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1、一、对焊接区金属的保护,子课题二 V形坡口立对接,各焊接方法的保护方式,二、焊接化学冶金过程的特点,1温度高及温度梯度大 2熔池体积小，熔池存在时间短 3熔池金属不断更新 4反应接触面大、搅拌激烈,三、元素对焊缝金属的作用 1氧与焊缝金属的作用 （1）氧的来源 焊接区的氧气主要来自电弧中氧化性气体（CO2、02、H20等）、空气中氧的侵入、药皮中的高价氧化物和焊件表面的铁锈、水分等的分解产物。 （2）氧对焊接质量的影响 1）使焊缝中有益元素大量烧损，使它的强度极限、屈服点、塑性和冲击韧性降低，尤以冲击韧性降低更为明显。 2）使焊缝金属的抗腐蚀性能降低，加热时有晶粒长大趋势，冷脆的倾向增加。 3
2、）氧与碳、氢反应，生成不溶于金属的气体CO和H2O，便形成气孔。 （3）控制氧的措施 1）加强保护，如采用短弧焊、选用合适的气体流量等，防止空气侵入。 2）清理焊件及焊丝表面的水分、油污、锈迹，按规定温度烘干焊剂、焊条等焊接材料。 3）焊缝金属的脱氧。焊接时，除采取措施防止熔化金属氧化外，设法在焊丝、药皮、焊剂中加入一些合金元素，去除或减少已进人熔池中的氧，是保证焊缝质量的关键。 酸性焊条主要以扩散脱氧为主，碱性焊条主要以沉淀脱氧为主。,2氢与焊缝金属的作用,（1）来源 主要来自受潮的药皮或焊剂中的水分、焊条药皮中的有机物、空气中的水分、焊件表面的铁锈、油脂及油漆等。 （2）氢对焊接质量的影响
3、 1）形成气孔。 2）产生白点和氢脆。 3）产生冷裂纹。 （3）控制氢的措施 1）焊前清理干净焊件及焊丝表面的铁锈、油污、水分等污物。 2）焊前按规定温度烘干焊剂、焊条，气体保护焊保护气体进行去水、干燥处理。 3）尽量选用低氢型焊条，焊接时采用直流反接，短弧操作。 4）焊后消氢处理，即焊后立即将焊件加热到250350，保温26h，使焊缝金属中的扩散氢加速逸出，降低焊缝和热影响中的氢含量。,3氮与焊缝金属的作用,（1）来源 焊接区中的氮主要来自空气。 （2）氮对焊接质量的影响 1）形成气孔。氮与氢一样，在熔池结晶时溶解度突然降低，此时有大量的氮将要析出，当来不及析出时，就会形成气孔。 2）影响焊
4、缝的力学性能。氮与铁等形成化合物，并以针状夹杂物形式存在于焊缝金属中，使硬度和强度提高，塑性、韧性降低，影响焊缝的力学性能。 （3）控制氮的措施 1）加强对焊接区液态金属的保护，防止空气中氮的侵入，是控制焊缝中氮的含量的主要措施。 2）采取正确的焊接工艺措施，尽量采用短弧焊接，因为电弧越长，氮侵入熔池越多，焊缝中氮的含量越高。此外，采用直流反接比直流正接可减少焊缝中氮的含量。,4焊缝金属中硫、磷的控制,（1）硫、磷的来源 主要来自母材、焊丝、药皮、焊剂等材料。 （2）硫、磷的危害 硫、磷是焊缝中的有害杂质。在结晶时容易低熔点共晶呈液态薄膜聚集于晶界，导致晶界处开裂，产生热裂纹。此外，硫还能引起
5、偏析，降低焊缝金属的冲击韧性和耐腐蚀性能。 （3）脱硫和脱磷的措施 1）脱硫的措施。焊接过程中脱硫的主要措施有元素脱硫和熔渣脱硫两种。 2）脱磷的措施 焊接过程中脱磷的措施分为两步 （4）酸性焊条和碱性焊条的脱硫和脱磷 1）酸性焊条熔渣中碱性氧化物CaO及MnO较少，熔渣脱硫能力弱，仅靠Mn元素脱硫。同时碱性氧化物CaO较少，脱磷能力差。所以酸性焊条脱硫、脱磷效果较差。 2）碱性焊条药皮中含有大量的大理石、萤石和铁合金，熔渣中有大量的碱性氧化物CaO、MnO等，既能进行熔渣脱硫又能脱磷，同时又可元素脱硫。所以碱性焊条的脱硫、脱磷能力比酸性焊条强。,四、焊缝金属合金化 焊缝金属的合金化就是将所需
6、的合金元素由焊接材料通过焊接冶金过程过渡到焊缝金属中去的反应。也称焊缝金属的渗合会。 1焊缝金属合金化的目的 （1）补偿焊接过程中由于合金元素氧化和蒸发等造成的损失，以保证焊缝金属的成分、组织和性能符合预定的要求。 （2）通过向焊缝金属中渗入母材不含或少含的合金元素，以满足焊件对焊缝金属的特殊要求。 （3）消除焊接工艺缺陷，改善焊缝金属的组织和性能。 2焊缝金属合金化的方式 焊条电弧焊时，焊缝金属合金化方式有两种：一种是通过焊芯（即利用合金钢焊芯）过渡；另一种是通过焊条药皮（即将合金成分加在药皮里）过渡。也有这两种方式同时兼有的。,五、60V形坡口立对接单面焊双成形 1.焊前准备 （1）试件材
7、料与尺寸：Q235、3001508（mm）=2块 （2）焊接材料：E4303，直径为3.2 mm。 （3）焊接要求：单面焊双面成形。 （4）焊接设备：BX1250型或ZX7-400ST。 （5）焊前清理：钢丝刷等工具将试件坡口正、反两面侧20mm范围内的油汅、铁锈、鳞皮和脏物等仔细清理干净，打磨至金属光泽。,2焊接工艺参数,3试件装配,（1）修磨钝边，无毛刺。 （2）装配间隙：始端为3.2mm、终端为4mm右左、错边量0.5mm。 （3）定位焊：在坡口内定位焊2点焊缝长度约为1015 mm间隙小的端部放置下面，并将焊件固定焊架上，高度为蹲下来焊接时的眼睛视线与焊件上边缘平齐。 （4）反变形：3
8、0。 （5）辅助工具：清渣工具、处理缺陷工具、个人劳动保护用品等。,V形焊件图,装配间隙,定位焊,反变形,4焊条电弧焊V形坡口中板立对焊操作要点 （1）打底焊 采用立向上焊接，始端在下方可以采用灭弧法，也可采用连弧法。 1）运条方法，灭弧法焊接。定位焊缝上引弧，焊至定位焊尾部时，稍加预热，将焊条向根部顶一下，听到击穿声，此时，熔池前方应有熔孔，熔孔各深入0.51mm，当熔池边缘变成暗红，熔池中间处于熔融状态时，立即在熔池中间引燃电弧，焊条略向下轻微地压一下，形成熔池，打开熔孔后立即灭弧。 2）焊条下倾角6080，在坡口两侧稍作停留，以利于填充金属与母材熔合良好，其交界处不易形成夹角并便于清渣。
9、 3）打底焊道更换焊条而停弧时，先在熔池上方做一个熔孔，焊接时在弧坑下方810mm处斜坡引弧向上运行，将焊条沿预先做好的熔孔向坡口跟部顶稍作停顿，恢复正常焊接然后回焊1050mm再熄弧。 4）接头。接头有热接法和冷接法两种。,试板焊接时熔孔,焊条与焊缝间夹角,焊条与焊件间夹角,5）操作要点。 操作要点主要是一看、二听、三准。 一看：观察熔池形状和熔孔大小，并基本保持一致。当熔孔过大时，应减小焊条与试板的下倾角，让电弧多压向熔池，少在坡口上停留。当熔孔过小时，应压低电弧，增大焊条与试板的下倾角度。 二听：注意听电弧击穿坡口根部发出的“噗噗”声，如没有这种声音则表示没焊透。一般保持焊条端部离坡口根
10、部1.52mm为宜。 三准：施焊时熔孔的端点位置要把握准确，焊条的中心要对准熔池前与母材的交界处，使后一个熔池与前一个熔池搭接2/3左右，保持电弧的1/3部分在试件背面燃烧，以加热和击穿坡口根部。,（2）填充层焊接 1）焊前清理。对打底层熔渣、飞溅、特别死角处焊渣必须清理干净。 2）焊条角度。焊条与焊缝下倾角度为650800，焊条与焊件坡口角度为90。 3）运条方法。采用锯齿形或月牙形法摆动，两侧稍停顿。 4）接头。在弧坑上方10 mm右左打底层焊缝上引弧，并拉回原弧坑2/3处划圆圈。填充焊缝比母材表面低11.5mm。 5）收尾。采用反复断弧方法直至填满弧坑。,锯齿形运条方法,填充焊缝比母材表面低焊缝形状,（3）盖面层 1）焊前清理。对填充层熔渣、飞溅、特别死角处焊渣必须清理干净。 2）焊条角度。焊条与焊缝下倾角度为65080，焊条与焊件坡口角度为90。 3）运条方法。采用锯齿形或月牙形法摆动。两侧稍停顿，中间稍快，摆动幅度比填 充层稍宽。 4）接头。在弧坑上方10mm右左填充层焊缝上引弧，并向下拉回原弧坑处2/3处划圆 圈。 5）收尾。采用反复断弧方法直至填满弧坑。,盖面层焊条运条方法,5评分标准,
