第三講焊工理論培訓(各種焊接方法介紹)

1、初級焊工理論培訓第三講焊接方法介紹氬弧焊CO2氣體保護焊焊條電弧焊埋弧焊連接技術(shù)綜述 通過機械、物理和化學方法，以及冶金方式，將多個零件連接成一個整體，并保持相互位置的工藝方法 機械連接 可拆卸連接/不可拆卸連接 物理化學方法 釬焊/粘接 冶金方式：焊接常見連接方法機械連接可拆卸連接機械連接不可拆卸連接物理化學方法釬焊物理化學方法粘接 現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的方法幾乎都是19世紀末，20世紀初發(fā)展起來的。特別是電子工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展，促進了現(xiàn)代焊接工業(yè)突飛猛進。各類焊接方法與金屬切削加工、壓力加工、鑄造、熱處理等其他金屬加工方法構(gòu)成的金屬加工技術(shù)是現(xiàn)代一切機器制造工業(yè)，其中包括船艦、飛機、航天、

2、石油化工、電子等工業(yè)的基本生產(chǎn)工藝。可以毫不夸張地說，沒有現(xiàn)代焊接方法發(fā)展，就不會有現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的今天。一個國家焊接技術(shù)發(fā)展水平往往也是一家工業(yè)和科學技術(shù)現(xiàn)代化的一個標志。焊接發(fā)展史1. 1885年俄國人別那爾道斯發(fā)明碳弧焊接，這可以看作是電弧作為工業(yè)熱源應(yīng)用的起步。 2.電弧焊真正應(yīng)用于工業(yè)，是在1892年發(fā)現(xiàn)金屬極電弧以后。3.電阻焊是1886年由美國人發(fā)明的，它的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用也幾乎跟電弧焊同時代的 。4.1930年以前，焊接在機器制造工業(yè)中的作用還是很微不足道的。當時造船、鍋爐、飛機等制造工業(yè)基本上還是用鉚接方法。 到目前為止已經(jīng)發(fā)展為20多種基本焊接方法，如果包括各種派生方法，那就更

3、多。由此可見，從電弧焊和電阻焊的大量應(yīng)用算起，到現(xiàn)代焊接方法還只有半個世紀多一點的歷史。 80年代還進行了太空焊接試驗?？梢灶A料，隨著工業(yè)和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接也必定有新的發(fā)展。焊接概述 1 1、什么是焊接、什么是焊接： GB337594焊接術(shù)語中指出：“焊接是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達到結(jié)合的一種方法”。 2 2、焊接方法分類：、焊接方法分類：通常將焊接方法分為以下幾種：熔化焊、壓力焊、釬焊。 熔焊：熔焊：將要焊接的工件局部加熱至融化，冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法。包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等。壓力焊：壓力焊：焊接過程中必須要

4、施加壓力，可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加熱的主要目的是為使金屬軟化，靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離，這一點與熔焊時的加熱有本質(zhì)的不同。包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊、爆炸焊、擴散焊、磁力焊。 釬焊：釬焊：將熔點比母材低的釬料加熱至融化，但加熱溫度低于母材的熔點，用融化的釬料填充焊縫、潤濕母材并與母材相互擴散形成一體的焊接方法。 釬焊分兩大類：釬焊分兩大類： 硬釬焊和軟釬焊。 1、硬釬焊的加熱溫度大于450度，抗拉強度大于200 MPa ，經(jīng)常用銀基、銅基釬料，適于工作應(yīng)力大，環(huán)境溫度高的場合，比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。 2、軟釬焊的加熱溫度小于45

5、0度，抗拉強度小于70 MPa 適于應(yīng)力小，工作溫度低的環(huán)境。比如電路的錫基釬焊幾個典型設(shè)備 電阻點焊機 超聲波焊機 電阻對焊機 我廠使用的主要焊接方法： 氬弧焊（GTAW) CO2氣體保護焊(GMAW) 埋弧焊(SAW) 焊條電弧焊(SMAW)電焊條的組成 手工電弧焊設(shè)備焊鉗的結(jié)構(gòu)示意圖 BX3300型弧焊變壓器焊條電弧焊焊條電弧焊 電弧電弧(Electric Arc)(Electric Arc)燃燒，加熱熔化母材燃燒，加熱熔化母材（Base MetalBase Metal）和焊條（）和焊條（Covered Covered ElectrodElectrod） 熔滴熔滴(Droplet)(Dr

6、oplet)的產(chǎn)生和過渡的產(chǎn)生和過渡 熔池熔池(Fused Bath)(Fused Bath)的形成、停留和結(jié)晶的形成、停留和結(jié)晶 藥皮藥皮(Coating)(Coating)燃燒、熔化，成為熔渣燃燒、熔化，成為熔渣(Slag)(Slag)，保護熔池。，保護熔池。 熔池和熔渣凝固，形成焊縫和渣殼。熔池和熔渣凝固，形成焊縫和渣殼。電弧的物理基礎(chǔ)及其構(gòu)造電弧并不是一般的燃燒現(xiàn)象，實質(zhì)上，電弧是在一定條件下電荷通過兩電極間氣體的導電過程，或者說是一種氣體放電現(xiàn)象。利用這種氣體放電過程，電能轉(zhuǎn)換為熱能、機械能和光能。焊接時主要利用熱能和機械能來達到焊接金屬的目的。 焊接電弧焊接電弧 焊接電弧的產(chǎn)生焊接

7、電弧的產(chǎn)生 焊接電弧的結(jié)構(gòu)焊接電弧的結(jié)構(gòu) 陰極區(qū)陰極區(qū)Negative Negative Polarity ZonePolarity Zone：電子：電子供應(yīng)區(qū)。電弧熱的供應(yīng)區(qū)。電弧熱的36% 36% 陽極區(qū)陽極區(qū)Anode Anode RegionRegion：受電子轟擊：受電子轟擊區(qū)域。電弧熱的區(qū)域。電弧熱的43% 43% 弧柱區(qū)弧柱區(qū)Arc ColumeArc Colume：電弧熱的電弧熱的21%21%左右。左右。 焊接電弧的引燃過程 引弧過程示意圖 焊縫焊縫weld beadweld bead形成形成 在焊接接頭橫截面上測在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區(qū)域，量的焊縫金屬的區(qū)域，即焊

8、縫表面和熔合線所即焊縫表面和熔合線所包圍的區(qū)域。包圍的區(qū)域。 結(jié)晶過程特點結(jié)晶過程特點 ：冷卻速：冷卻速度快，過熱，運動狀態(tài)度快，過熱，運動狀態(tài)下結(jié)晶，非均質(zhì)形核下結(jié)晶，非均質(zhì)形核 偏析偏析 一次結(jié)晶一次結(jié)晶 二次結(jié)晶二次結(jié)晶 結(jié)晶從熔池底部許多半個結(jié)晶從熔池底部許多半個晶粒開始垂直底部向中心晶粒開始垂直底部向中心生長，呈樹狀枝晶。生長，呈樹狀枝晶。組織：鑄態(tài)組織，粗組織：鑄態(tài)組織，粗大柱狀晶大柱狀晶 用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡稱氣體保護焊。 （一） 氬弧焊 （1） 定義：氬弧焊是使用氬氣作為保護氣體的氣體保護焊。 （2） 特點： A、焊件不易氧化； B、便于操作，容

9、易實現(xiàn)全位置自動化； C、焊接熱影響區(qū)小，焊件不易變形； D、焊縫致密，成形美觀； E、焊接成本高。 （3） 應(yīng)用：主要用于焊接易氧化的有色金屬和合金鋼，如鋁、鎂、鈦及其合金、耐熱鋼、不銹鋼等。為了防止保護氣流破環(huán)，氬弧焊只能在室內(nèi)進行。 手工鎢極氬弧焊 在焊接時為保護焊縫不被空氣影響，常采用氣體和熔渣聯(lián)合保護。當獨使用外加氣體來保護電弧及焊縫，并作為電弧介質(zhì)的電弧焊，稱為氣體保護焊。 氬弧焊是采用氬氣作為保護氣體的一種氣體保護焊方法。在氬弧焊應(yīng)用中，根據(jù)所采用的電極類型可分為非熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩大類。非熔化極氬弧焊又稱為鎢極氬弧焊，是一種常用的氣體保護焊方法。焊接過程 鎢極氬弧焊又

10、稱鎢極惰性氣體保護焊，它是使用純鎢或活化鎢電極，以惰性氣體氬氣作為保護氣體的氣體保護焊方法，如圖4-25所示。鎢棒電極只起導電作用不熔化，通電后在鎢極和工件間產(chǎn)生電弧。在焊接過程中可以填絲也可以不填絲。填絲時，焊絲應(yīng)從鎢極前方填加。鎢極氬弧焊又可分為手工焊和自動焊兩種，以手工鎢極氬弧焊應(yīng)用較為廣泛。氬弧焊設(shè)備及圖解 鎢極氬弧焊的特點 鎢極氬弧焊的優(yōu)點是：由于焊縫被保護得好，故焊縫金屬純度高、性能好；焊接時加熱集中，所以焊件變形??；電弧穩(wěn)定性好，在小電流（10A）時電弧也能穩(wěn)定燃燒。并且，焊接過程很容易實現(xiàn)機械化和自動化。 缺點是：氬氣較貴，焊前對焊件的清理要求很嚴格。同時由于鎢極的載流能力有限

11、，焊縫熔深淺，只適合于焊接薄板（ 6mm）和超薄板。為了防止鎢極的非正常燒損，避免焊縫產(chǎn)生夾鎢的缺陷，不能采用常用的短路引弧法，必須采用特殊的非接觸引弧方式。 氬弧焊主要被用來焊接不銹鋼與其它合金鋼，。同時還可以在無焊藥的情況下焊接鋁、鋁合金、鎂合金及薄壁制件。埋弧焊 埋弧焊焊接過程示意圖1焊件 2焊劑 3焊劑導管 4焊絲 5滾輪 6導電嘴 7渣殼 8焊縫埋弧焊演示 埋弧焊時焊縫的形成1-焊絲；2-焊件；3-焊劑；4-液態(tài)金屬；5-液態(tài)焊劑；6-焊縫；7-焊渣埋弧自動焊的焊接過程 埋弧自動焊機 埋弧焊焊縫形成過程示意圖1焊劑 2焊絲 3電弧 4熔池金屬 5 熔渣 6焊縫 7焊件 8渣殼 MZ1-1000型埋弧焊機1減速機構(gòu) 2電動機 3焊絲盤 4電壓、電流表 5按鈕 6調(diào)節(jié)手輪 7焊劑斗 8壓緊輪 9減速機構(gòu) 10導電嘴 11前車輪12連桿 13前底架 14扇形渦輪 15后車輪 16手輪 MZ-1000型埋弧自動焊機埋弧焊特點 大電流（1000A）、生產(chǎn)率高 焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定 節(jié)約金屬 熱量集中、可無坡口、無焊條頭、飛濺少 改善勞動條件 無弧光、煙霧 自動化程度高 工藝裝備復雜，適合批量生產(chǎn)焊絲與焊劑 焊絲焊劑決定焊縫化學成分、力學性能 熔煉焊劑 非