《常用焊接方法》PPT課件.ppt

1、第三章常用焊接方法,第一節(jié)焊條電弧焊,手工電弧焊由焊接電源、焊接電纜、焊鉗、焊條、焊件、電弧構成回路，焊接時采用焊條和工件接觸引燃電弧，然后提起焊條并保持一定的距離，在焊接電源提供合適電弧電壓和焊接電流下電弧穩(wěn)定燃燒，產生高溫，焊條和焊件局部被加熱到熔化狀態(tài)。焊條端部熔化的金屬和被熔化的焊件金屬熔合在一起，形成熔池。在焊接中，電弧隨焊條不斷向前移動，熔池也隨著移動，熔池中的液態(tài)金屬逐步冷卻結晶后便形成了焊縫，兩焊件被焊接在一起。,當弧長變化相同時，陡降特性的弧焊電源的焊接電流變化小，有利于焊接電弧的穩(wěn)定性，因此手工電弧焊要求弧焊電源具有陡降的外特性。,三、常用焊條電弧焊電源簡介,()3-300

2、型弧焊變壓器,焊接電流的兩種調節(jié)：.粗調：改變一、二次側繞組的接線方法（圖-5）。.細調：改變一、二次側繞組的距離（圖-）。,目前應用最廣泛的“動鐵式”交流焊機變壓器結構簡圖如下。它是一個結構特殊的降壓變壓器，屬于動鐵芯漏磁式類型。焊機的空載電壓為6070V。工作電壓為30V，電流調節(jié)范圍為50450A。鐵芯由兩側的靜鐵芯5和中間的動鐵芯4組成，變壓器的次級繞組分成兩部分，一部分緊繞在初級繞組1的外部，另一部分繞在鐵芯的另一側。前一部分起建立電壓的作用，后一部分相當于電感線圈。焊接時，電感線圈的感抗電壓降使電焊機獲得較低的工作電壓，這是電焊機具有陡降外特性的原因。 焊接電流調節(jié)分為粗調、細調兩

3、檔。電流的細調靠移動鐵芯4改變變壓器的漏磁來實現(xiàn)。向外移動鐵芯，磁阻增大，漏磁減小，則電流增大，反之，則電流減少。電流的粗調靠改變次級繞組的匝數(shù)來實現(xiàn)。,1初級繞組；2、3次級繞組；4動鐵芯；5靜鐵芯；6接線板,(2)晶閘管弧焊電源。如圖5-7所示，晶閘管弧焊電源主要由三相降壓變壓器，晶閘管整流器，輸出電抗器，觸發(fā)控制電路和電流、電壓反饋電路等組成。 三相工頻網(wǎng)路電壓經三相降壓變壓器降壓后變?yōu)閹资牡蛪航涣麟姡缓蠼浘чl管整流器整流變?yōu)槊}動直流電，再經輸出電抗器濾波變?yōu)椴ㄐ屋^平滑的直流電輸出。 觸發(fā)控制電路產生與三相交流電同步的一個電壓脈沖信號，然后提供給晶閘管的控制極，使晶閘管導通。并且它

4、接收由電流、電壓反饋電路提供的電流、電壓變化的信號，經過處理后改變晶閘管導通角，以獲得所需的電源外特性。 由于晶閘管躍起整流作用，又能夠調節(jié)電源的外特性和控制電源的通斷，從而使結構大為簡化：可以用較小的觸發(fā)功率信號來控制整流器的輸出電流(電壓)，易于控制；利用不同的反饋方式可獲得各種外特性，而且易于進行無級調節(jié)；采用電子線路進行控制，反應速度快，與磁放大器式控制的硅弧焊電源相比，其動態(tài)反應速度提高了十幾倍；晶閘管弧焊電源空載功率損耗較小，功率因數(shù)較大、效率高；焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定。,(3)逆變弧焊電源。將直流電變?yōu)榻涣麟姷倪^程稱為逆變，采用逆變技術制造的弧焊電源稱為逆變弧焊電源，其基本組成和工作原

5、理如圖5-8所示。,四、焊接工藝參數(shù)的選擇,五、焊條電弧堆焊,第二節(jié)氣體保護電弧焊,以外加氣體作為電弧介質并保護電弧及焊接區(qū)的電弧焊方法，稱為氣體保護焊。在氣體保護焊焊接時，保護氣體從焊槍噴嘴中連續(xù)不斷地噴出，機械地將空氣與焊接區(qū)隔絕，使電極端部、弧柱區(qū)和熔池金屬處于保護氣罩內，形成局部氣體保護層，從而保證焊接過程的穩(wěn)定性，并獲得質量優(yōu)良的焊縫。 氣體保護焊按電極是否熔化可分為兩種：不熔化極氣體保護焊和熔化極氣體保護焊，如圖5-13所示。,不熔化極氣體保護焊是采用一根不熔化的電極，因電極只起導電作用，通常用金屬鎢作為電極材料(鎢的熔點很高)，因此常稱為鎢極氣體保護焊。 熔化極氣體保護焊采用一根

6、或多根熔化電極，電極不僅起導電作用，而且作為填充金屬形成焊縫，故常稱為焊絲。在焊接過程中焊絲由送絲機構不斷向熔池送進(圖5-13），保證焊接過程的連續(xù)性。熔化極氣體保護焊的分類如圖5-14所示,鎢極氬弧焊簡稱為TIG焊，它使用熔點很高的純鎢或鎢合金(釷鎢、鈰鎢)作為不熔化電極的氬氣保護焊，故也稱不熔化極氬弧焊。 手工鎢極氬弧焊和自動鎢極氬弧焊接時一般均需另外加入填充焊絲，但有時在焊接薄件時不加填充焊絲。為防止鎢極的熔化和燒損，焊接電流不宜過大。,電極端部的形狀影響電弧的穩(wěn)定性。,第三節(jié)氣焊與氣割,氧與乙炔混合比不同，可得到三種不同性質的火焰，即中性焰、碳化焰和氧化焰。 1)中性焰 中性焰是氧與

7、乙炔容積比值為1.1-1.2的混氣氣體燃燒形成的火焰，中性焰燃燒后既無過剩的氧，又無游離的碳。 2)碳化焰 碳化焰是氧與乙炔容積的比值小于1.1時混合氣燃燒形成的氣體火焰，因為乙炔有過剩量所以燃燒不完全。碳化焰中含有游離碳，具有較強的還原作用和一定的滲碳作用。 3)氧化焰 氧化焰是氧與乙快的容積比大于1.2時，混合氣燃燒形成的氣體火焰。氧化焰中有過剩的氧?；鹧娴难趸磻獎×?，整個火焰較短，內焰和外焰層次不清主要由氧氣、二氧化碳和水蒸汽組成。,一、氣焊,射吸式焊炬的工作原理：打開氧氣調節(jié)閥，氧氣從噴嘴口快速噴出，并在噴嘴外圍造成負壓(吸力)；再開乙炔調節(jié)閥，乙炔氣就會聚集在噴嘴外圍，由于氧氣射流

8、負壓的作用，聚集在噴嘴外圍的乙炔氣很快被氧氣吸出，并按一定的比例與氧氣混合，經射吸管、混合氣管從焊嘴噴出。 射吸式焊炬的特點是利用噴嘴的射吸作用使高壓氧氣(0.1-0.4MPa)與壓力較低的乙炔(0.001-0.1MPa)均勻地按一定比例(體積比約為11)混合并以相當高的流速噴出。無論是低壓乙快，還是中壓乙炔都能保證焊炬的正常工作。,焊嘴的傾斜角度是指焊嘴中心線與焊件平面之間的夾角。焊嘴傾斜角度的大小主要是根據(jù)焊嘴的大小、焊件的厚度、母樹的熔點和導熱性、焊接位置等因素綜合決定的。若焊件越厚，導熱性及熔點越高，則應采用較大的焊嘴傾斜角，使火焰的熱量集中；相反，則采用較小的傾斜角。 焊嘴的傾斜角度

9、在氣焊過程中還應根據(jù)施焊情況進行變化。焊接剛開始時，為了迅速形成熔池，采用焊嘴的傾斜角度為80-90；正常焊接時，焊嘴傾斜角為30-50。當焊接結束時，為了更好地填滿弧坑和避免燒穿，防止收尾處過熱，可將焊嘴傾斜角減小為0-0，并使焊嘴對準焊絲或熔池交替加熱。,CO2焊的操作方法按焊槍移動方向不同可分為左焊法和右焊法。右焊法加熱集中，熱量可以充分利用，熔池保護效果好，而且由于電弧的吹力作用，將熔池金屬推向后方，能夠得到外形飽滿的焊縫，但焊接時不便確定焊接方向，容易焊偏，尤其是對接接頭。左焊法電弧對待焊處具有預熱作用，能得到較大熔深，焊縫成形得到改善。左焊法觀察熔池較困難，但可清楚地觀察待焊部分，

10、不易焊偏所以CO2焊一般都采用左焊法。,二、氣割,割炬又稱割刀，是氣割工件的主要工具。割炬的作用是使乙炔與氧氣按一定比例和方式混合，形成具有一定能率和形狀的預熱火焰，并在預熱火焰中心噴出較高壓力的切割氧氣流，以便進行氣割。割炬的構造必須簡單，質量小、使用安全可靠。 氣割是利用可燃氣體(乙塊、液化石油氣、氫氣等)和氧氣混合燃燒的火焰，將金屬加熱到燃燒點，然后噴射出高速氧氣流，使金屬劇烈燃燒并放出熱量，高速氧氣流吹掉氧化熔渣，使金屬分割開來的方法。,第四節(jié)其它焊接方法,. 埋弧焊 電弧在焊劑層下燃燒，并進行焊接的方法叫埋弧焊。它是在手工電弧焊基礎上發(fā)展起來的一種高效率的自動焊接方法，焊接過程如圖5

11、-36所示。焊絲送入顆粒狀的焊劑下，與焊件產生電弧，使焊絲和焊件熔化形成熔池，熔池金屬結品成為焊縫，部分焊劑熔化形成熔渣，并在電弧區(qū)域形成一封閉空間，液態(tài)熔池凝固后成為渣殼，覆蓋在焊縫金屬上面。隨著電弧沿焊接方向移動，焊絲不斷地送進并熔化，焊劑也不斷地撤在電弧周圍，使電弧埋在焊劑層下燃燒，控制系統(tǒng)保證整個過程自動進行。,釬焊是一種母材不熔化，靠熔化的釬料或液相把母材連接起來的方法，釬料與母材界面上可能會發(fā)生的諸如溶解、浸潤、擴散、化合之類的相互作用。釬料是一種純金屬或合金，其熔點低于母材。合金往往有一個熔化區(qū)間，即固相線溫度到液相線溫度。釬焊溫度可介于固相線和液相線溫度之間，但大部分釬焊是在比

12、釬料液相線溫度高幾十度情況下進行的。一般地，我們把液相線高于900、不用釬劑的釬焊稱為高溫釬焊。,2. 釬焊,原理：碳弧氣刨及切割是利用碳棒與工件之間產生的電弧，將金屬局部加熱到熔融狀態(tài)，同時用壓縮空氣的氣流把熔融金屬吹掉，從而達到對金屬進行刨削或切割的一種工藝方法，如圖5-39所示。,3.碳弧氣刨,設備系統(tǒng)：,碳弧氣刨的工藝參數(shù)： (1)電源極性。碳弧氣刨碳鋼和合金鋼時，采用直流反接。氣刨時，電弧穩(wěn)定，刨削速度均勻，電弧發(fā)出連續(xù)的刷刷聲，刨槽兩側寬窄一致，表面光滑照亮。若極性接錯，則電弧發(fā)生抖動，并發(fā)出斷續(xù)的嘟嘟聲，刨槽兩側呈現(xiàn)與電弧抖動聲相對應的圓弧狀，此時應將極性倒過來。 (2)氣刨電流

13、與碳棒直徑。氣刨電流和碳棒直徑成正比，一般可參照下面經驗選擇電流。,式中 I電流，A；d碳棒直徑，mm。 對于一定直徑的碳棒，如果電流較小，則電弧不穩(wěn)，且易產生夾碳缺陷；若電流較大，可提高刨削速度，刨槽表面光滑，寬度增大。一般選用較大的電流，易于操作。但電流過大時，碳棒燒損較快，甚至碳棒熔化，造成嚴重滲碳。 碳棒直徑的選擇與鋼板厚度有關，具體見表3-10。,(3)刨削速度。刨削速度對刨槽尺寸、表面質量和刨削過程的穩(wěn)定性有一定的影響。刨削速度應與電流大小和刨槽深度(或碳棒與工件間的傾角)相匹配；刨削速度太快，易造成碳棒與金屬短路，電弧熄滅，形成夾碳缺陷。一般刨削速度以0.51.2mmin左右為宜。 (4)壓縮空氣的壓力。壓縮空氣的壓力，會直接影響刨削速度和槽表面質量。壓力高，可提高刨削速度和刨槽表面的光滑程度；壓力低，則造成刨槽表面粘渣。一般壓縮空氣的壓力為0.40.6MPa。壓縮空氣所含水分和油分可通過在壓縮空氣的管路上加過濾裝置予以限制。 (5)當環(huán)境溫度低于5時，凡常溫需預熱焊接的鋼種，利用碳弧氣刨清根和修理缺陷時，也必須預熱后方可操作。 (6)氣刨后應徹底清理槽口，尤其是造成增碳部分應徹底清除。如果刨口產生裂紋等缺陷，應查找原因消除缺陷。,4.等離