金屬工藝 第四篇 焊接 第一章 手工電弧焊課件

1、第四篇 焊接 通過加熱或加壓（或兩者兼用），用填充材料（或不用），使工件產(chǎn)生原子結(jié)合的一種連接方法。1第四篇 焊接焊接分類：1.溶化焊（電弧焊、氣焊、氣體保護(hù)焊、激光焊、等離子焊、電渣焊和電子束焊等）2.壓力焊（摩擦焊、電阻焊、爆炸焊、超聲波焊和氣壓焊等）。3.釬焊。2第一章 手工電弧焊（第四篇 焊接）一、焊接電弧 電?。簝呻姌O間隙間的一種持續(xù)而強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。（兩極：工件與焊條）1.電弧的形成： （空氣不導(dǎo)電，故采用焊條與工件瞬間短路方法引燃電弧。）3一、焊接電弧（第一章 手工電弧焊）2.電弧結(jié)構(gòu)：4一、焊接電?。ǖ谝徽?手工電弧焊）3.電弧的靜特性： 當(dāng)電弧長(zhǎng)略有微小變化時(shí)，電弧電壓變化很

2、小。6二、焊接設(shè)備（第一章 手工電弧焊）包括：電焊機(jī)、連接電纜、電焊鉗以及尖嘴錘、鋼絲刷、面罩、手套等。其中，最常用的電焊機(jī)有：1.交流弧焊機(jī)2.直流弧焊機(jī)7二、焊接設(shè)備（第一章 手工電弧焊）交流弧焊機(jī)型號(hào)：大類名稱 小類名稱 系列品種序號(hào)額定電流 改進(jìn)序號(hào)舉例：B X180 B焊接變壓器 X下降特性 180額定電流180（A）.優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，成本低，噪音小； 電弧不穩(wěn)，一般適用酸性焊條。9二、焊接設(shè)備（第一章 手工電弧焊）2.直流弧焊機(jī)常用1）整流式直流弧焊機(jī). 例：ZXG300 Z焊接整流器. G硅整流. 2）發(fā)電機(jī)式直流弧焊機(jī) 例：AX320 A焊接發(fā)電機(jī).優(yōu)缺點(diǎn)：電弧穩(wěn)定

3、，引弧易，焊接質(zhì)量好，酸堿性焊條均適用；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，成本高，A類噪音大。10三、焊接材料（第一章 手工電弧焊）焊接材料：“涂藥電焊條”即“電焊條”，由焊絲和藥皮兩部分組成。1.焊絲 作用：作電極和填充金屬。舉例（碳素結(jié)構(gòu)鋼焊絲）H08MnA H焊絲用鋼. 08平均含碳0.08%. Mn平均含錳量約1%. A高級(jí)優(yōu)質(zhì).111.焊絲（三、焊接材料（第一章 手工電弧焊）焊條芯簡(jiǎn)稱焊芯。主要作用：作為焊接電弧的一個(gè)電極，與焊件之間導(dǎo)電形成電?。缓感驹诤附舆^程中不斷地熔化，并過渡到熔池中，與熔化的母材共同結(jié)晶形成焊縫。 表14-1 幾種常用焊芯(焊絲)的化學(xué)成分121.焊絲（三、焊接材料（第一

4、章 手工電弧焊）常用焊絲成分：13三、焊接材料（第一章 手工電弧焊）2.藥皮成分：穩(wěn)弧劑， 造氣、造渣劑； 合金劑， 脫氧還原劑， 稀釋劑， 粘結(jié)劑。作用：1）穩(wěn)??； 2）保護(hù)作用； 3）合金化作用；142.藥皮（三、焊接材料（第一章 手工電弧焊）4.脫氧劑： 主要成分是錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁鐵和石墨等，作用是脫去熔池中的氧錳鐵還起脫硫作用5.合金劑： 應(yīng)用錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵和鎢鐵等鐵合金，向熔池中滲加合金元素，使焊縫得到必要的化學(xué)成分。6.粘結(jié)劑： 常使用鉀、鈉水玻璃，將上述各種藥皮成分按比例調(diào)合后牢固地粘涂在焊芯上。16三、焊接材料（第一章 手工電弧焊）3.焊條的酸堿性 焊接后，藥

5、皮熔化，熔渣中含多量酸性或堿性氧化物。根據(jù)化學(xué)成分分酸性電焊條和堿性電焊條。1）酸性電焊條熔渣中含多量的酸性氧化物（SiO2、Ti O2等）焊條優(yōu)缺點(diǎn)：電弧穩(wěn)，飛濺少，易脫渣，抗氣孔能力強(qiáng)； 藥皮氧化性強(qiáng)，抗裂性差。2）堿性電焊條熔渣中含多量的堿性氧化物（CaO、Ca F2等）焊條優(yōu)缺點(diǎn)：藥皮脫氧性強(qiáng)，抗裂性能好；但對(duì)水、油、銹敏感，易產(chǎn)生氣孔（故焊前需烘干）。17三、焊接材料（第一章 手工電弧焊）4.焊條的型號(hào)以碳鋼焊條為例：E 4 3 0 3 其中：E焊條. 43熔敷金屬最低抗拉強(qiáng)度430MPa. （還有“50”、“55”、“60”、“70” 等系列）. 0 全位置焊接（與“1”同；若是“

6、2”，表示只適合平焊或平角焊）. 03鈦鈣型（酸性）藥皮，交直流兩用. （若是“15”、“16”：低氫鈉、鉀型（堿性）藥皮，直流反接）. 常用：E4303、E4316、E5003、E5016等.19三、焊接材料（第一章 手工電弧焊）5.焊條的選擇原則1）同類原則；2）等強(qiáng)度原則；3）重要性原則；4）經(jīng)濟(jì)性原則。20四、手弧焊焊接工藝（第一章 手工電弧焊）1.接頭形式： 常用的接頭形式有對(duì)接、搭接、角接和丁字接等。21四、手弧焊焊接工藝（第一章 手工電弧焊）2.焊縫符號(hào)：按國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2553-84焊縫在圖樣上的符號(hào)表示法作了詳細(xì)規(guī)定。焊縫標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)包括：基本符號(hào)（如V）， 輔助符號(hào)（如、），

7、補(bǔ)充符號(hào)（墊板、現(xiàn)場(chǎng)焊等）和指引線構(gòu)成。22四、手弧焊焊接工藝（第一章 手工電弧焊）3.焊接接頭金屬的組織與性能 23四、手弧焊焊接工藝（第一章 手工電弧焊）4.焊接規(guī)范1）焊條直徑（由焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和對(duì)焊縫質(zhì)量要求等決定）2）焊接電流（由焊條直徑、焊條種類（堿性略?。?、焊件厚度和焊縫位置決定）3）焊接速度4）電弧長(zhǎng)度24五、焊接缺陷（第一章 手工電弧焊） 手弧焊常見的缺陷有焊縫形狀和尺寸不正確、燒穿、焊瘤、氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、未熔合、咬邊等 一、焊接缺陷的危害 1產(chǎn)生應(yīng)力集中 2引起裂紋、縮短使用壽命 3. 造成脆斷26五、焊接缺陷（第一章 手工電弧焊）二、焊接缺陷 (一

8、)氣孔 氣孔使焊接實(shí)際截面積減小，降低其強(qiáng)度和塑性，特別是韌性。預(yù)防措施：烘干焊條，仔細(xì)清理焊件的待焊表面及附近區(qū)域；采用合適的焊接電流、正確操作等 (二)夾渣焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣，夾渣對(duì)焊接質(zhì)量的影響與氣孔相同產(chǎn)生原因：坡口角度小、焊件表面不清潔、電流小、焊接速度過大等。焊工若操作不正確，也會(huì)產(chǎn)生夾渣。27五、焊接缺陷（第一章 手工電弧焊）冷裂紋： （1）形態(tài)和特征： 焊縫區(qū)和熱影響區(qū)都可能產(chǎn)生冷裂紋 。（2）防止措施： 選用堿性焊條； 焊條和焊劑在使用前要嚴(yán)格烘干； 清除焊絲和坡口及兩側(cè)母材的銹、油、水，減少氫的來源； 焊前預(yù)熱，焊后緩冷； 采取合理焊接順序等工藝措施； 焊后進(jìn)行

9、熱處理，消除焊接殘余應(yīng)力29五、焊接缺陷（第一章 手工電弧焊）（四）未焊透： 焊接時(shí)接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象為未焊透； 產(chǎn)生原因：坡口角度或間隙太小、鈍邊過厚、坡口不潔、焊條太粗、焊速太快、焊接電流過小及操作不當(dāng)?shù)人隆?（五）未熔合： 指焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結(jié)合的部分。 （六）咬邊： 由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)或操作工藝不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷稱為咬邊。30六、焊接應(yīng)力與變形（第一章 手工電弧焊） 一、焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因：在焊接過程中，對(duì)焊件進(jìn)行局部的不均勻的加熱，會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生原因：加熱不均, 各處熱脹量不同，又是整體，各部分互相限制。內(nèi)應(yīng)力通

10、過變形自發(fā)釋放趨勢(shì)，拉應(yīng)力（指對(duì)焊縫外部材料）部分縮短，壓應(yīng)力部分伸長(zhǎng)。焊接產(chǎn)生的變形有多種形式。圖14-13是最常見的幾種基本焊接變形形式：31六、焊接應(yīng)力與變形（第一章 手工電弧焊）焊接變形形式：32六、焊接應(yīng)力與變形（第一章 手工電弧焊）一、防止與減小焊接應(yīng)力與變形的措施（一）工藝措施1反變形法： 2. 裕量法： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在工件下料尺寸上加一定裕量，通常為工件尺寸的0.1一0.2，以補(bǔ)充焊后的收縮。3剛性夾持法 ：4選擇合理的焊接次序 ：33一、防止與減小焊接應(yīng)力與變形的措施（六、焊接應(yīng)力與變形（第一章 手工電弧焊）(二)矯正焊接變形的方法1機(jī)械矯正法: 是利用機(jī)械外力的作用，來矯正變形。2火焰矯正法: 利用氧乙炔焰等熱源在焊件適當(dāng)部位上加熱，使焊件在冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生新的變形，以矯正焊接所產(chǎn)生的變形。 (三)減小焊接應(yīng)力的工藝措施1選擇合理的焊接次序 2預(yù)熱法: 最有效的減小焊接應(yīng)力的方法是焊前預(yù)熱即在焊前將工件預(yù)熱到350440，然后再進(jìn)行焊接。3焊后熱處理: 焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火。具體做法是，焊后將焊件均勻加熱到600650，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻。34思考和練習(xí)題（第一章 手工電弧焊）1焊接電弧是怎樣一種現(xiàn)象?電弧中各區(qū)的溫度如何分布?用直流或交流電焊機(jī)