焊接工艺简介-pdf

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1、 焊接工艺简介焊接工艺简介 课程大纲课程大纲 一. 焊接基本概念 二. 熔化极气体保护焊 三. 电阻焊 四. 激光焊 五. 材料焊接及其焊接性能 六. 异种钢焊接，异种金属（有色）焊接 七. 焊接缺陷种类及其产生原因防止措施 八. 焊接检验 2 一一. . 焊接基本概念焊接基本概念 3 焊接概念 焊接工艺种类 熔化焊 电阻焊 钎焊 加热 焊接概念焊接概念 通过加热或加压的方式，使两种或两种以上的同种或 异种材料，发生原子或分子之间的结合的工艺过程。 4 加压 焊接工艺（方法）种类焊接工艺（方法）种类 5 熔化焊熔化焊 熔焊： 在连接部位需加热至熔化状态， 一般不加压进行焊接方式。 6 电阻焊电

2、阻焊 电阻焊： 工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过工件产 生电阻热进行焊接方式。 7 钎焊钎焊 钎焊： 母材不熔化，只熔化起连 接作用的填充材料. 8 二二. .熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊 9 熔化极气体保护焊概念 手工CO2气体保护焊设备 机器人 CO2气体保护焊设备 CO2气体保护焊工艺特点 CO2气体保护焊熔滴过渡形式 CO2气体保护焊优点和缺点 CO2气体保护焊 焊接工艺参数及其影响 焊接设备的维护方法 MVI 1790 熔化极气体保护焊概念熔化极气体保护焊概念 熔化极气体保护焊概念：它是以熔化的金 属焊丝作为电极，并由气体作为保护的电弧焊。 熔化的金属焊丝分为：实芯和药芯

3、焊丝两种。 保护气体种类有： 惰性气体-He,Ar,此类熔化极气体保护焊也叫MIG焊; 氧化性混合气体-Ar+C02,Ar+CO2+O2,此类熔化极气体保护焊 也叫MAG焊; C02保护气体，CO2气体保护焊。 10 熔化极气体保护焊概念熔化极气体保护焊概念 熔化极气保焊： 利用焊丝和母材放 电产生电弧热熔化 焊丝和母材，形成 熔池。 熔化焊丝进入母材 与母材熔核冷凝后 形成焊缝金属。 喷嘴向焊缝区域导 出保护气体。 11 电弧高度LU熔宽 送丝速度VsI熔深 焊接速度VhQ熔深、熔宽 焊枪 送丝机 焊机 焊丝盘 手工手工CO2CO2气体保护焊设备气体保护焊设备 手工CO2气保焊焊机，焊 丝直

4、径一般小于1.6mm采 用直流平特性电源，直流 反接。 YFJC目前一般采用焊机 型号为 OTC/XD350 OTC 的手工气保焊机。此焊机 适合全位置焊接操作，焊 接速度达到5-10mm/s，此 焊接工作站投入成本较经 济。75。 何为焊机暂载率？ 12 机器人机器人 CO2CO2气体保护焊设备气体保护焊设备 机器人气体保护焊工 作站，YFJC零件厂目 前一般采用 FANUC100i系列机器 人，配置林肯焊机， TREGASKISS焊枪，伺 服变位机，密闭工作 房,组成工作站。 13 机器人空行速度达2000mm/s以上,焊接速度高达到5- 25mm/s以上，此焊接工作站投入成本较高。89。

5、 机器人焊枪 夹具 CO2CO2气体保护焊工艺特点气体保护焊工艺特点 CO2电弧的穿透力强熔深. 短路过渡,对于薄件防止烧穿减少变形。 焊缝含H量低冷裂倾向小. CO2气体价格低。 飞溅多，特别是焊接工艺参数不匹配时更严重。 防风性能差气孔。 弧光强眼炎。 14 CO2CO2气体保护焊熔滴过渡形式气体保护焊熔滴过渡形式 短路过渡：应用广 泛，适合薄板。主要 参数有基值电流，峰 值电流，焊接速度, 气体流量，干伸长。 15 颗粒过渡：对于一定直径焊丝，当增大焊接电流，并配以 高的电弧电压，这种颗粒过渡的电弧穿透力强，适合于中， 厚板。 为什么焊接电流高达300-500A，而当手触摸焊接电缆、焊枪

6、时（仅） 不至于触电，而有时焊机外壳带电却会导致触电事故发生？ CO2CO2气体保护焊优点和缺点气体保护焊优点和缺点 焊接效率高。速度快 可获得含氢量较低的焊缝。冷裂倾向小 焊接变形小（相对于手工电弧焊）。 无需清渣。 可全位置焊接。 飞溅多。 16 CO2CO2气体保护焊焊接工艺参数及其影响气体保护焊焊接工艺参数及其影响 焊接电流（I）：电流大，熔深大，熔滴射流，短路过度焊接飞 溅小，熔滴颗粒过渡飞溅较严重。 电弧电压（V）：电压高，电弧长,焊缝宽,较大飞溅。电压太低， 焊缝窄，飞溅也大。 焊接速度(V)：焊接速度过快，易引起两侧咬边。 焊丝干伸长(l)：超出导电嘴的未熔化焊丝长度。为焊丝直

7、径的 10-12倍. 保护气体流量：流量适当，太大形成紊流，保护效果反而差 林肯F355焊接，3mm钢板角焊缝，最佳焊接参数推荐： I=180IPM, V=22v,Weld Speed=10-14mm/s，C02流量=16L/Min。 17 CO2CO2气体保护焊焊接工艺参数及其影响气体保护焊焊接工艺参数及其影响 焊接电流（I）：电流大，熔深大，熔滴射流，短路过度焊接飞 溅小，熔滴颗粒过渡飞溅较严重。 电弧电压（V）：电压高，电弧长,焊缝宽,较大飞溅。电压太低， 焊缝窄，飞溅也大。 焊接速度(V)：焊接速度过快，易引起两侧咬边。 焊丝干伸长(l)：超出导电嘴的未熔化焊丝长度。为焊丝直径的 10

8、-12倍. 保护气体流量：流量适当，太大形成紊流，保护效果反而差 林肯F355焊接，3mm钢板角焊缝，最佳焊接参数推荐： I=180IPM, V=22v,Weld Speed=10-14mm/s，C02流量=16L/Min。 18 焊接设备的维护方法（焊接设备的维护方法（CO2CO2机器人气保焊为例）机器人气保焊为例） 日常保养维护： 1，检查焊机的排热风扇正常。 2，检查焊接电缆不破损，磨损。 3，检查C02气体管道不泄露。 4，检查机器人伺服马达无异音。 定期维护保养。 1，检查焊机接地正常。 2，定期清理吹去焊机内部灰尘。 3，定期对机器人外轴加油润滑。 19 三三. .电阻焊电阻焊 2

9、0 电阻焊概念 电阻焊分类 点焊机 机器人 点焊机设备 电阻焊工艺特点 电阻焊优点和缺点 电阻焊焊接工艺参数 电阻焊电极管理方法 MVI 1787 MVI 1789 电阻焊概念电阻焊概念 工件组合后， 通过电极施 加压力，利 用电流流过 焊接接头的 接触面所产 生的电阻热 Q=I2Rt，进 行焊接的方 法。 21 上电极 下电极 电极压力PRQ 电流IQ 焊接时间tQ 电阻焊分类电阻焊分类 点焊 凸焊 缝焊 对焊 22 点焊机点焊机 如图，点焊机上下电极一 般是圆柱状，焊机功率较 大。 YFJC点焊机型号：DN- 100,D-点焊机，N-工频， 100KVA。 此设备工作站投入成本小， 更换平

10、板状上下电极又可 进行凸焊。65 23 机器人机器人 点焊机设备点焊机设备 如图，机器人点焊机单元， 一般有机器人、伺服焊钳、 点焊机、焊接工作台、工 作房组成。 YFJC机器人单元型号由： 机器人FANUC2000iB- 210F，点焊机RT602HF- 406，伺服马达焊接工作 台。 24 此工作站投入成本大，工作效率高，焊接质量可控。128 伺服焊钳 电阻焊工艺特点电阻焊工艺特点 电流流过工件，靠工件之间的电阻产生热量形成熔核， 并加压后形成致密焊点。 焊接接头一般是搭接或对接形式。 通常有上下电极通过电流和加压完成焊接过程。 无焊接弧光，有焊接飞溅。 25 电阻焊优点和缺点电阻焊优点和

11、缺点 两金属在压力下从内部完成焊接接头，质量好，成本低。 热量集中变形小。 操作简单易于自动化 生产效率高。 焊接质量靠破坏试验检测多，无损检测方法少。 焊接接头搭接增加结构重量，设备能耗大。 26 电阻焊焊接工艺参数电阻焊焊接工艺参数 电极力（单位：Kgf） 预压时间(单位：周波) 焊接电流(单位：A) 焊接时间 维持时间 机器人型号:R2000iB-210F, 点焊机型号:RT602HF-406， 焊接板材厚度均=1.0mm，其 焊接参数如图示：飞 27 电阻焊焊接工艺参数电阻焊焊接工艺参数 28 ED POWER前管 旁侧板M6凸焊螺 母凸焊工艺参数。 电极压力150- 180Kgf。

12、电极压力单位 通常为：Mpa，可 通过汽缸缸径换 算。 电阻焊电极管理方法电阻焊电极管理方法 29 选对电极的材料。 确定电极修磨的周期。点焊厚板材料如200-400件电极必 须修磨，点焊薄板材料如400-800件后，电极必须修磨1次。 设备上电极使用次数到设定值须有报警提示。 确定电极修磨方法。 制定电极安装方法指导书，包括如何保证上下电极安装后 平面保证，电极冷却水流量及效果。 确定电极使用寿命，比如电极磨损到刻度线终止使用。 四四. .激光焊激光焊 30 激光焊概念 激光器设备 激光焊接设备 激光焊接主要特点 激光焊接工艺参数 激光焊在汽车行业应用 MVI 1788 REDLAKE 激光

13、焊概念激光焊概念 激光焊是以聚焦的激光束作为热源轰击焊接接缝，使 焊缝熔融后结合的一种焊接方法。 31 激光是利用辐射激 发光放大原理，使 工作物质受激而产 生一种单色性高， 方向性好及亮度大 的光，经过振镜和 透镜聚焦后，焦点 靠近焊缝接头供给 焊接所需要的高功 率密度热源。 激光焊概念激光焊概念 粒子数体系处于热平衡状态， 处于较高能级的上的 粒子数N2总是小于较低能级上的粒子数N1，即受激 吸收光子数大于受激辐射光子数。 而N2N1的情况，即受激辐射光子数大于受激吸收光 子数，可以产生受激辐射放大即激光。 为了产生激光，粒子体系需要受到某种形式的激励作 用，将低能级的粒子“抽运”到高能级

14、，是造成产生 激光的首要条件。 32 激光器设备激光器设备 一类是固体激光器，又称Nd:YAG激光器。Nd（钕） 是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构 与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06m，主 要优点是产生的光束可以通过光纤传送。 另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作 工作介质，产生平均为10.6m的红外激光，可以连 续工作并输出很高的功率。 33 激光器设备激光器设备 产生激光发射的器件装置称为激光器。 激光器一般由激光工作物质、激励系统，光学共振 腔三部分组成 34 激光器设备激光器设备 激励系统的作用是供给激光工作物质能量。 激光工作物质是指用来受激辐

15、射放大作用的物质， 它是激光器的核心，激光工作物质可以是固体、气 体、半导体等。 光学共振腔一般是一对相距一定距离的的反射镜 （平面或球面）组成。受激辐射的光子方向是随机 的，只有沿着轴向在共振腔来回反射不断加强，最 后形成稳定激光传播。 35 Disk Laser TruDisk6002 36 激光焊接设备激光焊接设备 37 激光焊接设备激光焊接设备 Disk Laser TruDisk6002 Laser light cable 38 激光焊接设备激光焊接设备 PFO 39 激光焊接设备激光焊接设备 HY-RLSK Cd-Rom-Start DR2K 1线 40 激光焊接设备激光焊接设备 Disk Laser TruDisk6002 41 激光焊接设备（光纤激光）激光焊接设备（光纤激光） Fiber Laser 美国工厂生产半导体激光模块，德国工厂生产光纤300种， 德国工厂同时是生产研发基地 xinzhanhui 42 激光焊接设备激光焊接设备 Fiber Laser 全光纤激光器采用双包有源光纤，高功率的泵浦 光在直径较大的内包层中传输，激光在直径很小 的纤芯中产生和传输，可获得理想的光束质量和 极小的光斑直径。 全封闭光路，具有免维护特性，全光纤激光器的 光路全部由光纤和光纤元件构成，整个光路完全 封闭在光纤波导中。 激光焊接主要特点激光焊接主要特点 速度快、深度大、变