大連理工大學(xué)焊接技術(shù)全面整理資料講解

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除一、概念焊接：將兩種或兩種以上的（同種或異種）材料通過(guò)原子或分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散造成永久性連接的工藝過(guò)程。電弧：一種特殊的氣體放電現(xiàn)象，它是帶電粒子通過(guò)兩電極之間氣體空間的一種導(dǎo)電過(guò)程。等離子體：電離氣體具有與通常狀態(tài)下的氣體所不同的性質(zhì)， 由幾乎數(shù)量相等的電子和離子以及中性粒子組成，被稱作等離子體 (Plasma)，具有高導(dǎo)電性。電弧靜特性：電弧燃燒時(shí)，兩極間穩(wěn)態(tài)的電壓和電流關(guān)系曲線稱為電弧靜特性曲線。電弧動(dòng)特性：焊接電流隨時(shí)間以一定的形式變化時(shí)， 電弧電壓的表現(xiàn)， 反映的是電弧導(dǎo)電性能對(duì)電流變化的響應(yīng)能力。焊接電弧的熱效率： 向母材和焊絲傳送的熱量相對(duì)電弧功率（電弧電壓×電弧電流）所占的比率稱焊接電弧熱效率。電磁靜壓力：電弧軸向推力在電弧橫截面上分布不均勻，弧柱軸線處最大，向外逐漸減小，在焊件上表現(xiàn)為對(duì)熔池形成的壓力。電弧動(dòng)壓力：電弧中的壓力差使較小截面處高溫粒子向工件流動(dòng)， 更小截面的氣體粒子補(bǔ)充之，以及保護(hù)氣氛不斷進(jìn)入電弧空間，形成連續(xù)的等離子氣流，持續(xù)的沖向焊件，對(duì)熔池形成附加壓力---電弧動(dòng)壓力。斑點(diǎn)力：電極上形成斑點(diǎn)時(shí)，由于斑點(diǎn)受到帶電粒子的撞擊，或金屬蒸汽的反作用而對(duì)斑點(diǎn)產(chǎn)生的壓力，稱為斑點(diǎn)力。電弧的挺直性：電弧作為柔性導(dǎo)體具有抵抗外界干擾、力求保持焊接電流沿電極軸線方向流動(dòng)的性能。磁偏吹：實(shí)際焊接過(guò)程中，由于受到很多因素的影響，電弧周圍磁力線均勻分布的狀態(tài)被破壞，使電弧偏離焊絲（條）軸線方向。陰極斑點(diǎn)：根據(jù)陰極材料性質(zhì)及所處狀態(tài)不同， 某些情況下，電弧導(dǎo)電通道將主要集中在一個(gè)較小的區(qū)域，該區(qū)域電流密度、溫度、發(fā)光強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其它區(qū)域，稱作陰極斑點(diǎn)區(qū)。熔滴過(guò)渡：電弧焊時(shí)，焊絲的末端在電弧熱的高溫作用下加熱熔化，形成熔滴通過(guò)電弧空間向熔池轉(zhuǎn)移的過(guò)程。焊接飛濺：焊接過(guò)程中，大部分焊絲熔化金屬可以過(guò)渡到熔池，有一部分焊絲熔化金屬（也包括少量的熔池金屬）飛到熔池以外的地方，這種現(xiàn)象稱作焊接飛濺。深寬比：熔深H與熔寬B之比（H/B）稱作焊縫深寬比，B與H之比（B/H）稱作成形系數(shù)φ，φ的大小會(huì)影響熔池中氣體逸出的難易、熔池的結(jié)晶方向、成分偏析、裂紋傾向性等。二、簡(jiǎn)答題1、焊接用保護(hù)氣的種類及舉例答：（1）惰性氣體，如氬氣和氦氣，惰性氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有不與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)，價(jià)格貴；2）活性氣體：如CO2，具有氧化性，會(huì)產(chǎn)生焊接飛濺，需要添加脫氧劑，價(jià)格便宜；3）混合氣體：如Ar+He電弧溫度不僅高，燃燒非常穩(wěn)定，價(jià)格貴還有Ar+H2 Ar+N2 Ar+O2 Ar+CO2 Ar+CO2+O2 CO2+O22、TIG焊接的優(yōu)缺點(diǎn)答：優(yōu)點(diǎn)：（1）高品質(zhì)焊接，優(yōu)質(zhì)焊縫；2）熱源與焊絲分別控制，適用于薄板及各種姿態(tài)下焊接；3）適用于各種材料的焊接，除了鋼鐵材料也適用于有色金屬材料，如鋁、銅、此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除鎂、鈦等。缺點(diǎn)：（1）生產(chǎn)效率低；（2）成本高；3、銅及銅合金的分類答：分為工業(yè)純銅、黃銅、青銅以及白銅等。純銅為銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于 99.5%的工業(yè)純銅。黃銅是Cu-Zn合金，表面呈淡黃色。以Sn、Al、Si、Pb、Be等元素為主要組成的銅合金稱為青銅，常見(jiàn)的有錫青銅、鋁青銅、硅青銅。白銅為鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于50%的Cu-Ni合金，也可加入其它元素，如錳白銅、鐵白銅、鋅白銅等。4、焊接變形的分類答：縱向收縮變形：構(gòu)件焊后在焊縫方向發(fā)生收縮橫向收縮變形：構(gòu)件焊后在垂直焊縫方向發(fā)生收縮撓曲變形：構(gòu)件焊后發(fā)生撓曲，撓曲可由焊縫的縱向收縮引起和由橫向收縮引起角變形：焊后構(gòu)件的平面圍繞焊縫產(chǎn)生的角位移錯(cuò)邊變形：焊接過(guò)程中兩焊接件的熱膨脹不一致，可能引起長(zhǎng)度方向和厚度方向上的錯(cuò)邊波浪變形：焊后構(gòu)件呈波浪形螺旋形變形：焊后在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)的扭曲5、主要的焊縫成形缺陷種類答：未焊透：?jiǎn)蚊婧附訒r(shí)，接頭根部未完全焊透的現(xiàn)象叫未焊透。未熔合：?jiǎn)螌雍?、多層焊或雙面焊時(shí)， 焊道與母材之間、焊道與焊道之間未能完全結(jié)合的部分稱作未熔合。焊穿：焊接時(shí)熔化金屬自焊縫背面流出脫離焊道形成穿孔的現(xiàn)象叫焊穿。咬邊和凹坑：由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)， 或操作方法不正確， 沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。焊瘤：焊接過(guò)程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上,凝固成金屬瘤，這種未能和母材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬瘤叫焊瘤6、陰極電子發(fā)射有哪些主要形式答：陰極電子發(fā)射是電源持續(xù)向電弧供給能量的唯一途徑，電弧的穩(wěn)定性同陰極電子發(fā)射的難易程度有關(guān)。熱發(fā)射：陰極表面受熱，當(dāng)溫度升高時(shí)（約 3000K），金屬內(nèi)部的自由電子動(dòng)能加大，克服吸引力逸出到金屬表面而產(chǎn)生的電子發(fā)射現(xiàn)象。電場(chǎng)發(fā)射：陰極表面空間存在一定強(qiáng)度的正電場(chǎng)時(shí)，陰極內(nèi)部的電子將受到電場(chǎng)力的作用，封閉自由電子的電勢(shì)壁壘變薄，當(dāng)力達(dá)到一定程度電子就會(huì)逸出陰極表面，這種電子發(fā)射現(xiàn)象稱作電場(chǎng)發(fā)射。光發(fā)射：金屬表面受到光照射后，其中的電子接受某一特定波長(zhǎng)光子的能量后提高了自身的能量，產(chǎn)生的電子逸出，光發(fā)射對(duì)電極無(wú)冷卻作用。碰撞電子發(fā)射：電子或離子從外部高速撞擊金屬表面，把能量傳遞給金屬內(nèi)部的自由電子時(shí)，會(huì)有電子發(fā)射出來(lái)。也稱為二次電子發(fā)射。二次電子的數(shù)目通?？蛇_(dá)到一次電子數(shù)的10倍。7、電弧焊熔滴過(guò)渡形式的分類答：（1）自由過(guò)渡：滴狀過(guò)渡：大滴過(guò)渡、排斥過(guò)渡、細(xì)顆粒過(guò)渡；噴射過(guò)渡：射滴過(guò)渡、射流過(guò)渡、旋轉(zhuǎn)射流過(guò)渡；此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除爆破過(guò)渡2）接觸過(guò)渡：短路過(guò)渡連接橋路過(guò)渡3）渣壁過(guò)渡：部分熔滴沿著熔渣殼過(guò)渡部分熔滴沿藥皮套筒壁過(guò)渡8、直流低頻脈沖 TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用答：（1）電弧線能量低可以采用較小的平均電流進(jìn)行焊接，獲得較低的電弧線能量，因此利用低頻脈沖焊可以焊接薄板或超薄件；2）便于精確控制焊縫成形可精確控制電弧能量及其分布，降低焊件熱積累的影響，易于獲得均勻的熔深和焊縫根部均勻熔透，可用于中厚板開坡口多層焊的第一道封底，實(shí)現(xiàn)全位置焊和單面焊雙面成形，并且通常沒(méi)有磁偏吹問(wèn)題；3）宜于難焊金屬的焊接焊縫金屬組織致密，樹枝狀結(jié)晶不明顯，可用于減少熱敏感材料焊接裂紋的產(chǎn)生9、直流高頻脈沖 TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用答：（1）高頻脈沖電弧在10A以下小電流區(qū)域仍然非常穩(wěn)定，可用于0.5mm以下超薄板焊接，特別是對(duì)于不銹鋼超薄件的焊接；2）高頻電弧在高速移動(dòng)下仍然具有良好的挺直性，可用于高速焊接；3）高頻脈沖所形成的焊道，在焊絲填充量很多時(shí)仍然呈現(xiàn)凹形表面，坡口內(nèi)焊接可得到可靠的熔合，可對(duì)外徑30mm，壁厚6mm的管子進(jìn)行焊接；4）對(duì)焊接熔池金屬有更強(qiáng)的電磁攪拌作用，有利于細(xì)化金屬晶粒，可用于提高焊縫機(jī)械性能。10、CO2焊時(shí)為什么采用 Si、Mn聯(lián)合脫氧答：（1）Si、Mn與O的親和力大于C與O的親和力，通過(guò)錳、硅的托養(yǎng)作用能夠去除CO2氣體所具有的的強(qiáng)氧化性弊端。2）單獨(dú)采用Si或Mn作脫氧劑時(shí)生成物不易浮出熔池。3）Si-Mn以合理比例聯(lián)合脫氧可以減少熔池中的氧含量并且能夠使脫氧生成物不再存在焊縫中。11、埋弧焊的優(yōu)勢(shì)和存在的主要問(wèn)題答：優(yōu)勢(shì)：（1）生產(chǎn)效率高（ 2）焊接金屬的品質(zhì)良好、穩(wěn)定（ 3）焊縫外觀非常美觀（4）焊接成本低（ 5）操作環(huán)境好問(wèn)題：（1）設(shè)備費(fèi)用高（ 2）對(duì)坡口精度有要求（ 3）焊接姿勢(shì)受到限制4）適用材料（5）焊縫金屬的沖擊韌性普遍不好6）主要用于自動(dòng)焊、長(zhǎng)焊縫、中等以上厚度板的焊接三、論述題1、二氧化碳焊接的特點(diǎn)答：1）焊接成本低 ：焊絲和保護(hù)氣便宜 ,成本僅是焊條電弧焊和埋弧焊的 40%~50%；2）生產(chǎn)效率高：粗絲大電流用于焊厚板，細(xì)絲小電流用于焊薄板3）焊接能耗低：與 TIG、焊條電弧焊相比，熔化效率高、 焊接速度快；4）適用范圍廣，半自動(dòng)焊可焊接任意空間位置的焊縫，工件的厚度尺寸適應(yīng)范圍廣，最薄可達(dá) 1mm；5）是一種低氫型或超低氫型焊接方法，對(duì)油銹水不敏感，焊縫抗裂性能好；6）CO2氣體密度大，電弧加熱后體積膨脹，保護(hù)效果好；焊后不需清渣，明弧焊接便此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除于監(jiān)視，有利于機(jī)械化操作。7）CO2高溫分解，氧化性強(qiáng)，不能用于非鐵金屬的焊接，只能用于低碳鋼和低合金鋼的焊接，對(duì)不銹鋼可能造成焊縫增碳，降低抗晶間腐蝕能力；8）CO2高溫分解，氧化性強(qiáng)，過(guò)渡不如 MIG焊穩(wěn)定，飛濺量較大；9）產(chǎn)生很大的煙塵，弧光較強(qiáng)；10）送絲速度快，只能自動(dòng)或半自動(dòng)焊。2、焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊接結(jié)構(gòu)性能的影響答：焊接殘余應(yīng)力的存在對(duì)焊接接頭乃至焊接結(jié)構(gòu)的安全服役性能有重要影響。對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響：當(dāng)外加載荷產(chǎn)生的應(yīng)力與結(jié)構(gòu)中某區(qū)域的殘余應(yīng)力疊加達(dá)到材料的屈服點(diǎn)時(shí)，此區(qū)域材料就會(huì)產(chǎn)生塑性變形，同時(shí)結(jié)構(gòu)剛度隨之下降。對(duì)受壓桿件的穩(wěn)定性的影響：當(dāng)外加載荷引起的壓應(yīng)力與殘余應(yīng)力中的壓縮應(yīng)力成分疊加達(dá)到材料的屈服點(diǎn)時(shí)，使桿件的穩(wěn)定性有所改變。對(duì)靜載強(qiáng)度和脆斷的影響：降低結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度，使之在遠(yuǎn)低于屈服點(diǎn)的外載應(yīng)力的作用下產(chǎn)生脆性斷裂。對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂的影響：應(yīng)力腐蝕開裂是在特定的環(huán)境下，結(jié)構(gòu)