焊接方法課件

1、 第1節(jié) 焊接方法及其應(yīng)用1（1）如何“引燃”焊接電弧 引論. 焊接電弧一.熔焊 以電弧焊為主2（2）電弧的組成與產(chǎn)熱 電弧的組成： 陰極區(qū)弧柱區(qū)陽極區(qū)（3）直流正接與直流反接 采用直流弧焊電源焊接時(shí)，工件接正極，焊條接負(fù)極，稱為正接。工件接負(fù)極，焊條接正極，稱為反接。用交流弧焊電源焊接時(shí)，不存在正、反接問題。31、焊條電弧焊（手工電弧焊） 電弧將焊條和工件局部加熱到熔化狀態(tài)，焊條端部熔化后的熔滴和熔化的母材融合一起形成熔池，隨著電弧向前移動(dòng)，熔池液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶，最終形成焊縫。（1）焊條電弧焊原理及過程適用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等金屬材料的焊接。適合全位置焊。 4 （2） 焊條及其選用

2、焊條由焊芯和涂層組成。焊芯采用焊接專用金屬絲，它既是電極，又是填充金屬。涂層（藥皮）是礦石粉末、鐵合金粉、有機(jī)物和化工制品等原料按一定比例配制后壓涂在焊芯表面上的。1. 改善焊條的焊接工藝性能;2. 保護(hù)焊接區(qū)域; 氣體熔渣3. 焊縫冶金，提高焊縫性能. 脫氧、去硫、去磷、去氫和滲合金5關(guān)于酸性焊條與堿性焊條 1、酸性焊條藥皮組分氧化性大于堿性焊條藥皮組分。 2、酸性焊條對(duì)水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性不大，焊條在使用前經(jīng)75150烘焙1h；而堿性焊條對(duì)水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊條在使用前經(jīng)350400烘焙12h。 3、酸性焊條電弧穩(wěn)定優(yōu)于 堿性焊條。4、酸性焊條焊縫成形優(yōu)于堿性焊條焊縫成形 6關(guān)

3、于酸性焊條與堿性焊條 5、酸性焊條合金元素過渡效果差；而堿性焊條合金元素過渡效果好； 6、酸性焊條焊縫中的含氫量高；而堿性焊條焊縫中的含氫量低； 7、酸性焊條抗裂性較差；而堿性焊條抗裂性好； 8、酸性焊條焊縫常、低溫沖擊性能低于堿性焊條。酸性焊條：一般場(chǎng)合堿性焊條：非常重要的結(jié)構(gòu)件7焊條的選用原則（結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件）根據(jù)母材金屬類別選擇相應(yīng)同類的焊條。 例如，焊接低碳鋼或低合金鋼時(shí)，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)鋼焊條。而焊接不銹鋼或耐熱鋼時(shí)，則應(yīng)選用相應(yīng)型號(hào)的焊條。應(yīng)保證焊縫性能與母材性能相同或相近；焊條工藝性能要滿足施焊操作的需要。 例如，向下立焊、管道焊接、底層焊、 蓋面焊、重力焊時(shí)，可選用相應(yīng)的專用 焊條。8（

4、1）埋弧焊的基本原理2、埋弧焊9 （2）焊劑的作用 相當(dāng)于焊條的藥皮1.保護(hù)電弧和熔池，防止焊縫金屬的氧化、氮化和合金元素的蒸發(fā)與燒損;2.使焊接過程穩(wěn)定;3.焊劑還有脫氧和滲合金的作用，與焊絲配合使用，使焊縫金屬獲得所需的化學(xué)成分和力學(xué)性能。10焊接效率高：操作機(jī)械化，焊接電流大，焊絲連續(xù)送進(jìn)焊縫質(zhì)量好：熔渣隔絕空氣的保護(hù)效果好，電弧區(qū)主要成分是CO，焊縫金屬中含氮量和含氧量大大降低勞動(dòng)條件好：沒有弧光輻射；自動(dòng)化操作（3） 埋弧焊的優(yōu)缺點(diǎn)適應(yīng)性不強(qiáng)： 1）主要適用于水平位置焊縫焊接； 2）主要適應(yīng)與碳鋼、低合金鋼、不銹鋼的焊接；難以用來焊接鋁、鈦等氧化性強(qiáng)的金屬及其合金； 3）只適于長(zhǎng)直焊

5、縫和大直徑環(huán)焊縫的焊接； 4）電弧電場(chǎng)強(qiáng)度較大，電流小于100A時(shí)，電弧的穩(wěn)定性 不好，因此不適合焊接厚度小于1mm的薄板。 11（1）焊前準(zhǔn)備 焊接區(qū)的清理、開坡口、被焊接件的裝配及固定、安裝電弧引入板和引出板。（2）主要焊接形式平板對(duì)焊：一般采用雙面焊接的方法。有時(shí)為提高效率也可采用單面焊雙面成形的焊接工藝方法。環(huán)焊縫的焊接：焊絲起弧點(diǎn)應(yīng)與環(huán)的中心線偏離一距離（約2040mm）以防止熔池金屬的流淌。（4） 埋弧焊工藝12 （5） 埋弧焊應(yīng)用 埋弧焊主要適用于主要用于壓力容器的環(huán)縫焊和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長(zhǎng)直縫焊接、船舶和潛艇殼體的焊接、大型起重機(jī)械和冶金機(jī)械的焊接等。13 3、氣體保護(hù)焊以

6、熔化極氣體保護(hù)焊為主GMAW 是一種使用持續(xù)送進(jìn)的焊絲作為電極及填充金屬，使用氣體作為保護(hù)氣的弧焊方法.GMAW 也稱為 MIG (Metal Inert Gas) 或者M(jìn)AG（ Metal Active Gas ）。熔敷效率高，高的生產(chǎn)率。14（1）熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG）采用惰性氣體作為保護(hù)介質(zhì)，以焊絲作為電極。MIG焊所用電流較大，熔深較深，適用于焊接825mm的焊件。焊接冶金過程簡(jiǎn)單，容易獲得優(yōu)質(zhì)焊縫15 （2）CO2氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)1) 在隔離空氣保護(hù)焊接熔池和電弧方面效果良好。2) CO2電弧的穿透力強(qiáng)熔深大，而且焊絲的熔化率高，熔敷速度快，生產(chǎn)率高。3)

7、CO2氣體來源廣、價(jià)格低，耗電低，焊接成本只有埋弧焊和焊條手弧焊的4050%左右。4) 適用范圍廣，主要用于焊接低碳鋼、低合金鋼，全位置焊；5) 薄板可焊到1mm左右，最厚幾乎不受限制（采用多層焊）；6) 焊接薄板時(shí)，變形小。7）抗銹能力較強(qiáng)，焊縫含氫量低，抗裂性好。8）焊后不需要清渣。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。16 (3) 鎢極氬弧焊（TIG） 用鎢作為電極，用氬氣進(jìn)行保護(hù)的焊接方法。焊接電流受到限制，主要用于焊薄板。17鎢極氬弧焊的特點(diǎn)與應(yīng)用2.能夠焊接易氧化的有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金、鈦、鈮、鋯等難熔和活性金屬。 3.由于鎢電極的載流能力有

8、限，電弧功率受到限制，致使熔深淺，焊速低，所以TIG 焊一般只適于厚度小于6mm的工件。思考：為了保護(hù)鎢電極，鎢極氬弧焊一般應(yīng)采用直流正接， 還是直流反接？為什么？1.易維持恒定的電弧長(zhǎng)度，焊接過程穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良。18 4、其他熔焊方法電子束焊等離子弧焊激光焊19二、壓焊電阻焊電阻點(diǎn)焊 電阻縫焊 電阻對(duì)焊摩擦焊擴(kuò)散焊超聲波焊高頻焊爆炸焊201、電阻焊利用電流通過焊件及其接觸處所產(chǎn)生的電阻熱將焊件局部加熱到塑性或半熔化狀態(tài)然后在壓力下形成焊接接頭的方法。主要有：電阻點(diǎn)焊、縫焊、電阻對(duì)焊21（1）電阻點(diǎn)焊 用圓柱形電極壓緊工件、通電保持獲得焊點(diǎn)的電阻焊方法22電阻點(diǎn)焊工藝要點(diǎn) 電阻點(diǎn)焊的工藝參

9、數(shù)主要有電流、電壓、焊接時(shí)間和壓力的形式等； 點(diǎn)焊主要用于汽車、飛機(jī)等薄板結(jié)構(gòu)的大批量生產(chǎn)。 點(diǎn)焊時(shí)的分流現(xiàn)象及其防止： 點(diǎn)焊時(shí)已形成的焊點(diǎn)上會(huì)通過一定的電流使待焊點(diǎn)的焊接電流減小的現(xiàn)象。23 用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的盤狀電極代替柱形電極進(jìn)行焊接，獲得相互重疊的連續(xù)焊縫，焊縫具有密封性。 縫焊主要用于低壓容器（如汽車油箱）的焊接。縫焊時(shí)由于分流嚴(yán)重，故其焊接電流一般為點(diǎn)焊時(shí)的1.52倍。（2）電阻縫焊24（3） 電阻對(duì)焊與閃光對(duì)焊252、摩擦焊（1）傳統(tǒng)摩擦焊 常見的方法有旋轉(zhuǎn)式摩擦焊、往復(fù)式摩擦焊等。26（2）攪拌摩擦焊27（3）摩擦焊的特點(diǎn) 摩擦焊的主要優(yōu)點(diǎn)1）焊件接頭品質(zhì)好而穩(wěn)定；2）合適于異種金屬

10、的焊接；3）生產(chǎn)率高；4）金屬變形小，接頭在焊前不需清理，接頭上的飛邊有時(shí)可不去除，焊接時(shí)不需填充材料及保護(hù)，本顯著降低；5）易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作技術(shù)簡(jiǎn)單. 摩擦焊的缺點(diǎn)1）對(duì)非圓形截面工件焊接困難；2）對(duì)于橫截面積很大的工件的焊接亦存在困難。3）對(duì)于難以夾持的零件不易焊接。4）對(duì)于摩擦系數(shù)特別小和易碎的材料難以焊接。5）一次性投資大28三、 釬 焊1、釬焊工藝過程1）將表面清洗好的工件以搭接的形式裝配在一起；2）將釬料放在接頭間隙附近或接頭間隙中間；3）加熱至稍高于釬料熔點(diǎn)的溫度使釬料熔化并充滿間隙；凝固冷卻后即形成接頭。2、釬焊分類1）硬釬焊 (釬料的熔點(diǎn)在450以上) 2) 軟釬焊 (釬料熔點(diǎn)在450以下)軟釬焊29(1) 工件加熱溫度較低，組織和力學(xué)性能變化很小，變形也小。接頭光