第十四章焊接

第十四章焊接气体保护焊：【1】概念：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊；【2】分类：惰性气体保护焊（惰性气体：氩弧焊、氦弧焊、混合气体保护焊）和CO2焊（CO2）氩弧焊：【1】概念：以氩气作为保护气的电弧焊，氩气是惰性气体，可保护电极和熔化金属不受空气的有害作用，在高温条件下，氩气与金属既不发生反应，也不溶入金属中【2】特点：1.用氩气保护可焊接化学性质活泼的非金属或特殊性能钢，如不锈钢2.电弧燃烧稳定，飞溅小，表面无熔渣，焊缝成形美观，焊接质量好3.电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，焊缝周围气流冷却，热影响区小，焊后变形小，适宜薄板焊接4.明弧可见，操作方便，易于自动控制，可实现各种位置焊接5.氩气价格较贵，焊件成本高【3】应用：适合焊接铝、镁、钛及其合金、稀有金属、不锈钢、耐热钢等，脉冲钨极氩弧焊还适合于焊接0.8mm一下薄板CO2焊：【1】概念：利用廉价的CO2作为保护气，既可降低焊接成本，又能充分利用气体保护焊的优势【2】特点：1.生产效率高CO2焊电流大，焊丝熔敷速度快，焊件熔深大，易于自动化，生产效率比手工电弧焊提高1~4倍2.成本低，CO2气体廉价，焊接时不需要涂料焊条和焊剂，总成本仅为手工电弧焊的埋弧焊的45%左右，3.焊缝质量好，CO2焊电弧热量集中，加上CO2气流强冷却，焊热影响区小。，焊后变形小，采用合金焊丝，焊缝中氢含量低，焊接接头抗裂性好，焊接质量较好4.适应性强，焊缝操作位置不受限制，能全位置焊接，易于实现自动化。5.由于是氧化气体保护焊，不宜焊接非铁金属和不锈钢6.焊缝成形较差，飞溅较大【3】应用：焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金结构焊件，焊件最厚可达50mm（对接形式）电阻焊：【1】概念：将焊件组合后通过电流施加压力，利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接方法【2】分类：点焊、缝焊、对焊点焊的分流：【1】概念：焊完一个点后，电极将移至另一点进行焊接。当焊接下一个点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点。【2】影响：使焊接处电流减小，影响焊接质量，因此两个相邻焊点之间应有一定距离钎焊：【1】概念：利用液态钎料浸润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散而将焊件连接起来的焊接方法。【2】分类：据钎料熔点不同分硬、软钎焊【3】特点：工件加热温度低，组织和力学性能变化小，变形也小，接头光滑平整2.可焊接性能差异很大的异种金属，对工件厚度的差别也没有严格限制3.生产效率高，工件整体加热时，可同时钎焊多条接缝4.设备简单，投资费用少【4】钎焊构件接头形式：板料搭接和套件镶接软钎焊：钎料为锡铅，钎剂有松香、氧化锌溶液，广泛用于电子元器件的焊接金属焊接性：【1】概念：金属材料对焊接加工的适应能力【2】焊接性两方面：工艺焊接性、使用焊接性非铁金属的焊接：【1】铝及其合金：1.极易氧化2.易变性、开裂3.易生成气孔4.熔融状态难控制【2】铜及其合金：1.焊缝难熔合、易变性2.热裂倾向大3.易产生气孔4.不适于电阻焊焊接结构材料选择：1.尽量选择低碳钢和碳当量小于0.4%的低合金结构钢2.应优先选用强度等级低的低合金结构钢,这类钢的焊接性与低碳钢基本相同,钢材价格也不贵,而强度却能显著提高3.强度等级较高的低合金结构钢,焊接性能虽然差些,但只要选取合适的焊接材料与工艺,也能获得满意的焊接接头,设计强度要求高的重要焊接结构可以选用4.镇静钢比沸腾钢脱氧完全,组织致密,质量较高,可选作重要的焊接结构5.异种金属的焊接,必须特别注意他们的焊接特性及其差异,对不能用熔焊方法获得满意接头的异种金属应尽量不选用.焊接方法原则：1.焊接接头使用性能及质量要符合要求2.提高生产率，降低成本，若板材为中等厚度时，选择手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊3.可行性，要考虑现场是否具有相应的焊接设备，野外施工是否有电源等焊缝的布置：1.尽可能的分散2.尽可能的对称3.便于焊机操作4.焊缝要避开应力较大和应力集中部位5.尽量避开1.J422焊条可焊接的母材是(结构钢)，数字表示(焊缝抗拉强度420Mpa,酸性)。2.焊接熔池的冶金特点是(熔池温度高，熔池凝固快)。3.直流反接指焊条接(阳)极，工件接(阴)极。4.按药皮类型可将电焊条分为(酸、碱)两类。5.20钢、40钢、T8钢三种材料中，焊接性能最好的是(20钢)，最差的是(T8钢)。6.改善合金结构钢的焊接性能可用(预热)、(控制焊接工艺参数)等工艺措施。7.酸性焊条的稳弧性比碱性焊条(好)、焊接工艺性比碱性焊条(好)、焊缝的塑韧性比碱性焊条焊缝的塑韧性(差)。8.常用的电阻焊方法除点焊外，还有(缝焊)，(对焊)。9.汽车油箱生产时常采用的焊接方法是(缝焊)。10.焊接时刚性夹持可以减少工件的(变形)。11.结构钢件选用焊条时，不必考虑的是(工人技术水平)。12.铝合金板最佳焊接方法是(氩弧焊)。13.结构钢焊条的选择原则是(焊缝强度不低于母材强度)。14.车刀刀头一般采用的焊接方法是(钢钎焊)低碳钢焊缝热影响区包括哪几个部分？简述其组织和性能。热影响区包括半熔化区、过热区、正火区和部分相变区。1）半熔化区位于焊缝与基本金属之间，部分金属焙化部分未熔，也称半熔化区。加热温度约为1490～1530°C，此区成分及组织极不均匀，强度下降，塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。2）过热区紧靠着熔合区，加热温度约为1100～1490°C。由于温度大大超过Ac3，奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，使塑性大大降低，冲击韧性值下降25%～75%左右。3）正火区加热温度约为850～1100°C，属于正常的正火加热温度范围。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织，其力学性能优于母材。4）部分相变区加热温度约为727～850°C。只有部分组织发生转变，冷却后组织不均匀，力学性能较差。简述酸性焊条、碱性焊条在成分、工艺性能、焊缝性能的主要区别。1）从焊缝金属力学性能方面考虑，碱性焊条焊缝金属力学性能好，酸性焊条焊缝金属的塑性、韧性较低，抗裂性较差。这是因为碱性焊条的药皮含有较多的合金元素，且有害元素硫、磷、氢、氮、氧比酸性焊条含量少，故焊缝金属力学性能好，尤其是冲击韧度较好，抗裂性好，适于焊接承受交变冲击载荷的重要结构钢件和几何形状复杂、刚度大、易裂钢件；酸性焊条的药皮熔渣氧化性强，合金元素易烧损，焊缝中氢、硫等含量较高，故只适于普通结构钢件焊接。2）从焊接工艺性考虑，酸性焊条稳弧性好，飞溅小，易脱渣，对油污、水锈的敏感性小，可采用交、直流电流，焊接工艺性好；碱性焊条稳弧性差，飞溅大，对油污、水锈敏感，焊接电源多要求直流，焊接烟雾有毒，要求现场通风和防护，焊接工艺件较差。