金屬連接成形.Convertor

材料加工工程系劉少平制作材料熱加工基礎(chǔ)材料科學(xué)與工程學(xué)院遼寧工程技術(shù)大學(xué)第三篇金屬的連接成形第一章金屬連接成形原理及途徑第二章連接成形的主要工藝第三章常用金屬材料的焊接第三篇金屬的連接成形目錄第一章連接成形原理及途徑一、連接成形的本質(zhì)連接成形工藝有：①可拆式連接：螺栓連接、摩擦連接②不可拆式連接：焊接、粘接、鉚接其中焊接是現(xiàn)代制造技術(shù)中重要的金屬連接技術(shù)。焊接成形技術(shù)的本質(zhì)在于：利用加熱或加壓的方法，使分離的物質(zhì)通過原子間或分子間的結(jié)合，彼此接近晶格的距離（0.3～0.5nm）形成金屬鍵并產(chǎn)生原子或分子間的結(jié)合力，從而成為一體的工藝方法。§1金屬連接成形原理二、連接成形的特點(diǎn)與切削加工、壓力加工、鑄造、熱處理一起構(gòu)成了現(xiàn)代金屬加工技術(shù)。在汽車、船舶、飛機(jī)、航天、石油化工、橋梁、建筑、交通、電力電子等部門得到廣泛的應(yīng)用。與鉚接比有如下特點(diǎn)：1、連接性能好。焊接接頭的力學(xué)性能、耐高低溫、高壓性能和導(dǎo)電性、耐腐蝕性、耐磨性、密封性等均可達(dá)到與母材性能一致。例，120萬kW核電站鍋爐，外徑6400mm，壁厚200mm，高13000mm，耐壓17.5MPa。使用溫度350℃2、與鉚接相比，結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)約材料，制造周期短，成本低。簡化工藝，能以小拼大，被喻為神奇的“鋼鐵裁縫”。3、焊接的不足之處①結(jié)構(gòu)無可拆性。②焊接時局部加熱，焊接接頭的組織和性能與母材相比會發(fā)生變化；焊接接頭產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力、焊接變形和焊接裂紋等缺陷。③焊接缺陷的隱避性，如裂紋、氣孔、未熔合和未焊透、夾渣等，容易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的早期破壞。如比利時大橋、采油平臺、儲罐等。（一）液相焊接利用熱源加熱待焊部位，使之發(fā)生熔化，凝固結(jié)晶后實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合。熔化焊屬于最典型的液相焊接。除了被連接的母材（同質(zhì)或異質(zhì)）、還可填加同質(zhì)或非同質(zhì)的填充材料。常用的填充材料是焊條或焊絲?！?連接成形途徑和方法一、焊接方法的分類大多數(shù)焊接方法都需要借助加熱或加壓?；蛲瑫r實(shí)施加熱和加壓，以實(shí)現(xiàn)原子結(jié)合。從冶金的角度來看，可將焊接分為三大類：（二）固相焊接固相焊接屬于典型的壓力焊方法。因?yàn)楣滔嗪附訒r，必須利用壓力使待焊部位的表面在固態(tài)下直接緊密接觸，并使待焊表面的溫度升高（但一般低于母材金屬熔點(diǎn)），通過調(diào)節(jié)溫度、壓力和時間以保證充分進(jìn)行擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合。在預(yù)定的溫度（利用電阻熱、摩擦熱、超聲振蕩等）緊密接觸時，金屬內(nèi)的原子獲得足夠能量、增大活動能力，可在待焊界面上進(jìn)行相互擴(kuò)散，從而形成固相連接接頭。（三）固－液相焊接固－液相焊接，就是待焊表面并不直接接觸，而是通過兩者毛細(xì)間隙中的中間液相相互聯(lián)系。于是，在待焊的同質(zhì)或異質(zhì)固態(tài)母材與中間液相之間存在兩個固－液界面，通過固－液相間原子充分?jǐn)U散，可實(shí)現(xiàn)原子間的結(jié)合。釬焊即屬此類，形成中間液相的填充材料稱為釬料。根據(jù)釬料熔點(diǎn)不同可分為：（1）軟釬焊熔點(diǎn)低于450℃（2）硬釬焊熔點(diǎn)高于450℃二、焊接熱源的種類及特征1、電弧熱利用氣體介質(zhì)中放電過程所產(chǎn)生的熱能作為焊接熱源，是目前焊接熱源中應(yīng)用最為廣泛的一種，如手工電弧焊、埋弧自動焊等。2、化學(xué)熱利用可燃?xì)怏w（氧、乙炔等）或鋁、鎂熱劑燃燒時所產(chǎn)生的熱量作為焊接熱源，如氣焊。這種熱源在一些電力供應(yīng)困難和邊遠(yuǎn)地區(qū)仍起重要的作用。3、電阻熱利用電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的電阻熱作為焊接熱源，如電阻焊和電渣焊。采用這種熱源所實(shí)現(xiàn)的焊接方法，都具有高度的機(jī)械化和自動化，有很高的生產(chǎn)率，但耗電量大。4、高頻熱源對于有磁性的被焊金屬，利用高頻感應(yīng)所產(chǎn)生的二次電流作為熱源，在局部集中加熱，實(shí)質(zhì)上也屬電阻熱。由于這種加熱方式熱量高度集中，故可以實(shí)現(xiàn)很高的焊接速度，如高頻焊管等。5、摩擦熱由機(jī)械摩擦而產(chǎn)生的熱能作為焊接熱源，如摩擦焊。6、電子束在真空中，利用高壓高速運(yùn)動的電子猛烈轟擊金屬局部表面，使這種動能轉(zhuǎn)化為熱能作為焊接熱源，如電子束焊。7、激光束通過受激輻射而使放射增強(qiáng)的單色光子流，即激光，它經(jīng)過聚焦產(chǎn)生能量高度集中的激光束作為焊接熱源。焊接方法熔化焊壓力焊釬焊氣焊電弧焊電渣焊電子束焊激光焊手工電弧焊氣體保護(hù)焊埋弧焊氬弧焊CO2焊電阻焊摩擦焊擴(kuò)散焊高頻焊點(diǎn)焊縫焊對焊烙鐵釬焊火焰釬焊爐中釬焊焊接方法的分類§3熔焊原理及過程一、熔化焊的本質(zhì)及特點(diǎn)所有的焊接方法中，熔焊是目前焊接生產(chǎn)中應(yīng)用最多的一類焊接方法。對大型、高參數(shù)（高溫、高壓下運(yùn)行）設(shè)備，如大噸位船舶、艦艇、發(fā)電設(shè)備、核能裝置、鍋爐、化工容器等的制造中，幾乎全部采用熔焊。

熔化焊是焊接利用熱源將分離的兩個固態(tài)物質(zhì)局部加熱到熔化狀態(tài)，形成熔池，隨熱源的移動，熔池也隨之移動，熔池中的液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶后形成焊縫，從而將兩個焊件連接成一個整體的焊接方法。其實(shí)質(zhì)是達(dá)到原子間距0.3~0.5nm。在熔焊過程中，焊接熱源首先將焊接處的母材及填充金屬加熱熔化形成熔池，熔池金屬與周圍的高溫固體母材金屬緊密接觸，充分的浸潤，待焊接熱源離開，溫度降低，液態(tài)的熔池金屬冷卻凝固，形成同母材長合在一起的聯(lián)生結(jié)晶，成為原子結(jié)合的接頭。形成熔池形成焊縫和接頭二、熔化焊的三要素1、熱源能量要高度集中，溫度要高。以保證金屬快速熔化，減小熱影響區(qū)。常用的熱源有電弧、等離子弧、電渣熱、電子束和激光。2、熔池的保護(hù)可分為渣保護(hù)、氣保護(hù)和渣—?dú)饴?lián)合保護(hù)三種方式。起到防止氧化，脫氧、脫硫、脫磷和焊縫合金化作用。3、填充金屬保證焊縫填滿及給焊縫帶入有益的合金元素，并達(dá)到力學(xué)性能。主要有焊芯和焊絲。三、焊接接頭的組織與性能1-焊縫區(qū)2-熔合區(qū)3-熱影響區(qū)4-母材熔焊熱源在熔化焊縫區(qū)金屬的同時，向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起附近未熔化區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。這個受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域叫熱影響區(qū)。低碳鋼一般分為四個區(qū)域：熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。（一）不易淬火鋼低碳鋼和某些低合金鋼（不易淬火鋼）的HAZ（HeatAffectedZone）可分為四個區(qū)：1、熔合區(qū)也叫做半熔化區(qū)。是焊縫與母材相鄰的部位（溫度處于固液相線之間），范圍很窄。在化學(xué)成分上和組織性能上都有較大的不均勻性，對焊接接頭的強(qiáng)度、韌性都有很大的影響。Q235雙面埋弧焊20×2、過熱區(qū)溫度范圍處在固相線以下1100℃韌性很低，常在過熱粗晶區(qū)產(chǎn)生脆化或裂紋。加熱溫度過高并以較快速度冷卻時，先共析鐵素體或滲碳體從奧氏體晶界沿一定晶面向晶內(nèi)生長并呈針片狀析出。452×452×3、相變重結(jié)晶區(qū)也叫正火區(qū)。母材金屬加熱到Ac3溫度以上的區(qū)域，發(fā)生重結(jié)晶（即鐵素體和珠光體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體），在空氣中冷卻就會得到均勻而細(xì)小的珠光體和鐵素體。在HAZ中塑性和韌性都最好，所處的溫度范圍約在Ac3~1000℃20×20鋼雙面埋弧焊452×4、不完全重結(jié)晶區(qū)熱影響區(qū)中處于Acl~Ac3之間范圍內(nèi)。只有一部分組織發(fā)生了相變重結(jié)晶過程，成為晶粒細(xì)小的鐵素體和珠光體，另一部分始終未能溶入奧氏體的鐵素體，成為粗大的鐵素體。晶粒大小和組織不均勻，力學(xué)性能不佳。250X452×（二）易淬火鋼1、完全淬火區(qū)處于Ac3以上的區(qū)域。鋼的淬硬傾向較大，焊后得到淬火組織（馬氏體）?？拷缚p附近（相當(dāng)于低碳鋼的過熱區(qū)），晶粒嚴(yán)重長大，得到粗大的馬氏體。相當(dāng)于正火區(qū)的部位得到細(xì)小的馬氏體。15MnV600×過熱區(qū)：板條M+A′焊縫區(qū)和過熱區(qū)2、不完全淬火區(qū)母材被加熱到Acl~Ac3溫度之間的熱影響區(qū)。原鐵素體保持不變，有不同程度的長大，形成馬氏體-鐵素體的組織。3、回火區(qū)（低于Acl以下的區(qū)域）如果母材在焊前是調(diào)質(zhì)狀態(tài)，低于焊前調(diào)質(zhì)溫度的部位，其組織性能不發(fā)生變化。熱影響區(qū)高于此溫度的部位，組織性能將發(fā)生變化，出現(xiàn)軟化現(xiàn)象（也叫回火軟化區(qū)）。5000×30CrSiNiMoVA過熱區(qū)電鏡焊縫屬鑄態(tài)組織，由于按等強(qiáng)原則選擇的焊接材料，強(qiáng)度不低于母材，韌度也接近母材，只是塑性略有降低。塑性和韌度最低區(qū)域是熔合區(qū)和過熱區(qū)。原因是晶粒粗大、拉應(yīng)力也最大，是接頭中最薄弱的部位。改善的途徑是：合理選擇焊接方法、接頭形式與焊接規(guī)范；控制焊后冷卻速度；盡量減小熱影響區(qū)范圍、細(xì)化晶粒以降低脆性；可焊后熱處理改善接頭的組織和性能；盡量選擇低碳、低氫的焊接材料和低碳、低硫和磷的母材。（三）改善焊接接頭組織和性能的途徑由于焊接局部高溫加熱而造成焊件上溫度分布不均勻，導(dǎo)致在焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了焊接應(yīng)力與變形。焊接應(yīng)力是引起脆性斷裂、疲勞斷裂、應(yīng)力腐蝕斷裂和失穩(wěn)破壞的主要原因；焊接變形使結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸精度難以達(dá)到技術(shù)要求，直接影響結(jié)構(gòu)的制造質(zhì)量和使用性能。變形是物體在外力或溫度等因素的作用下，其形狀和尺寸發(fā)生變化。應(yīng)力是存在于物體內(nèi)部的、受外力作用或其他因素引起物體內(nèi)部之間相互作用力，叫做內(nèi)力。物體單位截面積上的內(nèi)力叫做應(yīng)力。四、焊接應(yīng)力與變形（一）焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因1、焊件的不均勻受熱（1）長板條中心加熱引起的應(yīng)力與變形①基本規(guī)律：加熱時，焊縫區(qū)受壓應(yīng)力，兩邊受拉應(yīng)力，焊件沿焊縫長度方向增長。

②基本原因：焊接時對焊件進(jìn)行了局部不均勻加熱，焊接區(qū)金屬的膨脹、收縮受到阻礙所致。（2）長板條一側(cè)加熱引起的應(yīng)力與變形2、焊縫金屬的收縮3、金屬組織的變化4、焊件的剛性和拘束（二）焊接變形的種類及其影響因素焊接變形分為5種基本變形形式：收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形。焊接變形的基本形式1、收縮變形焊件尺寸比焊前縮短的現(xiàn)象稱為收縮變形。（1）縱向收縮變形（2）橫向收縮變形橫向收縮變形縱向收縮變形縱向收縮縱向收縮2、角變形角變形產(chǎn)生的根本原因是由于焊縫的橫向收縮沿板厚分布不均勻所致。3、彎曲變形彎曲變形是由于焊縫的中心線與結(jié)構(gòu)截面的中性軸不重合或不對稱、焊縫的收縮沿焊件寬度方向分布不均勻而引起的。（1）縱向收縮引起的彎曲變形（2）橫向收縮引起的變曲變形4、波浪變形常發(fā)生于板厚小于6mm的薄板焊接過程中，又稱之為失穩(wěn)變形。工字梁的扭曲變形5、扭曲變形產(chǎn)生扭曲變形的原因主要是焊縫角變形沿焊縫長度方向分布不均勻。（三）控制焊接變形和應(yīng)力的措施1、焊前預(yù)熱目的是減小各部分溫差，降低接頭冷卻速度，從而減小焊接變形。預(yù)熱溫度一般在400℃2、選擇合理的焊接順序（1）盡量使焊縫自由收縮，減小殘余應(yīng)力（2）對稱焊縫采用分散對稱焊3、加熱減應(yīng)區(qū)600~700℃在焊接前加熱圖示減應(yīng)區(qū)，焊接后，整個框架在熱塑性狀態(tài)下縮短，應(yīng)力釋放。圖示中部桿件斷裂，由于結(jié)構(gòu)剛性大，焊縫不能自由收縮，焊接后仍易開裂，若選框架左右兩桿中段為減應(yīng)區(qū)，加熱后框架膨脹并使斷裂的間隙增大，焊后焊縫與減應(yīng)區(qū)一起冷卻收縮，這樣就可以消除或減小焊接應(yīng)力。被加熱的部位叫做“減應(yīng)區(qū)”。適合于鑄鐵的焊補(bǔ)。4、反變形法焊前預(yù)測焊接變形量和變形方向，在焊前組裝時將被焊工件的焊接方向變形相反的方向進(jìn)行人為的變形，已達(dá)到抵消焊接變形的目的。5、剛性固定法利用卡具、胎具等強(qiáng)制手段，以外力固定被焊工件減少焊接變形。（四）消除焊接變形和應(yīng)力的措施1、消除焊接應(yīng)力的方法（1）錘擊焊縫焊后用圓頭小錘對紅熱狀態(tài)的焊縫錘擊，以延展焊縫，使應(yīng)力得以釋放。（2）焊后熱處理（焊后回火）去應(yīng)力退火，效果較好。碳鋼或低合金鋼整體加熱到580~680℃（3）機(jī)械拉伸微量塑性拉伸降低殘余應(yīng)力。如水壓試驗(yàn)1.2~1.5倍工作應(yīng)力。2、矯正焊接焊接變形的措施（1）機(jī)械矯正利用壓力或錘擊產(chǎn)生塑性變形，以抵消焊接變形。適合塑性好、厚度不大的焊件。（2）火焰矯正利用氧乙炔焰加熱拉應(yīng)力小三角區(qū)，通過塑性變形釋放應(yīng)力。加熱溫度一般600~800℃（一）焊接缺陷焊接過程中，由于設(shè)計(jì)、工藝及操作不當(dāng)所產(chǎn)生的不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的弊端。影響焊縫的美觀、減小有效的承載截面積、造成應(yīng)力集中等，直接影響焊接結(jié)構(gòu)使用過程中的可靠性。按其位置不同，可分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷。按危害的程度，可分為面積型和體積型缺陷。

通常將缺陷分成六種類型，分別是：裂紋、孔穴、固體夾渣、未焊透和未熔合、形狀缺陷和其它缺陷。五、焊接缺陷與檢驗(yàn)GB6417-86金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明1、焊接裂紋在焊接應(yīng)力及其它致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部區(qū)域金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。具有尖銳的缺口和長寬比大的特征，是焊接結(jié)構(gòu)中最危險(xiǎn)的缺陷。1－熱影響區(qū)2－縱向裂紋3－間斷裂紋4－弧坑裂紋5－橫向裂紋6－枝狀裂紋7－放射狀裂紋按裂紋的外觀形貌和產(chǎn)生的部位分橫向、縱向、弧坑、放射狀、枝狀和間斷裂紋等。按裂紋產(chǎn)生的溫度范圍劃分熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋。2、氣孔焊接時，熔池中的氣泡在凝同時未能逸出而殘留下來所形成的空穴稱為氣孔。從形狀上分，有球狀氣孔、條蟲狀氣孔；從數(shù)量上可分單個氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均布?xì)饪?，密集狀和鏈狀分布?xì)饪字?；按氣孔?nèi)氣體成分氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪住⒁谎趸細(xì)饪?、氧氣孔等。位置?危害：氣孔減少焊縫有效截面積，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強(qiáng)度，降低塑性，還會引起泄漏。3、固體夾雜（1）夾渣焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣。其形狀較復(fù)雜，一般呈線狀、長條狀、顆粒狀及其它形式。主要發(fā)生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位。焊道形狀發(fā)生突變或存在溝的部位也容易產(chǎn)生夾渣。（2）夾鎢鎢極氬弧焊時，使鎢的顆粒進(jìn)入焊縫金屬中而造成夾鎢，焊接鎳鐵合金時，則其與鎢形成合金，即使用X射線探傷也很難發(fā)現(xiàn)。4、未熔合和未焊透（1）未熔合在焊縫金屬和母材之間或焊道金屬與焊道金屬之間末完全熔化結(jié)合的部分稱為未熔合。常出現(xiàn)在坡口的側(cè)壁、多層焊的層間及焊縫的根部。（2）未焊透焊接時，母材金屬之間應(yīng)該熔合而未焊上的部分稱為未焊透。出現(xiàn)在單面焊的坡口根部及雙面焊的坡口鈍邊5、形狀缺陷（1）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)生溝槽或凹陷稱為咬邊。在立焊及仰焊位置容易發(fā)生咬邊，在角焊縫上部邊緣也容易產(chǎn)生咬邊。（2）焊瘤焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外末熔化的母材上所形成的金屬瘤稱為焊瘤。存在于焊縫表面，在其下面往往伴隨著未熔合、未焊透等缺陷。（3）燒穿和下塌焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫燒穿。燒穿容易發(fā)生在第一道焊道及薄板對接焊縫或管子對接焊縫中。穿過單層焊縫根部或在多層焊接接頭中穿過前道熔敷金屬塌落的過量焊縫金屬稱為下塌。燒穿下塌（4）錯邊和角變形由于兩個焊件沒有對正而造成板的中心的平行偏差稱為錯邊。當(dāng)兩個焊件沒有對正而造成它們的表面不平行或不成預(yù)定角度稱為角變形。（5）焊縫尺寸、形狀不符合要求尺寸缺陷指焊縫的幾何尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。焊縫形狀缺陷是指焊縫外觀粗糙、魚鱗波高低不等、寬窄發(fā)生突變、焊縫與母材非圓滑過渡等。6、其它缺陷（1）電弧擦傷在焊縫坡口外部引弧時產(chǎn)生于母材金屬表面上的局部損傷。如果在坡口外隨意引弧，有可能形成弧坑而產(chǎn)生裂紋。（2）飛濺熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象稱為飛濺。不同藥皮成分的焊條和不同的焊接方法具有不同的飛濺損失。（二）焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是焊接生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，在焊前和焊接過程中對影響焊接質(zhì)量的因素認(rèn)真檢查，以防止和減少焊接缺陷的產(chǎn)生。焊后根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對缺陷和性能進(jìn)行檢驗(yàn)，確保安全運(yùn)行。分破壞性檢驗(yàn)和非破壞性檢驗(yàn)兩大類。破壞性檢驗(yàn)分化學(xué)成分分析、金相組織分析、力學(xué)性能試驗(yàn)、化學(xué)性能檢驗(yàn)等；非破壞性檢驗(yàn)由于不對產(chǎn)品產(chǎn)生損害，因而在焊接質(zhì)量檢驗(yàn)中占有重要地位。非破壞性檢驗(yàn)包括外觀檢驗(yàn)、致密性檢驗(yàn)、射線檢驗(yàn)、超聲波檢驗(yàn)、磁力探傷、渦流探傷、聲發(fā)射檢驗(yàn)、滲透探傷等。1、外觀檢查在一般通過肉眼觀察，借助于標(biāo)準(zhǔn)樣板、量規(guī)和放大鏡等工具來進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)之前要將焊縫附近10～20mm上的飛濺及其它污物清理干凈；合金鋼焊接產(chǎn)品要進(jìn)行兩次，既焊后和經(jīng)過15～30天以后；對未填滿的弧坑要特別仔細(xì)檢查，因可能會有星形散射狀裂紋。測焊縫余高測焊腳的高度測角焊縫有效厚度2、致密性檢驗(yàn)在儲存液體或氣體的焊接容器，其貫穿型缺陷如裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等，可用致密性檢驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)。（1）煤油試驗(yàn)常用于檢查敞開型容器、貯存石油、汽油的固定式儲器和同類型的其它產(chǎn)品。其方法如下：在比較容易修補(bǔ)和發(fā)現(xiàn)缺陷的一面，將焊縫涂上白粉水溶液，干燥后，將煤油仔細(xì)的涂在焊縫的另一面上。煤油粘度和表面張力小、滲透性強(qiáng)，有透過極小的貫穿性缺陷的能力，有貫穿性缺陷時，在白粉涂過的表面上顯示油斑。（2）載水試驗(yàn)常用于不受壓力的容器或敞口容器的檢查。其方法如下：將容器的全部或部分充水，觀察表面是否有水滲出，如沒有視為合格。（3）水沖試驗(yàn)常用于檢查大型敞口容器如船體甲板密封性的檢查。方法如下：在焊縫的一側(cè)用高壓水流噴射，另一面觀察是否有水滲出。噴射方向與焊縫表面夾角不應(yīng)小于70°，噴嘴直徑要大于15mm，水壓應(yīng)是垂直面上的反射水環(huán)直徑大于400mm。檢查垂直焊縫時要從下到上。（4）沉水試驗(yàn)常用于檢查小型容器，如飛機(jī)、汽車的汽油箱等。方法如下：將工件浸入到水中，然后充灌壓縮空氣，為便于發(fā)現(xiàn)缺陷，被檢焊縫要在水下約20～40mm的深處，當(dāng)有貫穿性缺陷時，有缺陷的部位有氣泡出現(xiàn)。（5）吹氣實(shí)驗(yàn)其方法如下：用壓縮空氣對焊縫的一面猛吹，在焊縫的另一側(cè)涂上肥皂水，有缺陷時產(chǎn)生肥皂泡。壓力要大于405.3kPa（4個大氣壓），距離小于30mm。3、受壓容器的整體強(qiáng)度檢驗(yàn)用來檢驗(yàn)焊接產(chǎn)品的接頭強(qiáng)度是否符合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。常用于貯存液體或氣體的受壓容器的檢查上?？煞謨深悾阂活愂瞧茐男詮?qiáng)度試驗(yàn)；另一類是超載試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)時試驗(yàn)載荷的性質(zhì)與工作載荷性質(zhì)相同，負(fù)載要加到破壞為止，用破壞載荷和正常工作載荷的比值說明產(chǎn)品的強(qiáng)度情況，達(dá)到或超過為合格；超載試驗(yàn)時，對產(chǎn)品所加載荷超過工作載荷的一部分，如25％、50％觀察焊縫是否出現(xiàn)裂紋及產(chǎn)品變形的部分是否符合要求來判斷是否合格。受壓容器要求100％接受這種檢查。（1）水壓試驗(yàn)用作焊接容器的致密性和強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)時，將容器充滿水，徹底排除空氣，用水壓機(jī)加一靜水壓力，一般為工作壓力1.25～1.5倍。持續(xù)一定時間降到工作壓力，并用0.4～0.5Kg的小錘沿焊縫邊緣15～20mm的地方輕輕敲擊，發(fā)現(xiàn)漏水或潮濕為不合格。（2）氣壓試驗(yàn)也用作焊接容器的致密性和強(qiáng)度試驗(yàn)。比水壓試驗(yàn)更為靈敏，但危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于受壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時，氣壓一般為工作壓力1.05倍，且必須要采取安全措施?；驹恚鸿F磁材料被磁化后，其表面和近表面的缺陷處磁力線發(fā)生變形，逸出工件表面，用一定方法將漏磁場檢測出來，在合適光照下目視可見的磁痕，進(jìn)而確定缺陷的位置、形狀、大小和深度。4、表面缺陷的檢驗(yàn)（1）磁力探傷磁力探傷是通過對鐵磁材料進(jìn)行磁化所產(chǎn)生的漏磁場，來發(fā)現(xiàn)表面或近表面缺陷的無損檢驗(yàn)法。包括磁粉法、磁敏探頭法和錄磁法。通過在被檢工件表面涂敷含有著色劑或熒光物質(zhì)且具有高度滲透能力的滲透液，在液體對固體表面的濕潤作用和毛細(xì)管作用下，滲透液滲入被檢工件表面開口缺陷中，然后將工件表面多余的滲透液清洗干凈，待工件干燥后再在工件表面涂上一層顯像劑，將缺陷中的滲透液在毛細(xì)作用下重新吸附到工件表面，從而形成缺陷的痕跡。通過直接目視等方法，觀察缺陷痕跡或熒光圖像對缺陷進(jìn)行評定。（2）滲透探傷滲透清洗顯像檢測著色探傷的探傷過程預(yù)清洗滲透清洗干燥顯像觀察射線探傷是利用X射線或γ射線可以穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的性質(zhì)來發(fā)現(xiàn)物質(zhì)內(nèi)部缺陷的一種無損探傷方法。按所使用的射線源種類，分X射線探傷、γ射線探傷、高能X射線等。5、內(nèi)部缺陷的無損探傷（1）射線探傷X射線產(chǎn)生裝置示意圖1-高壓變壓器2-燈絲變壓器3-X射線4-陽極5-X射線管6-電子7-陰極γ射線是由放射性物質(zhì)（60Co、192Ir等）內(nèi)部原子核的衰變過程產(chǎn)生的。最常用的射線照相法探傷是根據(jù)被檢工件與其內(nèi)部缺陷介質(zhì)對射線能量衰減程度的不同，使得射線透過工件后的強(qiáng)度不同，使缺陷能在射線底片上顯示出來的方法。射線照相法原理1-X射線2-工件3-膠片4-底片黑度變化射線照相法探傷過程按其工作原理分脈沖反射法等；按顯示缺陷的方式分A型、B型、C型和3D型顯示超聲波探傷等；按所使用的波型可分為縱波法、橫波法、表面波法和板波法探傷；按聲耦合的方式可分直接接觸法和液浸法超聲被探傷等。（2）超聲波探傷是利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種無損檢測方法。主要用于檢測金屬或非金屬材料的內(nèi)部缺陷。具有成本低、操作方便、檢測厚度大、對人和環(huán)境無害等優(yōu)點(diǎn)。但也存在如探傷不直觀、難以確定缺陷的性質(zhì)、評定結(jié)果在很大程度上受操作者技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)的影響及不能給出永久性記錄等缺點(diǎn)。當(dāng)高頻電壓加于晶片兩面電極上時，由于逆壓電效應(yīng)，晶片會在厚度方向產(chǎn)生伸縮變形的機(jī)械振動。若晶片與工件表面有良好耦合時，機(jī)械振動就以超產(chǎn)波形式傳播進(jìn)去，用于發(fā)射。反之當(dāng)晶片受到超聲波作用（實(shí)際上使遇到異質(zhì)界面反射回來）而發(fā)生伸縮變形時，正壓電效應(yīng)又會使晶片兩表面產(chǎn)生不同極性電荷，形成超聲頻率的高頻電壓，用于接收。超聲波是頻率大于20000Hz的機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程。因此，是超聲頻率的機(jī)械波。探傷中常用的超聲波其頻率為0.5~10MHz。脈沖反射法是應(yīng)用最廣的方法。其基本原理是將一定頻率間斷發(fā)射的超聲波（稱脈沖波）通過一定介質(zhì)（稱耦合劑）的耦合傳入工件，當(dāng)遇到異質(zhì)界面（缺陷或工件底面）時，超聲波產(chǎn)生反射，回波（反射波）為儀器接收并以電脈沖信號在示波屏上顯示出來，由此判斷缺陷的有無，以及進(jìn)行定位、定量和評定。利用壓電效應(yīng)使壓電晶片發(fā)射和接收超聲波，使發(fā)現(xiàn)缺陷成為可能。其裝置是超聲波探頭也叫換能器。A型顯示脈沖反射法超聲波探傷主要特點(diǎn)是示波屏上縱座標(biāo)代表反射波的振幅，橫坐標(biāo)代表超聲波的傳播時間。它雖不能實(shí)現(xiàn)缺陷成象的目的，但卻是脈沖回波超聲波成象的基礎(chǔ)。A型脈沖反射式超聲波探傷儀原理框圖超聲波探傷過程超聲波探傷過程超聲波探傷過程第二章連接成形的主要工藝§1電弧焊利用電弧作為焊接熱源的熔化焊方法，稱為電弧焊。一、焊接電弧的物理基礎(chǔ)（一）電弧的產(chǎn)生電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，它是帶電粒子通過兩電極之間氣體空間的一種導(dǎo)電過程。氣體導(dǎo)電必須具備兩個條件：①兩電極之間有帶電粒子；②兩電極之間有電場。帶電粒子在電場作用下運(yùn)動形成電流，從而使兩電極之間氣體空間成為導(dǎo)體，形成電弧。焊接電弧氣體放電現(xiàn)象條件有帶電粒子電極兩端有電壓降（碰撞傳遞能量）氣體電離陰極電子發(fā)射氣體的電離：熱電離、場致電離、光電離。陰極電子發(fā)射：熱發(fā)射、場致發(fā)射、光發(fā)射和粒子碰撞發(fā)射。1、電弧結(jié)構(gòu)及壓降分布焊接電弧分為三個區(qū)：陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)。陽極和陰極上有陰極斑點(diǎn)和陽極斑點(diǎn)（電流密度大，溫度高，發(fā)出光亮的點(diǎn)），各區(qū)分布如下：1）弧柱區(qū)的溫度最高，但熱量大部分通過對流的形式流失了，對加熱工件的貢獻(xiàn)不大，焊接時主要應(yīng)用兩極產(chǎn)熱。（二）電弧的構(gòu)成及特性電弧焊焊接過程2）陰極區(qū)的熱量用于對陰極加熱，這部分熱量可用于加熱填充材料或工件；3）陽極區(qū)的熱量主要用于加熱工件和填充材料，多數(shù)情況下，陽極區(qū)和陰極區(qū)相比，陰極區(qū)產(chǎn)熱量相對較高。其壓降分布如圖，電弧電壓為Ua：Ua=UA+UC+UK1）弧柱對整個的焊接電弧起到主要的作用。2）當(dāng)電流一定時，電弧電壓大小與電弧的弧長成正比?；￠L增加，電弧電壓增大。2、電弧的靜特性一定長度的電弧穩(wěn)定燃燒時，電弧電壓穩(wěn)定值與電流穩(wěn)定值之間的關(guān)系，稱為電弧的靜特性。電弧電阻隨電流變化而變化，不是定值，可認(rèn)為電弧是一種非線性電阻負(fù)載，不符合Ω定律。1）電流較小時，曲線下降，呈負(fù)阻特性；2）電流中等大小時，曲線平緩，等壓特性；3）電流較大時，上升特性。由于兩極區(qū)壓降一般不隨電流的變化而變，而當(dāng)弧長變化時，弧柱壓降增高，所以當(dāng)電弧長度變化時，電弧靜特性曲線要上下平行移動。通常一種焊接方法對應(yīng)曲線的一段。如：（1）手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊等，一般工作在靜特性曲線的水平段；（2）細(xì)絲熔化極氣體保護(hù)焊，工作在上升段。U/VI/A0（三）電弧中的能量平衡借助于電弧的產(chǎn)生，電弧將熱能轉(zhuǎn)換成熱能、機(jī)械能和光能。其中熱能用于熔化焊接部位；機(jī)械能用于熔池的攪拌、加速冶金反應(yīng)、控制焊縫成形等；光能對焊接沒有貢獻(xiàn)，只是弧光。1、電弧的產(chǎn)熱單位時間能電弧產(chǎn)生的熱量與各極區(qū)有關(guān)：陰極區(qū)PK=I（UK－UW－UT）陽極區(qū)PA=I（UA+UW+UT）弧柱區(qū)PC=IUC電弧總的熱量為Pa=I（UA+UC+UK）=IUa2、電弧的產(chǎn)力電弧不僅是熱源，而且也是力源，可產(chǎn)生各種作用力。1）電磁收縮力電流限之間相互吸引；2）等離子流力焊接電弧呈錐形，沿軸線方向的弧柱截面是變化的，產(chǎn)生壓力差，使高溫氣流流動；3）斑點(diǎn)力當(dāng)電極上形成斑點(diǎn)時，由于斑點(diǎn)上導(dǎo)電和導(dǎo)熱的特點(diǎn)，在斑點(diǎn)上將產(chǎn)生斑點(diǎn)力。此力在一定條件下將阻礙過渡。4）爆破力短路過渡液橋爆斷。5）細(xì)熔滴沖擊力富氬氣體射流過渡時。二、手工電弧焊手工電弧焊是利用手工操縱電焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法。手工電弧焊適用范圍非常廣泛，設(shè)備簡單，是最常用的焊接方法之一。（一）焊接過程及特點(diǎn)手工電弧焊焊接過程特點(diǎn)1）設(shè)備簡單，應(yīng)用靈活方便，可以進(jìn)行各種位置及各種不規(guī)則焊縫的焊接；2）焊接厚度一般在3～20mm之間，生產(chǎn)率較低，焊接質(zhì)量很大程度上取決于焊工的操作技能；3）適合全位置焊接；4）焊工需要在高溫、塵霧環(huán)境下工作，勞動條件差，強(qiáng)度大；5）速度慢，生產(chǎn)率低。1、焊條的選用原則1）考慮工件的物理、力學(xué)性能和化學(xué)成分。2）考慮工件的工作條件和使用性能。對于承受動載荷和沖擊載荷的工件，除了要保證抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度外，對沖擊韌性、塑性均有較高要求，此時應(yīng)選用低氫型焊條。3）考慮改善焊接工藝。堿性焊條對操作技術(shù)及施工準(zhǔn)備要求高，允許情況下優(yōu)先采酸性焊條。4）考慮經(jīng)濟(jì)性。保證使用性能的前提下，選價格低廉的。根據(jù)我國礦藏資源，大力推廣使用鈦鐵礦型焊條。（二）焊條5）考慮效率。對焊接工作量大的結(jié)構(gòu)，有條件時盡量采用高效率焊條如底層焊條、立向下焊條之類的專用焊條。6）考慮工件的復(fù)雜程度、剛度大小、焊接坡口制備和焊接部位等。優(yōu)先選用氧化性強(qiáng)，對鐵銹和油污反應(yīng)不敏感的酸性焊條，防止缺陷。2、焊條的組成與作用它由心部的金屬焊芯和表面藥皮組成。焊條組成示意圖1-焊芯2-藥皮3-夾持端4-引弧端為便于引弧在焊條前端藥皮有45°左右的倒角，尾部有一段裸焊芯，約占焊條總長1/16，便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。焊條的直徑（實(shí)際上是指焊芯直徑）通常為2、2.5、3.2、4、5、6mm等幾種規(guī)格，常用的是個3.2、4、5三種，其長度一般在250～450mm之間。（1）焊芯焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。是一根具有一定長度及直徑的金屬絲。焊接時，焊芯有兩個作用：一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能；二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。（2）藥皮壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。有三方面作用。其一是機(jī)械保護(hù)，焊條藥皮熔化后產(chǎn)生大量的氣體，把熔化金屬與空氣隔絕開來。這些氣體中絕大部分是還原性氣體（CO、H2等），能在電弧區(qū)、熔池周圍形成一個很好的保護(hù)層，防止氧、氮侵入，起到了保護(hù)熔化金屬的作用；另藥皮被電弧高溫熔化后形成熔渣覆蓋著熔滴和熔池金屬。其二是冶金作用，通過熔渣與熔化金屬冶金反應(yīng)，除去有害雜質(zhì)(如氧、氫、硫、磷)和添加有益的合金元素，獲得合乎要求的機(jī)械性能。其三是改善焊接工藝性能使電弧穩(wěn)定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣等。3、焊條的分類焊條按用途分有碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、鎳及鎳合金焊條、堆焊焊條，特殊用途焊條等。熔渣的特性分酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條容易脫渣，有良好工藝性能，飛濺小，電弧穩(wěn)定，焊縫成形美觀，交、直流機(jī)均可。缺點(diǎn)是焊縫的力學(xué)性能和抗裂性比堿性焊條差，尤其是塑性和韌性較差。堿性焊條的工藝性能稍差，電弧不穩(wěn)定，不易脫渣，對油、銹、污敏感，只能采用直流電源。但具有抗裂性好、去氫性較強(qiáng)，故又稱為低氫型焊條，且焊縫金屬力學(xué)性能高。4、焊條型號及牌號型號是國標(biāo)中的焊條代號按GB5117-1995和GB/T5118-1995規(guī)定表示，碳鋼焊條和低合金鋼焊條型號用一個大寫字母和四位數(shù)字表示。首位字母“E”表示焊條；此后的前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置?！?”及“1”表示焊條適用于全位置焊接（平焊、立焊、仰焊、橫焊）；“2”表示焊條適用于平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊；第三和第四位數(shù)字組合表示焊接電流種類及藥皮類型。如：E4315表示焊縫金屬σb≥43kgf/mm2，適用于全位置焊接，藥皮類型是低氫鈉型，電流種類是直流反接。型號藥皮類型焊接電流焊接位置適用范圍E4303鈦鈣型直流或交流全位置焊接低碳鋼結(jié)構(gòu)E4322氧化鐵型直流或交流平焊焊接低碳鋼結(jié)構(gòu)E5015低氫鈉型直流反接全位置焊接重要的低碳鋼和中碳鋼結(jié)構(gòu)E4316低氫鉀型直流反接或交流全位置焊接重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)E5003鈦鈣型直流或交流全位置焊接重要的低碳鋼和中碳鋼結(jié)構(gòu)E7015低氫鈉型直流反接全位置焊接重要的低碳鋼和中碳鋼結(jié)構(gòu)幾種常見碳鋼焊條的型號及適用范圍牌號是焊條行業(yè)中現(xiàn)行的焊條代號。通常用一個大寫的字母和三位數(shù)字表示，字母表示焊條的類別，前兩位數(shù)字表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最低值，單位為kgf/mm2，最后一位數(shù)字表示藥皮類型和電流種類。如J422，“J”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，“42”表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于43kgf/mm2，“2”表示鈦鈣型藥皮，直流或交流。型號牌號型號牌號E4303J422E5003J502E4316J426E5015J507E5016J506E6016J606E6015J607E7015J707常見焊條的牌號與型號對照（三）焊接工藝參數(shù)的選擇包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、電源種類和極性、焊接層數(shù)等。1、焊條直徑焊條直徑是指焊芯直徑。焊條直徑一般根據(jù)工件厚度選擇。同時還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對于重要結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求，在一般情況下，焊條直徑與工件厚度之間有可參考的數(shù)據(jù)，如表所示。焊件厚度/mm234~56~12＞13焊條直徑/mm23.23.2~44~54-62、焊接電源種類和極性的選擇用交流電焊接時，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電焊接，電弧穩(wěn)定、柔順、飛濺少。但磁偏吹較交流嚴(yán)重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差，必須采用直流弧焊電源。用小電流焊接薄板時，也常用直流弧焊電源，因?yàn)橐”容^容易，電弧比較穩(wěn)定。低氫型焊條用直流電焊接時，一般要反接。因?yàn)槿刍阜椒帢O產(chǎn)熱量大，所以反接比正接熔深大。堆焊時，一般采用正接，以提高焊條的熔敷率和減小熔深。3、焊接電流的選擇應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊條直徑、工件厚度、接頭型式、焊接位置層數(shù)等因素綜合考慮。直徑/mm1.62.02.53.2456焊接電流/A25～4040～6550～80100～130160～210200～270260～3004、焊縫層數(shù)的選擇在工件厚度較大時，往往需要進(jìn)行多層焊。焊接層數(shù)主要根據(jù)鋼板厚度、焊條直徑、坡口型式和裝配間隙等來確定，可作如下近似估算：n=δ/dn—為層數(shù)；δ—工件厚度（mm）；d—焊條直徑（mm）5、電弧電壓與焊接速度的控制電弧電壓主要由電弧長度來決定：電弧長度越大，電弧電壓越高；弧長越短，電弧電壓越低。在焊接過程中，應(yīng)盡量使用短弧焊接。焊接過程中，焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng)，既要保證焊透又要保證不焊穿，同時還要使焊縫寬度和余高符合設(shè)計(jì)要求。（1）電流增加，H增大，其次余高和熔寬；（2）電壓增加，B顯著增大，a和H略減；（3）焊速增加H和B明顯減小，a略減。焊縫形狀和尺寸對接接頭和角接接頭焊縫形狀和尺寸H－焊縫熔深B－焊縫熔寬h－焊縫余高Ah－填充金屬熔化面積AM－母材熔化面積（四）焊接成形工藝設(shè)計(jì)1、焊縫空間位置、接頭和坡口形式（1）焊縫空間位置基本位置有平焊、橫焊、立焊和仰焊4種。其中平焊位置施焊及操作最方便、焊接質(zhì)量最容易保證，應(yīng)盡量采用。平焊橫焊立焊仰焊（2）操作姿勢a）平焊b）立焊c）仰焊（3）運(yùn)條方法整圈形（橫焊）套圈形（仰焊）月牙形環(huán)形（立焊）往復(fù)直線形鋸齒形圓圈形（平焊）焊接接頭的基本形式有：對接、搭接、角接和T形接頭。（4）接頭基本形式和坡口基本形式對接接頭角接接頭T形接頭搭接接頭Ⅰ形坡口V形坡口X形坡口U形坡口雙U形坡口當(dāng)工件厚度較大時，無法焊透，需要開坡口。a)對接接頭b)對接接頭c)T形接頭d)搭接接頭焊縫的不同位置對焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量有重要影響。焊接結(jié)構(gòu)中焊縫的位置，應(yīng)遵循以下原則：（1）便于焊接操作要有足夠的操作空間，即可達(dá)性。2、焊縫位置不合理合理焊縫位置的選擇電弧焊點(diǎn)焊（2）焊縫要避開應(yīng)力較大和應(yīng)力集中部位右圖除考慮應(yīng)力集中的因素外，實(shí)際上也考慮了將角接頭變成對接接頭以及埋弧自動焊時焊劑的保護(hù)效果等問題。避開應(yīng)力集中的部位避開受力最大的部位無折邊封頭碟形封頭（3）焊縫應(yīng)避免密集交叉壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定，不能采用十字焊縫，而且焊縫與焊縫間要有一定距離。不合理合理（4）焊縫設(shè)置應(yīng)盡量對稱（對稱焊縫最好能同時施焊）（5）盡量減少焊縫長度和焊縫截面（減少變形、成本，提高生產(chǎn)率）不合理合理（6）焊縫應(yīng)盡量設(shè)置在平焊位置（7）焊縫應(yīng)避開加工部位埋弧焊氣體保護(hù)焊合理不合理不合理合理？？3、焊縫符號的標(biāo)注焊縫符號的標(biāo)注方法Ⅰ形坡口對接焊縫的標(biāo)注V形坡口對接焊縫的標(biāo)注（五）典型工藝設(shè)計(jì)實(shí)例結(jié)構(gòu)名稱：液化氣鋼瓶組成：瓶體、瓶嘴材料：20鋼（或16Mn）壁厚：3mm生產(chǎn)類型：大量生產(chǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：瓶體要耐壓，必須絕對安全。材料的焊接性不存在問題。關(guān)鍵技術(shù)是結(jié)構(gòu)的成形和焊接。1、確定焊縫位置2、焊接接頭設(shè)計(jì)焊縫多，工作量大，軸向焊縫處于拉應(yīng)力最高位置合理瓶體與瓶嘴的焊縫：角焊縫（不開坡口）瓶體主環(huán)縫：襯環(huán)對接或縮口對接（V型坡口）3、焊接方法和焊接材料的選擇瓶體環(huán)縫：埋弧焊（生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定）焊接材料采用H08A、H08MnA，HJ431瓶嘴焊縫：手工電弧焊焊條采用E4303（20鋼），E5015（16Mn）4、主要工藝過程落料拉深再結(jié)晶退火沖孔除銹裝焊襯環(huán)、瓶嘴裝配上、下封頭焊主環(huán)縫正火水壓試驗(yàn)氣密試驗(yàn)5、瓶體焊接結(jié)構(gòu)工藝圖焊接結(jié)構(gòu)工藝圖內(nèi)容：1、構(gòu)成件的形狀及其相互關(guān)系；2、各構(gòu)成件的裝配尺寸及板厚、型材規(guī)格；3、焊縫的符號和尺寸；4、焊接工藝的要求。另外還有：零件的成形工藝和焊接順序卡片等。是以可以熔化的顆粒裝焊劑作為保護(hù)介質(zhì)，電弧掩埋在焊劑層下的一種熔化極電弧焊接方法。（一）埋弧焊的焊接過程埋弧焊焊接時，電弧被焊劑所包圍。引弧、送絲、電弧沿焊接方向移動等過程均由機(jī)械完成。屬于渣保護(hù)的電弧焊方法。與手弧焊相比：①用顆粒狀焊劑取代焊條藥皮；②用連續(xù)自動送進(jìn)的焊絲取代焊芯；③用自動焊機(jī)取代焊工的手工操作。三、埋弧自動焊埋弧焊的焊接過程動畫埋弧焊熔池的形成埋弧焊設(shè)備埋弧焊的小車埋弧焊的生產(chǎn)（二）埋弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用1、主要優(yōu)點(diǎn)1）生產(chǎn)效率高導(dǎo)電長度縮短，電流和電流密度顯著提高，熔深能力和熔敷率都大大提高，單面一次焊透能力達(dá)20mm；焊劑和熔渣隔熱作用，熱效率大大增加。8~10mm鋼板對接，單絲焊接速度達(dá)30～50m/h，手弧不超過6~8m/h。2）焊縫質(zhì)量高因?yàn)槿墼艚^空氣的保護(hù)效果好，電弧區(qū)主要成分是CO2，焊縫中含氮量、含氧大大降低；參數(shù)穩(wěn)定，焊縫成分穩(wěn)定，力學(xué)性能比較好。3）勞動條件較好無弧光輻射。2、主要缺點(diǎn)1）由于保護(hù)要求，需堆積顆粒狀焊劑，因此自動埋弧焊主要適用于水平面俯位焊縫焊接。2）目前埋弧焊焊劑的成分主要是MnO、SiO2等金屬及非金屬氧化物，同焊條手弧焊一樣，難以用來焊接鋁、鈦等氧化性強(qiáng)的金屬及其合金。3）機(jī)動靈活性差，焊接設(shè)備也比手弧焊復(fù)雜些，一般短焊縫顯不出生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，一般只適合于長和規(guī)則焊縫的焊接。4）埋弧焊電弧的電場強(qiáng)度較大，小于100A電流時電弧的穩(wěn)定性很差。因此，不適宜焊接厚度小于1mm的薄板。（三）埋弧焊的焊接材料1、焊劑常用熔煉焊劑是將按配比混合的原料經(jīng)火焰或電弧加熱熔煉后制成的。溫度1500~1600℃，期間發(fā)生碳酸鹽分解、高價猛還原生成MnO并與SO2形成硅酸鹽等反應(yīng)。然后把熔融狀焊劑倒入低于20℃的水中（濕法水化處理），或利用壓縮空氣吹成小顆粒（干法），也可干、濕法聯(lián)合應(yīng)用。水化處理后250~燒結(jié)焊劑又稱非熔煉焊劑，不常用。2、焊絲埋弧焊及其它熔化極電弧焊焊絲與手弧焊條鋼芯同屬于一個國家標(biāo)準(zhǔn)。埋弧焊常用1.6~6mm實(shí)心焊絲。焊絲應(yīng)注意分類保管，防止混用、錯用。3、焊絲和焊劑的選配低碳鋼埋弧焊焊接時可選高錳高硅型焊劑，配用H08MnA焊絲，或選用低錳、無錳型焊劑，配用H08MnA、H10Mn2焊絲，也可選用硅錳型燒結(jié)焊劑，配用H08A焊絲。低合金高強(qiáng)度鋼可選中錳中硅或低錳中硅型焊劑，配適當(dāng)強(qiáng)度的低合金高強(qiáng)度鋼焊絲。也可選用硅錳型燒結(jié)焊劑，配用H08A焊絲。（四）埋弧焊工藝1、平板對接雙面焊如能反轉(zhuǎn)采用雙面焊接以保證焊透。主要困難是第一面焊接時既需保證的足夠熔深，又要防止熔池流溢或燒穿。具體方法有：1）懸空焊接法反面不加襯托，用于間隙小于1mm且不開坡口焊接。正面電流應(yīng)小于反面電流，焊速則相反。2）焊劑墊法第一面焊允許預(yù)留較大間隙，焊接電流較大，熔深可達(dá)板厚60~70％。反面焊接時重要產(chǎn)品要挑焊根及清渣。3）薄鋼帶、石棉繩、石棉板等焊劑墊結(jié)構(gòu)實(shí)例懸空雙面焊工藝參數(shù)2、平板對接單面雙面成形常用方法有以下四種：龍門壓力架－焊劑銅墊法、水冷滑塊銅墊法、熱固化焊劑襯墊法及陶瓷襯墊法。3、角接焊縫T形接頭和搭接接頭角焊縫可用船形位置或斜角位置兩種方法。前者焊絲處于垂直狀態(tài)，熔池處于水平對稱位置，焊縫成形條件好，但要求裝配間隙小于1.5mm，否則易產(chǎn)生燒穿或滿溢，電弧電壓不宜過高，否則易咬邊。后者對裝配間隙要求相對較抵，但一次焊腳高度小于8mm，焊絲與腹板夾角最好保持在20~30°，為防止熔渣流出，電弧電壓也不宜太高。（五）埋弧焊的分類分類依據(jù)分類名稱應(yīng)用范圍按送絲方式等速送絲埋弧焊細(xì)絲高電流密度變速送絲埋弧焊粗絲低電流密度按焊絲數(shù)目或形狀單絲埋弧焊常規(guī)對接、角接、筒體縱縫、環(huán)縫焊雙絲埋弧焊高生產(chǎn)率對接、角接焊多絲埋弧焊螺旋焊管等超高生產(chǎn)率對接焊帶極埋弧焊耐磨、耐蝕合金堆焊按焊縫成形條件雙面埋弧焊常規(guī)對接焊單面焊雙面成形埋弧焊高生產(chǎn)率對接焊，難以雙面焊的對接焊埋弧焊焊接實(shí)例一埋弧焊焊接實(shí)例二埋弧焊焊接實(shí)例三埋弧焊焊接實(shí)例四壓力容器環(huán)縫和縱縫的埋弧自動焊縱縫環(huán)縫壓力容器焊接生產(chǎn)埋弧焊焊接實(shí)例五CO2焊可以認(rèn)為是一種先進(jìn)的焊接方法，是氣體保護(hù)焊的一種。具有焊接質(zhì)量好（含H量低）、效率高（約為手弧焊的2~5倍）、成本低（約為手弧焊的40%），易于實(shí)現(xiàn)過程自動化和實(shí)現(xiàn)全位置焊接等一系列優(yōu)點(diǎn)。在國內(nèi)外焊接領(lǐng)域應(yīng)用日趨廣泛，巳成為一種重要弧焊方法。它是以CO2氣體為保護(hù)介質(zhì)。焊絲做電極，焊絲是自動送進(jìn)的。按操作方式可分半自動焊和自動焊；按焊絲直徑分為細(xì)絲CO2焊（Φ0.51.2mm）和粗絲CO2焊（Φ1.65.0mm，多用于焊3~25mm厚鋼板）。細(xì)絲用得多，主要用0.84.0mm薄板。四、CO2氣體保護(hù)焊CO2焊原理示意圖（一）CO2氣體是最經(jīng)濟(jì)的焊接方法，CO2是釀造廠副產(chǎn)品，焊接成本低，0℃和101.3kPa，密度1.9768g由于CO2氣體分解吸熱，導(dǎo)致弧根收縮，對熔滴過渡起阻礙作用，加之與鐵作用所生成的FeO如果熔入熔池或熔滴中，水與C作用生成CO，將引起飛濺和焊縫表面粗糙；同時CO2氣體有氧化性，不能焊易氧化的有色金屬和合金鋼。與H作用生成OH有去氫作用。（二）氣體保護(hù)焊氣體流態(tài)氣體是流體一種，從流體力學(xué)知道，在不同條件下，流體質(zhì)點(diǎn)呈兩種流態(tài)：—種為層流，指氣體在管內(nèi)呈有規(guī)則的層狀或流束狀運(yùn)動，此時的氣體質(zhì)點(diǎn)在層次分明的平行層中運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)之間不產(chǎn)生相互干擾或混雜；另一種為紊流，指氣體在管內(nèi)流動時，氣體質(zhì)點(diǎn)之間相互干擾或攪混。顯然，層流最好。但實(shí)踐表明，要使得氣體在管內(nèi)流態(tài)轉(zhuǎn)化成近似于層流，管子長度則必須大于圓管直徑的25~50倍。在實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)，因此，采用近壁層層流和中間紊流的雙重流態(tài)。短路過渡焊接主要工藝參數(shù)有；電弧電壓、焊接電流、焊接回路電感、焊接速度、氣體流量以及焊絲伸出長度等。（三）CO2焊熔滴過渡形式及規(guī)范1、短路過渡常在細(xì)絲、低電壓、小電流的條件下實(shí)現(xiàn)。焊絲直徑一般為0.6~1.4mm。隨著直徑增大，飛濺顆粒和飛濺數(shù)量都相應(yīng)增大。生產(chǎn)中焊絲直徑最大可選到1.6mm，大于1.6mm后，如再采用短路過渡，飛濺會相當(dāng)嚴(yán)重，所以很少應(yīng)用。直徑0.81.21.6弧壓181920電流100～110120～135140～180不同焊絲直徑焊接規(guī)范在CO2電弧中，對于一定直徑的焊絲，當(dāng)電流增大到一定數(shù)值并配以適當(dāng)電壓后，熔滴可以較小的顆粒自由過渡到熔池中去，稱細(xì)顆粒過渡。細(xì)顆粒過渡時電弧功率較大，穿透力強(qiáng)，母材熔深大，適合于焊接中等厚度及大厚度工件。焊絲直徑電流下限電弧電壓1.21.62.03.04.030040050060075034～45細(xì)顆粒過渡焊接仍采用直流反極性。2、細(xì)顆粒過渡不同焊絲直徑焊接規(guī)范一種介于短路過渡和細(xì)顆粒過渡兩者之間的過核形式，這就是混合過渡（或稱半短路過接）?；旌线^接的電流和電壓數(shù)值，比短路過渡大，比細(xì)顆粒過渡小。熔滴是以短路過渡為主，伴有少量顆粒過渡。由于熔滴過渡頻率較低，熔滴尺寸較大，因而飛濺也較大；但比起短路過渡，母材輸入熱量多，熔深較大，所以在生產(chǎn)中可用于中等厚度工件的焊接。3、混合過渡短路過渡混合過渡細(xì)顆粒過渡飛濺率電流飛濺率的大小（四）氣體保護(hù)焊的送絲方式a)推絲式b)、c)拉絲式d)推拉絲式補(bǔ)充兩個（五）CO2焊設(shè)備CO2焊接實(shí)例一CO2焊接實(shí)例二氬氣（Ar）是惰性氣體，在高溫下，既不同金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不溶于液態(tài)金屬。但由于氬氣沒有還原性氣體或氧化性氣體的脫氧或去氫作用，所以對焊前的除油、去銹、去水等工作要求嚴(yán)格，否則易產(chǎn)生氫氣孔，影響焊縫質(zhì)量。氬弧焊使用的氬氣要求純度達(dá)99.9%?？諝庵泻?.036％，是通過空氣蒸餾獲得。氬氣導(dǎo)熱系數(shù)很小，比重大于空氣（25%），而且是單原于氣體，高溫時不分解吸熱，所以電弧熱量損失少。燃燒很穩(wěn)定。分鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊。五、氬弧焊1、鎢極氬弧焊的特點(diǎn)是用高熔點(diǎn)的鎢極與焊件間產(chǎn)生電弧作熱源。電弧和熔池金屬都處于氬氣保護(hù)之中，使其不受周圍空氣的有害作用，焊接時填充焊絲在鎢極前方填加，焊薄件（厚度小于3mm）時一般不需要開坡口和不需填充焊絲。（一）鎢極氬弧焊（TIG）鎢極氬弧焊電弧燃燒過程中，電極不熔化，故易維持恒定的電弧長度，焊接過程穩(wěn)定，容易得到高質(zhì)量的焊縫。2、鎢極氬弧焊的應(yīng)用TIG焊可焊材料范圍廣，幾乎所有金屬材料都可以進(jìn)行TIG焊，特別適合于化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬及其合金。常用于不銹鋼、高溫合金、鋁、鎂、鈦及其合金以及難熔活性金屬（如鋯、鉭、鉬、鈮等）和異種金屬的焊接。目前廣泛用于飛機(jī)制適、原子能、化工、紡織等工業(yè)。鎢極氬弧焊容易控制焊縫成形，容易實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形，主要用于焊薄或厚件的打底焊。但由于鎢電極的裁流能力有限，熔深淺，所以只適于小于6mm的工件。3、鎢極氬弧焊電源極性的選擇采用直流電流正接法：用于焊接低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、鈦合金等。采用直流反接焊接鋁、鎂合金薄板。采用交流電源：用于焊接鋁、鎂及其合金。具有“陰極破碎”作用，能有效清除表面氧化膜。用焊絲作電極，焊絲熔化后作焊縫填充金屬，可用較大的電流，熔深較大，生產(chǎn)率高，適用于焊接厚度為3~25mm的工件。（二）熔化極氬弧焊（MIG）1、射流過渡熔化極氬弧焊實(shí)現(xiàn)射流過渡的條件是：富氬氣體、直流反接、較高電弧電壓。當(dāng)電流達(dá)到某一臨界值時，液態(tài)金屬以及細(xì)小的熔滴、高速、沿電極軸向射向熔池，熔滴呈束流狀，所以稱射流過渡。其形成過程是：電流增加、弧根擴(kuò)展，電流達(dá)到臨界值時產(chǎn)生跳弧現(xiàn)象，電弧力開始促進(jìn)熔滴過渡，熔滴體積急劇減小，過渡頻率劇增。正面背面射流過渡規(guī)范焊接過程十分平穩(wěn)，幾乎沒飛濺，保護(hù)效果好。但熔滴對熔池金屬有非常強(qiáng)烈沖刷作用，中心部位熔深明顯增大，容易形成指狀熔深；所以在大電流焊鋁及其合金時，有時焊縫出現(xiàn)起皺及黑粉現(xiàn)象。2、亞射流過渡熔化極氬弧焊亞射流過渡是一種中間的過渡區(qū)域，可見弧長短，電弧呈蝶形。如圖，鋁焊絲、焊絲直徑1.6mm、電流250A、直流反接。飛濺小，熔滴對熔池沖擊力較弱，焊縫呈碗狀熔深，特別適于鋁、鎂及其合金的焊接。采用等速送絲，配合流特性電源，電弧具有固有弧長調(diào)節(jié)作用。但弧長范圍小，需采用特殊系統(tǒng)。一、電阻焊原理及特點(diǎn)是壓力焊中應(yīng)用最廣泛的方法，應(yīng)用范圍可大至宇宙飛行器，小至精細(xì)半導(dǎo)體元件和厚、薄集成電路；可焊接各種鋼結(jié)構(gòu)、鈦合金、銅合金、鋁合金、鎂合金、難熔合金和燒結(jié)鋁等材料。是利用電流流經(jīng)工件接觸面積鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，同時對焊接處加壓完成焊接的一種方法?？煞贮c(diǎn)焊、縫焊、凸焊、電阻對焊、閃光對焊等。其共同特點(diǎn)是電阻加熱，在壓力下焊合?！?電阻焊二、點(diǎn)焊（一）特點(diǎn)及過程1、大電流、短時間、加壓狀態(tài)下完成焊接，熱量集中，焊接變形小，生產(chǎn)率高，成本低。2、不用填充材料，適用性強(qiáng)。3、操作簡單，易于機(jī)械化化自動化。4、工件依靠尺寸不大的熔核連接，其焊縫質(zhì)量受熔核尺寸、組織及分布的影響。點(diǎn)焊過程：用兩柱狀電極壓緊工件→通電→接觸面發(fā)生點(diǎn)狀熔化（熔核）→斷電，在壓力下完成一個焊點(diǎn)的結(jié)晶過程。多用于薄板的非密封性連接。由于電極由銅制成，銅的導(dǎo)熱性能好。所以電極和工件一般不會焊在一起。焊接第二點(diǎn)時，一部分電流會流經(jīng)旁邊已焊好的焊點(diǎn)，這稱為點(diǎn)焊分流現(xiàn)象。分流會使實(shí)際的焊接電流減小，影響焊接質(zhì)量。兩個焊點(diǎn)之間保持一定的距離可以減弱分流現(xiàn)象。點(diǎn)焊主要用于焊接搭接接頭。點(diǎn)焊所焊材料的厚度一般為0.05~6mm?？珊附犹间?、不銹鋼、鋁合金等。在汽車制造業(yè)中被大量使用，同時也廣泛應(yīng)用于航空航天、電子等工業(yè)。（二）點(diǎn)焊的接頭形式（三）點(diǎn)焊的參數(shù)選擇點(diǎn)焊時的參數(shù)選擇，有硬規(guī)范與軟規(guī)范之分。如果采用大電流、短時間進(jìn)行焊接，則稱為采用硬規(guī)范焊接。如果小電流、長時間進(jìn)行焊接，則稱為采用軟規(guī)范焊接。采用硬規(guī)范焊接的焊點(diǎn)壓坑深度小，熱影響區(qū)及焊接變形小，但是容易產(chǎn)生飛濺。低碳鋼的點(diǎn)焊，既可以采用軟規(guī)范，也可以采用硬規(guī)范。焊接冷軋鋼板時，為防止近縫區(qū)的軟化，應(yīng)采用硬規(guī)范。對于淬硬傾向大的材料，焊接時有形成馬氏體與裂紋的傾向，宜采用軟規(guī)范。（四）點(diǎn)焊方式三、縫焊（滾焊）縫焊焊縫平整，有較高的強(qiáng)度和氣密性，常用于焊接密封薄壁容器。但縫焊時由于相鄰焊點(diǎn)間隔很小，易形成分流現(xiàn)象，縫焊時為避免分流影響，被焊材料不能太厚，一般應(yīng)小于3mm?？p焊的特點(diǎn)是在被焊工件的接觸面之間形成多個連續(xù)的焊點(diǎn)?？p焊過程與點(diǎn)焊類似，可以看成連續(xù)的點(diǎn)焊。四、凸焊由于突起點(diǎn)點(diǎn)接觸提高了凸焊時焊點(diǎn)的壓力，并使焊接電流比較集中。所以凸焊可以焊接厚度相差較大的工件。多點(diǎn)凸焊可以提高生產(chǎn)率，并且焊點(diǎn)的距離可以設(shè)計(jì)得比較小。凸焊的特點(diǎn)是在焊接處首先加工出一個或數(shù)個突起點(diǎn)，在焊接時這些突起點(diǎn)和另一被焊工件緊密接觸。通電后，突起點(diǎn)被加熱，加壓后被壓塌隨后形成焊點(diǎn)。對焊的特點(diǎn)使被焊工件的兩個接觸面連接。對焊分為電阻對焊和閃光對焊。（一）電阻對焊將焊件裝配成對接接頭，使其端面緊密接觸，利用強(qiáng)電流通過接頭時產(chǎn)生電阻熱，將金屬加熱至塑性狀態(tài)，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。接頭性能較差，多用于對接頭強(qiáng)度和質(zhì)量要求不很高，直徑小于20mm的棒料、管材、門窗等構(gòu)件的焊接。焊前對焊接端面的清理要求較高。電阻對焊要求焊件截面形狀應(yīng)盡量相同，圓棒直徑、方料邊長、管子壁厚之差不應(yīng)超過15%。五、對焊電阻對焊的焊接過程電阻對焊1－固定電極2－可移動電極3－焊件在電極夾具中裝工件并夾緊→加壓，使兩個工件緊密接觸→通電流→接觸電阻熱加熱接觸面到塑性狀態(tài)→切斷電流→增加壓力→形成接頭。閃光對焊的焊接過程如下：在電極夾具中裝工件并夾緊→使工件不緊密地接觸，真正接觸的是一些點(diǎn)→通電流→接觸點(diǎn)受電阻熱熔化及氣化→使液體金屬發(fā)生爆裂，產(chǎn)生火花與閃光→繼續(xù)移動工件→連續(xù)產(chǎn)生閃光→端面全部熔化→迅速加壓工件→切斷電流→工件在壓力下產(chǎn)生塑性變形→形成接頭。（二）閃光對焊①焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)率高；②可焊同種金屬或異種金屬(鋼-鋼、銅-鋼、鋁-鋼、鋁-銅等)；③可焊小到直徑為0.01mm的金屬絲和斷面為上萬平方毫米的金屬棒、管或異型材料。多用于焊接重要管道、鋼軌、錨鏈、刀具、鋼筋、車圈、管道等。要求工件截面形狀及尺寸應(yīng)盡量相同，圓棒直徑、方料邊長、管子壁厚之差不應(yīng)超過15%。閃光對焊接頭的強(qiáng)度和塑性均較好，焊前對焊接端面的清理要求不高。閃光焊的特點(diǎn)及應(yīng)用釬焊是采用熔點(diǎn)比母材低的金屬作釬料，將焊件加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)溫度，使釬料填充接頭間隙，與母材產(chǎn)生相互擴(kuò)散，冷卻后實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。（一）釬焊的分類1、硬釬焊使用硬釬料進(jìn)行的釬焊。常用的硬釬料有：銅、銀、鎳、鋁等釬料；其熔點(diǎn)＞450℃§3釬焊2、軟釬焊軟釬料多采用錫－鉛合金，熔點(diǎn)＜450℃，接頭強(qiáng)度低（σ（二）釬焊接頭型式（三）釬焊熔劑（簡稱釬劑）①清除氧化膜及雜質(zhì)。②改善釬料充填接頭間隙的性能（潤濕性）。③防止被焊金屬氧化。

硬釬焊釬劑由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物所組成。

軟釬焊釬劑由松香、氯化鋅與氯化銨溶液等。（四）釬焊的應(yīng)用釬焊廣泛用于硬質(zhì)合金刀頭的焊接以及電子工業(yè)、電機(jī)、航空航天等工業(yè)，并且可用于陶瓷結(jié)構(gòu)的焊接。（五）釬焊的熱源軟釬焊多用鉻鐵加熱。硬釬焊可用的熱源很多，常用的有氧乙炔火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、鹽浴加熱等。（六）釬焊的特點(diǎn)①溫度低，焊接應(yīng)力與變形小，尺寸精確。②可焊多種金屬和非金屬（如各種鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金、石墨、陶瓷、玻璃等均可焊接）。③可焊各種精密、微型復(fù)雜結(jié)構(gòu)和封閉結(jié)構(gòu)，多條焊縫可一次焊成。④接頭強(qiáng)度較低，工作溫度受釬料熔點(diǎn)限制。對焊前清理，裝配等準(zhǔn)備工作的要求高。§3其它常用焊接方法一、氣焊與氣割（一）氣焊氣焊是利用氣體火焰作為熱源的焊接方法。常用氧－乙炔火焰作為熱源。氧氣和乙炔在焊炬中混合，點(diǎn)燃后加熱焊絲和工件。氣焊焊絲一般選用和母材相近的金屬絲。焊接不銹鋼、鑄鐵、銅合金、鋁合金時，常使用焊劑去除焊接過程中產(chǎn)生的氧化物。氣焊在無電源的野外施工中有廣泛應(yīng)用。另，氧乙炔焰可進(jìn)行表面或局部熱處理，也可以用于局部預(yù)熱或校正焊接變形。（二）氣割氣割又稱氧氣切割，是廣泛應(yīng)用的下料方法。氣割的原理是利用預(yù)熱火焰將被切割的金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)，再噴射氧氣流。被預(yù)熱到燃點(diǎn)的金屬在氧氣流中燃燒形成金屬氧化物。同時，這一燃燒過程又放出大量的熱量，這些熱量將金屬氧化物熔化為熔渣。熔渣被氧氣流吹掉，形成切口。割槍移動，燃燒熱與預(yù)熱火焰又進(jìn)一步加熱并切割。因此，氣割實(shí)質(zhì)上是金屬在氧氣中燃燒的過程。其中金屬燃燒放出的熱量在氣割中具有重要的作用?？煞质止ぁ⒎滦?、數(shù)控等。（1）該金屬在氧氣中燃燒時放出大量的熱量，這些放出的熱量足以使下層金屬具有足夠的預(yù)熱溫度，氣割因此得以連續(xù)進(jìn)行。（2）金屬的燃點(diǎn)低于金屬的熔點(diǎn)這樣金屬可以在固態(tài)狀態(tài)時燃燒并被切割。如金屬如先熔化，則切口將不平整。（3）渣的熔點(diǎn)低于金屬的熔點(diǎn)，否則固態(tài)的熔渣將阻礙氧氣與下一層的金屬接觸。實(shí)際上，碳含量超過1%的鋼一般難以氣割。不銹鋼、鑄鐵、銅與鋁等材料都不能氣割，可以用后述的等離子弧等切割方法進(jìn)行熱切割。氣割的條件是用等離子弧作為熱源進(jìn)行焊接的方法。1、等離子弧是借助水冷噴嘴對電弧的拘束壓縮作用而獲得的一種比普通電弧能量密度及溫度更高，導(dǎo)電性更好的壓縮電弧。等離子弧弧柱內(nèi)的氣體被充分電離呈等離子態(tài)，弧柱的溫度最高可達(dá)30000~50000℃2、大電流等離子弧焊（電流100~300A），熔深大，焊道窄，熱影響區(qū)小，應(yīng)力與變形小，厚度為2.5~13mm工件不開坡口可一次焊透。用“小孔效應(yīng)”可實(shí)現(xiàn)單面焊、雙面成形。二、等離子弧焊接與切割3、微束等離子弧焊（電流為0.1~100A），可焊厚度為0.01~3.0mm的薄板和箔材。等離子弧焊多用氬氣作為保護(hù)氣，焊接質(zhì)量很好。因等離子弧焊設(shè)備投資大，氬氣成本高，主要用于焊接各種難熔、易氧化金屬及合金，對加熱較敏感的合金，如鎢、鉬、鈹、銅、鋁、鉭、鎳、鈦及其合金、不銹鋼、超高強(qiáng)鋼等，亦可用于重要結(jié)構(gòu)鋼的焊接。在機(jī)械、儀器儀表、航空航天、原子能設(shè)備及火箭、導(dǎo)彈工業(yè)中被廣為采用。4、等離子弧還用來切割一般氧氣切割不能切的材料，如不銹鋼、銅、鋁、耐熱合金、鑄鐵及某些非金屬材料等。切口窄而光潔，比氧氣切割提高效率2~3倍。普通鎢極氬弧弧柱最高溫度10000～24000K，能密小于104W/cm2。而等離子弧溫度高達(dá)24000～50000K，能密可達(dá)105～106／cm2。原因是：（1）機(jī)械壓縮作用水冷噴嘴限定了弧柱截面積，不能自由擴(kuò)大。（2）熱壓縮作用冷氣流和噴嘴水冷作用，使靠近噴嘴內(nèi)壁的氣體受到強(qiáng)烈的冷卻作用，溫度和電離度迅速下降，迫使電流集中到弧柱中心高溫、高電離度區(qū)。（3）磁壓縮作用進(jìn)一步壓縮弧柱導(dǎo)電截面，使弧柱溫度及能密進(jìn)一步提高。等離子弧溫度、能量密度高的原因（1）非轉(zhuǎn)移型電極接負(fù)，噴嘴接正，母材不參與導(dǎo)電。電弧在電極和噴嘴之間產(chǎn)生，溫度和能量密度較低，又稱等離子焰或間接電弧。主要用于噴涂以及焊接、切割較薄的金屬或?qū)Ψ菍?dǎo)電材料進(jìn)行加熱。（2）轉(zhuǎn)移型電極負(fù)，母材正，等離子弧在母材與電極之間產(chǎn)生，又稱直接電弧。難以直接形成，須先引燃非轉(zhuǎn)移弧，然后使電弧另一極從噴嘴轉(zhuǎn)移到工件上。溫度和能量密度較高，常用于切割、焊接及堆焊。（3）聯(lián)合型（混合型）轉(zhuǎn)移和非轉(zhuǎn)移型同時存在，需兩個電源獨(dú)立供電。主要用于小電流、微束等離子弧焊接（<30A）及粉末堆焊。等離子弧的分類非轉(zhuǎn)移型轉(zhuǎn)移型聯(lián)合型等離子弧發(fā)生器堆焊與噴涂是常用的改善材料表面性能的工藝方法，目前已大量使用。也可用于修復(fù)。堆焊通常采用熔焊方法在工件表面焊接一層具有一定性能的材料。堆焊可使工件表面具有耐磨、高硬度、耐腐蝕等性能。屬于冶金結(jié)合。噴涂是一種將金屬粉末、絲材或其它材料粉末熔化，用壓縮空氣將其噴射到被表面的工藝。噴涂有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂等。噴涂可以使材料表面具有防腐、耐磨與美觀等性能。噴涂時工件表面的溫度較低，對工件材料的影響較小。屬于機(jī)械結(jié)合。三、堆焊與噴涂等離子弧噴涂電渣焊主要用于焊接厚度40mm以上的厚板，是焊接厚板的傳統(tǒng)方法。四、電渣焊電渣焊是利用電流通過熔渣時形成的電阻熱進(jìn)行焊接的。將接頭垂直放置（立焊縫），預(yù)留20~40mm間隙，兩側(cè)裝有水冷銅塊（強(qiáng)迫成形），底部加引弧板，頂部加裝引出板，組成一個封閉空間。焊接時，先將顆粒狀焊劑放入間隙中，然后焊絲送進(jìn)并與引弧板短路引弧，將不斷加入的焊劑熔化成熔渣（引弧造渣階段）；迅速送進(jìn)焊絲，電弧熄滅，轉(zhuǎn)入電渣