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1、焊接实训,在机械制造工业中，使两个或两个以上零件联接在一起的方法，有螺钉连接、铆钉连接和焊接等。前两种连接都是机械连接，是可拆卸的。而焊接则是利用两个物体原子间产生的结合利用来实现连接的，连接后不能再拆卸。 为了实现焊接过程，必须使两个被焊物体(通常是金属)相互接近到原子间的力能够发生作用的程度，也就是说，要接近到像在金属内部原子间的距离一样。因此，焊接就需要采用加热、加压或加压同时也加热的方法来促使两个被焊金属的原子间达到能够结合的程度，以获得永久牢固的连接。,焊接实训-绪论,焊接实训-绪论,近代工业中应用的焊接方法很多，按焊接过程的特点可归纳为三大类。 1熔焊 这一类焊接方法的共同特点是，
2、利用局部加热的方法，将焊件的接合处加热到熔化状态，互相融合，冷凝后彼此结合在一起。常见的电弧焊、气焊就属于这一类。 2压焊 这一类焊接方法的共同特点是， 在焊接时不论对焊件加热与否，都施加一定的压力，使两个接合面紧密接触，促进原子间产生结合作用，以获得两个焊件间的牢固连接。电阻焊、摩擦焊就属于这一类。,焊接实训-绪论,3钎焊 它与熔焊有相似之处，也可获得牢固的连接，但两者之间有本质的区别。这种方法是利用比焊件熔点低的钎料和焊件一同加热，使钎料熔化，而焊件本身不熔化，利用液态钎料润湿焊件，填充接头间隙，并与焊件相互扩散，实现与固态被焊金属的结合，冷凝后彼此连接起来的。如锡焊、铜焊等。 常用的焊接
3、方法分类见下图。,焊接实训-绪论,焊接实训-绪论,早在一千多年前，我国劳动人民就已采用焊接技术。古书上有这样的记载：“凡钎铁之法小钎用铜末，大钎则竭力挥锤而融合” 近代焊接技术是从1882年出现碳弧焊开始的，直到本世纪的30年代，在生产上还只是采用气焊和手弧焊等简单的焊接方法。由于焊接具有节省金属，生产率高，产品质量好和大大改善劳动条件等优点，所以在近半个多世纪内得到了极为迅速的发展。40年代初期出现了优质电焊条，使长期以来人们所怀疑的焊接技术得到了一次飞跃。,焊接实训-绪论,40年代后期，由于埋弧焊和电阻焊的应用，使焊接过程的机械化和自动化成为现实。50年代的电渣焊、各种气体保护焊，超声波焊
4、，60年代的等离子弧焊，电子束焊，激光焊等先进焊接方法的不断涌现，使焊接技术达到了一个新的水平。由此可见，历史上每出现一种热源都伴随着新的焊接工艺出现，因而随着新能源(如微波，太阳能等)的研究，焊接新技术也一定会得到不断发展。,焊接实训-绪论,焊接技术得到了迅速发展，目前已作为一种基本工艺方法，应用于舰船，桥梁，车辆、航天、航空、锅炉、电机，电子、冶金、能源、石油化工矿山机械、起重机械、建筑及国防等各个工业部门，并成功地焊接了不少重大产品，如一万二千吨水压机；直径80m的10万立方米巨型浮顶油罐；跨度216m的栓焊钢桥；亚洲最高的近400m的电视发射塔；高34.05m，宽19.7m，厚2.7m
5、能承受总水压9850t的水电站船闸人门；30万kW核电机组；60万kW火力发电机组；重560t内衬不锈钢的热壁加氢器，原子反应堆与人造卫星等。,焊接实训-绪论,各种新工艺，如多丝埋弧焊、大面积不锈钢带极堆焊、窄间隙气体保护全位置焊、全位置脉冲等离子弧焊、异种金属的摩擦焊和数字程序控制气割等已在许多工厂中应用，并且已建立了锅炉省煤器、过热器蛇形管摩擦焊，汽车车体电阻点焊和车轮气体保护焊等数十条焊接生产自动线。 设计制造了成百种焊接设备，如多功能晶体管电源、2*104J储能点焊机、汽车制造用的各种专用多点焊机、窄间距全位置等离子弧焊机、微束等离子弧焊机、150kV200mA真空电子束焊机，2kW激
6、光焊机、示教式弧焊机器人等。,焊接实训-绪论,生产了260多种焊条、20多种焊剂、600多种钎料、100多种喷涂及喷熔用合金粉末和多种焊丝、药芯焊丝等焊接材料。 尤其是在焊接工艺自动控制方面有了很大的发展，采用电子计算机控制可以获得较好的焊接质量和较高的生产率。采用工业电视监视焊接过程，便于遥控，有助于实现焊接自动化，在焊接生产中采用了工业机械人，使焊接工艺自动化达到了一个更新的阶段，使人不能到达的那些地方能够用机械人进行焊接，既安全又可靠，特别是在原子能工业中更有其发展的前景。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,焊接的接头及坡口形式： 一、对接接头 两焊件端面相对平行的接头称为对接接头；它的受力
7、情况较好，应力集中程度较小，是采用最多的一种接头形式。 1.I形坡口:板厚小于6mm 2.Y形坡口：板厚326mm。 3.双Y形坡口： 板厚1260mm。 4.带钝边U形坡口：板厚2060mm。 5.带钝边双U形坡口：板厚30mm,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,常见对接坡口示意图：,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,坡口作用是用来使电弧能沿板厚熔入一定的深度，保证接头根部焊透、余高不过高，并获得良好的焊缝成形和便于清渣。 选择坡口形式主要应考虑下列因素； (1) 是否能够保证工件焊透和便于焊接操作，在容器内部不便焊接的情况下，采用单面坡口。 (2) 坡口的形状应容易加工。 (3) 尽可能的提高焊接
8、生产率和节省焊条。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,(4) 焊后工件的变形尽可能小些。 (5) 调整焊缝金属的化学成分。 在板厚相同时，双面坡口比单面坡口、U形坡口比V形坡口、双U形坡口比双V形坡口节省焊条，焊后产生的角变形小。但U形和双U形坡口加工较困难，一般用于较重要的焊接结构。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,二、T形接头 两块钢板成T字形结合的接头称为T形接头。 T形接头也可开I形、带钝边单边V形、带钝边双单边V形以及带钝边双J形坡口等形式。 T形接头钢板厚度在230mm时，可采用I形坡口，它通常是不需要焊透的。当立板较厚而又需焊透时，应开其它形式的坡口。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,焊
9、接实训-手弧焊-手弧焊工艺,三、角接接头 是在两块钢板的端部组成30-150角度的连接接头。同样根据工件厚度和强度要求可分为I形坡口的平接或错接，带钝边的单边V形和双单边V形、Y形坡口等形式。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,四、搭接接头 两块钢板部分搭迭，沿着一块板或两块板的边缘进行焊接，或在上面一块钢板上开孔，采用塞焊把两块钢板焊在一起，如图所示，这种接头均称搭接接头这种接头消耗钢板较多，焊缝应力复杂，所以接头承载能力低，应尽量 避免采用搭接接头。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,焊条直径的选择 焊条直径的选择主要取决于工件的厚度。厚度越大，焊缝尺寸也越大，选用焊条直径大一些。 在厚板多层焊时
10、，底层焊缝所选用的焊条直径一般均不得超过4mm. 角接和搭接可以选用比对接较大直径的焊条。立焊、横焊、仰焊时焊条一般不超过4mm。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,焊接电流的选择 焊接电流选择主要取决于焊条直径。焊接电流过大时,焊条本身的电阻热会使焊条发红。焊接电流过小时,电弧不稳定。 电流大小的选择,还应考虑工件的度度、接头形式、焊接位置和现场使用情况。 在保证不烧穿和成形良好的情况下，采用较大的焊接电流，配合适当大的焊接速度，提高生产率。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,实际中，焊接电流选择是凭焊工的经验，可从下述几方面来判断电流选得是否合适： (1) 看飞溅 电流过大时，电弧吹力大，可看到有
11、大颗粒的铁水向熔池外飞溅，焊接时爆裂声大。电流过小时电弧吹力小，铁水与熔渣不易分离。 (2) 看焊缝成形 电流过大时焊缝低，熔深大，两边易产生咬边。电流过小时，焊缝窄而高，且两侧与母材熔合不好。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,(3) 看焊条情况 电流过大时，在焊了大半根焊条后，所剩焊条会发红，药皮会脱落。电流过小时，电弧不稳，焊条易粘在工件上。 焊接位置： 根据焊件接缝所处的空间位置，焊接位置分为平焊、立焊、横焊和仰焊。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,六、手弧焊的基本操作 手弧焊时，引弧、运条及收尾是最基本的操作，这些基本操作方法很多，现仅介绍常用的一些操作方法供参考。 (一)引弧: 焊接开始
12、首先要引弧。引弧时必须将焊条末端与焊件表面接触形成短路，然后迅速将焊条向上提起24mm 的距离，此时电弧 即引燃。引弧方法 有两种：碰击法和 擦划法。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,在引弧时，钢板比较凉，焊条药皮还没有充分发挥作用，会使起点处焊缝较高而熔深浅，并易产生气孔，所以通常在焊缝起点后面10mm处引弧(如下图)，引燃电弧后拉长电弧，迅速移至焊缝起点进行预热，预热后再将电弧压短进行正常焊接。这种引弧方法即使在引弧处 产生气孔，也能在电弧 第二次经过时将这部分 金属重新熔化，使气孔 消除，并且不留引弧伤 痕。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,(二) 运条 电弧引燃以后，就进入正常的焊接过程，
13、此时焊条的运动是三个方向运动的合成。 1. 向下运动 随着焊条不断被电弧熔化，为保持一定的弧长，就必须使焊条沿其中心线向下送进，且送进的速度要与焊条的熔化速度相等。否则会引起电弧长度的变化。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,2纵向运动 焊接时焊条还应沿着接缝方向纵向移动，用以形成焊缝。移动速度即为焊接速度，应根据焊缝尺寸的要求，焊条直径、焊接电流、工件厚薄、接缝装配情况和焊接位置等来决定。 3横向摆动 主要是为了增加焊缝的宽度。如果焊条只作直线移动，而无横向摆动，焊缝宽度一般为焊条直径的11.5倍。焊条横向摆动，不仅可以使焊缝的宽度达到要求，而且还可用来控制电弧对工件各部位的加热程度，以获得合乎
14、要求的焊缝成形。同时还有利于熔池中熔渣和气体的浮出。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,运条方法中常用的几种横向摆动形式。 锯齿形和月牙形，在焊缝两侧稍停片刻。这种方法多用于较厚钢板的平、仰和立焊的对接缝以及填角焊缝的焊接。环形法多用于焊接薄板和多层焊的底层焊缝。欲使焊道两边多填加金属或加大熔深可采用8字形法，常用 于多层焊的最后的 覆盖层。斜锯齿形 多用于横焊。三角 形法多用于立焊角 缝，一次能焊较厚 的焊缝截面。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,分清熔渣与铁水，才能焊出符合预想要求的焊缝。 在酸性焊条焊接时，焊渣是一层高出铁水约23mm的呈黑白两色不断混合翻腾的粘液，下面呈亮白色微微波动的就是铁
15、水。熔渣盖住熔池约2/3左右。熔池铁水不断波动，这是正常现象。 碱性焊条焊接时，熔渣是一层约1mm厚的呈黑红色、不太翻腾的粘液，下面呈亮白色的是铁水。焊接时应使熔渣盖住熔池约2/5左右。熔池铁水较平静，这是正常现象。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,立焊时的 焊条角度 横焊时的 焊条角度,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,对接缝 仰焊时的 焊条角度 T形接缝,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,常见的焊接缺陷 由于焊接工艺参数选择、焊前准备和操作方法等不恰当，便会造成各种焊缝缺陷。焊缝缺陷可分为：裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷和其它缺陷六类。现对手弧焊时几种常见缺陷产生的原因和预防方法予以介绍。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,形状缺陷 指焊缝的表面形状与原设计几何形状有偏差，如咬边、焊瘤、烧穿、焊缝尺寸不合要求和焊缝表面质量不良等均属此类缺陷。 1咬边 在工件上沿焊缝边缘(在焊缝正面的称焊趾、反面的称焊根)所形成的沟槽或凹陷叫咬边。,焊接实训-手弧焊-手弧焊工艺,影响：咬边不仅减少了接头工作截面，而且在咬边处造成严重的应力集中。在重要的结构或受动载荷的结构中，一般不允许有咬边存在。 咬边的产生原因，是由于工件被熔化去一定深度，而填充金属又未能及时流过去补充所致。因而在电流过大、电弧拉得太长及焊条角度不当时均会造成
