模塊1汽車鈑金焊接基本工藝與設(shè)備

1、模塊一模塊一汽車鈑金焊接基本工藝與設(shè)備汽車鈑金焊接基本工藝與設(shè)備汽車鈑金基本工藝與設(shè)備汽車鈑金基本工藝與設(shè)備1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用【本節(jié)目標(biāo)】 1、了解按焊接過程的物理特性不同而分成的熔化焊、壓力焊和釬焊。 2、熟悉各種焊接方法的基本操作過程、各自的分類及其應(yīng)用。 3、掌握三類焊接操作的基本要點(diǎn)。 1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用 汽車上零部件的連接方法比較多，一般可以根據(jù)連接的特點(diǎn)將其分為兩大類：一類是可拆卸式連接，又稱機(jī)械連接，例如螺栓連接、鍵連接、楔連接；一類是不可拆卸式連接，這種連接方式的拆卸只有在破壞零件后才能實(shí)現(xiàn)，例如焊接、鉚接和粘接等。在

2、汽車鈑金修理作業(yè)中，焊接占的比重很大。因?yàn)楹附泳哂泄?jié)省鋼材、操作簡單、密封性能好等優(yōu)點(diǎn)，所以焊接發(fā)揮的作用越來越突出。 焊接是對(duì)焊件進(jìn)行局部或整體加熱，使焊件產(chǎn)生塑性變化，形成焊件間的原子結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)永久連接的工藝方法。車身組件多由鋼板或型鋼構(gòu)成，常用的焊接方法有二氧化碳保護(hù)焊、氣焊、手工電弧焊等。1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用 按焊接過程的物理特性不同而分成的熔化焊、壓力焊和釬焊。見表1-1所示。表1-1 常用的焊接方法 1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用 1熔化焊 熔化焊是將被焊金屬在焊接部位加熱到熔化狀態(tài)，并向焊接部位加入熔化狀態(tài)的填充金屬（焊條），冷凝

3、以后，兩塊被焊件即形成整體的焊接方法。根據(jù)熔化方式不同，熔化焊又分成氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子焊等六種方法。其中氣焊、電弧焊在汽車修理中使用最多。1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用 2壓力焊 用電極對(duì)金屬焊接點(diǎn)加熱使其熔化并施加壓力，使之焊接在一起的方法稱為壓力焊。各種壓力焊中，電阻焊的點(diǎn)焊方法在汽車制造業(yè)中是不可缺少的（如車身點(diǎn)焊）。因?yàn)辄c(diǎn)焊不會(huì)使焊件產(chǎn)生變形，在汽車修理中獲得廣泛地應(yīng)用。1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用 3釬焊 釬焊是采用熔點(diǎn)低于母材的釬料（釬焊填充材料）加熱熔化滴在焊接區(qū)域，將工件焊接成一體的焊接方法，如銅焊、錫焊。由于釬焊時(shí)，工件受熱的溫

4、度低于工件材料的熔點(diǎn)，不影響工件的整體形狀，被廣泛應(yīng)用于對(duì)水箱、油箱等的修理作業(yè)中。 車身各部位使用的不同焊接方式如圖1-1所示。1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用圖1-1 汽車制造中使用的各種焊接方法 (a)、（b）電阻點(diǎn)焊 （c）CO2氣體保護(hù)焊 （d）、（e）、（f）釬焊 1.1 1.1 焊接的種類與應(yīng)用焊接的種類與應(yīng)用 車身修理前，先要查閱汽車制造廠家提供的汽車維修說明書，了解各部位焊接的特點(diǎn)。修理時(shí)要盡量采用點(diǎn)焊法或氣體保護(hù)焊；除了在制造時(shí)進(jìn)行過釬焊的零部件外，車身的其它部位切勿進(jìn)行釬焊；切勿在新型汽車車身上使用氣焊。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊【

5、本節(jié)目標(biāo)】 1、了解CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)、工作原理。 2、熟悉CO2氣體保護(hù)焊的操作工藝。 3、學(xué)會(huì)CO2保護(hù)焊的操作。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)電弧焊是惰性氣體保護(hù)焊中的一種。惰性氣體保護(hù)焊是利用惰性氣體將電極、電弧區(qū)以及焊接熔池置于其保護(hù)之下的電弧焊接方式，簡稱為氣體保護(hù)焊。用于保護(hù)焊的惰性氣體主要有氫氣和二氧化碳?xì)鈨煞N。前者俗稱氬弧焊，后者稱為CO2保護(hù)焊。CO2氣體保護(hù)焊的示意圖如圖1-2所示。圖1-2 CO2氣體保護(hù)焊示意圖 1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)電弧焊是從20世紀(jì)50年代初期發(fā)展起來的一種新的焊接

6、技術(shù)，它是一種高效率焊接方法。CO2氣體保護(hù)電弧焊現(xiàn)已在我國造船、機(jī)械制造、汽車制造等工業(yè)部門獲得了廣泛的應(yīng)用。它的普及運(yùn)用，給汽車鈑金的修理帶來了極大的便利。 CO2電弧焊按焊絲直徑分為細(xì)絲焊和粗絲焊兩種；按操作方式分為自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊兩種。目前，主要用于焊接低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬。與其他電弧焊相比，有它自身特點(diǎn)。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 1. CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn) (1)生產(chǎn)率高 CO2電弧焊的穿透力強(qiáng)，熔深大而且焊絲的熔化率高，所以，熔敷速度、生產(chǎn)率比手工焊高13倍。 (2)焊接成本低 CO2氣體是釀造廠和化工廠的副產(chǎn)品，來源廣、價(jià)格低。因而，CO2氣體保

7、護(hù)焊的成本只有埋弧焊和手工焊的4050。 (3)能耗低 CO2電弧焊和藥皮焊條手弧焊相比，3 mm厚低碳鋼板對(duì)接焊縫，每米焊縫消耗的電能，前者為后者的70左右。25 mm厚低碳鋼板對(duì)接焊縫，每米焊縫消耗的電能，前者僅為后者的40。所以，CO2電弧焊也是較好的節(jié)能焊接方法。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (4)適用范圍廣 不論何種位置都可進(jìn)行焊接。薄板可焊到1 mm左右，幾乎不受限制（采用多層焊）。而且焊接薄板時(shí)，較之氣焊速度快、變形小。 (5)抗銹能力較強(qiáng)，焊縫含氫量低，抗裂性好。 (6)焊后不需清渣，又因是明弧，便于監(jiān)視和控制，有利于實(shí)現(xiàn)焊接過程的機(jī)械化和自動(dòng)化。1.2

8、CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 2.CO2氣體保護(hù)焊的原理 CO2氣體保護(hù)焊使用一根焊絲，焊絲以一定的速度自動(dòng)進(jìn)給，在母材和焊絲之間出現(xiàn)短弧，短弧產(chǎn)生的熱量使焊絲熔化，將母材焊接起來，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)電弧焊接。在焊接過程中，CO2氣體對(duì)焊位實(shí)施保護(hù)，以免母材被空氣氧化。大多數(shù)鋼材都用二氧化碳CO2進(jìn)行氣體保護(hù)焊；對(duì)于鋁材則采用氫氣或氫、氮混合氣作為氣體進(jìn)行保護(hù)焊。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 氣體保護(hù)焊熔滴的過渡形式有兩種：短路過渡和細(xì)顆粒過渡。焊絲作為一極，其端部不斷受熱熔化，形成熔滴并脫離焊絲過渡到母材熔池中。兩種不同過渡形式的適用范圍和工藝要求是不相同的。1.

9、2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 細(xì)顆粒過渡特點(diǎn)是電流大、直流反接。氣體保護(hù)焊采用大電流，高電壓進(jìn)行焊接時(shí)，熔滴呈顆粒狀過渡。當(dāng)顆粒尺寸增加時(shí)，會(huì)使焊縫成型惡化，飛濺加大，并使電弧不穩(wěn)定。因此常用的是細(xì)顆粒狀過渡，此時(shí)熔滴直徑約比焊絲直徑小2-3倍。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 短路過渡形式是采用細(xì)焊絲、小電流、低電壓焊接時(shí)出現(xiàn)的。因?yàn)殡娀《?，液態(tài)熔滴還未增大時(shí)即與熔池接觸形成短路，使電弧熄滅，熔滴脫離焊絲過渡到熔池中去，然后電弧重新引燃。這種周期性短路燃弧交替即為短路過渡過程。由于短路過渡母材受熱量較少，變形小，熔深較淺，多用于薄板的焊接。汽車鈑金焊接多采

10、用此種形式。短路過渡電弧焊工作原理如圖1-3所示。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊圖1-3 CO2氣體保護(hù)焊的原理1焊縫金屬 2CO2氣體 3電弧 4焊槍噴嘴 5焊絲 6送絲滾軸 7焊絲卷軸 8CO2氣瓶 9焊機(jī)電源1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)焊的工作過程如圖1-4所示。圖1-4 CO2氣體保護(hù)焊的工作過程 1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (1) 焊絲在焊接部位經(jīng)過短路燃弧短路燃弧過程，每一次短路電弧焊絲都從端部將微小的熔滴轉(zhuǎn)移到母材熔池之中。 (2) 在焊絲周圍有一層惰性氣體保護(hù)層，以免焊縫被氧化。 (3) 焊絲采用

11、自動(dòng)進(jìn)給，連續(xù)焊接。 (4) 在整個(gè)焊接過程中，母材受熱量小，變形小，不致影響鈑金件整體幾何形狀。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 3. CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備 汽車車身修理用的CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備多是半自動(dòng)的，在其焊接過程中，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，但焊槍需用手來控制。CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備參見圖1-3和圖1-5，其基本組成部分如下： (1) 存儲(chǔ)CO2氣體的鋼瓶、減壓裝置以及輸送管道系統(tǒng)，保護(hù)熔池免受污染。 (2) 送絲控制裝置，調(diào)節(jié)送絲速度。 (3) 配備指定規(guī)格的成卷的焊絲。 (4) 供焊接用的機(jī)內(nèi)電源裝置。 (5) 電纜及接線裝置。 (6) 焊槍和電纜，供操作者牽引到不同工

12、位上焊接。 (7) CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備供氣系統(tǒng)。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備供氣系統(tǒng)如圖1-5所示。它和氨弧焊不同之處，是氣路中一般要接入預(yù)熱器和干燥器。圖1-5 CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備供氣系統(tǒng)1CO2氣瓶 2一預(yù)熱器 3一高壓干燥器 4一氣體減壓閥 5一氣體流量計(jì) 6一低壓干燥器 7一氣閥 8一送絲機(jī)構(gòu) 9一焊槍 10一可調(diào)電感 11一焊接電源 12一工件 1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (1) 預(yù)熱器 焊接過程中鋼瓶內(nèi)的液態(tài)CO2不斷地氣化成CO2氣體，這汽化過程要吸收大量的熱能。另外，鋼瓶中的CO2氣體是高壓的，約為(506

13、5) 105Pa,經(jīng)減壓閥減壓后，氣體體積膨脹也會(huì)使氣體溫度下降。為了防止CO2氣體中的水分在鋼瓶出口處及減壓表中結(jié)冰而使氣路堵塞，在減壓之前要通過預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱。顯然，預(yù)熱器應(yīng)盡量裝在靠近鋼瓶的出氣口附近。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (2) 干燥器 由于CO2氣體中含有一定的水分，為了防止氣孔的出現(xiàn)減少焊縫金屬中含H2的量，可在氣路中裝置高壓干燥器（在減壓閥之前）和低壓干燥器（在減壓閥之后）。一般情況下，氣路中只接高壓干燥器，而無須接低壓干燥器。如果對(duì)焊縫質(zhì)量要求不太高或者CO2氣體中含水分較少時(shí)，這兩種干燥器均可不加。 1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保

14、護(hù)焊 (3) 焊機(jī)控制電路熔化及自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)的控制電路包括引弧、熄弧、焊接程序控制、規(guī)范參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)以及全自動(dòng)跟蹤等電路。一般說來，自動(dòng)焊機(jī)和半自動(dòng)焊機(jī)具有的控制越多，功能越完善，設(shè)備越復(fù)雜，價(jià)格也越昂貴。例如某些國產(chǎn)NBC系列CO2半自動(dòng)焊機(jī)(如NBC一160，NBC一250, NBC一400)的引弧、熄弧均由手工操作，具有簡單的氣體導(dǎo)前，氣體滯后和送絲電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制等電路。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 4. CO2氣體保護(hù)焊工藝參數(shù) CO2氣體保護(hù)焊是車身修理最常用的焊接方法，施焊前首先要根據(jù)焊件具體情況，選擇工藝參數(shù)，如焊絲直徑、電流、電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)。 1.2

15、 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (1) 焊絲直徑表 CO2氣體保護(hù)焊的焊絲是選用H08Mn2Si或H08Mn2SiA合金鋼絲制成的。汽車車身鈑金件厚度為1.52.5mm，焊絲直徑在0.40.8mm之間，見表1-3。表1-3 焊絲直徑的選擇 汽車鈑金修理中焊絲直徑以0.8mm居多。近年來，國外修理設(shè)備中，直徑為0.4mm的細(xì)絲應(yīng)用較普遍。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (2) 焊接電流與電弧電壓 CO2氣體保護(hù)焊對(duì)電源電壓穩(wěn)定性要求較高，一般將電源、送絲裝置、焊絲都裝機(jī)箱內(nèi)，并有調(diào)節(jié)電壓和送絲速度的設(shè)施在其中。 CO2氣體保護(hù)焊電源都是直流的，一般情況下，焊絲接

16、正極，工件接負(fù)極，俗稱為反接法。反接法電弧穩(wěn)定，飛濺小，熔深大，焊縫中含氫量低，適用于短路過渡的普通焊接。汽車修理多采用反接法。焊絲接負(fù)極，工件接正極稱為正接法。正接法焊絲熔化率高、熔化深度較淺，適用于顆粒過渡的高速焊接、堆焊或鑄鐵補(bǔ)焊等場(chǎng)合。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 熔絲過渡形式與焊絲直徑、板厚的影響見表14所示。表1-4 熔絲過渡形式與焊絲直徑、板厚的影響1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 焊接電流的大小會(huì)影響母材的焊接熔深、焊絲熔化速度、電弧的穩(wěn)定性、焊接濺出物的數(shù)量。隨著電流增加，熔深、剩余金屬的高度和焊縫寬度也會(huì)增大，如圖1-6所示。圖1-6

17、 熔絲過渡形式與焊絲直徑、板厚的影響1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 電弧電壓決定了電弧的長度。電弧電壓調(diào)整到適當(dāng)數(shù)值時(shí)，在焊接部位將連續(xù)發(fā)出輕微的哩喳聲。電弧電壓過高，電弧長度增加，焊接熔深小，焊縫呈扁平狀；電弧電壓過低，電弧長度減小，焊接熔深增加，焊縫呈狹窄凸起狀，如圖1-7所示。圖1-7 電弧電壓和焊縫的形狀1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (3) 導(dǎo)電嘴到母材的距離 導(dǎo)電嘴到母材的距離對(duì)焊接質(zhì)量影響很大，標(biāo)準(zhǔn)距離應(yīng)在616mm之間，如圖1-8所示。 導(dǎo)電嘴到母材的距離過大，保護(hù)氣體所起的保護(hù)作用減小，同時(shí)，焊絲外伸過長反而加快了焊絲熔化的速度，影響焊

18、接質(zhì)量。但距離過小，焊接難以進(jìn)行。 圖1-8 導(dǎo)電嘴到母材的距離1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (4) 焊接速度 焊接速度過快，焊接熔深和焊縫寬度都會(huì)減小，焊縫會(huì)變成圓拱形，速度再快，還會(huì)出現(xiàn)咬邊現(xiàn)象。焊接速度過低則會(huì)產(chǎn)生許多燒穿孔。焊接速度與母材板厚的關(guān)系，見表1-5所示。表1-5 焊接速度1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 5. CO2氣體保護(hù)焊的焊接方法 (1) 焊接位置 與其它焊接一樣CO2氣體保護(hù)焊的焊接位置也有平焊、橫焊、立焊和仰焊四種，如圖1-9所示。圖1-9 各種典型的焊接位置(a)平焊 (b)橫焊 (c)立焊 (d)仰焊1.2 CO1.2

19、CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 平焊一般容易進(jìn)行，焊接速度較快，焊接質(zhì)量易于保證，只要不是在汽車上施焊，應(yīng)盡量采用平焊。 水平焊縫進(jìn)行橫焊時(shí)，應(yīng)使焊炬向上傾斜，以盡可能避免重力對(duì)熔池的影響。 立焊時(shí)，可根據(jù)具體情況選用上焊法、下焊法或立角焊法。對(duì)于氣體保護(hù)焊應(yīng)以上焊法為主，手工電焊則以下焊法為主。仰焊是最難掌握的，為避免熔化金屬脫落引起事故，一定要用較低的電壓、短電弧和小熔池相配合。施焊時(shí)，將噴嘴推向工件，防止焊絲向熔池之外移動(dòng)。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (2) 焊接形式 CO2氣體保護(hù)焊焊接形式有六種，如圖1-10所示。圖1-10 各種典型的焊接形式(a)連續(xù)焊 (

20、b)塞焊 (c)連續(xù)點(diǎn)焊 (d)點(diǎn)焊 (e)搭接點(diǎn)焊 (f)定位焊1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 1) 定位焊 定位焊實(shí)際上是臨時(shí)點(diǎn)焊，用于保持兩焊件相對(duì)位置固定不變的一種替代措施。定位點(diǎn)各焊點(diǎn)之間的距離與母材厚度有關(guān)，大致是厚度的1530倍，如圖1-11所示。圖1-11 定位焊1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 2) 連續(xù)焊 焊炬連續(xù)、穩(wěn)定沿焊縫移動(dòng)形成連續(xù)焊縫，如圖1-12所示。圖1-12 連續(xù)焊1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 3) 塞焊 兩塊金屬板疊在一起，在其中一塊板上鉆有通孔，將電弧穿過此孔并被熔化金屬所填滿而形成焊點(diǎn)稱為塞焊。

21、如圖1-10 (b)所示。用塞焊替代鉚接、螺釘連接是使用非常廣泛的工藝方法。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 4) 點(diǎn)焊 點(diǎn)焊法是送絲定時(shí)脈沖被觸發(fā)時(shí)，將電弧引入被焊的兩塊金屬板，使其局部熔化的焊接方法。如圖1-10 (d)所示。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 6. 半自動(dòng)氣體保護(hù)焊注意事項(xiàng) (1) 施焊前清理焊件表面和焊絲表面的油污和銹跡，以防焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔。 (2) 瓶裝液態(tài)CO2灌氣后應(yīng)將鋼瓶倒置12h,然后每隔30min打開瓶口氣閥放水23次，才能保證輸出的CO2氣體的純度。使用前，打開瓶口氣閥23s，排出瓶頂部低純度的CO2氣體，然后接入焊槍使用

22、。焊接過程中，瓶內(nèi)氣壓低于900kPa時(shí)，應(yīng)停止使用，更換新氣源。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (3) 引弧之前，調(diào)好焊絲伸出長度，一般應(yīng)等于焊絲直徑的10倍（如8mm）。焊絲頭部有粗大的球形頭應(yīng)當(dāng)剪去。 (4) 引弧點(diǎn)應(yīng)距焊縫端部24mm處，引弧后再移向端頭開始施焊。焊絲端頭與焊件的距離保持在23mm之間。焊接時(shí)，應(yīng)掌握好速度防止熔化不良或焊波過高等缺陷。熄弧后，待金屬熔池完全凝固，方可抬起焊槍。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 7. CO2氣體保護(hù)焊的缺陷及產(chǎn)生原因 CO2氣體保護(hù)焊常見的缺陷及產(chǎn)生的原因見表1-8所示。表1-8 CO2氣體保護(hù)焊常見

23、的缺陷及產(chǎn)生的原因1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊表1-8 CO2氣體保護(hù)焊常見的缺陷及產(chǎn)生的原因（續(xù)表）1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊表1-8 CO2氣體保護(hù)焊常見的缺陷及產(chǎn)生的原因（續(xù)表）1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊【技能訓(xùn)練】 1.基本操作的實(shí)訓(xùn) (1) 對(duì)接焊 對(duì)接焊是將兩塊金屬板邊緣對(duì)齊進(jìn)行焊接的工藝方法，如圖1-13所示。圖1-13 對(duì)接焊1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 對(duì)接焊的焊接步驟如下： 1) 選好定位點(diǎn)作定位點(diǎn)焊，以防止金屬板焊接時(shí)發(fā)生變形。如圖1-13中涂黑處即為定位點(diǎn)焊點(diǎn)。對(duì)較長的焊縫，定位

24、點(diǎn)焊是必須的。圖1-13 對(duì)接焊1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 2) 確定分段焊接的順序 在點(diǎn)焊定位之后，應(yīng)對(duì)焊接過程分步進(jìn)行。如圖1-14所示為正確與錯(cuò)誤焊接過程示意圖。正確的分段焊接應(yīng)當(dāng)使上一段的焊縫能自然冷卻，不致受下段焊接的熱影響。每一段焊接長度最好不超過20mm。圖1-14 確定分段焊接的順序1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 對(duì)接焊應(yīng)從焊縫中部開始，向左右兩側(cè)依次交替進(jìn)行，才能有效防止金屬板彎曲變形，如圖1-15所示。 如果從邊緣開始焊接則是錯(cuò)誤的，它將產(chǎn)生熱量的聚集，造成金屬彎曲變形；正確的則應(yīng)沿一條直線將焊縫隨意分段，每焊完一段，下一個(gè)焊接位

25、置都應(yīng)在溫度最低處開始。圖1-15 防止金屬板彎曲變形(a)從邊緣開始焊接 （b）分段焊接1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 3) 對(duì)接焊操作順序 對(duì)接焊操作一般順序如圖1-16所示。 先用工具撬動(dòng)底板，使接縫對(duì)平齊，如圖1-16(a)所示；再用夾子夾持工件，并在關(guān)鍵點(diǎn)上進(jìn)行點(diǎn)焊定位如圖1-16 (b)所示；用工具調(diào)整對(duì)縫高度差，并施點(diǎn)焊定位如圖1-16 (c)所示；準(zhǔn)備就緒后，進(jìn)行對(duì)接焊如圖1-16 (d)所示。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊圖1-16 對(duì)接焊操作順序1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 4) 試焊 調(diào)節(jié)導(dǎo)電嘴至母材的距離和焊

26、矩移動(dòng)速度，直至獲得最佳焊縫，然后才可以進(jìn)入實(shí)際的焊接，如圖1-17和圖1-18所示。圖1-18 焊炬的運(yùn)動(dòng)速度與焊縫的形狀圖1-17 焊接的剖面形狀 1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 5) 焊炬的控制 母材厚度超過2mm時(shí)，對(duì)接焊前應(yīng)磨出V形槽，使熔深抵達(dá)底部。對(duì)接焊分單道對(duì)接焊和多道對(duì)接焊，如圖1-19所示。圖1-19 水平位置對(duì)接焊的焊炬控制(a) 單道對(duì)接焊 (b) 多道對(duì)接焊1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 單道對(duì)接焊的縱向焊炬角為50100,橫向焊炬角為900；多道對(duì)接焊一縱向焊炬角為50100,橫向焊炬角按圖示進(jìn)行擺動(dòng)對(duì)接焊的操作要點(diǎn)完全適于搭

27、接焊。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (2) 塞焊 塞焊是點(diǎn)焊的一種形式。在需要連接的外層母材上鉆（或沖）一個(gè)孔來進(jìn)行焊接，如圖1-20所示。 塞焊的焊接步驟如圖1-21所示。圖1-20 塞焊圖1-21 塞焊的焊接步驟1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 (2) 塞焊 塞焊是點(diǎn)焊的一種形式。在需要連接的外層母材上鉆（或沖）一個(gè)孔來進(jìn)行焊接，如圖1-20所示。 塞焊的焊接步驟如圖1-21所示。圖1-20 塞焊圖1-21 塞焊的焊接步驟1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 焊接時(shí)應(yīng)將兩金屬板夾緊，焊炬與焊接表面保持一定角度，將焊絲放入孔內(nèi)，觸發(fā)電弧然

28、后斷開，使熔化的焊絲進(jìn)入孔內(nèi)并凝固。金屬下表面呈半球形凸起即表示焊接良好。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 在車身修理時(shí)，塞焊可以代替電阻點(diǎn)焊。塞焊時(shí)，絕不允許用水對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)制冷卻，以免造成嚴(yán)重變形。 1汽車門檻對(duì)接焊實(shí)訓(xùn) 汽車門檻對(duì)接焊的焊接步驟如圖1-22所示。圖1-22 汽車門檻對(duì)接焊的焊接步驟1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 步驟1：用工具撬動(dòng)底板，使接縫對(duì)平齊，如圖1-22 (a)所示。 步驟2：用夾子夾持工件，并在關(guān)鍵點(diǎn)上進(jìn)行點(diǎn)焊定位，如圖1-22 (b)所示。 步驟3：用工具調(diào)整對(duì)縫高度差，并施點(diǎn)焊定位，如圖1-22 (c)所示。 步驟4：準(zhǔn)備就

29、緒，進(jìn)行對(duì)接焊，如圖1-22 (d)所示。 注意：不要從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)連續(xù)進(jìn)行焊接，應(yīng)間歇地進(jìn)行焊接。1.2 CO1.2 CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 在車身修理時(shí)，塞焊可以代替電阻點(diǎn)焊。塞焊時(shí)，絕不允許用水對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)制冷卻，以免造成嚴(yán)重變形。 1汽車門檻對(duì)接焊實(shí)訓(xùn) 汽車門檻對(duì)接焊的焊接步驟如圖1-22所示。圖1-22 汽車門檻對(duì)接焊的焊接步驟1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接【本節(jié)目標(biāo)】 1.了解鋼板焊接的工藝性能。 2.了解碳素鋼、合金鋼等鋼材的焊接和焊接工藝要點(diǎn)。 3.學(xué)會(huì)鋼板焊接操作。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 1. 鋼板焊接的工藝性能 鋼板焊接的工藝性能包括接合性能和使

30、用性能。 (1) 接合性能 接合性能，即在一定的焊接工藝條件下，焊接接頭對(duì)焊接缺陷的敏感性。在一般情況下，抗裂性試驗(yàn)可用來評(píng)定接合性能，并可作為選用焊接方法、焊接材料及確定合理的工藝參數(shù)的依據(jù)之一。在進(jìn)行接合性能試驗(yàn)時(shí)，往往需要選用幾種焊接材料，幾個(gè)工藝參數(shù)，用幾種試驗(yàn)方法來進(jìn)行綜合評(píng)定，才會(huì)得出正確的結(jié)論，并獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的最佳工藝參數(shù)。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 (2) 使用性能 使用性能，即在一定的焊接工藝條件下，焊接接頭對(duì)使用要求的適應(yīng)性。對(duì)于焊接性較好的材料，在焊接時(shí)，不須采用其他附加工藝措施，就能獲得無焊接缺陷，且具有良好的力學(xué)性能（如強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度以及抗裂紋擴(kuò)

31、張的能力等）和其他物理、化學(xué)性能（如耐熱、耐腐蝕、耐低溫及抗疲勞等）的焊接接頭。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 2. 碳素鋼的焊接 (1) 低碳鋼的焊接 1) 焊前預(yù)熱 低碳鋼的焊接性能良好，一般不需要采用焊前預(yù)熱特殊工藝措施，只有母材成分不合格（硫、磷含量過高），焊件剛度過大，焊接時(shí)環(huán)境溫度過低等，才需要采取預(yù)熱措施。常用的低碳鋼容器類等產(chǎn)品，采用堿性焊條時(shí)的預(yù)熱溫度見表1-9所示。 1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接表1-9 低碳鋼焊前預(yù)熱溫度 1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 2) 焊條的選擇 可按照焊接接頭與母材等強(qiáng)度的原則選擇焊條。 3) 層間溫度及回火溫度 焊件剛度較大

32、，焊縫很長時(shí)，為避免在焊接過程中焊接裂紋傾向加大，要采取控制層間溫度和焊后消除應(yīng)力熱處理等措施。焊接低碳鋼時(shí)的層間溫度及回火溫度見表1-10所示。表1-10 焊接低碳鋼時(shí)的層間溫度及回火溫度1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 4) 焊接工藝要點(diǎn) 焊前焊條要按規(guī)定進(jìn)行烘干。為防止出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷，焊前要清除焊件待焊處的油污、銹垢。 避免采用深而窄的坡口形式，以免出現(xiàn)夾渣、未焊透等缺陷。 控制熱影響區(qū)的溫度不能太高，其在高溫停留的時(shí)間不能太長，防止造成晶粒粗大。 盡量采用短弧施焊。 多層焊時(shí)，每層焊縫金屬厚度不應(yīng)大于5 mm，最后一層蓋面焊縫要連續(xù)焊完。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接

33、(2) 中碳鋼的焊接 中碳鋼的含碳量較高，在焊接過程中容易產(chǎn)生焊件接頭脆化、焊件接頭裂紋（熱裂紋、冷裂紋、熱應(yīng)力裂紋）和焊縫中易產(chǎn)生氣孔的缺陷；為保證中碳鋼的焊后質(zhì)量通常采用如下工藝措施：1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 1) 焊前預(yù)熱 預(yù)熱是焊接中碳鋼的主要工藝措施。預(yù)熱方法有整體預(yù)熱和局部預(yù)熱兩種。整體預(yù)熱除了有利于防止裂紋和淬硬組織外，還能有效地減少焊件的殘余應(yīng)力。預(yù)熱溫度的選擇與含碳量、焊件尺寸、剛度和材料厚度有關(guān)。一般預(yù)熱溫度取CO2氣體保護(hù)焊為150300 ，含碳量高，焊件厚度和結(jié)構(gòu)剛度大時(shí)，預(yù)熱溫度可達(dá)到400 。如厚度大于100 mm的45號(hào)鋼，預(yù)熱溫度取CO2氣體保護(hù)焊為

34、200 400之間。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 2) 焊條的選擇 可按照焊接接頭與母材等強(qiáng)度的原則選擇焊條。 3) 層間溫度及回火溫度 焊件在焊接過程中的層間溫度及焊后回火處理溫度與焊件含碳量的多少、焊件厚度、焊件剛度及焊條類型有關(guān)，常用的中碳鋼焊接層間溫度及回火溫度見表1-12所示。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接表1-12 常用的中碳鋼焊接層間溫度及回火溫度l1 1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 2) 焊接工藝要點(diǎn) 用直徑較小的焊條，通常為24mm。 焊接坡口盡量開成U形，以減少母材的熔入量。 焊后盡可能緩冷。 焊接過程中，宜采用錘擊焊縫金屬的方法以減少焊接殘 余應(yīng)力。

35、采用局部預(yù)熱時(shí)，坡口兩側(cè)加熱范圍取CO2氣體保護(hù)焊的150200 mm, 焊接過程中，宜采用逐步退焊法和短段多層焊法。 采用直流反接電源。 在焊條直徑相同時(shí)，焊接電流比焊接低碳鋼時(shí)小1015（宜選CO2氣體保護(hù)焊）。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 (3) 高碳鋼的焊接 高碳鋼含碳量較高，淬硬傾向和裂紋敏感性很大，屬于焊接性差的鋼種。高碳鋼焊接過程中容易產(chǎn)生的缺陷是：焊件接頭脆化；焊件接頭易產(chǎn)生裂紋；焊縫易產(chǎn)生氣孔的缺陷；使焊縫與母材金屬力學(xué)性能完全相同比較困難；為保證高碳鋼焊后的焊接質(zhì)量的質(zhì)量通常采用如下措施。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 1) 焊前預(yù)熱 高碳鋼焊前預(yù)熱溫度較高，

36、一般在250400范圍內(nèi)，個(gè)別結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛度較大、焊縫較長、板厚較厚的焊件，預(yù)熱溫度高于400 。常用高碳鋼的焊前預(yù)熱溫度見表1-13所示。表1-13 常用高碳鋼的焊前預(yù)熱溫度1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 2) 焊條的選擇 焊接接頭力學(xué)性能要求比較高時(shí)，應(yīng)選用焊條E7015D2 (J707)或E6015D1 (J 607)；力學(xué)性能要求比較低時(shí)，可選用E5016或E5015等焊條施焊，焊前焊件要預(yù)熱，焊后要配合熱處理。也可以使用不銹鋼焊條：E31015 (A407)；El一 23一13一15；E2一26一21一16。這時(shí)，焊前可不必預(yù)熱。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 3) 層間

37、溫度及回火溫度 高碳鋼多層焊接時(shí)，各焊層的層間溫度應(yīng)控制與預(yù)熱溫度等同。施焊結(jié)束后，應(yīng)立即將焊件送入加熱爐中加熱到600-650，然后緩冷。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 4) 焊接工藝要點(diǎn) 仔細(xì)清除焊件待焊處油污、銹垢。 采用小電流施焊，焊縫熔深要淺。 焊接過程中要采用引弧板和引出板。 為防止產(chǎn)生裂紋，可采用隔離焊縫焊接法，即先在焊接坡口上用低碳鋼焊條堆焊一層，然后再在堆焊層上進(jìn)行焊接。 為了減少焊接應(yīng)力，在焊接過程中，可采用錘擊焊縫金屬的方法減少焊件的殘余應(yīng)力。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 3. 低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接 低合金結(jié)構(gòu)鋼含有少量的合金元素，一般按照屈服點(diǎn)進(jìn)行分級(jí)，常用

38、低合金結(jié)構(gòu)鋼的屈服點(diǎn)在300600 MPa范圍內(nèi)。低合金結(jié)構(gòu)鋼的特點(diǎn)是綜合性能好、強(qiáng)度高，焊接性和加工性都很好。采用低合金結(jié)構(gòu)鋼制作焊接構(gòu)件，不僅可以減少構(gòu)件斷面尺寸，降低構(gòu)自重，節(jié)約鋼材和焊材，還可以提高構(gòu)件的使用壽命，節(jié)約制造或維修工時(shí)。屈服點(diǎn)在300450 MPa的低合金結(jié)構(gòu)鋼，在熱軋或正火狀態(tài)下使用，大于450MPa的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 (1) 低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性 低合金結(jié)構(gòu)鋼之所以具有較高的強(qiáng)度和其他特殊性能，是由于在鋼中加入了一定數(shù)量的合金元素，通過合金元素對(duì)鋼的組織產(chǎn)生作用，使鋼達(dá)到了一定的性能要求，同時(shí)也影響著鋼的焊接性

39、。低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性和影響因素見表1-14所示。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接表1-14 低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性和影響因素1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 (2) 焊條的選擇 焊接低合金結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，通常要根據(jù)所焊鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、裂紋傾向、焊接結(jié)構(gòu)的工作條件、受力情況、焊接結(jié)構(gòu)形狀及焊接施工條件等諸因素綜合考慮選用焊條。 1) 按等強(qiáng)度原則 要求焊縫的強(qiáng)度等于或略高于母材金屬的強(qiáng)度，但不要使焊縫的強(qiáng)度超過母材強(qiáng)度太高。 當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)不同的低合金結(jié)構(gòu)鋼或者低合金結(jié)構(gòu)鋼與低碳鋼相焊接時(shí)，要選用與強(qiáng)度較低的鋼材相匹配的焊條焊接。 焊條是按抗拉強(qiáng)度分類的，鋼材是按屈服點(diǎn)分類的，兩者分類方

40、法不同，焊前選用焊條時(shí)，必須考慮所焊鋼種的抗拉強(qiáng)度。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 2) 按焊接結(jié)構(gòu)重要程度原則 由于鋼材的抗裂性能、焊接結(jié)構(gòu)、工作條件、施工條件、焊接結(jié)構(gòu)的形狀復(fù)雜程度、焊接結(jié)構(gòu)剛度等因素。對(duì)于要求塑性好、沖擊韌性好、抗裂性好、低溫性能好的重要焊接結(jié)構(gòu)，可選用堿性焊條。對(duì)于非重要的焊接結(jié)構(gòu)，或坡口表面有油污、銹垢、氧化皮等臟物而又難于清理時(shí)，在焊接結(jié)構(gòu)性能允許的前提下，也可以選用酸性焊條。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 3) 按降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)率 從降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)率方面考慮選用焊條。大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量選用高效專用焊條，如立向下焊條、鐵粉焊條、重力焊條

41、等，這樣可以縮短焊接周期和提高生產(chǎn)率。在滿足結(jié)構(gòu)性能要求的前提下，盡量選用酸性焊條性焊條施焊過程中放出的有害氣體少，操作工藝性能較好，又可以使用交流弧焊機(jī)。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 (3) 焊前預(yù)熱、層間溫度及焊后熱處理 預(yù)熱有防止冷裂紋、降低焊縫和熱影響區(qū)冷卻速度、減少內(nèi)應(yīng)力等重要作用。低合金結(jié)構(gòu)鋼焊前是否需要預(yù)熱，要慎重考慮。目前，常用下列方法來確定低合金結(jié)構(gòu)鋼焊前是否需要預(yù)熱。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 1）從施焊環(huán)境溫度考慮 板材施焊時(shí)的溫度低于0時(shí)，焊前要將引弧點(diǎn)四周80 mm范圍內(nèi)預(yù)熱至150左右。當(dāng)板材金屬溫度低于一30時(shí)，應(yīng)停止焊接施工。 2）從待焊處的板

42、厚考慮 強(qiáng)度等級(jí)在500550 MPa的低合金結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)板厚大于25 mm時(shí)，一般要考慮進(jìn)行100以上溫度的預(yù)熱。強(qiáng)度等級(jí)越高，預(yù)熱溫度也要相應(yīng)提高。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 3) 從化學(xué)成分考慮 鋼的焊接性與化學(xué)成分、雜質(zhì)含量、熱處理狀態(tài)、焊接結(jié)構(gòu)剛度、所用的焊接工藝及焊接材料有關(guān)，但起決定性作用的是鋼的化學(xué)成分。通常把各種合金元素對(duì)焊接性的影響折算成相當(dāng)于碳的影響，即碳當(dāng)量。部分低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量見表1-15所示。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接表1-15 部分低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 焊后熱處理的目的是為了改善焊縫接頭組織及力學(xué)性能，消除

43、焊接內(nèi)應(yīng)力，提高構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定性，增強(qiáng)抗應(yīng)力腐蝕性能，提高構(gòu)件長期使用的質(zhì)量穩(wěn)定性和工作安全性等。 常用低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接時(shí)的焊前預(yù)熱溫度、焊接過程中的層間溫度及焊后的熱處理溫度見表1-16所示。1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接表1-16 預(yù)熱溫度、層間溫度及熱處理溫度1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接 (4)常用低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝要點(diǎn) 低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量與鋼材強(qiáng)度有關(guān)，碳當(dāng)量低的，強(qiáng)度也低，焊接性較好，如屈服點(diǎn)300400 MPa的鋼種，焊接性就較好，焊接工藝也較簡單。碳當(dāng)量越大的鋼種，其強(qiáng)度級(jí)別也越高，焊接性也越差，焊接工藝也越復(fù)雜。常用低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝要點(diǎn)見表1-17所示。1

44、.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接表1-17 低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝1.3 1.3 鋼板的焊接鋼板的焊接表1-17 低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝（續(xù)表）1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接【本節(jié)目標(biāo)】 1.了解鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)及焊接工藝措施。 2.了解銅及銅合金的焊接特點(diǎn)及焊接工藝。 3. 學(xué)會(huì)有色金屬焊接的操作。 1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 1. 鋁及鋁合金的焊接 (1) 鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn) 1) 易形成焊縫金屬的夾雜物。 2) 吸氧嚴(yán)重，容易在焊縫中形成氣孔。 3) 鋁合金的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率比鋼大兩倍，易產(chǎn)生較大的焊接變形和內(nèi)應(yīng)力，對(duì)剛度較大的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)

45、生。 4) 焊接過程中，合金元素將蒸發(fā)和燒損。 5) 鋁合金有較高的導(dǎo)熱性。 6) 高溫強(qiáng)度和塑性低，容易造成焊縫金屬塌落和燒穿現(xiàn)象。 7) 固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變無顏色變化，容易使焊條運(yùn)行偏離焊縫或使焊縫燒穿。 8) 焊接接頭容易腐蝕。1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 (2) 鋁及鋁合金焊接的工藝措施 1) 加強(qiáng)待焊處的焊前處理，可以用機(jī)械或化學(xué)方法清理。清理完的待焊處必須在8h內(nèi)焊完，否則焊前仍需要重復(fù)清理待焊處。 2) 焊條焊前需經(jīng)150160烘焙2h。如采用大電流焊接，對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱，能改善氣體逸出條件。1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 3) 裝配、焊接時(shí)，不要使焊縫受

46、很大的剛性拘束，可采用分段焊法及預(yù)熱等措施。 4) 采用直流反接電源，焊速約是鋼焊速的23倍，并要短弧操作。 5) 焊前對(duì)待焊處預(yù)熱達(dá)100300。 6) 在焊縫背面增加襯墊或合理選擇坡口和鈍邊大小，合理選擇焊接熱輸入及焊接工藝和設(shè)備。 7) 合理選擇焊接手法。 8) 焊后仍要對(duì)焊接接頭進(jìn)行清洗，因?yàn)楹笚l藥皮大都是鹽基型的，對(duì)鋁有腐蝕性。1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 (3) 鋁及鋁合金焊件焊前、焊后的清理 為確保鋁及鋁合金的焊接質(zhì)量，焊前要對(duì)其待焊處進(jìn)行清理或清洗。焊后，為了防止焊渣對(duì)焊接接頭的腐蝕，必須將殘留在焊縫表面及其兩側(cè)的焊渣在36 h內(nèi)清理掉。見表1-18和表1-19

47、所示。 1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接表1-18 鋁及鋁合金焊前的清理和清洗1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接表1-19 鋁及鋁合金焊后的清理和清洗 1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 (4) 鋁及鋁合金焊接焊條的選用原則 鋁及鋁合金焊接焊條的選用原則主要根據(jù)焊件工作條件和對(duì)力學(xué)性能的要求而定。純鋁焊條主要用來焊接對(duì)接頭性能要求不高的鋁合金，鋁硅焊條的焊縫有較高的抗熱裂性，鋁錳焊條有較好的耐腐蝕性。根據(jù)以上原則選用鋁及鋁合金焊條。1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 2. 銅及銅合金的焊接 (1) 銅及銅合金的焊接特點(diǎn) 1) 導(dǎo)熱性好。焊接純銅及某些銅

48、合金時(shí)，如果采用的焊接規(guī)范與焊接同厚度低碳鋼差不多，則母材就很難熔化，填充金屬與母材不能很好地熔合，容易造成焊不透現(xiàn)象。 2) 熱裂紋傾向大。氧是銅中經(jīng)常存在的雜質(zhì)，銅在熔化時(shí)較易氧化，容易在焊縫中、熔合線附近及熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋，裂紋呈晶間斷裂，可見到明顯的氧化色。 3) 易生成氣孔。氣孔是銅及銅合金焊接時(shí)又一個(gè)主要問題，由氫引起的氣孔通常稱它為擴(kuò)散氣孔。 4) 焊后焊接接頭力學(xué)性能降低。焊接純銅時(shí)，焊縫與焊接接頭的抗拉強(qiáng)度?？膳c母材相同或接近，但塑性比母材降低。1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 (2) 銅及銅合金的焊接工藝措施 1) 采用較大的焊接電流和較高的預(yù)熱溫度及層間溫度。

49、 2) 嚴(yán)格控制母材金屬及焊縫中的氧、鉛、秘、硫、磷等的含量；盡量采用預(yù)熱和熱量集中的方法；合理選用裝配、焊接順序及焊接參數(shù)；盡量降低接頭剛度。 3) 嚴(yán)格控制氧、氫來源；焊前仔細(xì)清除待焊處油污、銹垢；采用焊前預(yù)熱和加入脫氧、脫氫的元素。 4) 盡可能采用高速焊；減少熔池高溫停留時(shí)間；焊件焊后進(jìn)行再結(jié)晶退火。 5) 采用直流反接電源和短弧焊。 6) 焊件焊后用平頭錘錘擊焊縫。 7) 銅液流動(dòng)性好，盡量采用平焊位置焊接。 8) 焊接接頭需有較大的間隙和坡口角度，較多的定位焊縫。1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 (3) 銅及銅合金焊接時(shí)的注意事項(xiàng) 1) 大批量生產(chǎn)不推薦用焊條電弧焊工藝

50、方法，只有小批量生產(chǎn)用其他方法又難于焊接時(shí)，才推薦用焊條電弧焊。 2) 黃銅焊接性差，一般不采用焊條電弧焊工藝。 1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 (4) 異種銅及銅合金的焊接焊條的選用 異種銅及銅合金焊接焊條的選用原則：主要考慮結(jié)構(gòu)的使用條件，如用在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上，焊縫導(dǎo)電率要比母材大或等于母材；要綜合考慮焊縫力學(xué)性能不低于母材；要考慮施工工藝的難易程度、耐磨性、耐腐蝕性等；還要考慮焊條的成本高低，異種銅及銅合金焊接焊條的選用見表1-20所示。1.4 1.4 有色金屬的焊接有色金屬的焊接表1-20 異種銅及銅合金焊接焊條的選用1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接【本節(jié)目標(biāo)】 1.了解

51、鑄鐵焊接的應(yīng)用范圍。 2.了解預(yù)熱溫度對(duì)焊件的影響 3.熟悉鑄鐵焊條的選擇及各種鑄鐵的焊接工藝。 4.學(xué)會(huì)對(duì)鑄鐵件的焊接操作。 1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 鑄鐵是一種鐵碳合金，按碳在鑄鐵中存在的形態(tài)不同，分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵等。 1. 鑄鐵焊接的應(yīng)用 (1) 補(bǔ)焊鑄造缺陷 鑄鐵件的制造過程中，鑄件廢品率都比較高，常根據(jù)鑄鐵種類、用途及碳的存在方式采用焊接方法修復(fù)這些鑄造有缺陷的鑄件，這不僅有利于及時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)，而且可以大大降低鑄件成本。1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 (2) 補(bǔ)焊已損壞的鑄鐵成品件 由于各種原因，使鑄鐵件在使用過程中受到破壞，或出現(xiàn)裂紋等

52、缺陷，使產(chǎn)品報(bào)廢。如果要更換新的，有的新鑄件一時(shí)無法解決，將嚴(yán)重影響車輛的使用，而且成品鑄件都是經(jīng)過機(jī)械加工的，價(jià)格也往往很貴。如果能及時(shí)采用焊接方法修復(fù)，不僅有利于車輛的盡快修復(fù)，而且可以節(jié)約大批資金。 (3) 生產(chǎn)零部件 把鑄鐵件（主要是球墨鑄鐵件）與其他金屬件焊接起來作為零部件。 1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 2. 鑄鐵熱焊時(shí)預(yù)熱溫度對(duì)鑄件的影響 鑄鐵熱焊時(shí)，預(yù)熱溫度的高低，對(duì)鑄鐵焊件的變形、內(nèi)應(yīng)力及強(qiáng)度和硬度都有影響。見表1-22所示。 表1-22 預(yù)熱溫度對(duì)鑄件的影響1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 3. 鑄鐵焊條的選用原則 鑄鐵焊條的選用原則見表1-23所示。表1-23

53、 鑄鐵焊條的選用原則1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 4. 灰口鑄鐵的焊接 灰口鑄鐵在化學(xué)成分上的特點(diǎn)是含碳量高及硫、磷雜質(zhì)高，這就增大了焊接接頭對(duì)冷卻速度變化的敏感性及對(duì)冷、熱裂紋的敏感性；在力學(xué)性能上的特點(diǎn)是強(qiáng)度低，基本無塑性。 (1) 灰口鑄鐵的焊接特點(diǎn) 1) 焊縫邊緣產(chǎn)生白口。由于焊縫處的冷卻太快，因而經(jīng)常使鑄鐵焊縫中的碳全部形成FeC而成為白口組織。 2) 焊縫中和熔合線處產(chǎn)生裂紋。在鑄件的焊接過程中，經(jīng)常產(chǎn)生兩種不同性質(zhì)的裂紋，即熱裂紋和熱應(yīng)力裂紋（冷裂）。 3) 預(yù)熱時(shí)引起鑄鐵本體開裂。在預(yù)熱過程中，如對(duì)焊接區(qū)域周圍的結(jié)構(gòu)情況和加熱區(qū)域的大小考慮不周，會(huì)因預(yù)熱不當(dāng)而引起鑄鐵本

54、體開裂。1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 4) 熔合線處熔合性差。鑄鐵焊接中經(jīng)常發(fā)生熔合性較差的現(xiàn)象，就是焊上去的熔敷金屬與母材熔合不好。 5) 熔敷金屬出現(xiàn)球狀熔滴。這是由于待焊處的鑄件使用已久或裂紋等缺陷長期處于油污中所致，必須在焊補(bǔ)處用四氯化碳清洗干凈，并用氧氣一乙炔焊炬烘干。 6) 焊縫中出現(xiàn)密集的蜂窩狀氣孔。這是由于預(yù)熱溫度不高，焊接材料選用不當(dāng)，以及鑄件焊前清理不徹底所致。 7)焊后產(chǎn)生裂紋。如果焊接結(jié)束未及時(shí)采取保溫措施和緩慢冷卻，則會(huì)造成焊后裂紋。1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 (2) 灰口鑄鐵的電弧冷焊 灰口鑄鐵的電弧冷焊就是焊前對(duì)被焊補(bǔ)的零件不預(yù)熱，焊后也不需要熱

55、處理的一種焊接方法。它有許多優(yōu)點(diǎn)，如焊工勞動(dòng)條件好，焊補(bǔ)成本低，焊補(bǔ)過程短，焊補(bǔ)效率高。對(duì)于預(yù)熱很困難的大型鑄件或不能預(yù)熱的已加工面等更適合用冷焊。但對(duì)形狀復(fù)雜的薄型鑄件，為了改善冷焊熔合性能，防止裂紋產(chǎn)生，減少白口，冷焊前最好將鑄件焊補(bǔ)處局部預(yù)熱到150200。這樣不但可以將焊補(bǔ)區(qū)域表面油污、水分除去，還可以減少焊接區(qū)的溫差和焊接應(yīng)力，從而改善焊縫質(zhì)量。在可能的情況下，應(yīng)盡量采用電弧冷焊。1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 1)灰口鑄鐵電弧冷焊的特點(diǎn) 由于焊前不加熱或低溫預(yù)熱，使焊工在操作時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度降低。 可以簡化焊補(bǔ)前的準(zhǔn)備工作和焊接工藝過程，節(jié)約輔助材料和工時(shí)。 鑄鐵件處于低溫狀態(tài)，

56、變形量較小。 灰口鑄鐵電弧冷焊的最大特點(diǎn)是可以在各種空間位置進(jìn)行焊補(bǔ)，故對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體以及各種機(jī)床設(shè)備的修復(fù)更為適合。1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 2) 灰口鑄鐵電弧冷焊工藝 查明鑄鐵件缺陷性質(zhì)。有的是長期工作后因疲勞而引起的裂紋，有的是碰撞、跌落及急冷引起的裂紋，還有的是由于材料中疏松、縮孔等一時(shí)未暴露，長期受正壓、負(fù)壓和溫差的變化而引起的局部滲水和漏氣等。 焊條的選用。應(yīng)根據(jù)鑄鐵件的缺陷性質(zhì)、形狀、大小和焊補(bǔ)后的強(qiáng)度、切削性能要求，選用成本低、能達(dá)到焊補(bǔ)質(zhì)量要求的焊條。 裂紋兩端鉆止裂孔。用低倍放大鏡或超聲波探傷法判斷裂紋的位置和起止點(diǎn)，然后在裂紋兩端根據(jù)鑄件的壁厚鉆不同直徑的

57、止裂孔，以防焊接過程中裂紋繼續(xù)延伸。 1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 確定焊補(bǔ)順序和方法。當(dāng)焊補(bǔ)區(qū)較長時(shí)，必須采用分段焊和逐步退焊法，以減少焊補(bǔ)區(qū)的內(nèi)應(yīng)力。 焊補(bǔ)過程中的錘擊處理?；铱阼T鐵電弧冷焊時(shí)，每焊完一小段焊縫后，立即進(jìn)行錘擊處理，以消除焊補(bǔ)區(qū)的內(nèi)應(yīng)力和提高焊縫致密性。 消除焊補(bǔ)過程中的缺陷。焊補(bǔ)過程中出現(xiàn)的氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，需用專門小鏨子輕輕鏨去，切不可用風(fēng)槍批鏟，以免過大的振動(dòng)導(dǎo)致熔合線處出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)_裂。 1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 焊縫增強(qiáng)量的處理。鑄件焊補(bǔ)后，有些部位上的焊縫增強(qiáng)量需要鏟除掉，此時(shí)可用手提砂輪機(jī)打磨掉，同樣不可使用風(fēng)槍。 預(yù)熱和后

58、熱。焊前的預(yù)熱和焊后的后熱，可減少焊補(bǔ)區(qū)的內(nèi)應(yīng)力及防止裂紋。預(yù)熱和后熱溫度對(duì)薄壁鑄件為100150，對(duì)厚鑄件為200300。后熱加溫后需用干燥的石棉布覆蓋鑄件，使其緩冷。 1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 3) 灰口鑄鐵電弧冷焊用焊條 灰口鑄鐵冷焊時(shí)，為了減低熱應(yīng)力，減少焊接裂紋，要選擇塑性較好的焊條以及采用短焊道操作手法。焊條選擇的原則，主要是保證在焊接過程中防止裂紋產(chǎn)生，使焊縫達(dá)到技術(shù)規(guī)程要求的力學(xué)性能在保證焊縫質(zhì)量的前提下價(jià)格低廉等。1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 （3）灰口鑄鐵其他焊接方式的工藝要點(diǎn) 1) 半熱焊 焊前鑄件待焊處應(yīng)預(yù)熱至400左右。 為使焊縫緩慢冷卻，應(yīng)選用大

59、電流、連續(xù)焊，電弧應(yīng)適當(dāng)拉長并且一次焊成。 焊后，加熱被焊部位（6007000），使之緩冷。 焊補(bǔ)裂紋時(shí)，注意在裂紋兩端鉆止裂孔。焊前仔細(xì)清理待焊處的油污、銹垢。1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 2）熱焊 將焊件局部或整體預(yù)熱至550650，并保持焊件待焊處溫度在焊接過程中不低于400。 焊后再進(jìn)行600650的消除應(yīng)力退火。 用較大的焊接電流連續(xù)施焊（每毫米焊芯直徑按5060A選用焊接電流），在焊邊角處或穿透缺陷底部時(shí)，焊接電流要小些。 焊補(bǔ)裂紋時(shí)，應(yīng)在裂紋兩端鉆止裂孔。 1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 3) 鑄鐵芯焊條不預(yù)熱電弧焊 小而淺的缺陷要開坡口予以擴(kuò)大，面積需大于8cm2

60、。深度要大于7mm,坡口角度為200300，鏟挖出的待補(bǔ)焊的開槽形狀應(yīng)當(dāng)圓滑。為防止焊接時(shí)液態(tài)金屬漏散，在坡口周圍邊緣應(yīng)用黃泥條或耐火泥圍筑（高68mm）。 較大的焊接電流、長焊弧連續(xù)焊接，熔池溫度過高時(shí)可稍停一下再焊（薄壁可用小電流）。 為達(dá)到焊后熔合區(qū)緩冷的目的，補(bǔ)焊處缺陷焊縫與母材齊平后，還應(yīng)繼續(xù)焊接，使余高加大，直到達(dá)到68mm高的凸臺(tái)為止。 焊前應(yīng)在裂紋兩端鉆止裂孔。焊前仔細(xì)清理待焊處的油污、銹垢。 每焊完一小段焊縫后，立即進(jìn)行錘擊處理。 1.5 1.5 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 5. 球墨鑄鐵的焊接 (1) 球墨鑄鐵的焊接特點(diǎn) 球墨鑄鐵是在熔煉過程中，加入一定量的球化劑進(jìn)行處理，常用的