焊接原理

掌声和尖叫不要停油气储运工程施工焊接方式和一些焊接的优缺点焊接的原理•手弧焊：手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。•钨极气体保护电弧焊：这是一种不熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的•熔化极气体保护电弧焊：这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。•等离子弧焊：等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。它是利用电极和工件之间地压缩电弧（叫转发转移电弧）实现焊接的•管状焊丝电弧焊：管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的，可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。•电阻焊：这是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊,电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。•电子束焊：电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。•激光焊：激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。•钎焊：钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料，经过加热使钎料熔化，毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内，润湿被焊金属表面，使液相与固相之间互扩散而形成钎焊接头。•电渣焊：电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法。•高频焊：高频焊是以固体电阻热为能源。焊接时利用高频电流在工件内产生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或接近的塑*状态，随即施加（或不施加）顶锻力而实现金属的结合•气焊：气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法。应用最多的是以乙炔气作燃料的氧－乙炔火焰。1-焊丝；2-焊嘴；3-工件气焊•气压焊：气压焊和气焊一样，气压焊也是以气体火焰为热源。焊接时将两对接的工件的端部加热到一定温度，后再施加足够的压力以获得牢固的接头。•爆炸焊：爆炸焊也是以化学反应热为能源的另一种固相焊接方法。但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的。在爆炸波作用下，两件金属在不到一秒的时间内即可被加速撞击形成金属的结合。•摩擦焊：摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接。它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的。•超声波焊：超声波焊也是一种以机械能为能源的固相焊接方法。进行超声波焊时，焊接工件在较低的静压力下，由声极发出的高频振动能使接合面产生强裂摩擦并加热到焊接温度而形成结合。•扩散焊：扩散焊一般是以间接热能为能源的固相焊接方法。通常是在真空或保护气氛下进行。焊接时使两被焊工件的表面在高温和较大压力下接触并保温一定时间，以达到原子间距离，经过原子朴素相互扩散而结合。激光焊的优点•可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。•不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。•激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件。•可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。•不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊件。•可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属手弧焊的优点•使用的设备简单。适应性强，对大部分金属材料的焊接均适用。缺点是生产率较低，特别是焊接厚板多层焊时，焊接质量不够稳定。等离子弧焊的优点(1)气孔少。(2)由于穿孔型等离子弧焊产生较为对称的焊缝，焊接横向变形小。(3)由于电弧穿透能力强，对厚板可实现单道焊接。(4)不开坡口实现对接焊，焊前对工件坡口加工量减少。等离子弧焊的缺点(1)焊接可变参数多，参数区间窄。(2)厚板焊接时，对操作者技术水平要求较高，并且穿孔型等离子弧焊仅限于自动焊接。(3)焊枪对焊接质量影响大，喷嘴寿命短。(4)除铝合金外，大多数穿孔型等离子弧焊仍限于平焊位置。高频焊的优缺点•它的主要优点是调谐简单、使用方便，尽管频率高(后开发出超音频)，应用范围还是较宽的(在不讲究加热效率的情况下)。它的主要缺点是电效率低，约为50%左右；工作电压太高，安全性差；单机功率小等扩散焊优点（1）接头质量好；（2）零部件变形小；（3）可一次性焊接多个接头；（4）可焊接大断面接头；（5）可焊接其它焊接方法难于焊接的材料；（6）与其它热加工、热处理工艺结合可获得较大的经济效益。扩散焊缺点（1）对零件待焊表面的制备和装配的要求较高；（2）焊接热循环时间长，生产率低；（3）设备一次投资较大，而且焊接工件的尺寸受到设备的限制；（4）对焊缝的焊合质量尚无可靠的无损检测手段。11月14日，中油管道局的施工人员对中哈管道实施最后一道焊口的对接处理双层管自动焊接设备的焊接原理•横向执行机构在轴向驱动电机及轴向驱动滚珠丝杠的作用下，沿管道方向移动，实现横缝焊接所需要的轴向运动。纵向执行机构可以垂直管道方向运动，适应管道尺寸的变化，焊枪角度调节机构通过连接板与摆动器的移动滑块相连接，焊枪角度调节机构由小齿轮和角度调节齿轮组成，由电机驱动，保证焊枪始终位于管道最高点，并能够与焊缝成一角度，保证焊接的顺利进行。驱动电机带动齿轮与导轨啮合，完成环缝焊接所需的周向运动。焊枪配备摆动机构以满足环缝焊接摆动的需要••图1双层管自动焊接设备示意•图•三、焊接缺陷的分类•焊接缺陷主要分表露缺陷和内部缺陷两种。•1.表面缺陷•用眼睛或放大镜发现的焊缝表面缺陷叫表露缺陷。(或外观缺陷,外表缺陷)。如咬边,弧坑,焊瘤,未焊透,气孔,夹渣,裂纹•2.内部缺陷•只能通过破坏和非破坏性手段才能发现残留于焊接接头内部的缺陷.如气孔,夹渣,裂纹,未熔合,过烧。•四、焊缝缺陷的特征及其危害性•1.焊缝外观尺寸不符合要求。•主要表现焊缝过高,过低,过宽,过窄,焊缝高低不平,宽窄不齐等。外观尺寸不符合要求：余高0—3，•2.咬边•由于操作方法或参数选择不当在焊缝两侧与金属工件交界处形成的沟槽或凹坑叫咬边.咬边应小于0.5m,长度小于20%,•3.弧坑•收头时熔池没有填满,或接头时没有接合好留在焊缝表面的凹坑.•4.焊瘤•施焊时,由于根部间隙太大或焊接电流太大,流体金属下坠,形成非焊缝的多余瘤体叫焊瘤.•5.内凹•内凹又叫凹陷,是背面焊缝下塌形成的一个圆滑的沟槽.•6.未焊透•未焊透是指焊接时接头根部未熔透的现象未焊透。(参数不当，电流小，坡口不合适)•7.未熔合•焊缝的层与层之间或焊缝与母材之间,存在有未熔合为一体的现象叫未熔合。(电流太小,速度太快,焊条偏心,运条方法不当,热输入不够,层间理不够。)•8.裂缝•在焊缝接头上出现细小的纹状缝隙叫裂纹。裂纹又分热裂纹和冷裂纹两种。•热裂纹是指在焊接过程中,焊缝和热影区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。热裂纹可通过合理的选用焊接材料,控制母材金属的硫,磷等含量来预防。•冷裂纹是指焊接接头冷却至较低温度下产生的焊接裂纹。由于应力作用下经过一段时间(几小时,几几天,甚至更长的时间)才发生,因此又叫延迟裂纹。•防止冷裂纹应采取以下措施:•1.减少氢的来源。•2.合理选用焊接参数,以降低钢的淬硬程度,有利于氢的逸出和改善应力状态。•3.采取消氢处理和焊后热处理。•4.改善结构设计,降低焊接接头的拘束应力。•9.气孔•液体金属在凝固过程中,未来得及脱出的气体残留在焊缝中而形成的空隙叫气孔。(焊条受潮,焊件清理不干净,电弧磁偏吹,焊接参数不合理。)•10.夹渣•液态金属中的渣物未能及时排除而残留于焊缝中的非金属夹渣物叫夹渣。•六、焊接缺陷的防止方法•1.焊前查清被焊金属材质(成分及性能)。•2.焊材符合国家标准,有怀疑时,应认真复试,焊条按规范烘烤.•3.被焊工件端部,坡口处打磨,清理干净。•4.坡口对口角度、钝边、间隙符合要求，避免错口。•5.焊口位置应避开应力集中区,严禁强行对口。•6.注意施焊条件(温度、风力)等。•7.选择合理焊接参数(电流、弧长、速度、摆动方法等)。•8.采用合理组装焊接程序。•9.点固焊质量。•10.预热和热处理方案正确。•11.焊后外观尺寸合格。•12.焊接人员操作熟练,规范熟悉。