焊接培訓(xùn)1焊接工藝常識ppt課件

1、焊接培訓(xùn)1金工教研室制造科學(xué)與工程學(xué)院2005年春季學(xué)期第四講：焊接工藝常識 .第四講：焊接工藝常識焊接工藝永久性銜接來源于一次世界大戰(zhàn)后凡爾賽公約現(xiàn)代工業(yè)的根底工藝造船、航空、鍋爐、化工、機(jī)械、汽車根本焊接方法電弧焊：屬于熔化焊其他焊接方法：壓力焊、釬焊.本講內(nèi)容一、電弧焊工藝常識二、焊條電弧焊三、特種焊接工藝方法四、金屬資料的焊接性五、焊接構(gòu)造設(shè)計(jì)六、銜接技術(shù).一、電弧焊工藝常識1、焊接電弧氣體介質(zhì)中導(dǎo)電景象.焊接電弧的熱量熱量來源于陽極43陰極36弧柱21熱量分散6585加熱熔化金屬其他散失在電弧周圍飛濺的金屬液.2、正接和反接溫度：陽極：2600K陰極：2400K電弧中心：6000K

2、8000K直流焊接正接法：工件溫度高反接法交流焊接：兩極溫度均為2500K引弧電壓：5090V電弧電壓：1635V.3、焊接接頭的組織與性能焊接工件上溫度的變化與分布.焊接接頭組織低碳鋼焊縫焊接熱影響區(qū).4、焊縫從熔池底向中心凝固各個(gè)方向凝固速度不同柱狀鑄態(tài)組織鐵素體少量珠光體雜質(zhì)集中在焊縫中心，影響焊縫質(zhì)量.焊縫的熱影響區(qū)1交融區(qū)0.11mm，關(guān)鍵2過熱區(qū)脆性比交融區(qū)更大3正火區(qū)力學(xué)性能優(yōu)于母材4部分相變區(qū)比正火區(qū)稍差不同焊接方法熱影響區(qū)寬度不同焊后正火改善接頭性能.5、焊接應(yīng)力與變形極不平衡的熱循環(huán)過程應(yīng)力分布規(guī)律先冷受壓，后冷受拉.消除焊接應(yīng)力提高母材塑性防止焊縫交叉防止焊縫過寬過長合理

3、焊接順序先焊短焊縫后焊長焊縫預(yù)熱焊件、振動(dòng)焊縫焊后退火.焊接變形收縮變形角變形彎曲變形扭曲變形波浪變形.防止焊接變形減小焊接應(yīng)力提高構(gòu)造剛度對稱焊縫分布焊前反變形.防止焊接變形合理焊接操作平衡溫度分布利用變形.防止焊接變形焊后校正.二、焊條電弧焊焊條電弧焊過程藥皮熄滅：電弧周圍氣體：CO2、CO、H2熔池中熔渣，冷卻構(gòu)成渣殼維護(hù)熔池中的熔化金屬.1、電焊條焊芯導(dǎo)電和填充焊縫焊接用鋼絲低碳鋼、合金構(gòu)造鋼、不銹鋼藥皮焊接過程順利進(jìn)展焊縫化學(xué)成分、力學(xué)性能.焊條藥皮作用提高電弧熄滅的穩(wěn)定性防止空氣對熔化金屬的有害作用對熔池脫氧、參與合金元素保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能穩(wěn)弧、造氣、造渣、脫氧、合金

4、、稀渣、粘接原料種類原料名稱作用穩(wěn)弧劑碳酸鉀、碳酸鈉、長石、大理石、鈦白粉、鈉水玻璃、鉀水玻璃改善引弧性能、提高電弧燃燒的穩(wěn)定性造氣劑淀粉、木屑、纖維素、大理石造成一定量的氣體，隔絕空氣，保護(hù)焊接熔滴與熔池造渣劑大理石、長石、螢石、菱苦石、錳礦、鈦鐵礦、粘土、鈦白粉、金紅石造成具有一定物理化學(xué)性能的熔渣，保護(hù)焊縫，堿性渣中的CaO可脫硫、磷.焊條藥皮的作用.焊條種類按化學(xué)成分分成七大類碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、堆焊、鑄鐵、銅及銅合金、鋁及鋁合金焊條型號E4303：E碳鋼焊條43：焊縫抗拉43 kgf/mm20：(0/1)全位置焊接、(2)平焊、(4)向下立焊03：3、4為組合表示焊接電流種類和藥

5、皮類型，03為鈦鈣型藥皮、交流或直流.焊條種類焊條牌號J422、J507J：構(gòu)造鋼焊條奧氏體不銹鋼A、鑄鐵Z42：抗拉強(qiáng)度等級MPa50、55、60、70、802：藥皮和電流種類.焊條種類按熔渣性質(zhì)酸性焊條酸性氧化物比堿性氧化物多適宜各種電源、易操作、電弧穩(wěn)定、本錢低焊縫塑性韌性差、不宜用于重要構(gòu)件堿性焊條焊縫塑性韌性好、抗沖擊才干強(qiáng)要求直流電源、操作性差、電弧不夠穩(wěn)定、價(jià)錢高，適于重要構(gòu)件.焊條選用原那么選擇根據(jù)：根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐腐蝕耐高溫性能構(gòu)造外形、受力情況、焊接設(shè)備條件低碳鋼和低合金鋼構(gòu)件：根據(jù)強(qiáng)度兩構(gòu)件強(qiáng)度較低者為準(zhǔn)酸性/堿性：根據(jù)重要性鑄鐵：堿性焊條和適當(dāng)工藝

6、預(yù)熱不銹鋼和耐熱鋼：特殊、公用焊條.2、埋弧焊埋弧焊演示.埋弧焊特點(diǎn)大電流1000A、消費(fèi)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(dòng)條件無弧光、煙霧自動(dòng)化程度高工藝配備復(fù)雜，適宜批量消費(fèi).焊絲與焊劑焊絲焊劑決議焊縫化學(xué)成分、力學(xué)性能熔煉焊劑、陶質(zhì)焊劑.埋弧焊工藝仔細(xì)下料、預(yù)備清理坡口、裝配引弧板與引出板焊后去掉.防止燒穿焊劑墊、墊板.環(huán)縫焊接.3、氣體維護(hù)焊氬弧焊.氣體維護(hù)焊CO2維護(hù)焊.4、等離子弧焊接與切割電弧緊縮機(jī)械緊縮熱緊縮電磁收縮中心區(qū)域溫度極高16000K焊接/切割熔點(diǎn)很高的金屬不銹鋼鈦、鎢.5、焊接自動(dòng)化數(shù)控軌跡控制焊接質(zhì)量監(jiān)控.焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人

7、演示.用電弧焊焊接鋼板的問題如圖拼焊一張大鋼板焊縫布置合理嗎？如何改良？對稱，錯(cuò)開如何合理安排焊縫順序？先短后長12345678.三、特種焊接工藝方法簡單了解其它焊接方法電阻焊、摩擦焊、釬焊、電渣焊真空電子束焊接、激光焊接討論可以用于焊接的能源方式.1、電阻焊電阻熱Q=I2Rt特點(diǎn)消費(fèi)率高、焊接變形小操作簡便、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)汽車外殼焊接設(shè)備復(fù)雜、耗電量大接頭方式、工件厚度遭到限制點(diǎn)焊、縫焊、對焊.點(diǎn)焊部分高溫焊合分流景象焊點(diǎn)的分布最小間隔限制.點(diǎn)焊的接頭方式硬規(guī)范軟規(guī)范電極壓力外表清洗接頭方式.縫焊.對焊.對焊接頭方式.討論這個(gè)問題銅及銅合金可以采用電阻焊嗎？.2、摩擦焊.摩擦焊的接頭方式.3、釬

8、焊焊接過程表示圖毛細(xì)管作用.釬焊硬釬焊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).釬焊的常見接頭方式.釬焊接頭的比較.4、電渣焊.5、真空電子束焊接.6、激光焊接.題外話：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)替代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響時(shí)放出大量熱有什么用？.焊接鋼軌原理鋁熱反響公式例如：運(yùn)用鋁粉可復(fù)原氧化鐵Fe2O3 + 2 Al = 2Fe + Al2O3 復(fù)原反響

9、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同構(gòu)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，開場鋁熱反響。反響終了后，液態(tài)鋼自動(dòng)從坩堝底部釋放到耐火模具，從而銜接鋼軌的兩端。模具帶有幾何外形特征，能控制鑄造和固化的過程。當(dāng)鋁熱鋼冷卻下來后，進(jìn)展進(jìn)一步的熱處置來提高它的機(jī)械特性。 .鋁熱焊設(shè)備.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

10、里，展品中就有美軍的鋼盔、卡賓槍、被燒熔在一同，除了火箭彈以外，其它炸彈沒有如此大的能量。.選擇焊接方法自行車車架鋼窗家用液化氣罐主縫自行車圈電子線路板鍋爐殼體鋼軌對接不銹鋼儲(chǔ)罐硬釬焊鹽浴硬釬焊、對焊、電弧焊縫焊縫焊外邊、閃光對焊軟釬焊埋弧焊、電渣焊閃光對焊、鋁熱焊等離子弧焊接、氬弧焊.四、金屬資料的焊接性焊接性概念設(shè)定一樣焊接方法、資料、參數(shù)、構(gòu)造易焊、難焊：獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度焊接性并非一定焊接方法、焊接資料、焊接工藝評定方法工藝焊接性：出現(xiàn)工藝缺陷的傾向運(yùn)用焊接性：運(yùn)用中的可靠性力學(xué)、特殊性能要求.鋼材焊接性的估算碳當(dāng)量計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果0.6% ：焊接性不好.小型抗裂實(shí)驗(yàn)法.碳鋼焊

11、接低碳鋼C% 應(yīng)力、變形開裂焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣體維護(hù)焊電阻焊保證焊接接頭與母材等強(qiáng)度焊條：E4313(J421) E4303(J422) E4315(J427)等埋弧焊絲/焊劑：H08A(H08MnA) / 431.碳鋼焊接中碳鋼：C% 0.25% 0.6%焊接性變差、淬硬傾向變大工藝特點(diǎn)：容易開裂：冷裂紋、熱裂紋必需預(yù)熱，減小工件各個(gè)部分的溫差細(xì)焊條、小電流、開坡口多層焊接焊條電弧焊、電渣焊厚件選擇抗裂才干較強(qiáng)的低氫型焊條、等強(qiáng)度焊條：E5016(J506)、 E6015D1(J607).合金鋼焊接合金構(gòu)造鋼焊接件較少工藝與中碳鋼近似低合金構(gòu)造鋼焊接工藝特點(diǎn)熱影響區(qū)的淬硬傾向：合

12、金含量大小焊接接頭的裂紋傾向：冷裂紋傾向大小：含氫量、淬硬程度、應(yīng)力熱裂紋傾向不大我國合金都含Mn強(qiáng)度級別決議工藝低：同低碳鋼低溫大厚度高剛度構(gòu)件：大電流、慢速、低氫焊條、退火高：焊前預(yù)熱、焊后先消氫處置，再退火處置.鑄鐵補(bǔ)焊鑄鐵焊接性很差，只能進(jìn)展補(bǔ)焊焊接特點(diǎn)焊縫易構(gòu)成白口、難以切削加工易開裂、易產(chǎn)生氣孔流動(dòng)性好，只能進(jìn)展平焊熱焊法600700：防止開裂，補(bǔ)焊后可切削加工冷焊法450以下.非鐵金屬及其合金的焊接銅及銅合金困難導(dǎo)熱性太好，容易焊不透易氧化、易開裂、易構(gòu)成氣孔電阻很小，難以采用電阻焊銅合金比純銅更難焊接氬弧焊紫銅、青銅氣焊黃銅、碳弧焊、釬焊.非鐵金屬及其合金的焊接鋁及鋁合金也比較

13、困難極易氧化、Al2O3妨礙金屬熔和、易夾渣導(dǎo)熱性較好，需預(yù)熱、運(yùn)用大功率熱源容易產(chǎn)生氣孔易吸收H2高溫下強(qiáng)度塑性很低，焊縫塌陷氬弧焊、氣焊、點(diǎn)焊、縫焊、釬焊.選擇焊接方法圓筒低壓容器Q235鋼板20mm批量消費(fèi)埋弧自動(dòng)焊20鋼板2mm批量消費(fèi)縫焊45鋼板6mm單件消費(fèi)焊條電弧焊紫銅板4mm單件消費(fèi)氬弧焊鋁合金板20mm單件消費(fèi)氬弧焊不銹鋼板10mm小批消費(fèi)氬弧焊.討論焊接工藝問題如圖鑄件補(bǔ)焊后還是開裂，怎樣樣補(bǔ)焊才干既不開裂，又能切削加工？.五、焊接構(gòu)造設(shè)計(jì)焊接構(gòu)造件資料的選擇應(yīng)選碳當(dāng)量小于0.4的金屬資料優(yōu)選強(qiáng)度等級低的低合金構(gòu)造鋼優(yōu)選鎮(zhèn)靜鋼脫氧完全異種金屬間焊接以焊接性較差的金屬資料設(shè)計(jì)焊接工藝各種金屬資料的焊接性能可查表.1、合理選用型材減少焊縫數(shù)量.2、焊接接頭設(shè)計(jì)分分布置焊縫.3、對稱布置焊縫.對稱布置焊縫.對稱布置焊縫.4、避開應(yīng)力集中的位置.避開應(yīng)力集中的位置.避開應(yīng)力集中的位置.5、避開機(jī)械加工位置.6、便于電弧焊的設(shè)計(jì).便于電弧焊的設(shè)計(jì).便于電弧焊的設(shè)計(jì).7、便于埋弧焊的設(shè)計(jì).8、便于點(diǎn)焊及縫焊的設(shè)計(jì).其他布置原那么盡能夠平焊防止仰焊減少橫焊一次裝配，盡能夠完成大部分焊接.9、焊條電弧焊接頭方式對接接頭.焊條電弧焊接頭方式T型接頭.焊條電弧焊接頭方式角接接頭.焊條電弧焊接頭方式搭接接頭.接頭過渡方式.接頭過渡方式.電渣焊接頭方式.討論如圖三個(gè)焊件