焊工工艺学 教学课件 ppt 作者 王滨涛 1_第一章　焊条电弧焊

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1、焊 工 工 艺 学,HG1,第一章 焊条电弧焊,1.掌握焊条电弧焊的基本知识。 2.了解焊条电弧焊的种类。 3.能识别焊缝符号。 4.掌握焊接的定额计算。,HG1,第一节 焊条电弧焊概述,一、焊条电弧焊的焊接过程,图1-1 焊条电弧焊焊接过程示意图,HG1,第一节 焊条电弧焊概述,二、焊条电弧焊的特点 三、焊条电弧焊的应用范围,1.操作灵活，适应性强 2.设备简单、维护方便 3.容易控制焊接应力与变形 4.劳动条件差，生产效率低,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(1)气体电离 一般情况下，由于气体的分子和原子都是呈中性的，气体中没有带电质点，因此气体不能导电。 (2)阴极电子发射 阴极电子发射

2、是指阴极端金属表面连续地向外发射出电子的现象。 (1)高频高压引弧法 这种方法是将两电极互相靠近25mm，然后加上20003000V的空载电压，利用高电压将空气击穿，引燃电弧。,一、焊接电弧的产生,1.焊接电弧的基本知识,2.焊接电弧的产生过程,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(2)接触短路引弧法 焊条电弧焊采用这种方法引弧。,图1-2 接触引弧时电弧的引燃过程,(3)接触短路引弧的因素 影响引弧的因素有焊接电流、气体中的电离物质、弧焊电源的空载电压及其特性等。,二、焊接电弧的组成及温度分布,1.焊接电弧的组成,HG1,第二节 焊 接 电 弧,图1-3 焊接电弧的组成,HG1,第二节 焊 接

3、电 弧,(1)阴极区 阴极区靠近阴极处(电源负极)，区域很窄，大约只有10-4mm左右，在阴极表面上有一个明显光亮的斑点，称为阴极斑点，阴极斑点是电子发射的发源地，也是阴极区温度最高的部分。 (2)阳极区 阳极区在靠近阳极处(电源正极)，区域比阴极区宽些，大约有10-210-3mm。 (3)弧柱区 弧柱区是处于阴极区与阳极区之间的区域，由于阴极区和阳极区都很窄，电弧的主要部分是弧柱区，故认为弧柱长度基本上等于电弧长度。,2.焊接电弧的温度分布,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(1)阴极区温度 阴极斑点的温度一般可达24003500K，阴极区放出的有效热量占电弧总热量的36%左右。,表1-1 不

4、同电极材料的电弧两极温度(单位：K),(2)阳极区温度 阳极斑点的温度达到了26004200K。 (3)弧柱区温度 弧柱区的热量及温度与气体介质的电离程度及焊接电流大小等因素有关，几种气体介质中的弧柱区温度见表1-2。,HG1,第二节 焊 接 电 弧,表1-2 几种气体介质中的弧柱区温度,图1-4 焊接电弧压降,HG1,第二节 焊 接 电 弧,三、电弧电压 四、焊接电弧的静特性,图1-5 焊接电弧静特性曲线,1.电弧的静特性,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(1)焊条电弧焊 焊接时，由于使用的焊接电流受到限制，(焊条电弧焊使用的焊接电流不大于500A)其静特性曲线无上升特性cd段。 (2)钨极

5、惰性气体保护焊(钨极氩弧焊) 一般在小电流焊接时，其电弧静特性为下降特性ab段：在大电流区间焊接时，其静特性为水平特性bc段。 (3)埋弧焊 在正常电流密度下焊接时，其电弧静特性为水平特性bc段;采用大电流密度焊接时，其电弧静特性为上升特性曲线。,2.不同焊接方法的电弧静特性,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(4)熔化极气体保护焊 由于焊接电流密度大，其静特性为上升特性cd段。 (1)电弧长度的影响 当电弧长度发生变化时，静特性曲线上下平行移动，即电弧长度增加，电弧电压升高。 (2)气体介质种类的影响 电弧周围气体介质的物理性能不同，会对电弧电压产生显著的影响，从而改变电弧静特性曲线的位置。

6、(3)气体介质压力的影响 气体介质压力增大，会使电弧电压升高，电弧静特性曲线上移。,3.影响焊接电弧静特性的因素,HG1,第二节 焊 接 电 弧,1.焊接电源的极性,图1-6 不同弧长的电弧静特性曲线图,五、焊接电源的极性及应用,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(1)试焊法 1)采用低氢型碱性焊条(如E5015)试焊，若电弧稳定、飞溅小、声音正常，则表明极性是反接，否则表明是正接。 2) 用碳棒试焊，若碳弧燃烧稳定，电弧拉起很长仍不熄弧，断弧后碳棒端面光滑，则极性是正接，反之为反接。,2.极性的应用 3.直流电源极性鉴别方法,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(2)直流电压表鉴别法 将直流电压表

7、的正负极分别接在直流电源的两个电极上，若电压表的指针向正方向偏转时，则与电压表正极相接的是直流电源的正极，反之是负极。 (1)造成电弧磁偏吹的因素,六、焊接电弧的稳定性,1.弧焊电源的影响 2.焊条药皮的影响 3.焊件接头处的清洁程度和气流的影响 4.电弧的磁偏吹,HG1,第二节 焊 接 电 弧,1)接地线不正确引起的电弧磁偏吹，如图1-8所示。 2)铁磁物质引起的电弧磁偏吹，如图1-9所示。,图1-8 接地线位置不正确引起的电弧磁偏吹,HG1,第二节 焊 接 电 弧,(2)减少或防止电弧磁偏吹的方法 1)可适当改变焊件上的接地线位置，尽可能使弧柱周围磁场分布均匀。 2)在操作时适当调整焊条角

8、度，使焊条偏吹的方向指向熔池，这种方法在实际工作中应用得较为广泛。 3)采用短弧焊接，增加电弧的挺度，来减少电弧磁偏吹程度。,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,一、焊接接头形式,图1-10 焊接接头的基本形式,1.对接接头 2.角接接头 3.搭接接头 4. T形接头,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,1.坡口的基本形式,图1-11 坡口基本形式,二、坡口形式,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,1)能够保证焊件焊透，焊条电弧焊熔深一般为24mm，且便于焊接操作。 2)坡口形状容易加工。 3)尽可能提高焊接生产率和节省焊条。 4)尽可能减少焊后焊件变形。 (1)焊缝倾角,三、焊接

9、位置,1.焊接位置的参数,2.坡口的作用 3.坡口的选择,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,图1-12 焊缝倾角,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,图1-13 焊缝转角,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(2)焊缝转角 是指焊缝中心线(焊根与盖面层中心连线)和水平参照面Y轴的夹角，如图1-13所示。 (1)平焊位置 焊缝倾角0;焊缝转角90的焊接位置，称为平焊位置，如图1-14PA所示。 (2)横焊位置 焊缝倾角0、180;焊缝转角0、180的对接位置，称为横焊位置，如图1-14PC所示。 (3)立焊位置 焊缝倾角90(立向上)、270(立向下)的焊接位置，称为立焊位置，如图

10、1-14PF所示。,2.常用的焊接位置,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(4)仰焊位置 对接焊缝倾角0、180；转角270的焊接位置，称为仰焊位置，如图所示。 (5)平角焊位置 角接焊缝倾角0、180；转角45、135的角焊位置，称为平角焊位置，如图1-14PB所示。 (6)仰角焊位置 焊缝倾角0、180；转角250、315的角焊位置，称为仰角焊位置，如图1-14PD所示。 (1)平焊 在平焊位置进行的焊接。 (2)横焊 在横焊位置进行的焊接。 (3)立焊 在立焊位置进行的焊接。,3.有关常用焊接位置焊接的概念,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(4)仰焊 在仰焊位置进行的焊接。

11、 (5)船形焊 T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接。 (6)平角焊 在平角焊位置进行的焊接。 (7)仰角焊 在仰角焊位置进行的焊接。 (8)向上立焊 立焊时，热源自下向上进行的焊接。 (9)向下立焊 立焊时，热源自上向下进行的焊接。 (10)倾斜焊 焊件接缝置于倾斜位置(除平、横、立、仰焊位置以外)进行的焊接。,四、焊缝符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,图1-14 常用焊接位置(由倾角和转角确定的主要位置),HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,图1-15 焊缝符号的规定画法,(1)基本符号 焊缝基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，见表1-3。,1.焊缝符号的组成,HG

12、1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-3 基本符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-3 基本符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-3 基本符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(2)辅助符号 辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，其符号及其应用见表1-4。,表1-4 辅助符号及其应用,(3)补充符号 补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表1-5。,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-5 补充符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-6 补充符号应用示例符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,图1-16 指引线的画

13、法,(4)指引线 指引线一般由带有箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为实线，一条为虚线)两部分组成，,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,如图1-16所示。,图1-17 箭头线标注的位置,1)箭头线的位置。 2)基准线的位置。 3)基本符号相对基准线的位置。,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号, 焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧，如图1-19a所示。 焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧，如图1-19b所示。 标注对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线，如图1-19c、d所示。,图1-18 弯折的箭头线,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(5

14、)焊缝尺寸符号及标注位置 1)焊缝尺寸符号(表1-7),HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-7 焊缝尺寸符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-7 焊缝尺寸符号,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,图1-20 焊缝尺寸的标注位置,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,2)焊缝尺寸符号及数据标注原则(图1-20) 焊缝横截面上的尺寸标在基准符号的左侧。 焊缝长度方向的尺寸标在基本符号的右侧。 坡口角度、坡口面角度和根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧。 相同焊缝数量符号标在尾部。 焊缝尺寸的标注示例见表1-8。,表格,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(6)焊

15、缝基本符号应用举例 焊缝基本符号应用举例见表1-9。,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-9 焊缝基本符号应用举例,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-9 焊缝基本符号应用举例,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(7)基本符号与辅助符号举例(见表1-10),HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-10 焊缝基本符号与辅助符号举例,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(8)特殊焊缝的标注 特殊焊缝的标注见表1-11。,表1-11 特殊焊缝的标注,表1-11 特殊焊缝的标注,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,(9)十字接头焊缝符号表示要点 十字接头焊缝在标

16、注焊缝符号时，要搞清楚箭头侧与非箭头侧的对应关系。,图1-21 十字接头标注方法,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,1)坡口形式、尺寸及组装焊接要求。 2)采用的焊接方法。 3)焊缝的质量要求。 4)焊缝的无损检测要求。 5)焊缝的其他需要标注的技术内容。,图1-23 焊缝符号表示方法的实例,2.如何采用GB/T3241988焊缝符号表示法,HG1,第三节 焊接接头形式和焊缝符号,表1-12 焊接方法表示代号,HG1,第四节 焊接参数的选择,1.焊件厚度,表1-13 焊条直径与焊件厚度的关系(单位：mm),2.焊接位置 3.焊接层次 1.焊条直径,表1-14 各种直径焊条使用的焊接电流参考值,2.焊接位置,一、焊条直径的选择,二、焊接电流的选择,HG1,第四节 焊接参数的选择,三、电弧电压的选择 四、焊接速度 五、焊层的选择,3.焊道,HG1,第五节 焊接接头常见缺陷的分析,1.焊缝尺寸不符合要求,图1-24 焊缝尺寸不符合要求,(1)产生原因 焊缝坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接参数选