常用焊接方法

1、第十五章 常用焊接方法第一節(jié) 氣焊與氣割 氣焊與氣割是利用可燃氣體燃燒時所放出的熱量來焊接和切割金屬的一種氣體火焰加工方法氣體火焰是由可燃氣體和助燃氣體混合燃燒而形成的，火焰中的最高溫度一般可達20003000 一、氣焊 目前，氣焊主要采用氧乙炔焰作為熱源，只有在焊接低熔點材料時才可選用其他可燃氣體。 (一)氧乙炔焰的種類、構造和性質 乙炔和氧的混合氣體，由焊矩噴出并點燃就形成氧乙炔焰。 化學反應式為：c2h2+2.5022c02+h2o+311.15千卡克分子l.中性焰(又稱正常焰) 氧與乙炔的混合比為1112。中性焰由焰心、內焰和外焰三部分構成?；鹧娓鞑糠譁囟确植既鐖D152所示。內焰溫度最

2、高，可達3000以上。焊接時應使熔池及焊絲末端處于焰心前24mm的最高溫度區(qū)。大多數(shù)金屬如低碳鋼、中碳鋼、合金鋼、紫銅和鋁合金等材料的氣焊都用中性焰。第二節(jié) 埋弧自動焊埋弧電弧被焊劑覆蓋，弧光不外露。自動焊引燃電弧, 連續(xù)送焊絲，移動電弧，最后滅弧。 一、 焊接過程 如圖15-7所示。自動焊機頭將光焊絲自動送入,保證弧長. 電弧在焊劑下燃燒，靠焊機移動(或工件動). 焊劑從漏斗中不斷流出，撒在焊絲前工件上，焊劑熔化成熔渣，部分未熔可回收.焊絲相當于焊芯. 焊劑相當于藥皮.第三節(jié) 氣體保護焊 用外加氣體作為電弧介質，并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護焊。氣體保護焊多為半自動焊。常用的氣體保護

3、焊有氬弧焊和二氧化碳氣體保護焊。氬弧焊 用氬氣做保護氣體，電弧發(fā)生在電極和焊件之間，在電弧周圍通以氬氣。1. 熔化極氬弧焊分為自動熔化極氬弧焊與半自動熔化極氬弧焊兩種形式。用焊絲做電極，并填焊縫，多直流反接，電弧穩(wěn)定，主要用于焊接較厚鋼板。2. 不熔化極氬弧焊 電極：鎢或鎢合金，（熔點：33803600）只導電產(chǎn)生電弧，必要時需另加焊絲。（1） 直流正接：鎢陰極，工件陽極，以減少鎢損耗。（2） 交流或直流反接：焊鋁鎂及其合金時，因在焊件和熔池表面易形成熔點很高的氧化物薄膜，阻礙金屬熔合和電弧穩(wěn)定燃燒，應采用較大氬正離子撞擊氧化膜，使之破碎以利于焊合，多用交流，電流不能太大，鎢極氬弧焊口適用于6

4、mm薄板。3 .特點1）焊區(qū)保護，焊接質量好。2）電弧穩(wěn)定、飛濺少，焊縫致密，表面沒有殘渣，成形美觀。3）電弧在壓縮氣流下燃燒，熱量集中，熔池小，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊接速度較快。4）明弧可見，便于操作，可自動全位置焊接。5）焊前工件清理嚴格，設備價高，氬氣貴，成本高。6）引弧困難，但穩(wěn)弧較容易。適于焊各類合金鋼，易氧化的有色金屬。 二、co2氣體保護焊co2做保護氣體電極：焊絲。焊接過程如圖15-16所示。c02高溫分解：co2co+o2，o2進入熔池，會使fe、c、mn、si和其它合金元素氧化燒損，降低焊縫力學性能，應選用含一定量mn，si等脫氧元素的焊絲，例如生產(chǎn)中廣泛應用的h08m

5、n2sia、h10mnsi、h08mnsi等。co2氣體保護焊的特點及應用 1成本低 因為co2氣體比較便宜且來源廣，故其成本僅是埋弧自動焊和手弧焊的45%左右。 2生產(chǎn)率高 c02保護焊的電流密度大，焊接速度快，還可以節(jié)省敲渣時間。因此，co2焊生產(chǎn)率比手弧焊可提高13倍。 3.焊接質量比較好 固co2焊的焊縫含氫量低，采用合金鋼焊絲，易保證焊縫性能，所以co2焊焊縫裂紋傾向小。另外，焊接變形也小。但co2焊時，金屬和合金元素易氧化、燒損，不宜焊接有色金屬和合金鋼。 4. 能全位置焊接，易實現(xiàn)自動控制。 5飛濺大，弧光強，焊縫不美觀，易產(chǎn)生氣孔。 6設備使用與維修方便。應用：低c鋼，低合金鋼

6、，=0.84mm，最厚30mm。第四節(jié) 電渣焊電渣焊是利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的熔渣電阻作為熱源加熱熔化母材與電極(填充金屬)的一種焊接方法，如圖15-19所示。按電極形狀可分為絲極電渣焊(圖15-19)、板極電渣焊、熔嘴電渣焊和熔管電渣焊。 電渣焊一般處于立焊位置進行焊接，工件不開坡口，焊前組裝如圖15-20所示。 焊接時，先把顆粒狀焊劑放在引弧板與滑塊中間達一定高度，然后使焊機送入焊絲并引燃電弧。電弧將焊劑熔化成熔渣并達到一定深度后，電弧被淹沒而熄滅，電流通過熔渣即轉入電渣焊過程。 當電流通過渣池時產(chǎn)生大量電阻熱，溫度在17002000焊絲和工件被加熱熔化形成金屬熔池。冷卻水從滑塊內流過，

7、迫使熔池冷卻并凝固為焊縫。焊絲不斷地被送進并熔化，熔池及渣池逐漸上升，冷卻滑塊也同時配合上升，從而使焊縫由下而上順次成型 當焊接接近終了時，應將渣池升到引出板中當金屬熔池高出工件上邊緣一定尺寸后機，終止焊接，最后將引弧板、引出板及門形板切掉由于渣池熱量多，溫度高，與熔渣接觸的待焊端面在焊接過程中都被熔化一層，而且焊絲在焊接時還可左右擺動，因此很厚的工件也可用電渣焊一次焊成。 電渣焊與其他焊接方法比較有以下特點。1. 很厚的工件可以一次焊成。 2生產(chǎn)率高，成本低。 3焊縫金屬比較純凈。 4電渣焊一次焊成，焊接速度相對較慢，因此焊縫區(qū)冷卻速度較慢，焊接應力較小，適于焊接塑性較差的中碳鋼與合金結構鋼

8、。 電渣焊適于焊接板厚40mm以上的焊件。一般用于直縫焊接，也可用于環(huán)縫焊接。第五節(jié) 電阻焊電阻焊是利用電流通過焊件及接觸處所產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，并在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。常用的電阻焊有點焊、縫焊和對焊3種一、點焊1 電極：柱狀 工件：搭接2 焊接過程：電極壓緊工件通電加熱 斷電加壓力去壓。3 特點：生產(chǎn)率高、易自動化、焊接變形小、設備復雜，焊前要嚴格清理工件表面。 應用：主要適用于焊接4mm以下的薄板搭接，或將薄板焊到某些型材上。二、縫焊（又稱滾焊）1 焊接過程：與點焊相似，只是用滾動盤狀電極代替柱狀電極，形成連續(xù)焊點。2 特點: 由于焊點重迭50%以上，故

9、密封性好，但分流嚴重，要使用大功率焊機，適于3mm以下薄板。應用：制造要求良好密封性的薄壁溝件，如油箱、小型容器及管道等三、對焊 利用電阻熱使對接接頭在整個斷面上連接起來的一種電阻焊方法。分為電阻對焊和閃光對焊 1. 電阻對焊：（1） 焊接過程：對正、夾緊、予壓力通電塑性狀態(tài)增大壓力、斷電。（2） 特點：易操作、接頭外形光滑、毛刺少、接觸面質量影響焊后質量。應用：用于接頭強度要求不高，截面形狀簡單，直徑小于20mm的棒料、管材和小鏈環(huán)及門窗、框架等構件的焊接。 2. 閃光對焊：（1） 焊接過程：對正、通電點接觸面接觸熔化加壓、斷電。（2） 特點：，接頭強度高，質量好。但耗電量大，金屬損耗多，焊

10、后要清理接頭毛刺。應用：同種、異種金屬均可，形狀盡量相同。如刮板輸送機中的圓環(huán)鏈，刀具、軸類、鋼筋、導線和重要管道的焊接。第六節(jié) 摩擦焊 利用焊件接頭接觸面摩擦產(chǎn)生的熱量，將焊件接頭加熱到塑性狀態(tài)，并在壓力作用下形成焊縫的一種固相熱壓焊方法。 一、摩擦焊的焊接過程圖15-29為摩擦焊的焊接過程示意圖。旋轉其一接觸加壓，摩擦生熱塑性狀態(tài)，急速剎車加壓塑性變形，完成焊接。 二、摩擦焊的特點及應用 (一)特點 1接頭質量好 接頭端面雜質(如氧化膜、吸附層)隨變形層高溫金屬一起被破碎擠出形成飛刺。接頭受到鍛造，組織致密，強度、塑性都高，并且無氣孔，夾渣等缺陷。 2生產(chǎn)率高，操作簡單，易于自動化，例如用

11、摩擦焊代替閃光對焊生產(chǎn)鍋爐蛇形管，可由原來的20件小時，提高到120件/時。 3可焊金屬范圍廣 同種金屬，異種金屬及某些非金屬材料均可焊。 4. 經(jīng)濟效益好 5焊接過程及工藝參數(shù)容易實現(xiàn)自動控制。 6勞動條件好 無弧光、塵毒及射線等危害。 (二)應用 廣泛用于圓形工件、棒料及管子的對接，可焊的實心焊件直徑為2mm到loomm以上，管子外徑可達幾百毫米。還可焊接六方鋼、八方鋼及一些異形鋼管第七節(jié) 釬焊 釬焊是將熔點比工件材料低的釬料熔化、流入接頭間隙，借助釬料與焊件間的原子擴散和溶解，使固態(tài)工件聯(lián)接起來的焊接方法。 按釬料的熔點不同，釬焊分為軟釬焊和硬釬焊。 一、軟釬焊 釬料熔點450 以下，接

12、頭強度低(一般b70mpa)，潤濕性能好。所用釬料是錫鉛合金，鋅-鋁合金。 主要用于焊接各種受力不大、工作溫度不高的焊件，如各種電器導線的連接，儀器、儀表元件的焊接等。 二、硬釬焊釬料熔點450 以上，接頭強度高。釬料常用銅、銀、鋁及其合金制成。 主要用于受力較大、工作溫度較高的鋼鐵和銅合金構件的焊接以及工具、刀具的焊接。 三、釬焊熔劑(又名釬劑) 熔劑的作用是清除焊件接頭表面的氧化物和雜質，降低釬料表面張力、改善潤濕性，保護高溫金屬不再氧化。 (一)軟釬焊熔劑 松香、氯化鋅和氯化銨；氯化鋅+氯化鈉。 (二)硬釬焊熔劑硼砂n兒b40，g5十habo：35x或脫水硼砂50十硼酸10+氯化鉀40等

13、。（三）釬劑作用：1. 清除母材表面的氧化膜及其它雜質。2. 改善釬料流入間隙的性能（濕潤性）。3. 保護釬料及母材免于氧化，釬劑對焊接質量影響較大 四、釬焊工藝 1.焊前準備 2.裝配和固定焊件 確定接頭形式和合理的接頭間隙，用夾具、點焊或鉚接方法固定焊件。 3.加熱釬焊釬料加熱方法有氧-乙炔火焰、感應加熱、電阻加熱、烙鐵加熱等。此外，紅外線、電子束、激光等熱源也已開始使用。 五、釬焊的特點及應用 1釬焊接頭的組織性能變化少，變形小，光潔美觀。 2可焊接材料范圍廣可焊接鋼、鑄鐵、鋁、銅及其合金，也可焊鈦、鎳、鉬、鎢及其合金，以及硬質合金、石墨、陶瓷、玻璃等。 3.可焊接各種精密、復雜、微型的焊件。一次能焊多道焊縫，生產(chǎn)率高。思考和練習題 1說