第三講焊工理論培訓(xùn)(各種焊接方法介紹)

1、初級(jí)焊工理論培訓(xùn)第三講焊接方法介紹氬弧焊CO2氣體保護(hù)焊焊條電弧焊埋弧焊連接技術(shù)綜述 通過(guò)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：焊接常見連接方法機(jī)械連接可拆卸連接機(jī)械連接不可拆卸連接物理化學(xué)方法釬焊物理化學(xué)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(jì)末，20世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的。特別是電子工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展，促進(jìn)了現(xiàn)代焊接工業(yè)突飛猛進(jìn)。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(jī)器制造工業(yè)，其中包括船艦、飛機(jī)、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(shuō)，沒(méi)有現(xiàn)代焊接方法發(fā)展，就不會(huì)有現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的今天。一個(gè)國(guó)家焊接技術(shù)發(fā)展水平往往也是一家工業(yè)和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的一個(gè)標(biāo)志。焊接發(fā)展史1. 1885年俄國(guó)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(guó)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(shí)代的 。4.1930年以前，焊接在機(jī)器制造工業(yè)中的作用還是很微不足道的。當(dāng)時(shí)造船、鍋爐、飛機(jī)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(gè)世紀(jì)多一點(diǎn)的歷史。 80年代還進(jìn)行了太空焊接試驗(yàn)。可以預(yù)料，隨著工業(yè)和科學(xué)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(yǔ)中指出：“焊接是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)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(guò)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(diǎn)與熔焊時(shí)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(kuò)散焊、磁力焊。 釬焊：釬焊：將熔點(diǎn)比母材低的釬料加熱至融化，但加熱溫度低于母材的熔點(diǎn)，用融化的釬料填充焊縫、潤(rùn)濕母材并與母材相互擴(kuò)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(qiáng)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(chǎng)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(qiáng)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(gè)典型設(shè)備 電阻點(diǎn)焊機(jī) 超聲波焊機(jī) 電阻對(duì)焊機(jī) 我廠使用的主要焊接方法： 氬弧焊（GTAW) CO2氣體保護(hù)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(guò)渡的產(chǎn)生和過(guò)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(hù)熔池。，保護(hù)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(shí)質(zhì)上，電弧是在一定條件下電荷通過(guò)兩電極間氣體的導(dǎo)電過(guò)程，或者說(shuō)是一種氣體放電現(xiàn)象。利用這種氣體放電過(guò)程，電能轉(zhuǎn)換為熱能、機(jī)械能和光能。焊接時(shí)主要利用熱能和機(jī)械能來(lái)達(dá)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(yáng)極區(qū)陽(yáng)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(guò)程 引弧過(guò)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(cè)在焊接接頭橫截面上測(cè)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(guò)程特點(diǎn)結(jié)晶過(guò)程特點(diǎn) ：冷卻速：冷卻速度快，過(guò)熱，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)度快，過(guò)熱，運(yùn)動(dòng)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(gè)結(jié)晶從熔池底部許多半個(gè)晶粒開始垂直底部向中心晶粒開始垂直底部向中心生長(zhǎng)，呈樹狀枝晶。生長(zhǎng)，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(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡(jiǎn)稱氣體保護(hù)焊。 （一） 氬弧焊 （1） 定義：氬弧焊是使用氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。 （2） 特點(diǎn)： A、焊件不易氧化； B、便于操作，容

9、易實(shí)現(xiàn)全位置自動(dòng)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(hù)氣流破環(huán)，氬弧焊只能在室內(nèi)進(jìn)行。 手工鎢極氬弧焊 在焊接時(shí)為保護(hù)焊縫不被空氣影響，常采用氣體和熔渣聯(lián)合保護(hù)。當(dāng)獨(dú)使用外加氣體來(lái)保護(hù)電弧及焊縫，并作為電弧介質(zhì)的電弧焊，稱為氣體保護(hù)焊。 氬弧焊是采用氬氣作為保護(hù)氣體的一種氣體保護(hù)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(hù)焊方法。焊接過(guò)程 鎢極氬弧焊又

10、稱鎢極惰性氣體保護(hù)焊，它是使用純鎢或活化鎢電極，以惰性氣體氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊方法，如圖4-25所示。鎢棒電極只起導(dǎo)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(guò)程中可以填絲也可以不填絲。填絲時(shí)，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(dòng)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(diǎn) 鎢極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)是：由于焊縫被保護(hù)得好，故焊縫金屬純度高、性能好；焊接時(shí)加熱集中，所以焊件變形??；電弧穩(wěn)定性好，在小電流（10A）時(shí)電弧也能穩(wěn)定燃燒。并且，焊接過(guò)程很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 缺點(diǎn)是：氬氣較貴，焊前對(duì)焊件的清理要求很嚴(yán)格。同時(shí)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(lái)焊接不銹鋼與其它合金鋼，。同時(shí)還可以在無(wú)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(guò)程示意圖1焊件 2焊劑 3焊劑導(dǎo)管 4焊絲 5滾輪 6導(dǎo)電嘴 7渣殼 8焊縫埋弧焊演示 埋弧焊時(shí)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(dòng)焊的焊接過(guò)程 埋弧自動(dòng)焊機(jī) 埋弧焊焊縫形成過(guò)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(jī)1減速機(jī)構(gòu) 2電動(dòng)機(jī) 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(jī)構(gòu) 10導(dǎo)電嘴 11前車輪12連桿