焊接、气割设备及操作手法

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1、焊接 气割设备及操作手法技术教材 2015年8月18日 2 目录 一 电焊简介1 1电焊机工作原理及结构1 2焊接时手法及电流 焊条的选用二 氩弧焊简介2 1氩弧焊机工作原理及结构2 2氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择2 3氩弧焊机常见故障处理方法三 气割简介3 1气焊和气割的原理及组成3 2气焊 气割的割嘴的选用 火焰的调节 3 一 电焊简介 1 1电焊机工作原理及结构 交流弧焊机如下图所示 它是一个结构特殊的降压变压器 属于动铁芯漏磁式类型 焊机的空载电压为60 90V 工作电压为20 40V 电流调节范围为50 450A 4 一 电焊简介 1 1电焊机工作原理及结构 电焊机就是一个特殊

2、的变压器 普通电焊机的工作原理和变压器相似 是一个降压变压器 在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条 引燃电弧 在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接 1 初级 一次侧 电压U1 交流380V 单相 或220V 不随负载的变化而变化 其电压是恒定的 2 次级 二次侧 电压U2 随负载的变化而变化 1 空载电压 为了满足引弧与安全的需要 空载 焊接 时要求空载电压约为60 90V 这既能顺利起弧 又对人身比较安全 5 一 电焊简介 1 1电焊机工作原理及结构 3 交流电焊机具有焊接电流的可调节性为了适应不同材料和板厚的焊接要求 焊接电流可根据工件的厚度和所用焊条直径的大小任意调节所需的电流值我们通过旋

3、转手柄在空载的状态下调节电流 6 一 电焊简介 1 2 焊接时手法及电流 焊条的选用 一 引弧定义 手工电弧焊时 引燃焊接电弧过程 引弧方法 划擦法和直击法 如图 7 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 1 划擦法动作要领 末端对准焊件 手腕扭转一下 焊条在焊件上轻微划一下 提起2 4MM 在空中起弧 引燃焊条不大于15MM 往回拉 有一定电弧产生 后开始焊接 2 直击引弧法动作要领 末端对准焊件 手腕下弯一下 轻碰一下焊件 迅速提起2 4MM 即产生电弧 引弧后手腕放平 使电弧保持与用焊条直径适应范围 开始焊接 8 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 一 运条定义 电弧焊时 焊

4、把焊接母材的运行轨迹 常用的运条方法 1 直线形运条方法保持一定弧长 不作摆动 板厚3 5MM的不开坡口对接平焊 多层焊的第一层封底焊和多层多道焊 一 电焊简介 9 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 2 直线往返形运条法 来回直线 电弧拉长 向前跳动 待熔池稍凝 再焊接 适用薄板和间隙较大底层焊接3 锯齿形运条法 运用广泛 厚板 用于平焊 立焊 仰焊对接接头和立焊角接接头4 月牙形运条法 正 反 使焊缝两侧熔合较好 避免咬肉质量高 5 三角形运条法 正 斜 适开坡口焊缝 焊出较厚焊缝断面 10 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 各类运条手法图示 11 一 电焊简

5、介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 三 焊缝的起头 接头及收尾1 起头 刚操作 电弧拉长 对焊缝预热 往复运条 使端部熔深和所需宽度后再正常焊接 2 接头 一根焊条不可能焊完一道焊缝接头 如图几种方式 12 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 焊条分类 1 按熔渣碱度分 酸性 碱性2 按焊条药皮成分分 钛钙型 钛铁矿型 低氢型 铁粉3 从用途角度分 低温钢 堆焊 结构钢 钼 钼铬耐热钢不锈钢 铬不锈钢 奥氏体不锈钢 铸铁 镍及镍合金 铝及铝合金 13 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 一 酸性 碱性焊条使用比较 1 酸性焊条 含氧化铁 氧化钛 氧化硅 优点 电

6、弧柔软 飞溅小 熔渣流动性好 型美观 平滑 可交 直流两用 缺点 焊接使合金元素烧损多 塑性和韧性差 2 碱性 大理石 萤石 焊条 缺点 电弧不稳 熔渣覆盖性差 焊缝表面凸起 波纹粗糙 向上立焊易操作 优点 塑性和韧性高 一般焊接重要结构 压力容器和钢性较大的结构使用 14 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 二 按焊条用途分类 国内现行分类 主要是依据焊条国家标准和机械工业委员会编制的 焊接材料产品样本 共分成10大类 15 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 三 焊条型号及牌号表示方法型号的含义 焊条 焊条类别 如熔敷金属抗拉强度 使用温度 焊芯金属类型及化学成

7、分 药皮类型 焊接电源 划分 碳钢焊条型号划分 根据G5117 5 碳钢焊条 标准规定 见表1 6主要按熔敷金属抗拉强度 药皮类型 焊接位置和焊接电流划分 16 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 17 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 18 一 电焊简介 1 2焊接时手法及电流 焊条的选用 注 1 EA322型焊条适宜单道焊 2 直径大于4MM的E5014 E5015 E5016 E5018及直径不大于5MM的其他型号焊条 适用立焊和仰焊 二 氩弧焊简介 19 2 1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 一 氩弧焊的原理 氩弧焊是使用氩气作为保护气体的一种气体保护电弧

8、焊方法 1 熔池2一喷嘴3一钨极4一气体5一焊缝6一焊丝7一送丝滚轮 二 氩弧焊简介 20 2 1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 1 焊缝质量较高由于氩气是惰性气体 不与金属产生化学反应 同时氩气不溶解于液态金属 将其作为气体保护层 使高温下被焊金属中的合金元素不会氧化烧损 并且保护效果好 因此 能获得较高的焊接质量 2 焊接变形与应力小 特别适宜于薄件的焊接 3 可焊的材料范围广 几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊 4 操作技术易于掌握 容易实现机械化和自动化 二 氩弧焊的特点 二 氩弧焊机简介 21 直流氩弧焊 交流氩弧焊 根据所用的电极材料可分为 钨极氩弧焊 不熔化极 用TIG表示 熔化极

9、氩弧焊 用MIG表示 根据操作方式可分为 手工氩弧焊 半自动氩弧焊 自动氩弧焊 根据采用的电源种类可分为 2 1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 二 氩弧焊简介 22 2 1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 四 钨极氩弧焊设备 手工钨极氩弧焊设备由焊接电源 焊枪 供气系统 控制系统和冷却系统等部分组成 1 焊件2 焊枪3 遥控盒4 冷却水5 电源与控制系统6 电源开关7 流量调节器8 氩气瓶 二 氩弧焊简介 23 2 1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 控制系统 控制系统是通过控制线路 对供电 供气与稳弧等各个阶段的动作进行控制 二 氩弧焊简介 24 2 1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 三 焊枪

10、焊枪的作用是装夹钨极 传导焊接电流 输出氩气流和启动或停止焊机的工作系统焊枪分为大 中 小三种 按冷却方式又可分为气冷式和水冷式 当所用焊接电流小于150A时 可选择气冷式焊枪见下图 1 钨极2 陶瓷喷嘴3 枪体4 短帽5 手把6 电缆7 气体开关手轮8 通气接头9 通电接头 二 氩弧焊简介 4 供气系统 供气系统由氩气瓶 氩气流量调节器及电磁气阀组成 25 2 1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 1 氩气瓶 外表涂灰色 并用绿漆标以 氩气 字样 氩气瓶最大压力为15MPa 容积为40L 2 电磁气阀 是开闭气路的装置 由延时继电器控制 可起到提前供气和滞后停气的作用 二 氩弧焊简介 26 2

11、1氩弧焊机氩弧焊机工作原理及结构 3 氩气流量调节器在供气系统中起到起降压和稳压的作用及调节氩气流量 氩气流量调节器的外形如右图 二 氩弧焊简介 27 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 1 钨极直径与焊接电流 钨极直径应根据焊接电流大小而定 焊接电流通常根据焊件的材质 厚度来选择 二 氩弧焊简介 28 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 1 钨极直径与焊接电流 连续焊接时我们一般根据不锈钢板的厚度来选择焊接电流及焊丝的直径 二 氩弧焊简介 29 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 2 电弧电压 电弧电压主要由弧长决定 电弧长度增加 容易产生未焊透的缺陷 并使保护效果变

12、差 因此应在电弧不短路的情况下 尽量控制电弧长度 一般弧长近似等于钨极直径 3 焊接速度 焊接速度通常是由焊工根据熔池的大小 形状和焊件熔合情况随时调节 过快的焊接速度会使气体保护氛围破坏 焊缝容易产生未焊透和气孔 焊接速度太慢时 焊缝容易烧穿和咬边 二 氩弧焊简介 30 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 4 氩气流量与喷嘴直径 喷嘴直径的大小 直接影响保护区的范围 一般根据钨极直径来选择 按生产经验 2倍的钨极直径再加上4mm即为选择的喷嘴直径 流量合适时 熔池平稳 表面明亮无渣 无氧化痕迹 焊缝成形美观 流量不合适 熔池表面有渣 焊缝表面发黑或有氧化皮 氩气的合适流量为0 8 1

13、 2倍的喷嘴直径 二 氩弧焊简介 31 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 5 喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以8 14mm为宜 距离过大 气体保护效果差 若距离过小 虽对气体保护有利 但能观察的范围和保护区域变小 6 钨极伸出长度 为了防止电弧热烧坏喷嘴 钨极端部应突出喷嘴以外 其伸出长度一般为3 4mm 伸出长度过小 焊工不便于观察熔化状况 对操作不利 伸出长度过大 气体保护效果会受到一定的影响 二 氩弧焊简介 32 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 用焊点试验法来判断气体保护的效果 具体的方法是在铝板上点焊 电弧引燃后焊枪固定不动 待燃烧5 10s后断开电源 这

14、时铝板上焊点周围因受到 阴极破碎 作用 出现银白色区域 这就是气体有效保护区域 称为去氧化膜区 其直径越大 说明保护效果好 1 钨极 2 焊枪 3 焊件 二 氩弧焊简介 33 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 手工钨极氩弧焊操作要点 1 引弧通常手工钨极氩弧焊机本身具有引弧装置 高压脉冲发生器或高频振荡器 钨极与焊件并不接触保持一定距离 就能在施焊点上直接引燃电弧 如没有引弧装置操作时 可使用纯铜板或石墨板作引弧板 在其上引弧 使钨极端头受热到一定温度 约1s 立即移到焊接部位引弧焊接 这种接触引弧 会产生很大的短路电流 很容易烧损钨极端头 通常不建议使用此方法引弧 二 氩弧焊简介

15、34 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 2 持枪姿势和焊枪 焊件与焊丝的相对位置 平焊时持枪的姿势 焊枪 焊件与焊丝的相对位置一般焊枪与焊件表面成70 80 左右的夹角 填充焊丝与焊件表面为15 20 二 氩弧焊简介 35 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 3 焊丝送进方法 一种方法是以左手的拇指 食指捏住 并用中指和虎口配合托住焊丝便于操作的部位 需要送丝时 将弯曲捏住焊丝的拇指和食指伸直如下b图 即可将焊丝稳稳地送入焊接区 然后借助中指和虎口托住焊丝 迅速弯曲拇指 食指 向上倒换捏住焊丝如下a图 如此反复的填充焊丝 二 氩弧焊简介 36 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝

16、型号及选择 3 焊丝送进方法 另一种方法如下图所示夹持焊丝 用左手拇指 食指 中指配合动作送丝 无名指和小手指夹住焊丝控制方向 靠手臂和手腕的上 下反复动作 将焊丝端部的熔滴送入熔池 全位置焊时多用此法 二 氩弧焊简介 37 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 4 收弧一般氩弧焊机都配有电流自动衰减装置 收弧时 通过焊枪手柄上的按钮断续送电来填满弧坑 若无电流衰减装置时 可采用手工操作收弧 其要领是逐渐减少焊件热量 如改变焊枪角度 稍拉长电弧 断续送电等 收弧时 填满弧坑后 慢慢提起电弧直至熄弧 不要突然拉断电弧 熄弧后 氩气会自动延时几秒钟停气 以防止金属在高温下产生氧化 二 氩弧焊简介 38 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 5 焊接质量考核表 二 氩弧焊简介 39 2 2 氩弧焊基本手法介绍及焊丝型号及选择 5 焊接质量考核表 续前表 二 氩弧焊简介 40 2 3 氩弧焊及常见故障及处理方法 二 氩弧焊简介 41 2 3 氩弧焊及常见故障及处理方法 续前表 三 气割简介 42 3 1气焊和气割的原理及组成 一 气焊与气割的基本原理和适用范围 1 气焊气焊是利用可