焊接基础与方法

焊接基础与方法李明宇2010.04.24焊接基础与方法一、焊接概述1.焊接定义2.焊接分类3.焊接特点及应用二、电弧焊接基础知识1.焊接电弧2.焊接材料三、常用焊接方法1.手弧焊2.气体保护焊3.埋弧焊一、焊接概述1、焊接定义是永久性连接金属材料的方法，是通过加热，加压或加热同时加压的方法使分离的金属借助原子间的结合与扩散作用连接起来的工艺方法。一、焊接概述2、焊接分类一、焊接概述2、焊接特点（1）节省材料，减轻重量。（2）可化大为小、以小拼大，简化复杂和大型零件的制造过程。（3）适应性强，可焊范围广，连接性能好（4）能满足特殊性能要求，可实现异种金属和密封件的连接（5）生产效率高，便于实现机械化和自动化。3、焊接应用（1）制造金属结构件；（2）制造机器零件和工具；（3）修复。。。二、电弧焊基础知识电弧焊是利用焊件与焊条（焊丝）间产生的电弧热将焊件与焊条（焊丝）熔化，待冷却凝固后形成牢固接头的工艺方法。主要有：手弧焊、埋弧焊、气体保护焊1、焊接电弧（1）引弧瞬间短路，产生低压大电流产生大量电子发射，两极间气体介质电离形成电弧迅速分离2-4mm具备两个条件：电子发射、气体电离。瞬时接触二、电弧焊基础知识（2）电弧本质：是在电极与工件之间强烈而持久的气体放电现象。电极可以是金属丝、钨丝、碳棒或焊条。电弧特点：低电压、大电流、能量密度大、温度高、移动性好。二、电弧焊基础知识2.焊接材料焊条、焊丝、焊剂、保护气体。（1）组成及作用传导电流并填充焊缝。其化学成分及非金属的多少直接影响焊缝质量。焊芯：是采用焊接专用纲丝制成，是经过特殊冶炼而成。药皮：稳弧、去杂质、渗合金，保护熔化金属及焊缝。二、电弧焊基础知识（2）分类①按药皮熔渣性质分：酸性焊条和碱性焊条酸性焊条：药皮中含SiO2、FeO等较多，熔渣呈酸性，氧化性较强，焊缝中O、N较多，焊缝ψ、αk差，但工艺性好用于一般钢结构焊接。碱性焊条：药皮中含较多的CaCO3、CaF2（萤石），熔渣呈碱性，并含有较多的Fe合金作脱氧剂及合金剂，焊缝力性高，但对水、油、锈等较敏感，易产生气孔，需焊前清理，电弧稳定性差，一般采用直流反接，用于重要结构焊接，如锅炉、压力容器、合金结构钢等。二、电弧焊基础知识②按用途分：根据牌号编制方法分十大类：结构钢焊条（J）、钼及铬钼耐热钢焊条（R）、不锈钢焊条（B）、堆焊焊条（D）、铸铁焊条（Z）、镍及镍合金焊条（N）、铝及铝合金焊条（L）、铜及铜合金焊条（T）、特殊用途焊条（TS）低温钢焊条（W）二、电弧焊基础知识国标部标型号（按化学成分分类）牌号（按用途分类）国家标准号名称代号类别名称代号字母汉字GB/T5117-95碳钢焊条E一结构钢焊条J结GB/T5118-95低合金钢焊条E一结构钢焊条J结二钼和铬钼耐热钢焊条R热三低温钢焊条W温GB/T983-95不锈钢焊条E四不锈钢焊条G铬A奥GB/T984-85堆焊焊条ED五堆焊焊条D堆GB/T10044-88铸铁焊条EZ六铸铁焊条Z铸GB/T13814-92镍及镍合金焊条ENi七镍及镍合金焊条Ni镍GB/T3670-93铜及铜合金焊条条TCu八铜及铜合金焊条T铜GB/T3669-83铝及铝合金焊条TAL九铝及铝合金焊条L铝十特殊用途焊条TS特二、电弧焊基础知识焊条型号：“E××××”，表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为10MPa，第三位数字表示焊接位置0和1表示焊条适于全位置焊接，2表示适于平焊及平角焊，4表示适于向下立焊表示焊接电流种类及药皮类型二、电弧焊基础知识焊条牌号：焊缝金属抗拉强度大于等于420MPa以结构钢焊条为例：Ｊ422结构钢焊条药皮类型（钛钙型）和电源种类（交直流）最后一位数字的意义：1-氧化钛型，直流或交流；2-氧化钛钙型，直流或交流；3-钛钙矿型，直流或交流；4-氧化铁型，直流或交流；5-纤维素型，直流或交流；6-低氢钾型，直流或交流；7-低氢钠型，直流；8-石墨型，直流或交流；9-盐基型，直流。二、电弧焊基础知识（3）焊条选用原则①等强度原则：即选用与母材同强度等级的焊②同成分原则即按母材化学成分选用相应成分的焊条。③抗裂纹原则焊接刚度大，形状复杂，使用中承受动载荷的结构时，应选用抗裂性好的碱性焊条。④抗气孔原则受焊接工艺条件的限制时，应选用抗气孔能力强的酸性焊条⑤低成本原则在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、低成本、高效率的焊条。。三、常用焊接方法1、手弧焊（1）设备：弧焊机整流弧焊机普通直流弧焊机交流弧焊机三、常用焊接方法（2）手弧焊工艺①焊前准备：下料、整形、表面清理焊接接头形式：对接接头搭接接头角接接头和T形接头。为什么开坡口？工件厚度＞6mm即开，保证焊透，②焊缝的空间位置:平焊,立焊,横焊,仰焊③焊接规范：焊接时的各种参数，手弧焊主要有：焊条直径主要根据厚度焊接电流根据焊条直径和焊缝位置④操作过程引弧、运条、焊缝的连接与收尾三、常用焊接方法2.气体保护焊（1）氩弧焊氩弧焊分为不熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊。①不熔化极氩弧焊采用高熔点的纯钨或钨的合金棒作电极的惰性气体保护焊，又称钨极氩弧焊，适于焊接厚度为4-6mm以下的薄板。三、常用焊接方法②熔化极氩弧焊以连续送进的金属焊丝作电极的氩气保护焊。氩弧焊特点：保护效果好，焊接质量优良，焊缝成形美观，无渣壳；电弧稳定，热影响区小，焊后变形小；气体保护，明弧可见，便于操作，易实现全位置焊接，易于自动控制。氩气昂贵，设备造价高。三、常用焊接方法（2）CO2气体保护焊利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊。原理：焊丝经软导管、导电嘴送出，从喷嘴中喷出CO2气体包围焊丝端部及熔池三、常用焊接方法3.埋弧焊定义：是利用连续送进的焊丝在焊剂层下产生电弧而自动进行焊接的方法。在焊缝处撒放焊剂→焊丝送入电弧区→选定弧长→引弧燃烧→焊机带动焊丝匀速前移三、常用焊接方法工件焊丝熔化→较大体积熔池→焊缝焊剂熔化→熔渣→保护焊缝焊剂蒸发→熔渣泡→隔绝空气，防止熔滴外溅减少电弧热能损失，阻止弧光四射三、常用焊接方法4.气割与气焊气焊：用可燃性气体燃烧的高温火焰来熔化母材和填充金属的一种焊接方法。气割：利用氧-乙炔焰将割缝金属加热到能够在氧气中燃烧的温度，然后开放切割氧，使割缝金属燃烧，氧化成熔渣，并从切口吹掉，从而将金属分离的方法。焊接基础与方法