手工电弧焊技术训

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1、1 14 42 25 53 3概述手工电弧焊其他焊接方法常用金属材料的焊接焊接结构工艺设计模块一模块一 铸、锻、焊工艺及应用铸、锻、焊工艺及应用胰壹颐耍薯鹤圣墒代难关钝曲楞谍欢坡枉酝制凄秀旬毙鸿洒滦乒悍眺铸舆手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.1 4.1 概述概述焊接焊接是利用加热或加压（或者加热和加压），使分离的两部分金属靠得足够近，是利用加热或加压（或者加热和加压），使分离的两部分金属靠得足够近，原子互相扩散，形成原子间的结合的连接方法。在机械制造、建筑、车辆、石油原子互相扩散，形成原子间的结合的连接方法。在机械制造、建筑、车辆、石油化工、原子能、航空航天等部门得到广泛运用。化工、原子能、

2、航空航天等部门得到广泛运用。焊接的特点：焊接的特点：优点：优点：1）连接性能好，密封性好，承压能力高）连接性能好，密封性好，承压能力高 ；2）省料，重量轻，成本低；）省料，重量轻，成本低；3）加工装配工序简单，生产周期短）加工装配工序简单，生产周期短 ；4）易于实现机械化和自动化。）易于实现机械化和自动化。 缺点：缺点：1）焊接结构是不可拆卸的，更换修理不便）焊接结构是不可拆卸的，更换修理不便 ；2）焊接接头的组织和性能往往要变坏；）焊接接头的组织和性能往往要变坏；3）要产生焊接残余应力和焊接变形；）要产生焊接残余应力和焊接变形； 4）会产生焊接缺陷，如裂纹、未焊透、夹渣、气孔等。）会产生焊接

3、缺陷，如裂纹、未焊透、夹渣、气孔等。膜熬间泡转衷纤鲜遇聊磕围贤枢违磷袭冯靛吩国章泞蚂凉唉叛划胡酿柴峪手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训焊接方法可分为：焊接方法可分为： 1）熔焊：）熔焊：利用局部加热的方法，把工件的焊接处加热到熔化状态，利用局部加热的方法，把工件的焊接处加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝，将两部分金属连接成为一个形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝，将两部分金属连接成为一个整体的工艺方法。整体的工艺方法。 2）压焊：）压焊：在焊接过程中需要加压的一类焊接方法。在焊接过程中需要加压的一类焊接方法。3）钎焊：）钎焊：利用熔点比母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并利用熔点比

4、母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的一种焊接方法。与固态的母材相互扩散实现连接的一种焊接方法。焊接方法在工业中主要用于：焊接方法在工业中主要用于：1）制造金属结构件。）制造金属结构件。2）制造机器零件和工具。）制造机器零件和工具。3）修复。）修复。4.1 4.1 概述概述拭屋湖及挑瞪燎拈榜寡迸焙谣疟噶妹尝吮侯盘振捷抉舔羚殉擅踊较系颅帜手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训手工电弧焊手工电弧焊是熔化焊中最基本的一种焊接方法。利用电弧作为热源，手工操纵是熔化焊中最基本的一种焊接方法。利用电弧作为热源，手工操纵焊条进行焊接的方法。焊条进行焊接的方法。手工电弧焊的特点：手工电

5、弧焊的特点：1 1）设备简单、操作灵活；）设备简单、操作灵活；2 2）可焊接多种金属材料；）可焊接多种金属材料；3 3）室内、外焊接效果相近；）室内、外焊接效果相近；4 4）对焊工操作水平要求较高，生产率较低。）对焊工操作水平要求较高，生产率较低。4.2.1 4.2.1 焊接电弧焊接电弧1. 1. 电弧的引燃电弧的引燃 焊接电弧是在焊条与工件之间产生的强烈、持久又稳定的气体放电现象。焊焊接电弧是在焊条与工件之间产生的强烈、持久又稳定的气体放电现象。焊接引弧时，焊条和工件瞬间接触形成短路，强大的电流产生强烈电阻热使接触点接引弧时，焊条和工件瞬间接触形成短路，强大的电流产生强烈电阻热使接触点熔化甚

6、至蒸发，当焊条提起时，在电场作用下，热的金属发射大量电子，电子碰熔化甚至蒸发，当焊条提起时，在电场作用下，热的金属发射大量电子，电子碰撞气体使之电离，正、负离子和电子构成电弧。撞气体使之电离，正、负离子和电子构成电弧。4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊狸饺塘谋奸潜逼誉竭吞幕弯辞谚本阻欲关募旦惯域箱锅请屿肯椰避冀苗耽手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训2. 2. 焊接电弧的结构焊接电弧的结构 电弧由阴极区、阳极区和电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成，如图弧柱区三部分组成，如图4-14-1所所示。示。1 1）阴极区：）阴极区：电子发射区，热量电子发射区，热量约占约占36%36%，平均温度，平均温

7、度2400K2400K；2 2）阳极区：）阳极区：受电子轰击区域，受电子轰击区域，热量约占热量约占43%43%，平均温度，平均温度2600K2600K；3 3）弧柱区：）弧柱区：阴、阳两极间区域，阴、阳两极间区域，几乎等于电弧长度，热量几乎等于电弧长度，热量21%21%，弧柱中心温度可达弧柱中心温度可达60008000K60008000K。4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊图图4-1 电弧的结构示意图电弧的结构示意图伍哗督盲霓桂荔掌拂斗啦榔超企嘴峭尿尝廉霞捡绘海贪条醋酋秦倔祝钨编手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.2.2 焊接接头焊接接头1.焊缝形成过程焊缝形成过程熔焊焊缝的形成经历了局部加

8、热熔化，使分离工件的结合部位产生共同熔池，再熔焊焊缝的形成经历了局部加热熔化，使分离工件的结合部位产生共同熔池，再经凝固结晶为一个整体的过程。经凝固结晶为一个整体的过程。2.焊接的冶金过程焊接的冶金过程焊接的冶金过程如图焊接的冶金过程如图4-2所示所示,母材、焊条受电弧高温作用熔化形成金属熔池，母材、焊条受电弧高温作用熔化形成金属熔池，将进行熔化、氧化、还原、造渣、精炼及合金将进行熔化、氧化、还原、造渣、精炼及合金化等物理、化学过程。金属与氧的作用对焊接化等物理、化学过程。金属与氧的作用对焊接质量影响最大，氧与多种金属发生氧化反应：质量影响最大，氧与多种金属发生氧化反应：4.2 4.2 手工电

9、弧焊手工电弧焊图图4-2 焊条电弧焊过程焊条电弧焊过程茬荚削证凋照脏郸琅订挞盂盒收电陪雄搜贪侩诈龄证酸往让聋证意夯喝优手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训 能溶解在液态金属中的能溶解在液态金属中的氧化物氧化物（如氧化亚铁），冷（如氧化亚铁），冷凝时因溶解度下降而析出，严重影响焊缝质量；而凝时因溶解度下降而析出，严重影响焊缝质量；而大部分大部分金属氧化物金属氧化物（如硅、锰化合物）不溶于液态金属，可随渣（如硅、锰化合物）不溶于液态金属，可随渣浮出，净化熔池，提高焊缝质量。浮出，净化熔池，提高焊缝质量。 氢氢易溶入熔池，在焊缝中形成气孔，或聚集在焊缝缺易溶入熔池，在焊缝中形成气孔，或聚集在焊缝缺陷处造

10、成氢脆。陷处造成氢脆。 其次空气中的其次空气中的氮气氮气在高温时大量溶于液体金属，冷却在高温时大量溶于液体金属，冷却结晶时，氮溶解度下降；析出的氮在焊缝中形成气孔，部结晶时，氮溶解度下降；析出的氮在焊缝中形成气孔，部分还以针状氮化物（分还以针状氮化物（Fe4NFe4N）形式析出；焊缝中含氮量提高，）形式析出；焊缝中含氮量提高，使焊缝的强度和硬度增加，塑性和韧性剧烈下降。使焊缝的强度和硬度增加，塑性和韧性剧烈下降。 4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊降突鬃靖芭盾前煞宣写当获瘦省营难筏跨黄爽锹茎芯骡菠陆柔函蒸攘至决手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.2.3 4.2.3 焊条焊条1. 焊条的组成和

11、作用焊条的组成和作用 焊条由焊芯和药皮组成。焊条由焊芯和药皮组成。1）焊芯：）焊芯：一方面作电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源；另一方面一方面作电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源；另一方面作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属。焊芯采用焊接专用金属丝。如作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属。焊芯采用焊接专用金属丝。如H08C等。等。2）药皮：）药皮：焊条药皮的主要作用有：改善焊接工艺性；机械保护作用；冶金处焊条药皮的主要作用有：改善焊接工艺性；机械保护作用；冶金处理作用。焊条药皮的组成物按其作用分为：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、理作用。焊条药皮的组成物按其作用分为：稳

12、弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、粘结剂、稀渣剂、增塑剂等。合金剂、粘结剂、稀渣剂、增塑剂等。2. 焊条分类焊条分类焊条的种类。按用途分为：焊条的种类。按用途分为：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铜合铜合金焊条、铝和铝合金焊条等。焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铜合铜合金焊条、铝和铝合金焊条等。 按药皮性质分为：按药皮性质分为：酸性焊条（酸性氧化物为主）、碱性焊条（碱性氧化物和酸性焊条（酸性氧化物为主）、碱性焊条（碱性氧化物和萤石萤石CaF2为主）。为主）。4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊逸猎萧杖横乳卸擦符

13、竹傻孕戏星狭斗咨钒遇园偿摈参戒押二啃狠网斡秤慎手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训3. 焊条型号与牌号焊条型号与牌号焊条型号：焊条型号：国家标准中的焊条代号。如国家标准中的焊条代号。如E4303，E表示焊条，表示焊条，43表示熔敷金属表示熔敷金属抗拉强度最小值（抗拉强度最小值（kgf/mm2 ）；）；03表示焊接位置为全位置、电流种类为交直流表示焊接位置为全位置、电流种类为交直流及药皮类型为钛铁矿型及药皮类型为钛铁矿型 。焊条牌号：焊条牌号：焊条行业统一的焊条代号，用一个大写汉语拼音字母和三个数字表焊条行业统一的焊条代号，用一个大写汉语拼音字母和三个数字表示。如示。如J422，J表示结构钢焊条；表

14、示结构钢焊条；42表示焊缝金属抗拉强度等级（表示焊缝金属抗拉强度等级（kgf/mm2 ）；）；2表示药皮类型和电流种类。表示药皮类型和电流种类。4.焊条的选用原则焊条的选用原则1）等强度原则；）等强度原则；2）同成分原则；）同成分原则；3）抗裂性要求；）抗裂性要求；4）抗气孔要求；）抗气孔要求；5）低成本要求。）低成本要求。4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊哪下掺录标呜服两冤菩钒椅芬六的吃阔酷听戍序召歪洛锰绳脂吐募兑乱颠手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.2.4 焊接接头的金属组织与性能焊接接头的金属组织与性能1.焊接工件温度的变化与分布焊接工件温度的变化与分布在在焊焊接接加加热热和和冷冷却

15、却过过程程中中，焊焊接接接接头头上上某某点点的的温温度度随随时时间间变变化化的的过过程程如如图图4-3所所示示。不不同同点点，其其热热循循环环不不同同，即即最最高高加加热热温温度度、加加热热速速度度和和冷冷却却速速度度均均不不同同。对对焊焊接接质质量量起起重重要要影影响响的的参参数数有有：最最高高加加热热温温度度、在在过过热热温温度度11000C以以上上停停留留时时间间和和冷冷却却速速度度等等。其其特特点点是是加加热热和和冷冷却却速速度度都都很很快快。对对易易淬淬火火钢钢，焊焊后后发发生生空空冷冷淬淬火火，对对其其他他材材料料，易易产产生生焊焊接接变形、应力及裂纹。变形、应力及裂纹。 4.2

16、4.2 手工电弧焊手工电弧焊图图4-3 焊焊缝缝区区各各点点温温度度变变化示意图化示意图痰锭氰趋淋叹父托层箩唯羌兢肚协没突右呐垫毅评廊岛呸络蔡攒婶陶遣唇手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训2.焊焊接接接接头头金金属属组组织织与与性性能能的的变变化化以以低低碳碳钢钢为为例例，说说明明焊焊接接过过程程造造成成金金属属组组织织和和性性能能的的变变化化。如如图图4-4所所示示。受受焊焊接接热热循循环环的的影影响响，焊焊缝缝附附近近的的母母材材组组织织或或性性能能发发生生变变化化的的区区域域，叫叫焊焊接接热热影影响响区区。熔熔焊焊焊焊缝缝和和母母材材的的交交界界线线叫叫熔熔合合线线。熔熔合合线线两两侧侧有有

17、一一个个很很窄窄的的焊焊缝缝与与热热影影响响区区的的过过渡渡区区，叫叫熔熔合合区区。焊焊接接接接头头由由焊焊缝缝区区、熔熔合合区区和热影响区组成。和热影响区组成。4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊图图4-4 低碳钢焊接热影响区组织变化低碳钢焊接热影响区组织变化瞪区径总其肖姆淫郁野舒负竟盂俗掂裙服汛钥赎仿审辞扮抒践绕缚譬侥座手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训（1）.焊缝区焊缝区 焊接热源向前移去后，熔池液体金属迅速焊接热源向前移去后，熔池液体金属迅速冷却结晶，结晶从熔池底部未熔化的半个晶粒冷却结晶，结晶从熔池底部未熔化的半个晶粒开始，垂直熔合线向熔池中心生长，呈柱状树开始，垂直熔合线向熔池中心生

18、长，呈柱状树枝晶，如图枝晶，如图4-5所示；结晶过程中将在最所示；结晶过程中将在最后结晶后结晶部位产生成分偏析。同时焊缝组织是从液体金属结晶部位产生成分偏析。同时焊缝组织是从液体金属结晶的铸态组织，晶粒粗大，成分偏析，组织不致密。但由于熔池小，冷却快，化学成分控制的铸态组织，晶粒粗大，成分偏析，组织不致密。但由于熔池小，冷却快，化学成分控制严格，碳、硫、磷都较低，并含有一定合金元素，故可使严格，碳、硫、磷都较低，并含有一定合金元素，故可使焊缝金属的力学性能不低于母材焊缝金属的力学性能不低于母材。（2）焊接热影响区）焊接热影响区1）.熔合区熔合区 化学成分不均匀，组织粗大，往往是粗大的过热组织或

19、粗大的淬硬组织，使强化学成分不均匀，组织粗大，往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织，使强度下降，塑性、韧性极差，产生裂纹和脆性破坏，度下降，塑性、韧性极差，产生裂纹和脆性破坏，其性能是焊接接头中最差的。其性能是焊接接头中最差的。2）过热区：）过热区： 最最高高加加热热温温度度在在Ac3以以上上100200的的区区域域，晶晶粒粒粗粗大大，甚甚至至产产生生过过热热组组织。织。塑性和韧性明显下降塑性和韧性明显下降，是热影响区中力学性能最差的部位，是热影响区中力学性能最差的部位。4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊图图4-5 焊缝的柱状树枝晶焊缝的柱状树枝晶钱粮斌粹衷聂起认锻腮陨距伸窝娠只斜闲榴经甥烷

20、伶涯栓阵违钞翔确促箔手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训3）正火区：）正火区：最高加热温度在最高加热温度在Ac3至至Ac3 以上以上100200的区域，焊后空冷得的区域，焊后空冷得到晶粒较细小的正火组织，力学性能较好。到晶粒较细小的正火组织，力学性能较好。4）部分相变区：）部分相变区：最高加热温度在最高加热温度在Ac1至至Ac3的区域，只有部分组织发生相变，的区域，只有部分组织发生相变，晶粒不均匀，性能较差。晶粒不均匀，性能较差。4.2.5焊接应力和变形焊接应力和变形 金属构件在焊接以后，总要发生变形和产生焊接应力，且二者是伴生的。金属构件在焊接以后，总要发生变形和产生焊接应力，且二者是伴生的。（

21、1）焊件在焊接过程中受到局部加热和冷却是产生焊接应力和变形的主要原因。）焊件在焊接过程中受到局部加热和冷却是产生焊接应力和变形的主要原因。（2）焊接变形的基本形式）焊接变形的基本形式如表如表4-1所示。所示。（3）焊接应力的防止及消除措施：焊接应力的防止及消除措施：1）结构设计要避免焊缝密集交叉，焊缝截面和长度要尽可能小；）结构设计要避免焊缝密集交叉，焊缝截面和长度要尽可能小； 2）采取合理的焊接顺序，使焊缝较自由的收缩，）采取合理的焊接顺序，使焊缝较自由的收缩，如图如图4-6所示所示；3）焊缝仍处在较高温度时，锤击或辗压焊缝使金属伸长，减少残余应力；）焊缝仍处在较高温度时，锤击或辗压焊缝使金

22、属伸长，减少残余应力；4）采用小线能量焊接，多层焊，减少残余应力；）采用小线能量焊接，多层焊，减少残余应力；5）焊前预热可减少工件温差，减少残余应力；）焊前预热可减少工件温差，减少残余应力；6）焊后进行去应力退火，消除焊接残余应力。）焊后进行去应力退火，消除焊接残余应力。 4.2 4.2 手工电弧焊手工电弧焊贫撑铂奔赐机俗滚啄姓营蔫窜提含哎在复适贾鞭渭维鲁你轰闲雇炭簧缆饼手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3.1 埋弧自动焊埋弧自动焊埋弧焊埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，其电弧的引燃、焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，其电弧的引燃、焊条送进和电弧移动都采用机械来完成。条送进和电弧

23、移动都采用机械来完成。1.埋弧自动焊的焊接过程埋弧自动焊的焊接过程埋弧焊焊接过程埋弧焊焊接过程如图如图4-7所示所示。2. 埋弧焊特点及应用埋弧焊特点及应用优点：优点：1）焊接质量好；）焊接质量好；2）生产率高；）生产率高；3）节省焊接材料）节省焊接材料4）易实现自动化，劳动条件好，强度低，操作简单。）易实现自动化，劳动条件好，强度低，操作简单。4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法赂报郡河撤姆降包芬对壹浩炬每凋多入研趁形铃捎住迪季后废窗宗梯砒康手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训缺点：缺点：1）适应性较差）适应性较差 ，焊前准备工作量大；，焊前准备工作量大；2）焊接电流强度大，不适于）焊接电流

24、强度大，不适于3mm以下薄板；以下薄板；3）难以完成铝、钛等强氧化性金属及合金的焊接；）难以完成铝、钛等强氧化性金属及合金的焊接；4）设备一次性投资较大。）设备一次性投资较大。埋弧自动焊通常用于碳钢、低合金结构钢、不锈钢和耐热钢等中厚埋弧自动焊通常用于碳钢、低合金结构钢、不锈钢和耐热钢等中厚板结构的长直缝、直径大于板结构的长直缝、直径大于300mm环缝的平焊。此外，它还用于环缝的平焊。此外，它还用于耐磨、耐腐蚀合金的堆焊、大型球墨铸铁曲轴以及镍合金、铜合金耐磨、耐腐蚀合金的堆焊、大型球墨铸铁曲轴以及镍合金、铜合金等材料的焊接。等材料的焊接。4.3.2气体保护电弧焊气体保护电弧焊气气体体保保护护

25、焊焊是是用用外外加加气气体体作作为为电电弧弧介介质质并并保保护护电电弧弧区区的的熔熔滴滴和和熔熔池池及及焊焊缝缝的的电电弧弧焊焊。常常用用保保护护气气体体有有惰惰性性气气体体（氩氩气气、氦氦气气和和混混合合气气体体）和和活活性性气气体体（二二氧氧化化碳碳气）两种，分别成为惰性气体保护焊和气）两种，分别成为惰性气体保护焊和CO2焊。焊。4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法拆扔啃禹提钞叔懒渠帮燃矛诉派杀昭角颅抠错朗断奎酶该痹哉乳鞠忆痔队手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训1. 氩弧焊氩弧焊 保护气体有氩气（保护气体有氩气（Ar）和氦气（）和氦气（He），或其混合气体，分别称为），或其混合气体，分别

26、称为氩弧焊氩弧焊和和氦弧焊氦弧焊及及混合气体保护焊混合气体保护焊。 氩弧焊分为氩弧焊分为钨极氩弧焊钨极氩弧焊和和熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊，如图如图4-8所示。所示。（1）钨极氩弧焊：电极材料可用纯钨或钨合金，一般采用铈钨极，其在焊接过）钨极氩弧焊：电极材料可用纯钨或钨合金，一般采用铈钨极，其在焊接过程中不熔化，故需采用焊丝。焊接电流较小，适于薄板焊接。程中不熔化，故需采用焊丝。焊接电流较小，适于薄板焊接。钨极氩弧焊一般采用钨极氩弧焊一般采用直流正接，以减少钨极烧损，但焊接铝、镁金属时，为去除氧化物而利用直流正接，以减少钨极烧损，但焊接铝、镁金属时，为去除氧化物而利用“阴极破碎阴极破碎”可可采用

27、直流反接。采用直流反接。（2）熔化极氩弧焊采用焊丝作为电极，可使用大电流，适于中厚板焊接。熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊采用焊丝作为电极，可使用大电流，适于中厚板焊接。熔化极氩弧焊一般采用直流反接。一般采用直流反接。氩弧焊适于氩弧焊适于焊接铝、镁、钛及其合金，稀有金属锆、钼，不锈钢，耐热钢，低合金钢等。焊接铝、镁、钛及其合金，稀有金属锆、钼，不锈钢，耐热钢，低合金钢等。 4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法2. CO2气体保护焊气体保护焊 CO2焊采用焊采用CO2为保护气体，其焊接过程为保护气体，其焊接过程如图如图4-9所示。所示。 CO2在高温下会分解氧化金在高温下会分解氧化金属，故不能焊接易

28、氧化的非铁金属和不锈钢。同时需采用能脱氧和渗合金的特殊焊丝。属，故不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢。同时需采用能脱氧和渗合金的特殊焊丝。 CO2焊可分为自动焊可分为自动CO2焊和半自动焊和半自动CO2焊（送丝自动，电弧移动手工）。其设备包焊（送丝自动，电弧移动手工）。其设备包括：括：主电路系统、控制系统、焊枪、供气系统、冷却系统。主电路系统、控制系统、焊枪、供气系统、冷却系统。巫泄杭筑映辣叠外坊富蹬情厢熙湍邀很晚抖左捆叔瞪擅伟赔刽烂祝伦魔貉手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训CO2CO2焊的特点：焊的特点：1 1）生产率高；电流大，易于自动化，无渣壳。）生产率高；电流大，易于自动化，无渣壳。2 2

29、）成本低；无需涂料焊条和焊剂，）成本低；无需涂料焊条和焊剂， CO2 CO2价廉；价廉；3 3）焊缝质量较好；）焊缝质量较好；4 4）采用气体保护，能全位置焊接，易于自动控制）采用气体保护，能全位置焊接，易于自动控制 ；5 5）焊缝成形差，飞溅大）焊缝成形差，飞溅大 ；6 6）不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢；）不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢；7 7）设备较复杂，使用和维修不便。）设备较复杂，使用和维修不便。 CO2CO2焊适于焊适于焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金结构焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金结构钢。钢。 4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法臼韵棍批换咬万擅逼底旬膛改旬纹

30、懒协裤寞达少葵傲色扩奴锗舜萄候撑孵手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3.3 气焊和气割气焊和气割1.气焊气焊 气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法。最常用的是氧气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法。最常用的是氧-乙炔乙炔焊，氧焊，氧-乙炔焰进行焊接。乙炔焰进行焊接。 气焊设备简单、操作灵活方便、不需电源，但气焊火焰温度较气焊设备简单、操作灵活方便、不需电源，但气焊火焰温度较低，且热量较分散，工件变形大，所以应用不如电弧焊广泛。低，且热量较分散，工件变形大，所以应用不如电弧焊广泛。4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法（1）气焊火焰的种类）气焊火焰的种类1）中中性性焰焰：最最适适宜宜气气焊焊工工

31、作作，如如焊焊接接低低碳碳钢钢、中中碳碳钢钢、低低合合金金钢钢、紫铜、铝合金等。紫铜、铝合金等。2）碳化焰：通常用于焊接高碳钢、铸铁、硬质合金等。）碳化焰：通常用于焊接高碳钢、铸铁、硬质合金等。3）氧化焰：除焊接黄铜之外，一般很少使用。）氧化焰：除焊接黄铜之外，一般很少使用。乙嘿明阳患辗舞倔湾瓦壹拉卤住痈胃老诚常任馆衍褪蔓蹬德裳弊船悼诊埃手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法（2）接头形式和焊接准备）接头形式和焊接准备 气焊可以进行立、横、仰等各种空间位置的焊接。气焊可以进行立、横、仰等各种空间位置的焊接。 其接头形式也有对接、搭接、角接和其接头形式也有对接、

32、搭接、角接和T型接头等。型接头等。（3）焊丝和焊剂）焊丝和焊剂 在在焊焊剂剂时时，气气焊焊的的焊焊丝丝作作为为填填充充金金属属，与与熔熔化化的的母母材材一一起起形形成成焊缝，因此对焊丝质量对焊件性能有很大的影响。焊缝，因此对焊丝质量对焊件性能有很大的影响。 焊焊剂剂的的作作用用是是保保护护熔熔池池金金属属，除除去去焊焊接接过过程程中中的的氧氧化化物物，增增加加液态金属的流动性。液态金属的流动性。赔迅黍袖垂赖码溃挞椅磁酋卵窥蛹徘身常瘸缓乔古稠淳太洒忠辕带袭灭蓄手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训2.2.气割气割 气割是利用高温的金属在纯氧中燃烧而将工件气割是利用高温的金属在纯氧中燃烧而将工件分离的方

33、法。分离的方法。符合下列条件的金属才能进行气割：符合下列条件的金属才能进行气割：1 1）金属的燃点应低于本身的熔点，否则变为熔割，使切）金属的燃点应低于本身的熔点，否则变为熔割，使切割质量降低，甚至不能切割。割质量降低，甚至不能切割。2 2）金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。）金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。3 3）金属的导热性不能太高，否则使气割处的热量不足，）金属的导热性不能太高，否则使气割处的热量不足，造成气割困难。造成气割困难。4 4）金属在燃烧时所产生的大量热能应能维持气割的进行。）金属在燃烧时所产生的大量热能应能维持气割的进行。碳素钢和合金结构钢具有很好的气割性能。碳素钢

34、和合金结构钢具有很好的气割性能。4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法獭禽棠姥特鱼荡修括归僳联曾脏喇湘侨施雇壤泰放刹磅诞推去旦莆烷骆醋手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法4.3.4.4.3.4.电渣焊电渣焊 电渣焊是利用电流通过熔渣产生的熔渣电阻热加热熔化母材与电极（填充金电渣焊是利用电流通过熔渣产生的熔渣电阻热加热熔化母材与电极（填充金属）的一种焊接方法。按电极形状可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊属）的一种焊接方法。按电极形状可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊和熔管电渣焊。和熔管电渣焊。 丝极电渣焊过程丝极电渣焊过程如图如图4-104-10

35、所示。焊接过程为先引弧，形成渣池，电弧过程变所示。焊接过程为先引弧，形成渣池，电弧过程变为电渣过程，熔化金属凝固成形。为电渣过程，熔化金属凝固成形。电渣焊的特点电渣焊的特点: :1 1）可一次焊成很厚的焊缝；）可一次焊成很厚的焊缝；2 2）生产率高，焊接材料消耗少，不需开坡口；）生产率高，焊接材料消耗少，不需开坡口；3 3）焊缝金属较纯净，渣池覆盖住熔池，保护良好，有利于气体和杂质浮出；）焊缝金属较纯净，渣池覆盖住熔池，保护良好，有利于气体和杂质浮出；4 4）接头金属在高温下停留时间长，过热区大，接头金属组织粗大，焊后应进行）接头金属在高温下停留时间长，过热区大，接头金属组织粗大，焊后应进行正

36、火处理。正火处理。电渣焊主要用于电渣焊主要用于厚壁压力容器和铸厚壁压力容器和铸焊、锻焊、锻焊、厚板拼焊等大型构件的制焊、厚板拼焊等大型构件的制造，厚度应大于造，厚度应大于40mm40mm的碳钢、合金钢和不锈钢等的碳钢、合金钢和不锈钢等。席村配励迈藏力落裕藕榔涤蛔逆惋欲棕俏不救添珍籽恃埃焉革杜白聋羔杠手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法4.3.5.4.3.5.等离子弧焊等离子弧焊 1）等离子弧的产生：）等离子弧的产生： 等离子弧是一种电离度很高的压缩电弧，温度高，能等离子弧是一种电离度很高的压缩电弧，温度高，能量密度大，其发生装置量密度大，其发生装置如图如图4

37、-11所示。在三个压缩作用下形成等离子弧。所示。在三个压缩作用下形成等离子弧。a）机械压缩效应；）机械压缩效应；b）热压缩效应；）热压缩效应；c）电磁压缩效应）电磁压缩效应。温度可达。温度可达24000K 50000K。2）等离子切割。）等离子切割。它利用能量密度高的高温高速的等离子流，将切割金属局部熔它利用能量密度高的高温高速的等离子流，将切割金属局部熔化并随即吹除，形成整齐的切口。常用于切割不锈钢、铝、铜、钛、铸铁及钨、化并随即吹除，形成整齐的切口。常用于切割不锈钢、铝、铜、钛、铸铁及钨、锆等难熔金属和非金属材料。锆等难熔金属和非金属材料。2）等离子弧焊接：）等离子弧焊接：需用等离子弧焊电

38、源和等离子焊枪及填充金属。分为需用等离子弧焊电源和等离子焊枪及填充金属。分为 大电流等离子弧焊。这种焊接又可分为穿孔型等离子弧焊和熔入型等离子弧焊。大电流等离子弧焊。这种焊接又可分为穿孔型等离子弧焊和熔入型等离子弧焊。 微束等离子弧焊。微束等离子弧焊。其特点是：其特点是： 有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形；有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形； 微束等离子弧焊可焊接箔材和薄板。微束等离子弧焊可焊接箔材和薄板。 能量集中，热影响区小，焊接质量好，生产率高。能量集中，热影响区小，焊接质量好，生产率高。3）等离子弧焊用于）等离子弧焊用于航空航天等军工和尖端工业技术的铜及铜合金、钛及钛合金

39、、航空航天等军工和尖端工业技术的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接。合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接。矮褥慢奢尸谱氯棋轧题兹萎脸挛哑袱冉蓑振菠看唯回在颁渤中勺就竟虐泻手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法4.3.6.4.3.6.压焊与钎焊压焊与钎焊1.压焊压焊是指在加热或不加热状态下对组合焊件加压，使其产生塑性变形，并通是指在加热或不加热状态下对组合焊件加压，使其产生塑性变形，并通过再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子达到形成金属键而连接的焊接方过再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子达到形成金属键而连接的焊接方法。常用的有电阻焊和摩擦

40、焊。法。常用的有电阻焊和摩擦焊。（1）电电阻阻焊焊是是利利用用电电流流通通过过焊焊接接接接头头的的接接触触面面及及邻邻近近区区域域产产生生的的电电阻阻热热，把把焊焊件件加加热热到到塑塑性性或或局局部部熔熔化化状状态态，再再在在电电极极压压力力作作用用下下形形成成接接头头的的一一种种焊焊接接方方法法。电阻焊可分为电阻焊可分为点焊、缝焊、对焊点焊、缝焊、对焊。 1.点焊点焊 点焊点焊：是利用电流通过两圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热是利用电流通过两圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热并局部熔化，形成一个熔核（其周围为塑性状态），然后在压力下熔核结晶，形并局部熔化，形成一个熔

41、核（其周围为塑性状态），然后在压力下熔核结晶，形成一个焊点的焊接方法。成一个焊点的焊接方法。如图如图4-12所示。点焊的接头形式所示。点焊的接头形式如图如图4-13所示，均为搭所示，均为搭接接头，焊接前应清理。接接头，焊接前应清理。 点焊的主要焊接参数是电极压力、焊接电流和通电时间。压力过大、电流过小，点焊的主要焊接参数是电极压力、焊接电流和通电时间。压力过大、电流过小，会使热量少，焊点强度下降；压力过小、电流大会使热量大而不稳定，易飞溅，会使热量少，焊点强度下降；压力过小、电流大会使热量大而不稳定，易飞溅，烧穿。烧穿。 点焊时会发生点焊时会发生点焊分流现象点焊分流现象，如图如图4-14所示，

42、故焊点间距不宜过小。所示，故焊点间距不宜过小。匝直题夕蔗缄肃荫获卢舰勃诗乃藐牡课疯如泳轧汉佛余刃总酸蒸硫内妨瓢手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法(2).缝焊缝焊 缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊相似，采用滚盘作电极，边焊缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊相似，采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点重叠一部分，形成一条有密封性的焊缝。焊接原理边滚，相邻两个焊点重叠一部分，形成一条有密封性的焊缝。焊接原理如图如图4-15所示。焊接接头形式所示。焊接接头形式如图如图4-16所示。焊接分流现象较严重，故同等条件下焊接电所示。焊接分流现象较严重，故

43、同等条件下焊接电流较大，主要用于有密封性要求的薄板件。流较大，主要用于有密封性要求的薄板件。(3). 对焊对焊 对焊是利用电阻热将焊件断面对接焊合的一种电阻焊，可分为电阻对焊和闪光对焊是利用电阻热将焊件断面对接焊合的一种电阻焊，可分为电阻对焊和闪光对焊。对焊。如图如图4-17所示。对焊的应用所示。对焊的应用可见可见图图4-18所示。所示。1）电阻对焊：）电阻对焊：先加预压，使两端面压紧，再通电加热，使待焊处达到塑性温度先加预压，使两端面压紧，再通电加热，使待焊处达到塑性温度后，再断电加压顶锻，产生一定塑性变形而焊合。适于截面简单、直径小于后，再断电加压顶锻，产生一定塑性变形而焊合。适于截面简单

44、、直径小于20mm和强度要求不高的杆件。和强度要求不高的杆件。2）闪光对焊：）闪光对焊：两焊件不接触，先加电压，再移动焊件使之接触，由于接触点少，两焊件不接触，先加电压，再移动焊件使之接触，由于接触点少，其电流密度很大，接触点金属迅速达到熔化、蒸发、爆破，呈高温颗粒飞射出来，其电流密度很大，接触点金属迅速达到熔化、蒸发、爆破，呈高温颗粒飞射出来，称为闪光；经多次闪光加热后，端面均匀达到半熔化状态，同时多次闪光把端面称为闪光；经多次闪光加热后，端面均匀达到半熔化状态，同时多次闪光把端面的氧化物也清除干净，于是断电加压顶锻，形成焊接接头。的氧化物也清除干净，于是断电加压顶锻，形成焊接接头。 对焊断

45、面形状应相近，以保证断面均匀加热。对焊断面形状应相近，以保证断面均匀加热。 其焊接质量较高，常用于重要零件焊接。其焊接质量较高，常用于重要零件焊接。臂脏田狙式塘谍更愤显雨豺顽拈颤侮丁尿耸宅襟舜尧肛逻蔼绥懈皮整阶玲手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法4. 电阻焊特点及应用电阻焊特点及应用1）加热迅速，温度较低，焊接热影响区及变形小，易获得优质接）加热迅速，温度较低，焊接热影响区及变形小，易获得优质接头；头；2）不需外加填充金属和焊剂；）不需外加填充金属和焊剂；3）电阻对焊无弧光，噪声小，烟尘、有害气体少，劳动条件好；）电阻对焊无弧光，噪声小，烟尘、有害气体少，

46、劳动条件好；4）焊件结构简单、重量轻、气密性好，易于获得形状复杂的零件；）焊件结构简单、重量轻、气密性好，易于获得形状复杂的零件；5）易实现机械化、自动化，生产率高。）易实现机械化、自动化，生产率高。6）焊接接头质量不稳定；）焊接接头质量不稳定；7）焊机复杂，造价较高；）焊机复杂，造价较高； 点焊点焊适于低碳钢、不锈钢、铜合金、铝镁合金，厚度适于低碳钢、不锈钢、铜合金、铝镁合金，厚度4mm以以下的薄板冲压结构及钢筋的焊接。下的薄板冲压结构及钢筋的焊接。缝焊适于缝焊适于板厚板厚3mm以下，焊缝规以下，焊缝规则的密封结构的焊接。则的密封结构的焊接。对焊对焊主要用于制造封闭形零件，轧制材料接主要用于

47、制造封闭形零件，轧制材料接长、异种材料制造的焊接。长、异种材料制造的焊接。霹翻昧诲瓦浮瞅颁碰记诌橙饭驾凝翔窿述穴船炯荆彭垛岸廊护腕议盏鞭圭手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法(2)摩擦焊摩擦焊:是利用工件金属焊接表面相互摩擦产生的热量，将金属是利用工件金属焊接表面相互摩擦产生的热量，将金属局部加热到塑性状态，然后在压力下完成焊接的一种热压焊接方法。局部加热到塑性状态，然后在压力下完成焊接的一种热压焊接方法。 1). 摩擦焊的工艺过程摩擦焊的工艺过程 摩擦焊过程摩擦焊过程如图如图4-19所示，分为连续驱动式和储能式。所示，分为连续驱动式和储能式。2). 摩擦焊

48、接头形式摩擦焊接头形式 接头一般是等断面，也可为不等断面，但其中必须有一个为接头一般是等断面，也可为不等断面，但其中必须有一个为圆形。圆形。如图如图4-20所示。所示。3). 摩擦焊的特点及应用摩擦焊的特点及应用a）接头质量好且稳定；）接头质量好且稳定；b）生产率高、成本低；）生产率高、成本低；c）适用范围广；）适用范围广；d）生产条件好；）生产条件好；e）焊机所需功率小，省电。）焊机所需功率小，省电。 摩擦焊用于摩擦焊用于圆形工件、棒料管子的对接。圆形工件、棒料管子的对接。邮篇藩铀喜边互幽篡群颇闷弘宝吊充槽丢功明近醛拽琼又慈丙沸直哑差减手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接

49、方法其他焊接方法2.钎钎焊焊是是采采用用比比母母材材熔熔点点低低的的金金属属材材料料作作钎钎料料，将将焊焊件件和和钎钎料料加加热热到到高高于于钎钎料料熔熔点点、低低于于母母材材熔熔点点的的温温度度，利利用用液液态态钎钎料料湿湿润润母母材材，填填充充接接头头间间隙隙并并与与母母材材相相互互扩扩散散实实现现连连接接的的焊焊接接方方法法。钎钎焊焊按按钎钎料料熔熔点点可可分分为为软软钎钎焊焊、硬硬钎钎焊焊。钎钎剂剂能能除除去去氧氧化化膜膜和和油油污污等等杂杂质质，保保护母材接触面和钎料不受氧化，并增加钎料湿润性和毛细流动性。护母材接触面和钎料不受氧化，并增加钎料湿润性和毛细流动性。 （1）钎料）钎料1

50、）. 易熔钎料易熔钎料 钎料熔点在钎料熔点在4500C以下的钎焊；常用锡铅钎料，松香、氯化锌以下的钎焊；常用锡铅钎料，松香、氯化锌溶液作钎剂。其接头强度低，工作温度低，具较好的焊接工艺性，溶液作钎剂。其接头强度低，工作温度低，具较好的焊接工艺性，用于电子线路的焊接。用于电子线路的焊接。2）. 难熔钎料难熔钎料 钎料熔点在钎料熔点在4500C以上的钎焊；常用铜基和银基钎料；硼砂、硼以上的钎焊；常用铜基和银基钎料；硼砂、硼酸、氯化物、氟化物组成钎剂。接头强度较高，工作温度也高，用酸、氯化物、氟化物组成钎剂。接头强度较高，工作温度也高，用于机械零部件的焊接。于机械零部件的焊接。 晨冗雨丹淬肇闻啦付蹲

51、相霜赁掸躬倚叔斑瞒元哩豢百椭屋奉叔慈裳狗搔孝手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.3 4.3 其他焊接方法其他焊接方法（2 2）钎焊方法）钎焊方法1 1）焊件去膜：常用的方法有钎剂去膜法和机械去膜法。）焊件去膜：常用的方法有钎剂去膜法和机械去膜法。2 2）接头形式：钎焊的接头形式有板料搭接、套件镶接等，）接头形式：钎焊的接头形式有板料搭接、套件镶接等，如图如图4-4-2121所示。所示。（3 3）加热方法：钎焊的加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应）加热方法：钎焊的加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加热、盐浴加热和烙铁加热。加热、炉内加热、盐浴加热和烙铁加热。4. 4. 钎焊特点及应

52、用钎焊特点及应用1 1）采用低熔点的钎料作为填充金属，钎料熔化，母材不熔化；）采用低熔点的钎料作为填充金属，钎料熔化，母材不熔化；2 2）工件加热温度较低，接头组织、性能变化小，焊件变形小，接）工件加热温度较低，接头组织、性能变化小，焊件变形小，接头光滑平整，焊件尺寸精确；头光滑平整，焊件尺寸精确；3 3）可焊接异种金属，焊件厚度不受限制；）可焊接异种金属，焊件厚度不受限制；4 4）生产率高，可整体加热，一次焊成整个结构的全部焊缝，易于）生产率高，可整体加热，一次焊成整个结构的全部焊缝，易于实现机械化自动化。实现机械化自动化。5 5）钎焊设备简单，生产投资费用少。）钎焊设备简单，生产投资费用少

53、。钎焊主要用于焊接精密、微型、复杂、多焊缝、异种材料的焊件。钎焊主要用于焊接精密、微型、复杂、多焊缝、异种材料的焊件。焉眨挎图姬碘棵诧灾甲豫银茸柄酸履夯觅输发怎呢侨焙疗涧味措掐理涕芹手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.4 4.4 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接4.4.14.4.1碳钢的焊接碳钢的焊接1.1.低碳钢：焊接性能优良，可采用任何一种焊接方法。低碳钢：焊接性能优良，可采用任何一种焊接方法。2.2.中碳钢：焊接性能中等，焊缝易产生热裂，热影响区易产生脆硬中碳钢：焊接性能中等，焊缝易产生热裂，热影响区易产生脆硬组织甚至冷裂。常采用手工电弧焊和气焊，须预热。组织甚至冷裂。常采用手工电弧

54、焊和气焊，须预热。3.3.高碳钢：焊接性能差，采用焊条电弧焊对其补焊，应预热。高碳钢：焊接性能差，采用焊条电弧焊对其补焊，应预热。4.4.24.4.2低合金结构钢的焊接低合金结构钢的焊接1.1.强度用钢焊接强度用钢焊接常用方法有焊条电弧焊、埋弧焊和常用方法有焊条电弧焊、埋弧焊和CO2CO2焊等。焊等。2.2.专用钢焊接专用钢焊接珠光体耐热钢常用焊条电弧焊时，要选用与母材成分相近的焊条，珠光体耐热钢常用焊条电弧焊时，要选用与母材成分相近的焊条，预热温度预热温度150400150400，焊后应及时机进行高温回火处理。，焊后应及时机进行高温回火处理。低温钢含铅不需预热，焊条成分要与母材匹配。低温钢含

55、铅不需预热，焊条成分要与母材匹配。耐蚀钢不需预热或焊后热处理。耐蚀钢不需预热或焊后热处理。辱联油恫考省藕讲盆募九桑垛编幻籍剪钻柞葵巩颂篇航史蝴航旱登詹廖樱手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.4 4.4 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接4.4.3 4.4.3 不锈钢的焊接不锈钢的焊接奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢焊接性良好，焊接时一般不需要采取工艺措施，焊焊接性良好，焊接时一般不需要采取工艺措施，焊条、焊剂和焊丝的选用应保证与母材成分类型相同。条、焊剂和焊丝的选用应保证与母材成分类型相同。铁素体不锈钢铁素体不锈钢焊前预热温度应在焊前预热温度应在150150以下，并采用小电流、快速以下，并采用小

56、电流、快速焊等工艺。焊等工艺。马氏体不锈钢马氏体不锈钢焊前预热温度焊前预热温度200400200400，焊后要进行热处理。，焊后要进行热处理。4.4.4 4.4.4 铸铁的焊补铸铁的焊补铸铁的铸铁的焊接性能差。焊接性能差。1 1）焊接接头易产生白口和脆硬组织；）焊接接头易产生白口和脆硬组织；2 2）裂纹倾向大；）裂纹倾向大；3 3）焊缝中易产生气孔和夹渣。）焊缝中易产生气孔和夹渣。 铸铁不宜作焊接结构材料，只进行修复性补焊。铸铁不宜作焊接结构材料，只进行修复性补焊。常采用常采用不预热焊法不预热焊法和和热焊法热焊法两种。两种。紫剔恍肛驹泊贪娄龄唉沉隐辱酥按溺狠盲抠隘编卿功狞镇湾嘛蛰摄毖熊钳手工电

57、弧焊技术训手工电弧焊技术训4.4 4.4 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接4.4.5 4.4.5 非铁金属的焊接非铁金属的焊接1.1.铝及铝合金的焊接铝及铝合金的焊接焊接特点如下：焊接特点如下：1 1）极易氧化，应清除氧化物，采用氩气保护；）极易氧化，应清除氧化物，采用氩气保护；2 2）容易形成气孔；）容易形成气孔；3 3）容易产生热裂纹；）容易产生热裂纹；4 4）易产生焊缝塌陷，须采用垫板）易产生焊缝塌陷，须采用垫板。目前，目前，氩弧焊氩弧焊是焊接铝合金最理想的熔焊方法。在氩弧焊条件下，是焊接铝合金最理想的熔焊方法。在氩弧焊条件下，纯铝、防锈铝合金、少部分铸造铝合金纯铝、防锈铝合金、少部

58、分铸造铝合金焊接性较好。焊接性较好。2. 2. 钛及钛合金钛及钛合金1 1）焊接时易吸收气体使接头变脆。）焊接时易吸收气体使接头变脆。2 2）易产生裂纹。）易产生裂纹。 常采用常采用氩弧焊、等离子弧焊、真空电子束焊、点焊。氩弧焊、等离子弧焊、真空电子束焊、点焊。本支巳署蓑比童卧轰僧码蝗田库菩狡呈锁词谎铬辟醒酉治憨笆朔庇抉秉怀手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.4 4.4 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接3.3.铜及铜合金的焊接铜及铜合金的焊接焊接性能比低碳钢差焊接性能比低碳钢差，焊接的主要问题是：，焊接的主要问题是：1 1）导热性好，热容量大，易产生焊不透现象；）导热性好，热容量大，易产生

59、焊不透现象；2 2）线膨胀系数大，凝固收缩率大，焊接应力或变形大；）线膨胀系数大，凝固收缩率大，焊接应力或变形大；3 3）易生成氢气孔；）易生成氢气孔；4 4）铜在高温易氧化，引起热裂纹；）铜在高温易氧化，引起热裂纹；5 5）铜合金中的合金元素易氧化和蒸发，降低焊缝力学性能，易产）铜合金中的合金元素易氧化和蒸发，降低焊缝力学性能，易产生热裂、气孔和夹渣。生热裂、气孔和夹渣。常采用常采用氩弧焊、气焊和钎焊氩弧焊、气焊和钎焊。焊前预热，焊后热处理。可采取如下。焊前预热，焊后热处理。可采取如下措施：措施：1 1）严格控制母材和填充金属的有害成分，可采用脱氧铜；）严格控制母材和填充金属的有害成分，可采

60、用脱氧铜；2 2）清除焊件、焊丝等表面上的油、锈和水分，减少氢的来源；）清除焊件、焊丝等表面上的油、锈和水分，减少氢的来源；3 3）焊前预热，焊后再结晶退火。）焊前预热，焊后再结晶退火。跑骄骂令莲罩梧瘸挣通狗哭翁又橙梅蕊脖纷爆笔属默侣援援勾旨灌掐镇廷手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.5 4.5 焊接结构工艺设计焊接结构工艺设计 4.5.1 4.5.1 焊接结构生产工艺过程概述焊接结构生产工艺过程概述 焊接结构的主要生产工艺过程为：焊接结构的主要生产工艺过程为： 备料备料装配装配焊接焊接焊接变形矫正焊接变形矫正质量检验质量检验表面处理表面处理。（1 1）备料）备料 包括型材选择，型材外形校正，

61、按比例放样、画线，下包括型材选择，型材外形校正，按比例放样、画线，下料切割，边缘加工，成形加工等。料切割，边缘加工，成形加工等。（2 2）装配）装配 利用专用卡具或其他紧固件装置将加工好的零件或部件组利用专用卡具或其他紧固件装置将加工好的零件或部件组装成一体，进行定位焊，准备焊接。装成一体，进行定位焊，准备焊接。（3 3）焊接）焊接 根据焊件材质、尺寸、使用性能要求、生产批量及现场设根据焊件材质、尺寸、使用性能要求、生产批量及现场设备情况选择焊接方法，确定焊接工艺参数，按合理顺序施焊。备情况选择焊接方法，确定焊接工艺参数，按合理顺序施焊。赦著壬奥役膘切弟籽戍牧叭议昭哎钒誊红队臀嫡毁动体砒芭鸽幕

62、擞诧眯届手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.5 4.5 焊接结构工艺设计焊接结构工艺设计 4.5.2 4.5.2 焊接结构工艺设计焊接结构工艺设计 1. 1. 焊缝的布置焊缝的布置 焊缝布置影响结构件的焊接质量和生产率，应考虑下列原焊缝布置影响结构件的焊接质量和生产率，应考虑下列原则：则：1. 1. 焊缝应尽量处于平焊位置焊缝应尽量处于平焊位置2. 2. 焊缝要布置在便于施焊的位置焊缝要布置在便于施焊的位置 如图如图4-224-22，如图如图4-234-23所示。所示。 3. 3. 焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形1 1）尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的

63、焊缝截面尺寸，）尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的焊缝截面尺寸，如图如图4-244-24所示。所示。2 2）焊缝布置应避免密集或交叉，）焊缝布置应避免密集或交叉，如图如图4-254-25所示。所示。3 3）焊缝布置应尽量对称，）焊缝布置应尽量对称，如图如图4-264-26所示。所示。4 4）焊缝布置应尽量避开最大应力位置或应力集中位置，）焊缝布置应尽量避开最大应力位置或应力集中位置，如图如图4-274-27所示。所示。5 5）焊缝布置应避开机械加工表面。）焊缝布置应避开机械加工表面。如图如图4-284-28所示。所示。硫锄估滤邪轩睬逛驳砖搽征待窜悯败刮督茬貌略铅自富涣虾姆蛙园压革瞩手工电弧焊

64、技术训手工电弧焊技术训4.5 4.5 焊接结构工艺设计焊接结构工艺设计 2.2.焊接方法的选择焊接方法的选择 选择焊接方法时应根据下列原则：选择焊接方法时应根据下列原则：1 1）焊接接头使用性能及质量要符合结构技术要求。）焊接接头使用性能及质量要符合结构技术要求。2 2）提高生产率，降低成本。）提高生产率，降低成本。3. 3. 焊接接头设计焊接接头设计 焊接接头设计包括焊接接头设计包括焊接接头形式设计和坡口形式设计焊接接头形式设计和坡口形式设计。1.1.焊接接头形式设计焊接接头形式设计 常用的基本接头形式有常用的基本接头形式有对接接头、盖板接头、搭接接头、对接接头、盖板接头、搭接接头、角接接头

65、、角接接头、T T形接头、十字接头和卷边接头形接头、十字接头和卷边接头等，等，如图如图4-294-29所示。其所示。其选择应根据结构的形状和焊接生产工艺而定，要考虑易于保证焊接选择应根据结构的形状和焊接生产工艺而定，要考虑易于保证焊接质量和尽量降低成本。质量和尽量降低成本。 对于钎焊，电阻焊的点焊和缝焊采用搭接；对焊采用对接；熔对于钎焊，电阻焊的点焊和缝焊采用搭接；对焊采用对接；熔化焊可采用对接、搭接，角接和化焊可采用对接、搭接，角接和T T形接对比选择。压力容器一般采形接对比选择。压力容器一般采用对接，桁架结构一般采用搭接。对于气焊和钨极氩弧焊可采用卷用对接，桁架结构一般采用搭接。对于气焊和

66、钨极氩弧焊可采用卷边接头。边接头。 恫讨郭删挽上隔沼勿江村待陀旷远周氢与肄绷颂配雀粒附媚蔑仙插砚歧肯手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.5 4.5 焊接结构工艺设计焊接结构工艺设计 2. 焊接接头坡口形式设计焊接接头坡口形式设计 开坡口的目的是为了使接头根部焊透，使焊缝成形美观，通过开坡口的目的是为了使接头根部焊透，使焊缝成形美观，通过控制坡口大小调节母材金属和填充金属的比例。加工方法有气割、控制坡口大小调节母材金属和填充金属的比例。加工方法有气割、切削加工、碳弧气刨等。坡口形式主要取决于板料厚度。切削加工、碳弧气刨等。坡口形式主要取决于板料厚度。1）对对接接接接头头坡坡口口形形式式设设计计。

67、 对对接接接接头头的的基基本本坡坡口口形形式式有有I形形坡坡口口、Y形形坡坡口口、双双Y形形坡坡口口、U形形坡坡口口、双双U形形坡坡口口等等，如如图图4-30所所示示。同同样样板板厚厚条条件件下下：双双Y形形坡坡口口比比V形形坡坡口口所所需需金金属属少少，焊焊接接工工时时也也少少，焊焊接接变变形形也也小小；U形形坡坡口口也也比比V形形坡坡口口省省焊焊条条，省省工工时时，焊焊接接变变形形也也小。小。 2）角接接头坡口形式设计。）角接接头坡口形式设计。 角接接头基本坡口形式有角接接头基本坡口形式有I形坡口、错形坡口、错边边I形坡口、形坡口、Y形坡口、形坡口、V形坡口形坡口等，等，如图如图4-31所

68、示。所示。3）T形接头坡口形式设计。形接头坡口形式设计。 T形接头基本坡口形式有形接头基本坡口形式有I形坡口、形坡口、V形形坡口坡口等，等，如图如图4-32所示。所示。4）对对不不同同厚厚度度的的板板材材，接接头头两两侧侧板板厚厚截截面面应应尽尽量量相相同同或或相相近近，如如图图4-33所示。所示。瑶匝桩诗稀赁放鞠疵粟拓电酝坍新销播盂谨抱赡俏楷灌纠遣碴畏寻且烈皇手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训4.5 4.5 焊接结构工艺设计焊接结构工艺设计 4.5.3 4.5.3 焊接结构生产设计实例焊接结构生产设计实例例例题题 图图4-344-34所所示示为为低低压压储储气气罐罐，壁壁厚厚为为8mm8mm，

69、压压力力为为1.0MPa1.0MPa，常常温工作，压缩空气，大批量生产。温工作，压缩空气，大批量生产。1）结构分析）结构分析：筒体由筒节、封头焊合。整个结构由筒体再加四个筒体由筒节、封头焊合。整个结构由筒体再加四个法兰管座焊合而成，法兰管座焊合而成，如图如图4-34所示。所示。2 2）选选择择母母材材材材料料：封封头头需需拉拉伸伸，筒筒节节卷卷圆圆，故故需需较较好好塑塑性性，再再考考虑虑焊焊接接工工艺艺及及成成本本，故故筒筒节节、封封头头、法法兰兰选选用用普普通通碳碳素素结结构构钢钢（Q235AQ235A），短管选用优质碳素结构钢（），短管选用优质碳素结构钢（1010钢）。钢）。3 3）设计焊

70、缝位置及焊接接头、坡口形式：）设计焊缝位置及焊接接头、坡口形式： 筒节纵焊缝与环焊缝采筒节纵焊缝与环焊缝采用对接用对接I I型坡口双面焊，法兰与短管采用不开坡口角焊缝；法兰管型坡口双面焊，法兰与短管采用不开坡口角焊缝；法兰管座与筒体采用开坡口角焊缝。座与筒体采用开坡口角焊缝。如图如图4-344-34所示。所示。4 4）选择焊接方法和焊接材料：）选择焊接方法和焊接材料： 角焊缝采用手工电弧焊，选用结构角焊缝采用手工电弧焊，选用结构钢焊条钢焊条J422J422；选用弧焊变压器；对接焊缝采用埋弧焊，焊丝选用；选用弧焊变压器；对接焊缝采用埋弧焊，焊丝选用H08AH08A，配合焊剂，配合焊剂HJ431H

71、J431。5 5）主要工艺流程）主要工艺流程如图如图4-354-35。赶钱溺侗节置斑倦攻衔钨踊惠伟叫色钞乎农囤度沂信共徐荒挽粟冉羊住扬手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训焊接变形焊接变形 焊接变形基本形焊接变形基本形式图式图产产 生生 原原 因因 收缩变形收缩变形 焊焊接接后后纵纵向向(沿沿焊焊缝缝方方向向)和和横横向向(垂直于焊接方向垂直于焊接方向)收缩引起的收缩引起的角变形角变形V形形坡坡口口对对接接焊焊后后，由由于于焊焊缝缝截截面面形形状状上上下下不不对对称称，焊焊缝缝收收缩不均所致缩不均所致弯曲变形弯曲变形焊焊接接T形形梁梁时时，由由于于焊焊缝缝布布置置不对称，焊缝纵向收缩引起的不对称，焊

72、缝纵向收缩引起的扭曲变形扭曲变形焊焊接接工工字字梁梁时时，由由于于焊焊接接顺顺序序和焊接方向不合理所致和焊接方向不合理所致波浪形变形波浪形变形焊焊接接薄薄板板时时，由由于于焊焊缝缝收收缩缩使使薄薄板板局局部部产产生生较较大大压压应应力力而而失失去稳定所致去稳定所致表表4-1 焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式返回文档藩砍茅挂织妨戊皂革妖酗你萍肩购底俩敞裸酚核逃秘摧肘苛闹玖轻沙蜗烩手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训 一一般般焊焊接接顺顺序序为为：1 1）先先焊焊收收缩缩量量较较大大的的焊焊缝缝；2) 2) 工工作作时时受受力力较较大大的焊缝；的焊缝；3) 3) 先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝

73、。先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝。 图图4-6 合理安排焊接顺序合理安排焊接顺序 返回文档烛或刻寒颖祭褪脉镭疽腹净逻环菇杀脾蛮疵狭女闹昧野续屡煽茹宁厘发又手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-7 埋弧焊焊接过程埋弧焊焊接过程1焊件焊件 2焊剂焊剂 3焊剂漏斗焊剂漏斗 4焊丝焊丝5送丝滚轮送丝滚轮 6导电嘴导电嘴 7焊缝焊缝 8渣壳渣壳返回文档怒五忠悉息拽坞汐犀谰逊鸥胯莲支兑锅奥黔芳等溶皆珍讣咋茸途妊酱翅充手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-8 氩弧焊示意图氩弧焊示意图1焊丝或电极焊丝或电极 2导电嘴导电嘴 3喷嘴喷嘴 4进气管进气管5氩气流氩气流 6电弧电弧 7焊件焊件 8填充焊丝填

74、充焊丝 9送丝滚轮送丝滚轮返回文档阉扬稳呸宅飞婶择袖舆但赃搞艇旋杆紧萧态针位滴澜虽韧棵锨擎虐搔侍样手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-9 CO2焊示意图焊示意图返回文档射卧斧因灌掳杠栅遣右耸楔状苏鸡蝉套窘彼调吟鞭绊慌陌冉皖疾脏啤两挪手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-10 电渣焊过程示意图电渣焊过程示意图返回文档凿崇储碘为玉浊乎堡吕丘束讥驹敏淳脸轻给蓉姐青腻为藻陛孜涧舶力寿隔手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-11 等离子弧焊等离子弧焊返回文档自狸抑霜莉棒过乐桓设椅槛研丧迷藻你锁箭沽摈腑奶效误稳质跋盒樟蛰闰手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-12 点焊示意图点焊示意图返回文档蘸

75、吭煌航缀往罕滥苏毁舷围顺熟滨颗涣贩郴虾韧拎台供痴誓剑呈木药型邯手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训 图图4-13 点焊接头形式点焊接头形式返回文档永慎装磺息准博沮肿涛耿焙虹烷泪庐缚夏两橱汗强彪厩指捶舞殷荒矢裂砖手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-14 点焊分流现象点焊分流现象返回文档岂虫键愤藐更冷固揪邪贫舅脉肠神苗合伪誊待蔡牺鹏轮荡椰填趴密黄蝇臂手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-15 电阻缝焊电阻缝焊返回文档煌跳支捂割倡履宰乱丈琢彼质栓俱锄镰甩兑圈颅贼倘要题置焚渗凉盅距啃手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-16 缝焊接头形式缝焊接头形式返回文档坍死损励泽逐廉逃琴巨捂物描撒譬岁颓蹲鸵莉

76、唬辆呻眉派臻兼锡筐痒瓜绢手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训 图图4-17对焊示意图对焊示意图 Fj夹紧力夹紧力 Fw挤压力挤压力 Fd顶锻力顶锻力 返回文档烦搐篆夕沸惧皇糕豢粳饿隆时扶宋呻绍瞪耸寂审琼荆所僧甚锤屎瞳宽蒸锯手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-18 对焊应用实例对焊应用实例 a）对焊工件）对焊工件 b) 对焊管材对焊管材 1焊缝焊缝 2滚盘滚盘 3挤压滚挤压滚 4焊件焊件 5绝缘层绝缘层返回文档易尺奸邦褒没睫绍霉河彦势竹讨蚕凌捏贞栅沈淀赢文炸妈解蕊噎葬怂彩我手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-19 摩擦焊工艺过程摩擦焊工艺过程1 1工件工件1 2工件工件2 3旋转夹头旋转夹头

77、 4移动夹头移动夹头 n工件转速工件转速 p轴向压力轴向压力 a) 连续驱动式连续驱动式 b) 储能式储能式返回文档配纤恬耸善溃岩蓉攒唇剁掂绊腋桨厢甭圈认沮蝉驳溜慌勃攀教娟篇吏浊程手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-20 摩擦焊接头形式摩擦焊接头形式返回文档蠕滋照灼合构锁钩盼贩陕阶组孟参溶腺茹译孪船佛公耻叶狙柜逊酒毛诚介手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-21 钎焊接头形式钎焊接头形式返回文档淤漏家藉扁敌沸爵甜娠椽岿蚊剿涣累锨舟伞祭榆迷屠搀壁慷倚赎敢晋肤玲手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-22 焊条电弧焊的焊缝位置焊条电弧焊的焊缝位置 a) a) 不合理不合理 b) 合理合理 返

78、回文档盒涕佩逛沤瘴蕊干继泪粘魏筒垃嗣怠缝坏燃娇踞苏票赌减叔苗艇退傲棘卑手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-23 点焊、缝焊的焊缝位置点焊、缝焊的焊缝位置 a) 、c)电极难以伸入电极难以伸入 b) 、d)方便操作的设计方便操作的设计 返回文档儿豁掐小穿脊拇套埃虚唐氖驳茂箕案梢口勇丫齿扰镣朴褪郊脊妈鲤屠倪铜手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-24 减少焊缝数量示例减少焊缝数量示例返回文档肠三些诉赶帅檄柏戍里抒张草筏任腥酝寄易娃娃稠婆旨询酥呼履炊园舆蹭手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-25焊缝布置避免密集和交叉焊缝布置避免密集和交叉a)不合理不合理 b)合理合理 返回文档斯稻眼艇哥场

79、拳嗅述诽卸叮傍痕手唯悄唇罐碌磊拘型吸蓝摸沦运超减精垒手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-26 焊缝对称布置焊缝对称布置返回文档住栏靶粒笼辈疫褂督干查叁逻脯秸医稿碾残嘱贤盼棋巧娱庭渣频狼狭痪唆手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-27 焊缝避开最大应力或应力集中位置焊缝避开最大应力或应力集中位置a) 不合理不合理b) 合理合理a) 不合理不合理 b) b)合理合理返回文档存篆瞪逻郊韶脯铃抽怪秧糠督哭疼韧线卷退凰户腾近坠枝阂倡簿芥纂鳖珍手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-28 焊缝布置避开或远离机械加工表面焊缝布置避开或远离机械加工表面c) 不合理不合理 d) 合理合理a) 不合理不合理

80、 b) 合理合理返回文档税姓污棕瞄鸿畴员极诉京酷圈隆滤劳逮辕飞牧曹本鸭刚鸯砒祷矩汐肘饵叮手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-29 焊接接头形式焊接接头形式T形接头形接头 十字接头十字接头 角接接头角接接头 卷边接头卷边接头返回文档倦嫂溢最抢卿波揖仰愤酝金衫喀蔑珐芒栅尸帅羞届塑赔狠曳舷呆蚂乱绝胯手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-30 几种对接接头坡口形式几种对接接头坡口形式带钝边带钝边U形坡口形坡口 带钝边双带钝边双U形坡口形坡口返回文档迪工淀输斧夜翟怠厢叙做箭鸳邱拾舔贺食啃扑赚搬绅析仕歪翟喜饭郸鬼拨手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训 图图4-31 角接接头坡口形式角接接头坡口形式I 形

81、坡口形坡口 错边错边I 形坡口形坡口 带钝边单边带钝边单边V形坡口形坡口 Y形坡口形坡口 带钝边双单边带钝边双单边V形坡口形坡口返回文档例仔御然绰茵遮晶监傅愧湾型碍啃赴产惠业便阉脐索棺驭握瑞膳汗糖瘴在手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-32 T形接头坡口形式形接头坡口形式 I 形坡口形坡口 带钝边单边带钝边单边V 形坡口形坡口 带钝边双单边带钝边双单边V形坡口形坡口返回文档碘淆姐俯上钧龙濒股缚瓦贫剪控泌温披庶倒钩堰垣锣战割沸鹤彝翟耸价扦手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-33 不同板厚对接不同板厚对接a)不合理不合理 b) 合理合理返回文档廷老户忘罚猫褪诬诈具拦贷潮奄请拥丑克核隘车级搓题膝枚瑚韧运楷巩科手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-34 低压储气罐装配示意图低压储气罐装配示意图a) 设计图设计图b) 装配图装配图返回文档倒膀步拘扯谴镇揖颅幸惠织忽彭掺赠绪筹务赏塔担狡扭迁湿津诚获券握脸手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训图图4-35 低压储气罐主要工艺流程低压储气罐主要工艺流程返回文档架竣希刨睦呀鸣序肯裹疙鳃沿坯和态批题把赫纽驱半桌卞虾纪窒笆烦密剑手工电弧焊技术训手工电弧焊技术训