企業(yè)培訓(xùn)_焊工基礎(chǔ)知識(shí)概述

國家職業(yè)資格培訓(xùn)教程 焊工 基礎(chǔ)知識(shí) 焊接概述 隨著社會(huì)生活和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 焊接已成為機(jī)械制造工業(yè)部門和修理行業(yè)中重要的加工工藝 也是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的加工方法 第一節(jié)焊接的物理實(shí)質(zhì)在機(jī)械制造中需要把兩個(gè)或兩個(gè)以上零件按一定的形式和位置連接在一起 連接特點(diǎn) 1 臨時(shí)性連接 不毀壞零件拆卸 2 永久性連接 毀壞零件后拆卸 連接技術(shù)綜述 通過機(jī)械 物理和化學(xué)方法 以及冶金方式 將多個(gè)零件連接成一個(gè)整體 并保持相互位置的工藝方法機(jī)械連接可拆卸連接 不可拆卸連接物理化學(xué)方法釬焊 粘接冶金方式 焊接 機(jī)械連接 可拆卸連接 機(jī)械連接 不可拆卸連接 鉚接 焊接三個(gè)要點(diǎn) 一是材料 可以是金屬 非金屬 可以是同種材料 異種材料 二是達(dá)到原子間的結(jié)合 三是永久性 焊接 焊接的實(shí)質(zhì) 不可拆卸的連接 通過加熱或加壓 或兩者并用 用或不用填充金屬 使焊件形成原子間結(jié)合的一種連接方法 焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用 焊接生產(chǎn)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)是 連接性能好 省工省料成本低 重量輕 可簡化工藝 缺點(diǎn)是 不可拆卸 焊接接頭組織和性能要變壞 要產(chǎn)生焊接應(yīng)力 變形和缺陷 焊接生產(chǎn)的應(yīng)用 制造金屬結(jié)構(gòu)機(jī)器零部件和工具修補(bǔ) 焊接與鉚接相比 優(yōu)點(diǎn) 1 節(jié)約金屬材料 便于制造雙金屬結(jié)構(gòu) 2 減輕結(jié)構(gòu)重量 以小拼大 化復(fù)雜為簡單 3 構(gòu)件質(zhì)量高 產(chǎn)品密封性好 4 焊接的材料厚度不受限制 5 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 提高生產(chǎn)力 缺點(diǎn) 1 焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中比較大 2 有較大的焊接應(yīng)力和變形 3 焊縫中存在一定數(shù)量的焊接缺陷 4 焊接結(jié)構(gòu)具有較大的性能不均勻性 5 焊接接頭的整體性 焊接的應(yīng)用 1 制造金屬結(jié)構(gòu)2 制造金屬零件或毛坯3 連接電器導(dǎo)線 第二節(jié)焊接方法分類 金屬連接的障礙金屬表面只有個(gè)別微觀點(diǎn)接觸 材料表面存在著氧化膜 油 雜質(zhì) 污物 銹等 解決的方法加熱 加熱到熔化狀態(tài) 熔化焊加壓 加熱或不加熱 壓力焊 焊接方法分類 等離子弧焊 非熔化極 TIG 激光焊 電子束焊 釬焊 電渣焊 MAG 壓力焊 鋁熱焊 氣焊 CO2 MIG 電弧焊 熔化極 手工焊 埋弧焊 熔化焊接 焊接分類一 冶金角度分 液相焊接 指熔化焊 利用熱源加熱侍焊部位 使之發(fā)生熔化 利用液相的相溶 達(dá)到原子間的結(jié)合 它包括電弧焊 電渣焊 氣焊 電子束焊 激光焊等 固相焊接 指壓力焊 是焊接時(shí)必須使用壓力 使待焊部位的表面在固態(tài)下達(dá)到緊密接觸 并使待焊表面的溫度升高 一般低于材料的熔點(diǎn) 通過調(diào)解溫度 壓力和時(shí)間 造成接頭處材料進(jìn)行擴(kuò)散 實(shí)現(xiàn)原子間的結(jié)合 它包括電阻焊 磨擦焊 超聲波焊等 固 液相焊接 待焊表面并不直接接觸 通過兩者毛細(xì)間隙中的中間液相聯(lián)系 在待焊的同質(zhì)或異質(zhì)材質(zhì)固態(tài)母材與中間液相之間存在兩個(gè)固 液界面 由于固液相間能充分進(jìn)行擴(kuò)散 可實(shí)現(xiàn)原子間的結(jié)合 二 從焊接方法上分 熔化焊 將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài) 不加壓力完成焊接的方法 它包括氣焊 電弧焊 電渣焊 激光焊 電子束焊 等離子弧焊 堆焊和鋁熱焊等 焊接熱源種類及其特性熱源的發(fā)展上個(gè)世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)碳弧焊 1891年金屬極電弧焊 本世紀(jì)初薄皮焊條電弧焊和氧乙炔氣焊 30年代 厚皮焊條電弧焊 氫原子焊 氦氣保護(hù)焊 40年代 埋弧焊和電阻焊 50年代 CO2氣體保護(hù)焊和電渣焊 60年代 電子束焊和等離子弧焊與切割 70年代 激光焊焊接與切割 80年代 逐步完善電子束焊接和激光焊接工程 90年代 尋找新能源 如太陽能 微波等 從發(fā)展的趨勢來看 焊接技術(shù)逐步向高效率 高質(zhì)量 低成本 自動(dòng)化 低消耗方向發(fā)展 焊接熱源要能量高度集中 快速實(shí)現(xiàn)焊接過程 并保證得到致密而強(qiáng)韌的焊縫和熱影響區(qū) 熔化焊的基本方法 熱源種類 1 氣焊 氣焊是利用可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w混合燃燒的火焰去熔化工件接縫處的金屬和焊絲 而達(dá)到金屬間牢固連接的方法 利用化學(xué)反應(yīng)能轉(zhuǎn)變成熱能的一種熔化焊接方法 設(shè)備簡單 操作方便 實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn) 在各工業(yè)部門的制造和維修中得到廣泛的使用 可燃?xì)怏w主要有乙炔 液化石油氣 丙烷 丁烷 丙烯等 和氫氣 助燃?xì)怏w有氧氣 請(qǐng)觀看 氣焊 視頻 電焊工操作 視頻 清華大學(xué)的焊接視頻教程 氣焊 wmv 2 電弧熱 利用氣體介質(zhì)放電過程所產(chǎn)生的熱能作為焊接熱源 3 化學(xué)熱 利用可燃和助燃?xì)怏w或鋁 鎂熱劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的熱能作為熱源 關(guān)于鋁熱劑 什么是鋁熱劑通常把鋁粉和氧化鐵的混合物叫鋁熱劑用某些金屬氧化物 如V2O5 Cr2O3 MnO2等 代替氧化鐵也可以做鋁熱劑有什么特性難熔的金屬氧化物與混合物中的鋁反應(yīng)時(shí)放出大量熱 焊接鋼軌 原理鋁熱反應(yīng)公式示例 使用鋁粉可還原氧化鐵Fe2O3 2Al 2Fe Al2O3還原反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能 無需外部的能源 就能熔化金屬 可以用來焊接鋼軌優(yōu)點(diǎn)這些原料完全徹底地和合金元素混合在一起形成鋁熱劑 它可以組成與鋼軌化學(xué) 冶金 和機(jī)械方面相匹配的焊接接頭 焊接鋼軌 過程鋁熱劑被投入到一個(gè)耐火坩堝中 用點(diǎn)火器點(diǎn)燃 開始鋁熱反應(yīng) 反應(yīng)結(jié)束后 液態(tài)鋼自動(dòng)從坩堝底部釋放到耐火模具 從而連接鋼軌的兩端 模具帶有幾何形狀特征 能控制鑄造和固化的過程 當(dāng)鋁熱鋼冷卻下來后 進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理來提高它的機(jī)械特性 鋁熱焊設(shè)備 鋁熱焊設(shè)備 鋁熱劑的其它用途 冶煉難熔金屬軍事用途在炮彈導(dǎo)彈彈頭一但裝進(jìn)鋁熱劑成分 可極大地提高殺傷力 在前蘇聯(lián)科學(xué)家編寫的 火箭炮 一書中 談到火箭炮彈頭裝藥就有鋁熱劑的成分 在中國人民革命軍事博物館里 展品中就有美軍的鋼盔 卡賓槍 被燒熔在一起 除了火箭彈以外 其它炸彈沒有如此大的能量 4 電阻熱 利用電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電阻熱作為熱源 5 點(diǎn)焊 局部高溫焊合分流現(xiàn)象焊點(diǎn)的分布最小距離限制 電阻點(diǎn)焊機(jī) 點(diǎn)焊的接頭形式 硬規(guī)范軟規(guī)范電極壓力表面清洗接頭形式 電焊工操作 視頻 清華大學(xué)的焊接視頻教程 點(diǎn)焊 wmv 6 縫焊 電焊工操作 視頻 清華大學(xué)的焊接視頻教程 縫焊 wmv 7 對(duì)焊 對(duì)焊接頭形式 電焊工操作 視頻 清華大學(xué)的焊接視頻教程 對(duì)焊 wmv 電阻對(duì)焊機(jī) 電焊工操作 視頻 清華大學(xué)的焊接視頻教程 電阻焊 wmv 8 高頻感應(yīng)熱 對(duì)于有磁性的金屬材料可利用高頻感應(yīng)所產(chǎn)生的二次電流作為熱源 在局部集中加熱 實(shí)現(xiàn)高速焊接 如高頻焊管等 9 摩擦熱 由機(jī)械摩擦而產(chǎn)生的熱能作為熱源 摩擦焊 摩擦焊的接頭形式 電焊工操作 視頻 焊接視頻課件 摩擦焊 mpg 10 等離子焰 電弧放電或高頻放電產(chǎn)生高度電離的離子流 它本身攜帶大量的熱能和動(dòng)能 利用這種能量進(jìn)行焊接 11 電子束 利用高壓高速運(yùn)動(dòng)的電子在真空中猛烈轟擊金屬局部表面 使這種動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能作為熱源 真空電子束焊接 12 激光束 通過受激輻射而使放射增強(qiáng)的光即激光 經(jīng)過聚焦產(chǎn)生能量高度集中的激光束作為熱源 激光焊接 電焊工操作 視頻 焊接視頻課件 激光焊接 mpg 13 超聲波焊機(jī) 焊接冶金及金屬焊接性的特點(diǎn)以熔化焊為例 焊接過程經(jīng)過了加熱 熔化 冶金反應(yīng) 結(jié)晶 固態(tài)相變 接頭 特點(diǎn) 1 焊接熱過程貫穿整個(gè)焊接過程 決定焊接應(yīng)力 應(yīng)變 冶金反應(yīng) 結(jié)晶 相變 2 焊接化學(xué)冶金過程熔化金屬 熔渣 氣相進(jìn)行系列的化學(xué)冶金反應(yīng) 焊接時(shí)金屬結(jié)晶和相變過程 熔焊的保護(hù)措施 1 真空保護(hù)焊接2 氣體保護(hù)焊接3 熔渣保護(hù)焊接 壓力焊 通過對(duì)焊件施加壓力 加熱或不加熱 來完成焊接的方法 它包括爆炸焊 冷壓焊 摩擦焊 擴(kuò)散焊 超聲波焊 高頻焊和電阻焊等 接觸焊 點(diǎn)焊 對(duì)焊 閃光焊 縫焊等 電焊工操作 視頻 焊接視頻課件 爆炸焊接 mpg 釬焊 采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料 在加熱溫度高于釬料低于母材熔點(diǎn)的情況下 利用液態(tài)釬料潤濕母材 填充接頭間隙 并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法 它包括硬釬焊 軟釬焊等 如 真空釬焊 火焰釬焊 感應(yīng)釬焊等 釬焊焊接過程示意圖 毛細(xì)管作用 釬焊分類 硬釬焊450 以上 接頭強(qiáng)度200MPa以上自行車架 工具 刀具軟釬焊450 以下 接頭強(qiáng)度70MPa以下儀表 導(dǎo)電元件 各種低載荷構(gòu)件加熱方式烙鐵 火焰 電阻 感應(yīng) 釬焊的常見接頭形式 釬焊接頭的比較 金屬切削刀具的釬焊 電焊工操作 視頻 清華大學(xué)的焊接視頻教程 釬焊 wmv 選擇焊接方法 自行車車架鋼窗家用液化氣罐主