一、概念题:1、焊接:焊接是被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。2、焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。3、焊接种类:熔焊,压焊和钎焊三大类。1)、焊条电弧焊SMAW:手弧焊:是利用电弧产生的热量来熔化和焊条的一种手工操作的焊接方法原理——利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧,使焊条和工件熔化,从而获得牢固的焊接接头。属气-渣联合保护。主要特点——操作灵活;待焊接头装配要求低;可焊金属材料广;焊接生产率低;焊缝质量依赖性强(依赖于焊工的操作技能及现场发挥)。应用——广泛用于造船、锅炉及压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中。适用于(上述行业中)各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。2)、埋弧焊SAW(半自动焊、自动焊):埋弧焊:又叫焊剂层下自动焊,埋弧自动焊接时,引燃电弧,送丝,电弧沿焊接方向移动及焊缝收尾等过程完全由机械来实现原理——电弧在焊剂层下燃烧。利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量,熔化焊丝、焊剂和母材(工件)而形成焊缝。属渣保护。主要特点——焊接生产率高;焊缝质量好;焊接成本低;劳动条件好;难以在空间位置施焊;对焊件装配质量要求高;不适合焊接薄板(焊接电流小于100A时,电弧稳定性不好)和短焊缝。应用——广泛用于造船、锅炉、桥梁、起重机械及冶金机械制造业中。凡是焊缝可以保持在水平位置或倾斜角不大的焊件,均可用埋弧焊。板厚需≧5毫米(防烧穿)。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、复合钢材等。3)、MIG/MAG焊(熔化极惰性气体/活性气体保护焊):MIG焊:熔化极氩弧焊,利用金属焊丝作为电极,电弧产生在焊丝和工件之间,焊丝不断送进,并熔化过渡到焊缝中MIG焊原理——采用惰性气体作为保护气,使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。保护气通常是氩气或氦气或它们的混合气。MIG用惰性气体,MAG在惰性气体中加入少量活性气体,如氧气、二氧化碳气等。主要特点——焊接质量好;焊接生产率高;无脱氧去氢反应(易形成焊接缺陷,对焊接材料表面清理要求特别严格);抗风能力差;焊接设备复杂。应用——几乎能焊所有的金属材料,主要用于有色金属及其合金,不锈钢及某些合金钢(太贵)的焊接。最薄厚度约为1毫米,大厚度基本不受限制。4)、TIG焊(钨极惰性气体保护焊)氩弧焊:利用氩气作为保护介质的一种电弧焊方法TIG焊:非熔化极氩弧焊,常采用熔点较高的钍钨棒或铈钨棒作为电极,又叫钨极氩弧焊原理——在惰性气体保护下,利用钨极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(也可不加填充焊丝),形成焊缝的焊接方法。焊接过程中电极不熔化。主要特点——适应能力强(电弧稳定,不会产生飞溅);焊接生产率低(钨极承载电流能力较差(防钨极熔化和蒸发,防焊缝夹钨));生产成本较高。应用——几乎可焊所有金属材料,常用于不锈钢,高温合金,铝、镁、钛及其合金,难熔活泼金属(锆、钽、钼、铌等)和异钟金属的焊接。焊接厚度一般在≤6毫米的焊件,或厚件的打底焊。利用小角度坡口(窄坡口技术)可以实现90mm以上厚度的窄间隙TIG自动焊。5)、二氧化碳气体保护焊GMAW(自动或半自动焊):气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;二氧化碳气体保护焊:是一种以二氧化碳作为保护气体的电弧焊接方法原理:利用二氧化碳作为保护气体的熔化极电弧焊方法。属气保焊。主要特点——焊接生产率高;焊接成本低;焊接变形小(电弧加热集中);焊接质量高;操作简单;飞溅率大;很难用交流电源焊接;抗风能力差;不能焊接易氧化的有色金属。应用——主要焊接低碳钢及低合金钢。适于各种厚度。广泛用于汽车制造、机车和车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械等部门。6)、等离子弧焊等离子焊:利用高温等离子体作为热源进行焊接的一种焊接方法原理——借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用,获得高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。主要特点(与氩弧焊比)——⑴能量集中、温度高,对大多数金属在一定厚度范围内都能获得小孔效应,可以得到充分熔透、反面成形均匀的焊缝。⑵电弧挺度好,等离子弧基本是圆柱形,弧长变化对焊件上的加热面积和电流密度影响比较小。所以,等离子弧焊的弧长变化对焊缝成形的影响不明显。⑶焊接速度比氩弧焊快。⑷能够焊接更细、更薄加工件。⑷设备复杂,费用较高。7)、电渣焊:利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热作为焊接热源的一种熔焊方法8)、激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方式。9)、电子束焊是利用加速和聚集的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。10)、压焊方法的共同特点,是在焊接过程中施加压力(无论加热与否),而不加填充材料,工件处在固态或半固态下连接。压焊方法,如扩散焊、高频焊、冷压焊。锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊、冷压焊、爆炸焊属于压焊范畴。11)、电阻焊:只靠强电流通过两个被焊工间的接触处所产生的电阻热,将该处金属迅速加热到塑性或熔化状态,并在压力下形成接头的焊接方法12)、闪光对焊:闪光对焊是广泛用于钢筋纵向连接及预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。钢筋闪光对焊的原理是利用对焊机使两端钢筋接触,通过低电压的强电流,待钢筋被加热到一定温度变软后,进行轴向加压顶锻,形成对焊接头。按具体操作方法不同,钢筋闪光对焊工艺常用的连续闪光焊、预热闪光焊和闪光-预热-闪光焊。对Ⅳ级钢筋有时在焊接后还进行通电热处理。13)、点焊:在被焊工件的接触面之间形成许多单独的焊点,而将两工件连接在一起的焊接方法点焊机系统由机械装置、供电装置、控制装置三大部分组成。14)、对焊:使两个被焊工件沿整个接触面连接的焊接方法(根据焊接过程和操作方法的不同,对焊又分为电阻对焊和闪光对焊)15)、缝焊:又称滚焊,它是在两个被焊工件的接触面间形成许多连续的焊点,而将工件连接起来的焊接方法16)、钎焊:钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。⑴软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450°C,接头强度较低(小于70MPa)。软钎焊多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。软钎料一般需要用钎剂,以清除氧化膜,改善钎料的润湿性能。钎剂种类很多,电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用,称为无腐蚀性钎剂。焊接铜、铁等材料时用的钎剂,由氯化锌、氯化铵和凡士林等组成。焊铝时需要用氟化物和氟硼酸盐作为钎剂,还有用盐酸加氯化锌等作为钎剂的。这些钎剂焊后的残渣有腐蚀作用,称为腐蚀性钎剂,焊后必须清洗干净。⑵硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450°C,接头强度较高(大于200MPa)。硬钎焊接头强度高,有的可在高温下工作。硬钎焊的钎料种类繁多,以铝、银、铜、锰和镍为基的钎料应用最广。铝基钎料常用于铝制品钎焊。银基、铜基钎料常用于铜、铁零件的钎焊。锰基和镍基钎料多用来焊接在高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。焊接铍、钛、锆等难熔金属、石墨和陶瓷等材料则常用钯基、锆基和钛基等钎料。选用钎料时要考虑母材的特点和对接头性能的要求。硬钎焊钎剂通常由碱金属和重金属的氯化物和氟化物,或硼砂、硼酸、氟硼酸盐等组成,可制成粉状、糊状和液状。在有些钎料中还加入锂、硼和磷,以增强其去除氧化膜和润湿的能力。焊后钎剂残渣用温水、柠檬酸或草酸清洗干净。注意:母材的接触面应很干净,因此要用钎剂。钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质,保护钎料和母材接触面不被氧化,增加钎料的润湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料,钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌溶液,硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性氟化物的混合物。4、焊接接头:用焊接方法把两块钢板连接在一起,它们连接的地方叫做焊接接头对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。5、焊接时形成的,连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时,会受到焊接热作用,而发生了组织和性能变化,这一区域被称作为热影响区。焊接时因工件材料的不同,所选用的焊接材料、焊接电流等也不同。恶化焊接性这就需要调整焊接的条件,焊前对焊件接口处的预热、焊时保温和焊后热处理,可以改善焊件的焊接质量。6、坡口:为了保证接头质量,在焊前把工件接口处制成各种形状,叫做坡口24、引弧:弧焊时,引燃焊接电弧的过程收弧:焊缝焊完后的一个结束动作8、焊条摆动:焊条在焊接时做有规律的摆动9、平焊:焊接处于水平位置或者倾斜度不大的焊缝叫做平焊立焊:在垂直面上焊接垂直方向的焊缝横焊:指在垂直面上焊接水平位置或者近于水平位置的焊缝仰焊:位于工件下方,焊工仰视工件进行焊接10、定位焊缝:又称点固焊缝,是用来将装配好的接缝固定住,以保证整个构件在焊接后,得到正确的几何形状和尺寸,保证装配或者焊接过程中不发生破坏11、分段跳焊法:各小段的焊接方向与总的焊接方向相反12、单面焊双面成形:采用普通焊条,以特殊的操作方法,在坡口的正面进行焊接,焊后保证坡口正反两面都能得到双面成形焊缝的一种操作方法13、(焊接缺陷)○1咬边:在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷○2焊瘤:熔化金属流淌到熔池边缘未熔化的工件上,堆积形成焊瘤○3烧穿:部分熔化金属从焊缝反面漏出,甚至烧穿呈洞○4焊缝尺寸不符合要求:主要是指焊缝宽度(角焊缝指焊脚长度)和焊缝增高量不合技术要求,或沿焊缝长度上焊缝尺寸不均匀○5未焊透:工件与焊缝金属层间未熔合的一种缺陷○6夹渣:焊缝中夹有非金属熔渣○7气孔:焊缝金属在高温时,吸收了过多的气体(如H2)或由于熔池内冶金反应产生的气体(如CO)在熔池冷却凝固时来不及排出,而在焊缝内部或表面形成了孔穴,即为气孔○8裂纹:焊接过程中或焊接以后,在焊接接头区域内所出现的金属局部破裂现象14、电弧:在两个电极之间的气体介质中,强烈而持久的气体放电现象手弧焊时,电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧,特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的O2、N2等有害气体侵入焊缝金属,形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。15、电弧燃烧实质:把电能转换成热能和光能的过程16、阴极区:电弧焊时,电弧紧靠负电极的区域阳极区:电弧焊时,电弧紧靠正电极的区域弧柱区:焊条(或焊丝,钨棒端部等)与工件之间的电弧部分,温度最高17、熔池:焊接过程中由于电弧吹力的作用,被焊金属上所形成的具有一定几何形状充满液态金属的凹坑18、焊条:涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极,由焊芯和药皮两部分组成。焊条直径:指的是焊芯的直径,详见国家标准.19、焊芯:焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。其作用是作电极传导电流,产生电弧;作填充金属(调整成分)。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。国家标准20、药皮:压涂在焊芯表面的涂层,其作用是机械保护作用(气体和熔渣),冶金处理(熔渣),改善焊接工艺性(引弧容易燃烧稳定)。熔渣:焊接过程中,焊剂和非金属夹杂互相溶解,经化学变化形成覆盖于焊缝表面的非金属物质21、直流正接法:采用直流电焊接时,将工件接到电焊机正极,焊条接至负极直流反接法:采用直流电焊接时,将工件接到电焊机负极,焊条接至正极22、电弧的静特性:以一定弧长稳定燃烧的电弧,其焊接电流与电弧电压的关系。手弧焊的静特性23、电焊机:供给焊接电弧燃