占 0.94 氩弧焊过程（1） 电极为高熔点的铈钨棒，焊接时不熔化，但有少量的烧损。所以焊接电流不能太大，一般用于焊接厚度12 时，燃烧所形成的火焰称为氧化焰。火焰中有过量的氧，对熔池金属有强烈的氧化作用，适合焊接黄铜与镀锌铁板。根据氧与乙炔体积的混合比例，火焰分为中性焰、碳化焰和氧化焰三种(1)中性焰 当氧与乙炔体积混合比为 1.11.2 时、燃烧所形
13、成的火焰称为中性焰这种火焰对焊件无化学反应，应用最广，用于焊接碳钢，紫铜和低合金结构钢。3、乙炔瓶是表面涂白色的无缝钢管瓶，瓶内装有浸满丙酮的多孔充填物，以溶解乙炔，并使乙炔安全地贮存在瓶中。使用时，溶入丙酮的乙炔通过瓶阀压力降低而不断逸出。4、 减压器，又叫氧气表。它的作用是把氧气瓶的输出压力降低为工作压力，并保持焊接过程中氧气压力不变。 三 气焊设备1、气焊所用设备有氧气瓶，乙炔瓶，减压器和焊炬等。这些设备用软管连接，形成工作系统，如图 2、氧气瓶是贮存高压氧气的容器，由无缝钢管制造，表面涂天兰色，一般容积 40L，贮氧最高压力为 147MPa。使用时，应避免撞击和温度过高。5、 焊炬：又
14、叫焊枪。它是将乙炔与氧气均匀混合，并调节火焰正常燃烧的气焊工具，每支焊炬备有 5 个孔径不同的焊嘴，以便用于焊接不同厚度的焊件。四、气焊工艺气焊焊缝按空间位置也分为平、横、立、仰四种。接头类型以对接为主，焊接低碳钢用的焊丝为普通的低碳钢丝，不用焊剂(药) ，其工艺要点为：1、确定乙炔的消耗量 焊接碳钢时。可按下列公式计算 V=（100-150) 式中，V乙炔消耗量(Lh) ；钢板厚度(mm)。 计算出乙炔消耗量后，可选择相应的焊炬及其焊嘴号。H01-6 型焊炬 5 个焊嘴的乙炔消耗量分别为焊嘴号有 1#、2#、3#、4#、5#对应耗氧量 L/h 是 170、240、280、330、430。2、
15、施焊方法 按焊炬与焊丝沿焊缝移动方向的不同，分为左焊法和右焊法。（1）左焊法是焊丝与焊炬同时向左移动，火焰指向待焊部分的操作方法。特点：操作者便于观察熔池与焊件表面的加热情况；但热量散失大，冷却较快，焊缝易氧化适用于焊接 5mm 以下的薄钢板和低熔点的金属。（2）右焊法是焊丝与焊炬同时向右移动，火焰指向已焊部分的操作方法。特点：此法对熔池保护好，焊缝冷却缓慢，热量利用率高。但是，不易掌握，主要用于焊接厚度为 5mm 以上的钢结构焊件。八、钎焊钎焊：利用熔点比焊件低的钎料作为填充金属，加热时钎料熔化而将焊件连结起来的焊接方法。钎焊过程：将表面清理好的工件以搭接形式装配在一起，把钎料放在接头间隙附
16、近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料的熔点温度后，钎料熔化，借助毛细管作用钎料被吸入并充满固态工件间隙，液态钎料与工件金属相互扩散溶解、冷凝后即形成钎焊接头。分类：根据钎料熔点的不同，钎焊可分为硬钎焊与软钎焊两类。钎焊过程上一页下一页后 退退 出1、硬钎焊定义：钎料熔点在 450以上，接头强度在 200MPa 以上。钎料：铜基、银基和镍基钎料等。应用：（1）银基钎料钎焊的接头具有较高的强度、良好的导电性和耐蚀性，而且熔点较低，工艺性好。但银钎料较贵，只用于要求高的焊件。（2）镍铬合金钎料可用于钎焊耐热的高强度合金与不锈钢。工作温度可高达 900。但钎焊时的温度要求高于 1000以上，工艺要求很严。（3）硬钎焊主要用于受力较大的钢铁和铜合金构件的焊接(如自行车架、带锯锯条等) 以及工具、刀具的焊接。2、软钎焊定义：钎料熔点在 450以下，接头强度较低，一般不超过 70MPa。钎料：
