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连接成型方法综合实验《成型技术基础》实验指导书江伟编华南理工大学机械电子工程研究所二○○八年十月十日1目录注意事项2实验目的2实验内容2实验准备2试样规格3实验过程4实验一高频钎焊4点焊安全注意事项4实验二点固试件5点焊安全注意事项5焊点位置设计5电阻焊的原理5操作方法6实验三熔化极气体保护焊7安全注意事项7熔化极气体保护焊原理7焊缝设计7操作方法8实验总结9实验报告9附:TPS2700焊机简介错误!未定义书签。2注意事项焊接实验是强电磁场或高频设备，身体内部有金属植入物，如电子心脏起搏器等的同学，可以免做实验。实验目的1、了解电阻焊的工作原理、特点、应用范围；2、了解熔化极气体保护焊的工作原理、特点、应用范围；熟悉其工艺规范的规律；3、了解高频钎焊焊的工作原理、特点、应用范围。实验内容1、用高频焊机对两个金属片实施钎焊；2、用电阻点焊对工件进行点固实验；3、用气体保护焊方法焊接试件实验。实验分班分组进行，每班几个小组，每8人或10人一组，每组选出一个组长。每组焊若干个试样。根据课堂理论定出几个不同的电流工艺规范进行焊接。对比不同规范对焊接成型的影响；作好记录、分析不同的原因、写实验报告。实验准备一、实验材料和设备1、氩气(或二氧化碳)2、氩气减压表（二氧化碳减压表）3、二氧化碳气体焊丝4、导电嘴5、喷嘴6、焊接面罩7、防护眼镜8、隔热手套9、高频焊机10、点焊机311、TPS2700焊机12、焊接电缆13、气管14、不锈钢薄片15、钢板125×40×3mm3(长宽厚)每个学生一块16、砂纸二、实验前的准备1、熟悉焊接电路回路的接法2、熟悉气路接法3、参数选择及工艺设计4、设计好记录表格5、参加实验的学生,请准备一套阻燃性较好的衣服,纯棉质地最合适;避免穿丝绸或化纤的衣服。建议穿军训时用的衣服。试样规格1．高频钎焊使用的不锈钢薄片两片；2．试样采用普通低碳钢Q235-A（A3），板厚3mm，40X125mm2。如下图所示340125图1工件尺寸4实验过程实验一高频钎焊安全注意事项焊接前先对工件焊接部位进行清理干净，不要直接用黑色的带氧化层的表面焊接，工件不要涂太多助焊剂，焊接操作时工件距离感应圈保持在0.5CM至1CM不要太近或太远。焊接原理通过加热的方法将焊缝加热到合金钎料熔化的温度，但是此时被焊接的金属仍然未到达熔化温度，低熔点合金通过强大的表面张力将两个金属粘连在一起，冷却后就形成固体焊缝。操作方法1.将两块待焊工件清理干净2.在焊接部位加一点助焊剂3.放一片焊接钎料4.把工件放在高频焊机的感应圈上方0.5CM至1CM位置5.踩脚踏开关，焊机开始加热6.待钎料熔化时，松开脚踏开关焊接完成焊缝5实验二点固试件点焊安全注意事项1.避免手被焊钳夹伤；2.拿工件的手要带手套，以免被高温的工件烫伤；3.焊接过程中有可能有大量的飞溅，请勿穿丝绸或化纤的衣服，以免损坏衣服，烫伤皮。焊点位置设计点固用电阻焊机。由组长安排，每两个同学将相互的工件点焊连接。如下图4：电阻焊的原理电阻焊(ResistanceWelding)是工件组合后通过电极施加压力和大电流,利用工件的接触面及邻近区域产生的电阻热量进行焊接的方法。电阻焊过程的物理本质，是利用焊接区本身的电阻热和塑性变形，使两个分离表面熔化或金属原子之间接近到晶格距离形成金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到的焊点熔核焊点位置图4焊点位置图6焊接接头。因此，电阻焊接头是在热——机械（力）联合作用下形成的。电阻点焊（Resistancespotwelding）原理和接头形成如图5所示。可简述为：将焊件3压紧在两电极2之间，施加电极压力后,阻焊变压器1向焊接区通过强大的焊接电流，在焊件接触面上形成物理接触点，并随着通电加热的进行而不断扩大。塑变能与热能使触点的原子不断激活，消失了接触面，继续加热形成熔化核心4，简称熔核。熔核中的液态金属在电磁力的作用下发生强烈的搅拌，熔核中的金属成分均匀化，结合界面迅速消失。操作方法一、开机1.开冷却水；2.开压缩空气；3.开电源；以上有指导老师或组长负责二、操作1.调节规范。2.将电极对准要点焊的位置；（注意：手绝对不允许放到两电极之间，以防夹伤）3.踩脚踏开关；电极压下，焊接自动完成，电极抬起。4.取出工件。三、关机1.关冷却水开关；2.关焊机电源开关；3.关气瓶总开关；4.打扫卫生。通电加压通电加压12234图5点焊原理图7实验三熔化极气体保护焊安全注意事项1.避免被弧光直接照射眼睛；观察熔滴过度时使用面罩。眼睛被强光照射后会暂时性失明；弧光也会令眼睛得电光性眼炎。2.因为弧光含有大量的紫外光，避免皮肤被弧光近距离长时间照射，以免被晒伤；3.拿工件的手要带手套，以免被高温的工件烫伤。熔化极气体保护焊原理气体保护电弧焊是用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，简称气体保护焊。氩弧焊是使用氩气作为保护气体的气体保护电弧焊方法。二氧化碳气体保护焊是利用二氧化碳作为保护气体的气体保护电弧焊，简称二氧化碳焊。熔化极氩弧焊又称熔化极惰性气体保护焊，简称MIG焊。它是使用熔化极的惰性气体（氩气）保护焊。通过电弧的燃烧产生热量，热量一方面加热工件、维持熔池，另一方面熔化焊丝填充到熔池中去，补充焊缝金属。在焊接过程中,熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。熔滴过度有射流过渡、亚射流过渡和短路过渡。当熔化极氩弧焊在小电流下工作时，电弧在焊丝端部熔滴的底部燃烧，此时熔滴过渡形式为体积较大的粗滴过渡。随着电流的增加，由于氩气保护时弧柱的电场强度值较低，电弧容易向上扩展，斑点力阻碍熔滴过渡的作用减弱。同时随着电流增加，熔滴温度提高，表面张力减小，使得熔滴的体积减小。当电流进一步增加达到某一电流值时，弧根已经完全笼罩住熔滴，并且熔滴拉长形成缩颈。这样缩颈处的电流密度大大增加，将引起液态金属的蒸发，在缩颈周围充满了金属蒸汽，具备了产生电极斑点的条件。此时，弧根就会突然从熔滴的根部扩展到缩颈的根部，这一现象称为跳弧。出现跳弧后，随着一个较大的熔滴过度后，焊丝端部的液态金属在较强的等离子流力的作用下被压缩成尖锥状。端部液态金属熔滴以很小的体积、很高的加速度沿电极轴向冲向熔池。这些细小的熔滴在宏观上看像一条细流，因此称这种过度形式为射流过度。焊缝设计每个同学焊一道焊缝，使用的工艺规范与组长协商。同一组别的同学不能使用相同的规范。8操作方法一、机器连接1、正确连接焊枪和工件正接焊枪;负接工件2、安装焊丝盘正确安装焊丝3、连接保护气气路；以上由指导老师或组长负责二、操作1、设定工作模式“MANUL”；MIG/MAG非一元化直流焊接2、调节工艺规范之电流，按参数选择键（2），令“A”上的指示灯(8)亮，调节调节钮(1)…调节电流参数值；3、调节工艺规范之电压，按参数选择键（3），令“V”上的指示灯(9)亮，调节调节钮(1)…调节电压参数值；4、按焊丝材料选择键(6)，选择合适的焊丝材料；5、按焊丝直径选择键(7)…选择所用焊丝直径；6、按焊枪操作模式键(5)…选择焊枪操作模式-2步操作模式（常规模式）学号朝外123学生甲焊缝一学生乙焊缝二学生甲学号学生乙学号图5焊点位置图97、调整焊枪的角度，并前后移动焊枪令焊丝对正焊缝；8、按下启动按钮，启动焊接开关；9、起弧成功后，马上拉起小车的离合器，小车自动行走，自动焊接；10、待焊枪接近焊缝末端时，松开启动按钮；11、按下小车离合器，停止小车；完成焊接过程。焊接做好记录。三、关机1.关焊机电源开关2.关气瓶总开关；3.打扫卫生。实验总结1.对比综述三种焊接方法的特点、性能、优缺点及应用范围。2.观察电弧焊焊缝成型，对比同组其他同学的焊接规范及焊缝成型，总结出焊接规范与成型的规律。实验报告实验报告要求：1、综述两种焊接方法的原理、特点及应用范围。2、画弧焊系统连接图，注意工件极性。3、分析对比同组其他同学的熔化极气体保护焊接规范及焊缝成型，总结出焊接规范与成型的规律。4、分析两种实验的效果。