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1、 火焰技术火焰技术 III （红字为课堂记录）填充材料EN12536-2000,气焊焊丝（非合金钢和热强刚）分类例：焊丝 EN12536-2000 O IIIO 焊接方法/焊丝III 焊丝化学成分组别化学成分（化学成分（%）标记CSiMnPSMoNiCrOZ协商OI0.03-0.12OIIOIII0.05-0.120.05-0.250.95-1.250.020.020.45-0.65-OIVOVOVI1.如未规定:Mo0.3%,Ni 0.3%,Cr 0.15%,Cu0.35%,V0.03%,铜含量小于 0.35%，包括镀铜层。2.单值为最大值。3.表中元素含量值应圆整到 ISo31-01:99
2、2 中规定有效位数。Ni 有细化晶粒作用颜色标记焊丝等级标记颜色OI1无OIIII灰色OIIIIII金色OIVIV红色OVV黄色OVIVi绿色常用焊丝直径：1.6、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0各种焊丝对气焊的适应程度反映在他们的性能上，即：流动性、渗透性、在熔池中的气孔倾向 气焊焊丝性能焊丝等级IIIIIIIVVVIVII流动性好较好粘性渗透性大小无气孔倾向有有小无小其他气焊填充材料标准AWS A5.2 碳钢和低合金钢氧-可燃气焊接填充丝A5.2 R45（310MPa） A5.2 R60（410MPa）A5.2 R65（450MPa） A5.2 R100（690MPa）气压焊用于圆形
3、截面型材的对接焊，其过程是在燃烧加热和力的共同作用下形成的焊缝。分为加热和加压两个过程。气压顶锻作用：1） 端部塑性变形，增大紧密接触面，促进再结晶。2） 破碎工件表面氧化膜。3） 将接触面缺陷融化成渣。加热和顶锻方式与被焊金属有关，大致分两类：1)恒压顶锻法：高碳钢焊接 2) 非恒压顶锻法：高 Cr 或非铁素体钢溶化气压焊原理：焊接时，火焰直接加热工件端面，断面溶化后迅速撤离焊距，立即顶锻完成的焊接。应用于：轨道、钢筋；碳素钢、合金钢、有色金属除 AL 和 Mg 合金；焊完需要正火处理，细化晶粒，提高韧性。其他火焰技术其他火焰技术火焰矫正：利用局部加热后在冷却的收缩变形矫正原来的变形的工艺方
4、法。要求材料有较高韧性。矫正效果主要取决于火焰的能率和加热位置。碳钢、低合金钢用 600-800校正温度。点加热 50100mm，D15mm。加热带 0.52 倍缝宽。热切割及坡口准备方法热切割及坡口准备方法 I 坡口准备标准 ISo9692-1:2003 钢 111、13、3、141、能量束焊坡口准备标准 ISo9692-2:1998 钢 12坡口准备标准 ISo9692-3:2000 Al 及合金的 13、141坡口准备标准 ISo9692-41:2003 复合钢板坡口可由机械切割和热切割加工。根据切口形式分为垂面直线切割、斜面直线切割、曲线和曲面切割。热切割工艺可以按照切割过程的物理过程
5、、机械化程度和能源类型进行分类。按物理过程可分为火焰燃烧切割、溶化切割、升华切割。按机械化程度分类可以分手工、半机械化、全机械化和自动化切割。按能源分类：气体热切割、气体放电电火花等离子热切割、光束激光和电子束热切割。火焰切割：利用氧-燃烧火焰及切割氧进行的热切割工艺。金属切割性：1）金属燃点低于熔点；2）金属同氧气发生剧烈燃烧反应并放出足够的反应热。3）燃烧生成的氧化物的熔点应低于该金属熔点，且流动性好。范围：3300mm 范围内的碳钢和低合金钢，最好的方法是火焰切割。所要求能量消耗最小。较大部分热量是通过氧与所切割钢的放热反应产生的。碳当量与预热温度碳当量预热（）50mm 的板厚（直线切割
6、）预热（）50mm 的板厚（仿型切割）0.6最高 100100200200350最高 100100200200350350500不同燃烧气的特性：乙炔：爆炸极限宽、燃烧速度快、与氧气混合比低、燃烧效率高、火焰温度高。火焰切割设备割矩：可切割直面、垂直、斜面切割嘴：环形割嘴、间隙割嘴及混合割嘴火焰切割质量技术要求（ISO9013:2000）适用范围：火焰切割 3300mm,等离子切割 1150mm,激光切割 0.5400mm切割面质量参数定义：1） 切割后托量是指切割方向上一条割纹的两点之间间距。n2） 直角和斜角误差是指切割面最高点与最低点的切线理论垂直距离。u3） 割纹深度是指平均粗糙度 R
7、z5.4） 边缘溶化是指切面上一定形状的尺寸。r5） 垂直度即实际切割断面与被切割表面的垂线之间的最大偏差。切割面质量分级：主要是直角和斜误差 u，平均粗糙度 Rz5.切割面质量标识举例：ISO9013-231按 ISO9013 标准，u 为区域 2，Rz5 为区域 3，工件尺寸偏差 1 级；火焰切割质量的影响因素包括：气体、割矩、机械装置和被切割材料。热切割及坡口准备方法热切割及坡口准备方法 II等离子切割：一种溶化切割，在切割过程中母材被离子束溶化，并吹成切槽。能量消耗大，割槽宽，可用于所有可溶化金属切割。根据原理不同：非转移弧焊等离子切割，转移弧焊等离子切割，二次气体等离子切割，水流束等
8、离子切割。根据气体不同分为：空气、氧气、氮气、氩气-氢气、水射流等离子切割等激光切割：包括激光火焰切割、激光溶化切割和激光升华切割。特点是有效地切割功率和切割质量。金属粉火焰切割和火焰钻孔金属粉末切割是向反应部位送进金属粉末的火焰切割。通过金属粉末的燃烧所产生的附加热量以及所产上的金属氧化物使得熔渣相当稀薄，从而可以用切割氧束流将熔渣吹走。用氧矛在矿石或金属材料内钻孔，是一种热钻孔法。碳弧气刨：石墨电极与工件之间燃烧，由电弧和材料燃烧产生的热量使材料和压缩空气产生连续反应。水射流切割：将水增至 100400MPa，经节流小（0.150.4mm） ，使水压热能转变为射流动能，用这种高密度的水射流
9、进行切割。还可在水射流中加磨料。水射流无尘、无毒、无味、无火花、振动小、噪声低。激光切割特殊保护措施：激光保护滤色镜或激光保护镜。等离子切割劳动保护取决与设备使用的电流、金属粉尘的量、氧化氮的量。TIG 141 原理：原理：钨极与工件之间产生电弧，使母材和填充焊棒溶化，保护气从焊枪流出，并保护钨极和焊接熔池免受侵入。范围：0.55mm，碳钢、有色金属，所有位置焊。脉冲 TIG 和直流 TIG 相比有以下特点：较低的能量输入；稳定的电弧；良好的定位性；熔池易控制；工件变形小；良好的弥隙性能；均匀打底成型；在焊板焊接时有良好的深宽比。缺点：设备昂贵；参数调整复杂；根据电弧容量（电流）大小，焊枪分气
10、冷 250A 和水冷式。对熔深影响：He 最深，He、Ar 混合居中，Ar 最后Al TIG主要问题是 AL 溶化温度时的氧化问题。焊接接头必须无氧化，做表面清理，包括填充材料。可用高合金刷子决不可用铁刷子。Al 交流 TIG 焊：正半波时对溶化表面清理，负半波时钨极得到冷却，波形通过零点时电弧熄灭，为此采用高频引弧器，使电弧重燃，但高平发生器工作对周围环境影响。负接除氧化膜，但伤钨极；反之反之TIG 焊接坡口准备 ISO 9692-3AL 焊接易产生气孔，由 CO 少量H2 主要N2 少量所致。用预热 100-250 度，低速焊接解决。焊接材料按照 ISO 屈服强度和全焊缝金属平均冲击功 4
11、7 焦分类（后缀 A）ISO636:2004(ENISO636:2008)焊接填充材料-非合金钢及细晶粒钢 TIG 焊中的焊棒、焊丝和熔敷金属分类A 系列分系列分 4 项项：1）第一部分给出产品/工艺的标记；2）第二部分给出全焊缝金属的强度和延伸率标记；3）第三部分给出全焊缝金属冲击性能的标记；4）第四部分给出所用焊缝或者焊丝化学成分的标记。例：ISO 636-A W 46 3 W3Si1按照化学成分标记的焊丝，标记方式如下：ISO 636-A W3Si1W 钨极惰性气保护焊46 强度和延伸率3 冲击性能（冲击功达到 47 焦耳时的试验温度-30）W3Si1 焊棒/焊丝的化学成分其他 TIG
12、焊工艺1、 脉冲电流焊接2、 热丝 TIG 焊：比冷丝高效，焊丝进入熔池前预热，减少了电弧溶化能量，提高填充熔敷效率和焊接速度，同时保持了 TIG 焊高质量。3、 多阴极焊枪 TIG 焊钨极 1 纯钨极。使用纯钨极起弧困难，电弧不稳定，寿命短，但价格便宜2 钍钨极。有低能量的放射性，如果应用注意通风3 铈钨极。是一种非放射性钨极，特别适合低电流直流焊接。4 镧钨极。是一种非放射性钨极，起弧容易，电机端温度低，使用寿命长。MSG 13 MSG 13 电源外特性为恒压特性（平特性） ；WIG 141 和 E 111 陡降外特性；UP 12 细丝外特性为平，粗丝为下降；MSG 13 电弧长度调节：机
13、械化和半自动化焊接中，焊接参数在焊接中应保持不变，而其先决条件是保持电弧长度不变。对于MSG 而言，保持电弧长度不变的调节方式成为 I（内调节）调节，这种调节方式是送丝速度在焊接过程中预先调定的位置不变，当电弧长度发生变化时，电弧电压将发生变化，这一较小的变化将导致焊接电流的大幅度变化。I（内调节）调节适用平特性和缓降特性焊接电源。I 适用细丝，调节快；U 调节慢，适用粗丝 UP 12 焊；适用下降外特性，I 上升，U 下降，送丝变化。MSG 13 熔滴过度种类和熔滴过度形成：短路过渡电弧短路过渡电弧（小电流小电压） 、过渡电弧、长弧过渡电弧、长弧（喷射过渡电弧（大电流大电压） ） 、脉冲过渡
14、电弧；脉冲过渡电弧；脉冲过渡电弧：每个脉冲的通电时间可以随意调整，经组合可调出实际脉冲电流值，其数值大小可按照下列因素调整和改变：母材、板厚、焊缝形式、焊接位置、焊丝种类、焊丝直径、保护气体；MIG 131、MAG 135 脉冲电弧焊与直流焊相比较，脉冲电弧焊与直流焊相比较，优点：优点：1） 良好引弧性能；2） 焊接参数对所焊工件的良好适应性；3） 热输入量可保持最小；4） 粗焊丝可焊较薄件；5） 在整个脉冲功率调节区内飞溅少；6） 焊缝良好抗气性能；7） 与直流焊相比对空间焊缝其溶化效率约高 25%8） 良好的抗腐蚀性能。缺点：缺点：1） 焊接设备昂贵2） 焊接设备的调整复杂；3） 导电嘴寿
15、命较短。MSG 气体选择气体选择AL 用 Ar 焊熔滴过渡稳定，用 Ar+He 可改善熔深和抗 H2 气孔性；He 使电弧不稳定；常用Ar50%+He50%.Gu 及合金比 Al 高的导热性能，He 混合量占 70%，板厚 5mm 一下，可不预热。Ni 及合金纯 Ar 易使焊缝产生过大的余高，改进措施 Ar+5%H2 或 30%He。MAG，CO2 是其中最早和最普遍的方法，左焊比右焊好。焊丝干伸长度 L=10dmm电弧形态焊丝干伸长度 mm抽回长度 mm短弧10b(b 焊丝直径)0-3长弧8-12b2-5喷射电弧12-16b5气孔产生的原因包括; 由于焊枪问题；和焊枪操作问题。空气，电弧偏吹
16、；电弧过长；非金属夹造物；焊丝和保护气体配合；工件表面油、锈等；激光切割后的氮化物；气体排出时间不够MIG/MAG III 实芯焊丝实芯焊丝 ISO14341:2002（ENISO14341:2008）ISO14341:2002:焊接填充材料-非合金钢和细晶粒钢气体保护焊用实芯焊丝和熔敷金属分类A 系列分五项系列分五项：1）第一部分给出产品/工艺的标记；2）第二部分给出全焊缝金属的强度和延伸率标记；3）第三部分给出全焊缝金属冲击性能的标记；4）第四部分给出所用保护气的标记；5）第五部分给出所用焊丝化学成分的标记。例： ISO14341-A=EN440ISO 14341-A G 46 5 M G3Si1G 131、13546
