焊接方法以及设备

《焊接方法以及设备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接方法以及设备（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、焊接方法与设备焊接方法与设备 深圳市龙方自动化科技有限公司 （内训资料） 童庆莫编制 年8月2日 金属焊接金属焊接 金属焊接是指通过适当的手段，使两个 分离的金属物件（同种金属或异种金属 ）产生原子（分子）间接合而连成一体 的连接方法。 焊接不仅可以解决各种钢材的连接，而 且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、 锆等特种金属材料的连接。 焊接方法的分类(族系法) 螺 柱 焊 焊 条 电 弧 焊 埋 弧 焊 熔 化 极 气 体 保 护 焊 药 芯 焊 丝 电 弧 焊 钨 极 气 体 保 护 焊 等 离 子 弧 焊 气 焊 气 压 焊 铝 热 焊 电 渣 焊 电 子 束 焊 激 光 焊 电 阻 焊 ：

2、 点 凸 对 缝 冷 压 焊 超 声 波 焊 爆 炸 焊 摩 擦 焊 扩 散 焊 炉 中 钎 焊 火 焰 钎 焊 浸 沾 钎 焊 电 阻 钎 焊 感 应 钎 焊 电弧焊 压焊钎焊熔焊 基本焊接方法 电弧焊电弧焊 u电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电 弧作为热源的，它是目前应用最广泛 的焊接方法。 u分熔化极电弧焊和不熔化极电弧焊两 大类。 螺柱焊螺柱焊 u将金属螺柱或类似的其他金属紧固件（栓、钉等）焊接到工件（一 般为板件）上的方法叫做螺柱焊。 u螺柱焊接的方法：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊、电弧焊。 u（电弧法）螺柱焊：在螺柱焊接过种中，通过电源的输出和螺柱机 械运动的协调作用，首先在焊接螺柱和工件

3、之间引燃焊接电弧，螺 柱和工件被部分熔化，在工件上形成熔池，同时螺柱端形成熔化层 后，然后在压力的作用下，将螺柱端部浸入熔池，并将液态金属部 分挤出接头，从面形成再结晶的塑性连接或再结晶和重结晶混合连 接接头。当电弧熄灭后，保持几毫秒的短路电流，形成加压顶锻。 u螺柱焊分为： l电容放电尖端引燃螺柱焊 l拉弧式螺柱焊 u螺柱焊广泛应用于汽车、铁路、钢结构建筑、 锅炉制造、造船工业、金属容器制造、电器 设备制造、装饰行业、钣金加工等行业。 熔化极电弧焊熔化极电弧焊 u熔化极电弧焊是指用焊接过程中熔化的焊 丝做电极的一类电弧焊方法。 u这类焊接设备主要有：焊条电弧焊、埋弧 焊、熔化极气体保护焊（M

4、AGCO2）、药 芯焊丝电弧焊等。 不熔化极电弧焊不熔化极电弧焊 u不熔化极电弧焊是指用焊接过程中不 熔化的碳棒或钨棒做焊接电极的这一 类弧焊法。 u这类焊接设备主要有：钨极气体保护 焊、等离子弧焊等。 焊条电弧焊焊条电弧焊 u是电弧焊中发展最早、应用最广的一种焊接方法。它是以外 部包有药皮的焊条作为电极及填充金属，电弧是在焊条的端 部和被焊工件表面燃烧。药皮在电弧热的作用下，一方面可 以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池 表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。熔渣更重要的 作用是与熔化金属产生物理化学反应或添加合金元素。改善 焊缝金属性能。 u焊条电弧焊的特点：设备简单、轻

5、便、操作灵活；可以用于 其它焊接设备难以达到的部位进行焊接。 u焊条电弧焊应用范围：（配用相应的焊条）碳钢、不锈钢、 铸铁、铜、铝、镍及其合金的焊接 埋弧焊埋弧焊 u埋弧焊是以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在 焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将 焊材端部和局部母材熔化，形成焊缝。在电弧热的作用下，一 部分焊剂熔化成熔渣并与液态金属发生冶金反应。熔渣浮在金 属熔池的表面，一方面可以保护焊缝金属，防止空气的污染， 并与熔化金属产生物理化学反应，改善焊缝金属的成分及性能 ；另一方面还可以使焊缝金属缓慢冷却。 u埋弧焊的特点：焊接速度高、焊缝质量好；适合配自动机械使 用

6、；主要焊大型构件的直缝与环缝。 ； u埋弧焊的应用范围：碳钢、低合金结构钢、不锈钢、高强度结 构钢、高碳钢。 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊 u熔化极气体保护焊是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧 作热源，由焊矩喷嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接的。 u保护气体有氩气、氦气、CO2、O2或这些气体的混合气。 u用氩气或氦气作为保护气时，称为熔化极惰性气体保护电弧焊（ 在国际上简称为MIG焊）。 u以惰性气体与氧化性气体（O2、CO2）的混合气体作为保护气时 ，或以CO2气体或CO2+O2的混合气为保护气时，统称为熔化极活 性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。 u熔化极气体保护焊的特

7、点：焊接速度快、熔敷率高，可以进行各 种位置焊接。 u熔化极气体保护焊的应用范围： MIG焊：不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。 MAG焊：碳钢、合金钢。 药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊 u药芯焊丝电弧焊是利用连续送进的焊丝与工件之间燃 烧的电弧作热源来进行焊接的，可以认为是熔化极气 体保护焊的一种类型。所使用的焊丝是药芯焊丝，焊 丝的心部装有不同组成成分的药粉。焊接时，外加保 护气体（主要是CO2）,药粉受热分解或熔化，起着造 气、造渣保护熔池、渗合金及稳弧等作用。 u不加保护气体时，叫做自保护药芯焊丝电弧焊。这种 方法的焊丝伸出长度不会影响保护效果。 u药芯焊丝电弧焊的特点：除具有熔化极气

8、体保护电弧 焊的优点外，由于药粉的作用，在冶金上更具优点。 u药芯焊丝电弧焊的应用范围：用于大多数黑色金属各 种厚度、各种接头的焊接。 钨极气体保护电弧焊钨极气体保护电弧焊 u钨极气体保护电弧焊是利用钨极和工件之间的电弧使金 属熔化而形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化，只起电 极作用，同时由熔矩的喷嘴送进氩气或氦气作保护，在 国际上通称为TIG焊。 uTIG焊的特点：能很好地控制热输入，是薄板金属与打底 焊极好方法；焊接电流如采用脉冲形式，可以更好地控 制熔深、改善熔池凝固特点，以达到单面焊双面成形的 目的；焊缝质量高、焊接速度慢。 uTIG焊的应用范围：可用于所有金属的连接。尤其适用于 焊接铝

9、、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆 这些活泼金属。 等离子弧焊等离子弧焊 u等离子弧焊是利用电极和工件之间的压缩电弧（转移电弧）实行 焊接的。所用的电极通常是钨极。产生等离子弧的等离子气可用 氩气、氦气、氮气或其中二者的混合气。同时还通过喷嘴喷惰性 气体保护。焊接时可以外加填充金属，也可以不加填充金属。 u等离子弧焊的特点：电弧挺直、能量密度大，电弧穿透能力强； 对一定厚度范围内的金属，可以进行不开坡口对接焊；生产率高 ，焊缝质量好。设备复杂、焊接工艺参数的控制要求较高。 u等离子弧的应用范围：钨极气体保护电弧焊可焊接的绝大多数金 属，均可采用等离子弧焊接，与之相比，对于1mm以下的极

10、薄的 金属焊接，用微束等离子弧焊接优势更大。 气焊气焊 u气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法。应 用最多的是以乙炔气作燃料的氧乙炔火焰。 u气焊的特点：设备简单、操作方便；加热温度 、速度及生产率较低；热影响区较大，容易引 起变形。 u气焊的应用范围：可用于黑色金属、有色金属 及合金的焊接。一般适用于维修及单件薄板的 焊接。 气压焊气压焊 u气压焊也是以气体火焰为热源。焊接时将两对 接的工件的端部加热到一定温度，然后再施加 足够的压力，以获得牢固的接头，气压焊是一 种固相焊接。 u气压焊是不加填充金属，常用于铁轨和钢筋焊 接。 铝热焊（热剂焊）铝热焊（热剂焊） u铝热焊一般是指利用金属氧化物

11、和铝之间的氧化还原反应所产生的 热量，进行熔融金属母材、填充接头而完成焊接的一种方法。由于 金属氧化物与其他材料如硅、碳等的剧烈放热反应，也可作为热源 应用于焊接领域。因此，这种方法也被泛称为热剂焊。 u铝在足够高的温度下，与氧有很强的化学亲和力，可从多数的金属 氧化物中夺取氧，将金属还原出来。铁、铬、锰、镍、铜等都可被 铝从相应的氧化物中还原出来，同时放出大量的热。 u目前铝热焊主要用于铁路钢轨的现场焊接。 u电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法。焊接过程 是在立焊位置，在由两工件端面与两侧水冷铜滑块形成 的装配间隙内进行。焊接时利用电流流过熔渣产生的电 阻热将工件端部熔化。 u根据焊接时

12、所用电极形状不同，电渣焊分为丝极电渣焊 、板极电渣焊和熔嘴电渣焊。 u电渣焊的特点： 可焊工件厚度大（从30mm到300mm）,生产率高； 由于加热及冷却较慢，热影响区宽，显微组织粗大、 韧性低，焊接后需正火处理。 u电渣焊的应用：主要用于大断面对接接头及丁字接头的 焊接。其次用于钢结构的焊接及铸铁的组焊。 电渣焊电渣焊 电子束焊电子束焊 u电子束焊是利用高速电子聚焦后所形成的电子束轰击工 件表面时所产生的热能进行焊接的方法。 u电子束焊有高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空 电子束焊。 u电子束焊的特点：焊缝熔深大，熔宽小，焊缝金属纯度 高。 u电子束焊的应用范围：能进行熔化焊的金属及合金

13、都可 以用电子束焊接。但主要用于异种金属、易氧化金属及 难熔金属的焊接以及高质量的产品的焊接。 激光焊激光焊 u激光焊是利用大功率单色光子流聚焦而成 的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方 法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光 焊。 u激光焊的优点是不需在真空中进行，焊接 的接头和位置可达到微米级精度。 对焊对焊 u对焊是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊 方法。 u对焊可分为电阻对焊和闪光对焊两种。 u对焊的应用范围： l工件的接长。 l环形工件的对焊。 l部件的组焊。 l异种金属的对接。 点点 焊焊 u点焊是在焊件之间形成搭接面并压紧 在两电极之间，利用电阻热熔化母材 形成

14、焊点的电阻焊方法。 u点焊的应用范围：广泛用于汽车壳体 、配件、家具等低碳钢产品的焊接。 在航空、航天工业中，多用于连接飞 机、发动机、导弹、火箭等由合金钢 、不锈钢、铝合金、钛合金等材料制 成的部件。 u点焊通常适于焊接厚度小于3mm的冲 压、轧制薄板构件，有时也可焊接 6mm或更厚的金属板。但与熔焊相比 ，其接头承载能力低，搭接接头又增 加了构件的重量和成本，且需要昂贵 的特殊焊机，因而用于厚件焊接是不 经济的。 凸凸 焊焊 u凸焊与点焊的差别在于，凸焊的工件上需要预制一定形状和尺寸的凸点，焊 接过程中电流通过这些凸点实施放电熔合金属，达到金属工件连接的目的。 u凸焊主要用于焊接低碳钢和低

15、合金钢的冲压件，凸焊最适宜的厚度为0.5 4mm,其它厚度因凸点难制，所以不适合凸焊。 u凸焊的种类：有板件凸焊、线材交叉凸焊、管子凸焊、板材T型凸焊、螺钉 螺帽类零件凸焊等。 u凸焊的优点（同点焊相比）： l一次通电可同时焊接多个焊点，不仅生产效率高，而且没有分流的影响。 l由于电流密集于凸点，焊接区电流分布更集中，故可用较小的电流进行焊接 ，并能可靠地形成较小的熔核。 l凸点的位置准确，尺寸一致，各点的强度比较均匀。 l由于采用大平面电极，且凸点设置在一个工件上，所以可最大限度地减轻另 一工件外露表面的压痕。同时电极电流密度小、散热好、磨损小。 l工件表面的油、锈、氧化皮、镀层和其它涂层对

16、凸焊的影响较小，但干净的 表面更有利于焊接质量的稳定。 l可以焊接一些点焊难以焊接的板厚组合。凸焊可焊接6：1甚至更高的板厚组 合。 缝缝 焊焊 u缝焊是用一对滚轮电极代替点焊的圆柱形电极，在焊接 过程中滚轮压紧工件，滚轮转动驱动工件运动，同时滚 轮向工件馈送连续焊接电流，从而产生一个个熔核相互 搭叠的密封焊缝的焊接方法。 u缝焊广泛地应用于油桶、罐头罐、暖气片、厨卫产品、 汽车摩托车油箱等密封容器的薄板焊接。 u缝焊常见的接头形式有： l典型搭接 l偏置搭接 l折边搭接 l压平搭接 冷压焊冷压焊 u冷压焊是指在常温下只靠外加压力使金属产生强烈塑性变形 而形成接头的焊接方法。 u加压变形时，工件接触面的氧化膜被破坏并被挤出，能净化 焊接接头。所加压力一般要高于材料的屈服强度，以产生60 90的变形量。加压方式可以缓慢挤压、滚压或加冲击力 ，也可以分几次加压达到所需的变形量。 u冷压焊由于不需加热、不需填料，设备简单；焊接的主要工 艺参数已由模具尺寸确定，故易于操作和自动化，焊接质量 稳定，生产率高，成本低；不用焊剂，接头不会引起腐蚀； 焊接时接头温度不升高