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1、航空焊接工艺简介,大纲：,1. 人们印象中的焊接，与实际工厂内焊接的区别2. 焊接的定义、焊接性的概念及焊接方法的分类3. 焊工及焊接操作者资质的一般要求4. 焊接接头的等级5. 图纸中焊接符号及相关焊接方法的代码6. 焊接位置7. 焊接过程中的环境控制8. 各类焊接方法简介,1、人们印象中的焊接，与实际工厂内焊接的区别,2、焊接的定义、焊接性的概念及焊接方法的分类,焊接（英语：welding）（日本语：溶接）的定义：通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使被焊工件的材质达到永久性结合的工艺过程。焊接性是指同种材料或异种材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能
2、力。我们通常指的焊接性，一般为材料的焊接性，而材料的焊接性包含两个概念，一个是焊接过程中，材料是否容易产生缺陷，另一个就是焊接完成的焊接接头在一定的使用条件下可靠的运行能力。,通常将焊接方法划分为三类， 熔焊 钎焊 压焊,其次在将每一大类方法，按能源种类进行细分；然后又得又按不同原则（例如电弧焊不同的保护方法），再细分为各种焊接方法。,3、 焊工及焊接操作者资质的一般要求,在我国进行焊接操作的焊工及焊接操作者需要持有由安全生产监督管理局发放的焊工证（即上岗证）。,特种作业操作证,焊接职业资格证书,纵火证（fire）,从事航空产品焊接的焊工的考核，应按HB 5299标准执行。并且持有焊工技术合格
3、证书的焊工才允许焊接航空产品。,对于民机项目来说，不同的项目按照相应的焊接文件有着不同的要求。,例如：空客项目，依据文件AIPS01-04-008要求焊工持有符合ISO24394的焊工证。,4、 焊接接头及焊接接头的等级,4.1 焊接接头示意图：,4.2 焊接接头等级，由设计部门根据焊件的受力情况、重要程度、材料和工艺特点进行划分。通常将焊接接头分为三个等级：一级接头：承受较大的静载荷、动载荷、交变载荷，接头破坏会危及乘员的生命安全。（通常在国外图纸中标为Class A）二级接头：承受较大的静载荷、动载荷、交变载荷，接头破坏会导致系统失效，但不危及乘员的生命安全。（通常在国外图纸中标为Clas
4、s B）三级接头：承受静载荷或较小动载荷的一般接头。（通常在国外图纸中标为Class C）。,焊接图纸！,5、 图纸中焊接符号及相关焊接方法的代码,5.1 波音及庞巴迪（DHC）项目焊接符号：,5.2 通用标准中规定的焊接符号：（ISO2553）,除了上述的基本符号外，还有一些其他的辅助符号。,5.3 常用的焊接方法的缩写及代码增加个实际的图纸中的示例！（包括所有的内容！）,6、 焊接位置,焊接位置，是熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。一般将焊接位置分为平、立、横、仰四种位置。,7、 焊接过程中的环境控制,7.1 焊接车间（工段）的环境温度一般不低于16。焊接特殊材
5、料的焊接间（封闭式单间），温度不低于20，相对湿度不大于60%。7.2 通常弧焊工作区域的最大风速不大于0.46m/s。（风速过大对保护气体效果会产生影响）7.3 焊接间噪声不大于85dB。7.4 焊接场地必须有良好的通风。有害气体及粉尘的浓度和射线的泄漏量应符合相应的规定。,8、 各类焊接方法简介,主要包含内容：1. 焊接方法简介；2. 焊接设备；3. 焊接方法的特点4. 焊接过程中的重要参数及可焊材料5. 焊缝外貌,8.1 气焊8.1.1 气焊简介气焊是金属熔接应用最早最广泛的焊接方法之一，利用可燃性气体（乙炔、丙烷、天然气、氢、一氧化碳等）与氧燃烧时形成的气体火焰作为热源的一种工艺方法，
6、生产中最常使用的可燃气体为乙炔气。,8.1.2 气焊设备,气焊设备实物图,气焊设备示意图,8.1.3 气焊的特点由于一些其他的先进焊接方法迅速发展以及广泛的应用，气焊存在加热速度慢，生产效率低，热影响区大，容易引起较大的变形等缺点，使得气焊的应用范围越来越小。目前气焊主要应用于建筑、安装、维修及野外施工等条件下的钢铁材料焊接。8.1.4 气焊焊缝外观,8.1.5焊接过程中的重要参数及气焊的可焊材料 以氧乙炔焊接为例：气焊过程中的重要参数为氧气与乙炔气体比例，不同的气体比例，火焰温度及性质不同，所能焊接的材料也不同。,8.2 焊条电弧焊8.2.1 焊条电弧焊简介焊条电弧焊时用手工操纵焊条进行焊接
7、的电弧焊的方法。产生电弧熔化焊条芯、药皮及母材，母材熔化形成熔池，焊条芯金属熔滴进入母材完成一系列冶金反应，药皮熔化造气造渣对熔池进行保护；随后逐步冷却结晶形成焊缝。焊条电弧焊也是在日常生活中见到最多的一种焊接方法。在民机零件生产中应用极少，多数用于工装等地面设备。,8.2.2焊条电弧焊的设备,电弧焊设备及焊钳,电弧焊现场图片,主要参数为焊接电流、焊条直径、有时候还需要对待焊金属进行预热，并且需要对焊条进行预热,焊条保温桶,8.2.3 焊条电弧焊特点焊条电弧焊优点a.设备简单，维护方便。 b.不需要辅助气体保护。c.操作灵活，可达性好，适应性强。 d.应用范围广，适用于大多数工业用金属和合金的
8、焊接焊条电弧焊的缺点a.对焊工操作技术要求高，焊工培训费用大。b.劳动条件差。c.生产效率低。d.不适用于特殊金属及薄板的焊接。,8.2.4 典型的焊条电弧焊焊缝外观,典型的焊条电弧焊焊缝的外观,存在的焊渣,8.3 熔化极气体保护焊（GMAW,MIG&MAG）8.3.1熔化极气体保护焊简介熔化极气体保护焊（简称GMAW）是采用连续等速送进可熔化焊丝与焊件之间的电弧作为热源，采用氩气或富氩混合气作为保护气体的电弧焊方法来熔化焊丝和母材金属，形成熔池和焊缝的焊接方法。,8.3.2 熔化极气体保护焊设备,MIG焊的设备主要包括：焊机、焊枪、送丝机构、水冷机（按需）以及保护气体,8.3.3 熔化极气体
9、保护焊特点熔化极气体保护焊的优点：,1. GMAW可以焊接所有的金属和合金。2. 克服了焊条电弧焊焊条长度的限制。3. 能进行全位置焊接4. 电弧的熔覆率比焊条电弧焊高。5. 焊接速度比焊条电弧焊高。6. 焊丝能连续送进，所以得到长焊缝没有中间接头。7. 当采用射流过渡时，可以得到比焊条电弧焊更深的熔深，所以可以减少填充金属，并得到等强度的焊缝。8. 由于产生的熔渣少，可以降低焊后清理工作量。 9. 它是一种低氢焊方法。10. 焊接操作简单，容易操作和使用。,熔化极气体保护焊的缺点,1. 焊接设备复杂，价格昂贵不便于携带。2.因焊枪较大，在狭窄处得可达性不好，因此影响保护效果。3. GMAW是
10、明弧焊，应注意预防辐射和弧光。4. GMAW对工件、焊丝的焊前清理要求较高，即焊接过程对油、锈等污染比较敏感,8.3.4 焊接过程中的主要参数焊接电流（送丝速度）、极性、电弧电压（弧长）、焊接速度、焊丝伸长速度、焊丝倾角、焊接接头位置、焊丝直径及保护气体成分和流量。8.3.5典型的熔化极气体保护焊焊缝外观,8.4 二氧化碳气体保护焊8.4.1二氧化碳气体保护焊简介利用二氧化碳作为保护气体的熔化极气体保护电弧焊成为CO2气体保护焊。它是目前焊接黑色金属材料重要熔焊方法之一，在许多金属结构的生产中已逐渐取代了焊条电弧焊和埋弧焊。目前，CO2焊除不适用于易氧化的有色金属及其合金之外，可以焊接碳钢和合
11、金结构钢构件，甚至用于焊接不锈钢也取得了较好的效果。,8.4.2 二氧化碳气体保护焊设备特别注意的是：CO2的供气系统一般都需要添加预热和干燥器对CO2气体进行处理。,8.4.3 二氧化碳气体保护焊特点二氧化碳气体保护焊的优点：,1. CO2焊时一种高效节能的焊接方法。2. CO2焊是一种低氢型焊接方法，焊缝的含氢量极低，抗锈能力较强，所以焊接低合金钢时不易产生冷裂纹，同时也不易产生氢气孔。3. CO2焊所使用的气体和焊丝价格便宜，且焊前对焊件清理可从简。4. CO2焊是一种明弧焊接方法，焊接时便于监视和控制电弧和熔池，有利于实现焊接过程的机械化和自动化，用半自动焊焊接曲线焊缝和空间位置焊缝十
12、分方便。,二氧化碳气体保护焊的缺点,1. 焊接过程中金属飞溅较多，焊缝外形较为粗糙，特别是当焊接参数匹配不当时飞溅更严重。2. 不能焊接易氧化的金属材料，也不适用于在有风的地方施焊，如果要进行室外焊接需要有防风设置。3. 焊接过程中弧光较强，尤其是采用大电流焊接时电弧的辐射较强，故要特别重视操作人员的劳动保护。,8.4.4 典型的二氧化碳气体保护焊焊缝外观,典型的飞溅,8.5 钨极惰性气体保护焊（TIG or GTAW）8.5.1钨极惰性气体保护焊简介钨极惰性气体保护焊是以钨或钨的合金作为电极材料，在惰性气体的保护下，利用电极与母材金属之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接过程，称为TIG焊
13、。,8.5.2 TIG焊的设备,TIG焊现场示意图,福尼斯job焊枪,8.5.3 TIG焊特点（一）TIG焊的优点：1 .惰性气体不与金属发生任何化学反应，也不溶于金属，在惰性气体保护下焊接，不需使用焊剂就几乎可以焊接所有的金属。2. 焊接工艺性能好，明弧，能观察电弧及熔池。3. 钨极电弧非常稳定，即使在很小的电流情况下仍可稳定燃烧，能进行全位置焊接，并能进行脉冲焊接，容易调节和控制焊接的热输入，合适于薄板或对热敏感材料的焊接。4. 电弧具有阴极清理作用。5. 热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调整。,8.5.3 TIG焊特点（二）TIG焊的缺点：1. 熔深较浅，焊接速度较慢，焊接生产率
14、较低。2. 钨极载流能力有限，过大的焊接电流会引起钨极熔化的蒸发，进入焊缝后会影响焊缝金属的性能。3. 惰性气体在焊接过程中仅仅起保护隔离作用，因此对工件表面状态要求较高。工件在焊前要进行表面清洗、脱脂、去锈等准备工作。4. 焊接是气体的保护效果受周围气流的影响较大，需采取防风措施。5. 采用的氩气较贵，熔覆率低，且氩弧焊机又较复杂，故和其他焊接方法（如焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊）相比，生产成本较高。,8.5.4 焊接过程中的重要参数TIG焊的主要焊接参数为：焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气体流量。8.5.5钨极惰性气体保护焊所焊的材料,被焊材料与焊接电源极性之间的关系,8.5.
15、6 典型的钨极氩弧焊焊缝外观,8.6 真空钨极氩弧焊8.6.1真空钨极氩弧焊简介我们经常提到的真空焊通常指的就是真空钨极氩弧焊，指的是将被焊母材放置在充满惰性气体的箱内，并使用氩弧焊工艺对零件进行焊接。通常用于焊接钛合金及其他的一些活泼金属。,8.6.2真空钨极氩弧焊的设备,自动真空氩弧焊设备,手工真空氩弧焊设备,8.6.3真空钨极氩弧焊的特点1. 真空焊焊后焊缝美观，由于没有氧化皮，所以焊后基本不需要在进行清洗。2.特别适合焊接易与空气中相关成分反应的活泼金属。如：钛合金。3.与TIG焊相比，需要增加真空箱，这样的话增加了设备成本。4.真空焊对箱内真空度也有一定的要求，需要在要求的真空度下充
16、入惰性气体。5.被焊工件尺寸常常受制于真空箱的尺寸。,8.6.4典型的真空氩弧焊焊缝的外观,典型的钛合金真空钨极氩弧焊焊缝外观,钛合金氩弧焊焊缝外观,明显的氧化色,8.7 电子束焊8.7.1电子束焊简介电子束焊一般是指在真空环境下，利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处所产生的热能，使被焊金属熔合的一种焊接方法。,8.7.2电子束焊设备及设备示意图,8.7.3电子束焊的特点 电子束焊优点： 电子束焊缺点：,1. 电子束穿透能力强，焊缝深宽比大，可达到50:1。2. 焊接速度快，热影响区小，焊接变形小。由于电子束焊变形较小的特点，对于精加工的工件，电子束焊可用作最后连接工序，焊后仍能保持足够高的精度。3. 真空环境利于提高焊缝质量。4. 焊接可达性好。5. 电子束易受控制。,
