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1、江苏科技大学船舶与海洋工程系毕 业 论 文焊接工艺目 录1.焊接的基础知11.1 焊接方法11.2 焊接工艺基础知识21.3 焊接缺陷及质量检查32.电弧焊62.1 电弧焊的优点62.2 电弧焊的缺点62.3 焊接工艺参数63.气体保护焊73.1 气体保护焊的特点73.2 气体保护焊的安全使用83.3 二氧化碳气体保护焊84 埋弧焊94.1 埋弧焊的主要优点94.2 埋弧焊的主要缺点95 焊接的安全卫生105.1 焊接作业的威险有害因素105.2 焊接的安全管理10结束语10参考文献11致谢词11焊接工艺曹红江摘要：焊接是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的
2、一种加工方法。焊接是现代工业生产中最重要的加工工艺之一，广泛用于制造和修理各种结构和设备。焊接作为一种降低成本，提高生产效率手段，可以得到优质可靠的工件。与铆接相比，焊接具有节省金属材料，接头密封性好，生产效率高，应用广泛等一系列优点。在许多工业部门中应用的金属结构，如建筑钢结构，船体，机动车辆，管道等，几乎全部采用了焊接结构。焊接还常用于受损坏零件的修复。 Abstract：Welding is heated by compression or pressurization, or both with and with or not the filling materials, it may
3、 reach the atoms of a process. Welding is a modern industrial production of the most important processing technology, manufacture and widely used to repair the structure and welding equipment. as a means of reducing our costs, enhance efficiency as a means to achieve quality and reliable the workpie
4、ce. And riveting has given way to save a metal materials, welding joints are watertight well, and high efficiency, widely applied for a number of points. in many industries use metal in the building structure, such as steel, a ship, motor vehicles, pipeline, almost all of a soldering structure. Weld
5、ing is often used to repair the damaged parts.关键词：基础知识 电弧焊 二氧化碳气体保护焊 焊接的安全卫生1.焊接的基础知识1.1 焊接方法近百年来，随着科学技术的不断发展，各种焊接方法相继出现。根据焊接过程中金属所处的状态和焊接工艺特点，可以按族系法将焊接方法简单分为三大类，即熔化焊，固相焊和钎焊，各类方法还可进一步进行细分。1.1.1 熔化焊接使被连接的构件表面局部加热熔化成液体，添加填充金属或不添加填充金属，然后冷却结晶成一体的方法称为熔化焊接。实现熔化焊接的关键是要具备能量集中，温度足够的局部加热热源。其次，为防止局部熔化的高温焊缝金属跟空
6、气接触而造成成分，性能恶化，在熔化过程中一般要采取有效的隔离空气的保护措施。常见的电弧焊，气焊，气体保护焊，激光焊都属于熔化焊范畴。1.1.2 固相焊接利用加压，摩擦，扩散等物理作用克服两个连接表面的不平度，除去氧化膜及其他污染物，使两个连接面原子间相互结合，在固态条件下实现连接称为固相焊。固相焊通常必须加压，所以也成为压焊。为了使固相焊容易实现，固相焊接大都在加压同时伴随加热措施（但加热温度远低于焊件的熔点，因此，固相焊一般无需保护措施）。常见的锻接，电阻对焊，扩散焊，电子束焊，爆炸焊，闪光焊等均属于固相焊范畴。1.1.3 钎焊利用某些熔点低于被焊构件材料熔点的熔化金属（钎料）作连接的媒介物
7、在连接界面上的流散浸润作用，然后冷却结晶结合面的方法成钎焊。钎焊是被焊金属本身不熔化。如火焰钎焊，感应钎焊，电子束钎焊等属于钎焊范畴。1.2 焊接工艺基础知识1.2.1 焊接接头形式焊接中，由于焊件的厚度，结构及使用条件的不同，其接头型式也不同。焊接接头型式有对接接头，T 形接头，角接接头及搭接接头等。1.2.1.1 对接接头两焊件表面构成大于或等于 135 度，小于或等于 180 度夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。钢板厚度在 6mm 以下，除重要结构外，一般不开坡口。1.2.1.2 角接接头两焊件端面间坡口构成小于 30 度，小于 135 度夹角的接头叫
8、做对接接头1.2.1.3T 形接头一焊件之端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头，叫做 T 形接头。1.2.1.4 搭接接头 两焊件部分重叠的接头叫做搭接接头。搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口，圆孔内塞焊和长孔内角焊 3 中形式1.2.2 焊缝坡口根据坡口的形状，坡口分成 I 形（不开口），V 形，Y 形，双 Y 性，U 形，双 U 性，单边 V 形，双单边 Y 形，J 形等各种坡口形式。V 形与 Y 形坡口的加工和施焊方便，不必翻转焊件，单焊后容易产生角变形。双 Y 性坡口是在 V 形坡口的基础上发展而来的。当焊件厚度增大时，采用双 Y 形代替 V 形坡口，在同样厚度下
9、，可减少焊缝金属一半，并且可对称施焊，焊后的残余变形较小。缺点是焊接过程中药翻转焊件，在筒形焊件内部施焊，劳动条件差。1.3 焊接缺陷及质量检查焊接构件在焊接过程中，受到不均匀的加热，冷却便会产生应力状态及形状中尺寸的变化。一般影响焊接构件应力与变形的因素有以下几种：（1）焊接方法。包括焊接参数及具体的焊接方法。（2）焊接构件物理性能。包括焊接构件的形状尺寸，焊缝位置尺寸及数量，装配焊接顺序等。若焊接构件的约束大的条件下焊接，则焊接变形小的而应力大；反之，则焊接变形大而应力小。1.3.1 焊接应力1.3.1.1 内应力（1）内应力指物体在无外力作用时其内部所存在的应力，内应力在物体内部相平衡。
10、常见内应力有热应力，相变应力，装配应力，残余应力等。（2）若构件受到局部载荷或不均匀加热，则在局部区域产生塑性变形；当局部载荷或不均匀不再作用后，构件则恢复到自由状态，其内部产生的不能恢复的变形称为塑性变形。（3）构件中残留下来的变形称为残余变形；构件产生不能恢复的塑性变形而形成的内应力，称为残余应力。1.3.1.2 改善或消除内应力的方法 调节焊接残余应力，可采取相应的焊接设计及焊接工艺措施来降低残余应力的峰值，调整内应力分布，以控制焊接裂纹的缺陷。1.3.2 焊接变形1.3.2.1 焊接变形的类别常见的焊接变形大致可分为纵向收缩变形，横向收缩变形，弯曲变形，扭曲变形，角变形和波浪变形等。1
11、.3.2.2 防止焊接变形的措施（1）采用反变形。在焊接前预先将构件装配成与焊接变形相反方向的变形。（2）进行刚性固定。采用胎卡具或临时支撑等措施，将构件固定，提高焊接构件在焊接时的刚度，减少焊接变形量，同时又增加焊接应力。 （3）焊接方法与焊接参数要选用合理。如选用能量密度较高的焊接方法以减少焊接变形，也可采用跳焊，逐步退焊等方法减少焊接变形。（4）装配焊接顺序要合理。焊接构件在装配时，截面的中心位置在不断变化，即使构件相同，装配焊接顺序不同，其变形不同。因此装配焊接顺序一定要合理。（5）采用预拉伸法。为防止薄板的波浪变形，可采用机械预拉伸，加热预拉伸，机械及加热同时进行预拉伸，使薄板预先受
12、到拉伸与伸长，然后再在薄板上装配焊接骨架。1.3.2.3 焊接变形的矫正（1）机械矫正法。人们常常采用手工锤击，压力机等机械方法使构件产生新的塑性变形，矫正焊接变形；对于薄板焊件，一般采用多辊平板机进行矫正。手工锤击时，噪声及劳动强度大。（2）火焰矫正法。这是用火焰局部加热焊接构件引起新的变形以抵消焊接时产生的变形。使用这种方法时，应控制加热温度及位置。1.3.3 焊接缺陷在焊接过程中，由于材料，工艺及结构等方面的因素会产生焊接缺陷。1.3.3.1 熔化焊常见缺陷及其特征（1）咬边。焊件表面上焊缝金属与母材交界处形成凹下的沟槽。（2）焊瘤。焊缝边缘或焊件背面焊缝根部存在未与母材熔合的金属堆积物
13、。（3）弧坑。焊缝末端收弧处的熔池未填充满，在凝固处收缩后形成凹坑。（4）气孔。存在于焊缝金属内部或表面的孔穴。（5）夹渣。残存在焊缝中的宏观非金属夹杂物。（6）未焊透。焊缝金属与母材之间或焊缝金属之间的局部未熔合。焊缝根部未完全熔透的现象称为未焊透。焊道与母材之间与焊道之间未完全熔化结合的部分称为未熔合。（7）裂纹。存在于焊缝或热影响区内部表面的缝隙。1.3.3.2 产生焊接缺陷的主要因素（1）咬边：焊接电流过大或焊接速度太慢；在立焊，横焊，和角焊时，电弧太长；焊条角度和摆动不正确或运条不当；立焊，仰焊时易产生咬边。（2）焊瘤：焊接参数不当电压过低，焊速不合适；焊条角度不对或电极未对准焊缝；
14、运条不正确。（3）气孔：当电弧功率不变，焊接速度增加时，增加了产生气孔的倾向；电弧电压太高（即电弧过长）；焊条，焊剂在使用前未进行烘干；使用交流电源易产生气孔；气体保护焊时气体流量不合适。（4）夹杂：电流大小不合适，熔池搅动不足；焊条药皮成块脱落；多层焊时层间清渣不够。电渣焊时焊接条件突然改变，母材熔深突然减少；操作不当。（5）未焊透：焊条偏心；焊接电流小或焊接速度太快；焊条角度不对或运条方法不当；电弧太长或电弧偏吹；坡口角度太小，钝边太厚，间隙太小。（6）裂纹：焊接线能量过大，使焊缝区的过热倾向增加，晶粒长大，引起结晶裂纹；熔深与熔宽比过大；焊接顺序不合理，焊缝不能自由收缩；焊缝附近的刚度较
15、大，如大厚度，高拘束度的构件。1.3.4 焊接质量的检验为了防止因焊接缺陷造成事故，许多焊接构件或其成品必须进行焊接质量检验。焊接检验的方法分为破坏性检验和非破坏性检验 2 大类。2.电弧焊电弧焊是利用电弧放电时所产生的热量作为热源，加热，熔化焊条和焊件并使之相互熔合，形成牢固接头的焊接过程。因此，电弧焊是一种熔化焊接方法。2.1 电弧焊的优点（1）使用的设备比较简单，价格相对便宜且轻便。（2）不需辅助气体保护，焊条既能填充金属，又能在焊接时产生保护熔池和避免氧化的保护气体。（3）操作灵活适应性强，能在空间任意位置焊接。（4）应用范围广，适用于大多数金属，合金的焊接。2.2 电弧焊的缺点（1）对焊工操作技术要
