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焊接方式的總結(jié)

網(wǎng)站:公文素材庫 | 時(shí)間:2019-05-28 16:10:40 | 移動端:焊接方式的總結(jié)

焊接方式的總結(jié)

焊接方式的總結(jié)

一、焊條電弧焊(一)、焊接電弧

電弧是兩帶電導(dǎo)體之間持久而強(qiáng)烈的氣體放電現(xiàn)象。1.電弧的形成

(1)焊條與工件接觸短路

短路時(shí),電流密集的個(gè)別接觸點(diǎn)被電阻熱Q=I2Rt所加熱,極小的氣隙的電場強(qiáng)度很高。

結(jié)果:①少量電子逸出。②個(gè)別接觸點(diǎn)被加熱、熔化,甚至蒸發(fā)、汽化。③出現(xiàn)很多低電離電位的金屬蒸汽。

(2)提起焊條保持恰當(dāng)距離

在熱激發(fā)和強(qiáng)電場作用下,負(fù)極發(fā)射電子并作高速定向運(yùn)動,撞擊中性分子和原子使之激發(fā)或電離。結(jié)果:氣隙間的氣體迅速電離,在撞擊、激發(fā)和正負(fù)帶電粒子復(fù)合中,其能量轉(zhuǎn)換,發(fā)出光和熱。2.電弧的構(gòu)造與溫度分布

電弧由三部分構(gòu)成,即陰極區(qū)(一般為焊條端面的白亮斑點(diǎn))、陽極區(qū)(工件上對應(yīng)焊條端部的溶池中的薄亮區(qū))和弧柱區(qū)(為兩電極間空氣隙)。3、電弧穩(wěn)定燃燒的條件

(1)應(yīng)有符合焊接電弧電特性要求的電源

a)當(dāng)電流過小時(shí),氣隙間氣體電離不充分,電弧電阻大,要求較高的電弧電壓,方能維持必需的電離程度。

b)隨著電流增大,氣體電離程度增加,導(dǎo)電能力增加,電弧電阻減小,電弧電壓降低。但當(dāng)降低到一定程度后,為了維持必要的電場強(qiáng)度,保證電子的發(fā)射與帶電粒子的運(yùn)動能量,電壓須不隨電流增大而變化。

(2)做好清理工作,選用合適藥皮的焊條。(3)防止偏吹。(4)電極的極性

在焊接中,采用直流電焊機(jī)時(shí),有正接和反接兩種方法。而大量使用的是交流電弧焊設(shè)備,電極的極性頻繁交變,不存在極性問題,

1)正接焊件接電源正極,焊條接負(fù)極。一般焊接作業(yè)均采用正接法。

2)反接焊件接電源負(fù)極,焊條接正極。一般焊接薄板時(shí),為了防止燒穿,采用反接法進(jìn)行焊接作業(yè)。

(二)、焊條電弧焊的焊接過程1.焊接過程

2.焊條電弧焊加熱特點(diǎn)

(1)加熱溫度高,而且使局部加熱。焊縫附近金屬受熱極不均勻,可能造成工件變形、產(chǎn)生殘余應(yīng)力以及組織轉(zhuǎn)變與性能變化的不均勻。

(2)加熱速度快(1500度/秒),溫度分布不均勻,可能出現(xiàn)在熱處理中不應(yīng)出現(xiàn)的組織和缺陷。(3)熱源是移動的,加熱和冷卻的區(qū)域不斷變化。(三)、電弧焊的冶金特點(diǎn)

(1)反應(yīng)區(qū)溫度高,使合金元素強(qiáng)烈蒸發(fā)和氧化燒損。

(2)金屬熔池體積小,處于液態(tài)的時(shí)間很短,導(dǎo)致化學(xué)成分均勻,氣體和雜質(zhì)來不及浮出而易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷。(四)、焊條1.焊條的組成

手弧焊焊條由焊芯和藥皮兩部分組成。(1)焊芯

①作為電弧焊的一個(gè)電極,與焊件之間導(dǎo)電形成電弧;

②在焊接過程中不斷熔化,并過渡到移動的熔池中,與熔化的母材共同結(jié)晶形成焊縫;(2)焊條藥皮①藥皮的作用

a)對熔池造成有效的氣渣聯(lián)合保護(hù);

b)使熔池內(nèi)金屬液脫氧、脫硫以及向熔池金屬中滲合金,提高焊縫的力學(xué)性能;c)起穩(wěn)弧作用,以改善焊接的工藝性。②藥皮的組成

a)穩(wěn)弧劑:主要使用易于電離的鉀、鈉、鈣的化合物。

b)造渣劑:形成熔渣覆蓋在熔池表面,不讓大氣侵入熔池,且起冶金作用。

c)造氣劑:分解出CO和H2等氣體包圍在電弧和熔池周圍,起到隔絕大氣、保護(hù)熔滴和熔池的作用。d)脫氧劑:主要應(yīng)用錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁鐵和石墨等,脫去熔池中的氧。e)合金劑:主要應(yīng)用錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵和鎢鐵等鐵合金。f)粘結(jié)劑:常用鉀、鈉水玻璃。(3)焊條藥皮的種類

a)酸性焊條藥皮中含有多量酸性氧化物,如SiO2、TiO2、Fe2O3等。b)堿性焊條藥皮中含有多量堿性氧化物,如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。2.焊條的種類

焊條共分為十大類,即結(jié)構(gòu)鋼焊條、低溫鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條和特殊用途焊條。3.焊條的選用原則

(1)選擇與母材化學(xué)成分相同或相近的焊條(2)選擇與母材等強(qiáng)度的焊條

(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用條件選擇焊條藥皮的類型(五)、焊接接頭的金屬組織和性能的變化1.焊件上溫度的變化與分布

焊縫區(qū)金屬經(jīng)受有償穩(wěn)狀態(tài)開始被加熱大較高的溫度,然后在逐漸冷卻到常溫這樣一個(gè)熱循環(huán)。2.焊接接頭處的組織和性能的變化(以低碳鋼為例)3.焊接接頭的主要缺陷(1)氣孔

氣孔是焊接時(shí)熔池中的氣泡在焊縫凝固時(shí)未能逸出而留下來形成的空穴。防治措施:

a)烘干焊條,仔細(xì)清理焊件的帶焊表面及附近區(qū)域;b)采用合適的焊接電流,正確操作。(2)夾渣

夾渣是焊后殘留在焊縫中的熔渣。預(yù)防措施:

a)仔細(xì)清理帶焊表面;b)多層焊時(shí)層間要徹底清渣;c)減緩熔池的結(jié)晶速度。(3)焊接裂紋a)熱裂

熱裂是焊接過程中,焊接接頭的金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋。預(yù)防措施:

減小結(jié)構(gòu)剛度、焊前預(yù)熱、減小合金化、選用抗裂性好的低氫型焊條等。b)冷裂

焊接接頭冷卻到較低溫度時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋。預(yù)防措施:

a)用低氫型焊條并烘干、清除焊件表面的油污和銹蝕;b)焊前預(yù)熱、焊后熱處理。(4)未焊透

未焊透是焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:

坡口角度或間隙太小、鈍邊過厚、坡口不潔、焊條太粗、焊速過快、焊接電流太小以及操作不當(dāng)?shù)人隆?/p>

(5)未溶合

未溶合是焊縫與母材之間未完全熔化結(jié)合的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:坡口不潔、焊條直徑過大及操作不當(dāng)?shù)仍斐。?)咬邊

咬邊是沿焊趾的母材部分產(chǎn)生的溝槽或凹陷的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:

焊接電流過大、電弧過長、焊條角度不當(dāng)?shù)人。(六)、焊接變?.焊接應(yīng)力與變形的原因

焊接時(shí)局部加熱是焊件產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的根本原因。2.焊接變形的基本形式

3.防止與減小焊接變形的工藝措施(1)反變形法(2)加余量法(3)剛性夾持法(4)選擇合理的焊接工藝4.減小焊接應(yīng)力的工藝措施(1)選擇合理的焊接順序(2)預(yù)熱法(3)焊后退火處理二、埋弧自動焊

電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法,稱為埋弧焊。埋弧焊的引弧、送進(jìn)焊條一般均由自動裝置來完成,因此又稱為埋弧自動焊。(一)、埋弧自動焊的焊接過程(二)、埋弧自動焊的主要特點(diǎn)1、生產(chǎn)率高

2、焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定3、節(jié)約焊接材料4、改善了勞動條件

5、適用于平焊長直焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫。對于短焊縫、曲折焊縫、狹窄位置及薄板的焊接,不能發(fā)揮其長處。

(三)、焊絲和焊劑

(四)、埋弧自動焊的工藝特點(diǎn)1、焊前準(zhǔn)備工作要求嚴(yán)格2、焊接熔深大3、采用引弧板和引出板4、采用焊劑墊或鋼墊板5、采用導(dǎo)向裝置五、等離子弧焊與切割(一)、等離子弧的概念

1、一般焊接電弧為自由電弧,電弧區(qū)只有部分氣體被電離,溫度不夠集中。

2、當(dāng)自由電弧壓縮成高能量密度的電弧,弧柱氣體被充分電離,成為只含有正離子和負(fù)離子的狀態(tài)時(shí),即出現(xiàn)物質(zhì)的第四態(tài)等離子體。

等離子弧具有高溫(15000~30000K)、高能量密度(480千瓦/厘米2)和等離子流高速運(yùn)動(最大可數(shù)倍與聲速)3、等離子弧焊的三種壓縮效應(yīng)(1)機(jī)械壓縮效應(yīng)

在等離子槍中,當(dāng)高頻震蕩引弧以后,氣體電離形成的電弧通過焊嘴細(xì)小噴孔,受到噴嘴內(nèi)壁的機(jī)械壓縮。

(2)熱壓縮效應(yīng)

由于噴嘴內(nèi)冷卻水的作用,使靠近噴嘴內(nèi)壁處的氣體溫度和電離度急劇降低,迫使電弧電流只能從弧柱中心通過,使弧柱中心電流密度急劇增加,電弧截面進(jìn)一步減小,這是對電弧的第二次壓縮。(3)電磁收縮效應(yīng)

因?yàn)榛≈娏髅芏却蟠筇岣叨樯碾姶攀湛s力使電弧得到第三次壓縮。

因三次壓縮效應(yīng),使等離子弧直徑僅有3mm左右,而能量密度、溫度及氣流速度大為提高。(二)、等離子弧焊的特點(diǎn)

1、能量密度大,溫度梯度大,熱影響區(qū)小,可焊接熱敏感性強(qiáng)的材料或制造雙金屬件。

2、電弧穩(wěn)定性好,焊接速度高,可用穿透式焊接,使焊縫一次雙面成型,表面美觀,生產(chǎn)率高。3、氣流噴速高,機(jī)械沖刷力大,可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不銹鋼、鋁、銅、鎂等合金。4、電弧電離充分,電流下限達(dá)0.1A以下仍能穩(wěn)定工作,適合于用微束等離子。0.2~30A)焊接超薄板(0.01~2mm),如膜盒、熱電偶等。六、真空電子束焊

真空電子束焊是利用定向高速運(yùn)動的電子束流撞擊工件使動能轉(zhuǎn)化為熱能而使工件熔化,形成焊縫。真空電子束焊的特點(diǎn)

1、在真空中進(jìn)行焊接,焊縫純凈、光潔,呈鏡面,無氧化等缺陷。

2、電子束能量密度高達(dá)108瓦/厘米2,能把焊件金屬迅速加熱到很高溫度,因而能熔化任何難熔金屬與合金。熔深大、焊速快,熱影響區(qū)極小,因此對接頭性能影響小,接頭基本無變形。七、激光焊

激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的方法。激光焊的特點(diǎn):

1、激光焊能量密度大,作用時(shí)間短,熱影響區(qū)和變形小,可在大氣中焊接,而不需氣體保護(hù)或真空環(huán)境。

2、激光束可用反光鏡改變方向,焊接過程中不用電極去接觸焊件,因而可以焊接一般電焊工藝難以焊到的部位。

3、激光可對絕緣材料直接焊接,焊接異種金屬材料比較容易,甚至能把金屬與非金屬焊在一起。4、功率較小,焊接厚度受一定限制。八、電阻焊

電阻焊是在焊件組合后通過電極施加壓力,利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的工藝方法。

電阻焊的種類很多,常用的有點(diǎn)焊、縫焊和對焊三種。(一)、點(diǎn)焊

點(diǎn)焊是將焊件裝配成搭接接頭,并壓緊在兩電極之間,利用電阻熱熔化母材金屬,形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。點(diǎn)焊主要用于薄板焊接。點(diǎn)焊的工藝過程:

1、預(yù)壓,保證工件接觸良好。

2、通電,使焊接處形成熔核及塑性環(huán)。

3、斷點(diǎn)鍛壓,使熔核在壓力繼續(xù)作用下冷卻結(jié)晶,形成組織致密、無縮孔、裂紋的焊點(diǎn)。(二)、縫焊

縫焊是將焊件裝配成搭接或?qū)咏宇^,并置于兩滾輪電極之間,滾輪加壓焊件并轉(zhuǎn)動,連續(xù)或斷續(xù)送電,形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。

縫焊主要用于焊接焊縫較為規(guī)則、要求密封的結(jié)構(gòu),板厚一般在3mm以下。(三)、對焊

對焊是使焊件沿整個(gè)接觸面焊合的電阻焊方法。1、電阻對焊

電阻對焊是將焊件裝配成對接接頭,使其端面緊密接觸,利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài),然后斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法,

電阻對焊主要用于截面簡單、直徑或邊長小于20mm和強(qiáng)度要求不太高的焊件。2、閃光對焊

閃光對焊是將焊件裝配成對接接頭,接通電源,使其端面逐漸移近達(dá)到局部接觸,利用電阻熱加熱這些接觸點(diǎn),在大電流作用下,產(chǎn)生閃光,使端面金屬熔化,直至端部在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí),斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

閃光焊的接頭質(zhì)量比電阻焊好,焊縫力學(xué)性能與母材相當(dāng),而且焊前不需要清理接頭的預(yù)焊表面。閃光對焊常用于重要焊件的焊接?珊竿N金屬,也可焊異種金屬;可焊0.01mm的金屬絲,也可焊201*0mm的金屬棒和型材。九、摩擦焊

摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所產(chǎn)生的熱量,使端面達(dá)到熱塑性狀態(tài),然后迅速頂鍛完成焊接的一種壓焊方法。摩擦焊的特點(diǎn):

1、由于摩擦,焊件接觸表面的氧化膜和雜質(zhì)被清楚,使焊接接頭組織致密,不產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷。2、即可焊同種金屬,更適合于異種金屬的焊接。3、生產(chǎn)率高。十、釬焊

(一)、釬焊的種類

根據(jù)釬料熔點(diǎn)不同,釬焊分為硬釬焊和軟釬焊兩種。1、硬釬焊

釬料熔點(diǎn)高于450℃的釬焊為硬釬焊。硬釬料有銅基、銀基、鋁基等合金。釬劑常用鵬砂、硼酸、氟化物、氯化物等。

加熱方法有火焰加熱、鹽浴加熱、電阻加熱、高頻感應(yīng)加熱等。硬釬焊接接頭強(qiáng)度高達(dá)490MPa,適用于受力較大及工作溫度較高的工件。2、軟釬焊

釬料熔點(diǎn)低于450℃的釬焊為軟釬焊。常用軟釬料為錫鉛合金。常用釬劑為松香、氯化銨溶液等。常用烙鐵及其它火焰加熱。(二)、釬焊的特點(diǎn)

1、焊件加熱溫度低,金屬組織和力學(xué)性能變化小,焊件變形小,接頭光滑平整,焊件尺寸精確。2、可以焊同種或異種金屬。

3、可焊由多條焊縫組成的復(fù)雜形狀的焊件。4、設(shè)備簡單。

擴(kuò)展閱讀:★焊接工藝方法總結(jié)

焊接工藝方法總結(jié)

焊接電源極性類

1.微束等離子弧焊應(yīng)采用具有垂直陡降外特性的電源。

2.焊機(jī)型號ZXG-200中的Z表示弧焊整流器,X表示下降特性,G表示硅整流器,200表示額定焊接電流。

3.手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊應(yīng)該采用具有陡降形狀的電源外特性。4.手工氬弧焊焊接鋁及鋁合金時(shí)時(shí)常采用交流電源。

焊接檢驗(yàn)

1.宏觀斷口分析,截取試樣的加工方法有:銑、刨、鋸。不能用氣割。2.鈦與鈦合金焊接產(chǎn)生的氣孔主要是:氫氣孔。3.當(dāng)氣孔尺寸在0.5mm以下時(shí),可以不計(jì)點(diǎn)數(shù)。4.角焊縫的計(jì)算高度為焊接縫內(nèi)接角形的高。

5.拉伸試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)等于或高于產(chǎn)品圖樣的定值,試樣才算合格。6.氣密性檢驗(yàn)時(shí),往往是在焊縫外表面涂肥皂水進(jìn)行。

7.根據(jù)試驗(yàn)的要求,沖擊試驗(yàn)試樣的缺口可開在焊縫、熱影響區(qū)、熔合線上。

8.消氫處理是在焊后立即將焊件加熱到250-350攝氏度范圍內(nèi),保溫2-6小時(shí)后空冷。9.焊接的無損檢驗(yàn)通常包括:射線探傷、磁粉檢驗(yàn)、滲透檢驗(yàn)、超聲波探傷和渦流探傷。10.檢查氣孔、夾渣等立體缺陷最好的方法是射線探傷。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊-CO2焊-二保焊

1.CO2氣體保護(hù)焊最常用的焊絲是H08Mn2SiA。

2.CO2氣體保護(hù)焊時(shí)焊絲伸出長度一般為焊絲直徑的10倍,且不超過15mm。3.CO2氣體保護(hù)焊的生產(chǎn)率比手弧焊高2.5-4倍。4.CO2氣體保護(hù)焊加氧氣的比例是20%-25%5.CO2氣體保護(hù)焊用的最多的脫氧劑是硅、錳。

6.CO2氣體保護(hù)焊焊接回路串聯(lián)電感可以改善電弧燃燒不穩(wěn)定,飛濺大的問題。7.CO2氣體保護(hù)焊用的二氧化碳?xì)怏w純度不得低于99.5%

8.CO2氣體保護(hù)焊用的二氧化碳?xì)怏w的含水量及含氮量不應(yīng)超過0.1%

各種材料的焊接工藝、手法及注意事項(xiàng)

1.為了減少珠光體耐熱鋼與低合金鋼焊接冷裂紋;可采取:焊前嚴(yán)格控制氫的來源,焊前預(yù)熱,焊后緩冷。有點(diǎn)說法是采用小線能量進(jìn)行焊接是不正確的。2.焊接不銹復(fù)合鋼板應(yīng)采用三種不同的焊條來焊同一條焊縫。

3.焊接奧氏體不銹鋼和鋁合金時(shí),應(yīng)特別注意不能采用小的焊接速度。4.Q235-A鋼與16Mn鋼焊接時(shí),應(yīng)選用E50系列焊條。

5.使用酸性焊條焊接薄板時(shí),為了防止燒穿,可采用直流反接法。

6.用焊條電弧焊焊接Q235鋼時(shí),可選用型號為E4303的焊條;埋弧焊時(shí)可選用低錳或無錳的焊絲配高錳高氟型焊劑;CO2氣體保護(hù)焊時(shí),可選用H08Mn2Si型焊絲。

7.焊接18MnMoNb鋼材用的焊條是E7015-D2;焊接裝配點(diǎn)固前應(yīng)局部預(yù)熱到150~200°C8.焊接16Mn鋼用E5015焊條。9.氬弧焊焊接珠光體耐熱鋼不需預(yù)熱。

10.氬氣與氧氣混合焊接不銹鋼時(shí),氧氣含量為1%~2%

11.采用超低碳焊絲焊接奧氏體不銹鋼的目的是防止產(chǎn)生晶間腐蝕。12.防止焊縫出現(xiàn)白口的具體措施是降低冷卻速度和增加石墨化元素。

焊工重要知識點(diǎn)匯總

1.搭接接頭主要用于非受壓部件與受壓殼體的連接。2.B類接頭的工作應(yīng)力是A類接頭工作應(yīng)力的1/2倍。

3.同一種材料,當(dāng)進(jìn)行單面焊時(shí),其彎曲合格角度要比雙面焊小。4.焊縫的計(jì)算高度為焊接縫內(nèi)接角形的高。

5.拉伸試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)等于或高于產(chǎn)品圖樣的定值,試樣才算合格。6.散熱法不適用于焊接淬硬性高的材料。

7.TS202是一種專門供水下焊接一般結(jié)構(gòu)鋼用的焊條,它能在海水和淡水中焊接,藥皮有防水涂層。對低合金結(jié)構(gòu)鋼焊縫金屬的性能最有害的脆化元素是:S、P、O、N、H等,這些元素必須嚴(yán)格控制。8.口角度越大,則熔合比越小。9.電弧電壓主要影響焊縫的熔寬。

10.焊接煙塵中的主要成分是:金屬氧化物、氟化物、有害氣體。11.用堿性焊條焊接時(shí),焊接區(qū)周圍的氣體是氧化碳CO2和CO。12.開坡口的目的是為了保證焊透。

13.鋼的含碳量大于0.6%時(shí)屬于比較難焊的焊接材料14.不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的危險(xiǎn)溫度是450~850°C

焊后處理

1.需要進(jìn)行消除焊后殘余應(yīng)力的焊件,焊后應(yīng)進(jìn)行高溫回火.2.焊件高溫回火時(shí)產(chǎn)生的裂紋叫在熱裂紋。

3.將鋼加熱到適當(dāng)溫度,保溫一段時(shí)間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝稱為退火。4.為了消除合金鑄錠及鑄件在結(jié)晶過程中形成的枝晶偏析,應(yīng)采用擴(kuò)散退火。

5.工件出現(xiàn)硬度偏高這種退火缺陷時(shí),補(bǔ)救辦法是:調(diào)整加熱溫度和冷卻參數(shù),重新進(jìn)行一次退火。6.退火后硬度偏高,多數(shù)是因?yàn)槔鋮s過快。

7.對于過共析鋼消除要消除嚴(yán)重的網(wǎng)狀二次滲碳體,以利于球化退火,則必須進(jìn)行正火。8.中溫回火的溫度是350°C500°C9.中溫回火的組織是回火屈式體。

10.淬火鋼回火溫度超過300°C時(shí),硬度降低。11.化學(xué)熱處理的基本過程是:分解、吸收和擴(kuò)散。12.后熱是焊后立即將焊件加熱到250~350°C

13.對于厚壁容器,加熱和冷卻的速度應(yīng)控制在50~150°C每小時(shí)14.常用的普低鋼焊后熱處理的溫度一般在600~650°C15.珠光體耐熱鋼焊后熱處理的方式是高溫回火。

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