汽车钣金焊接工艺气焊.ppt

,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,焊接是通过加热或加压，或两者兼用，使焊件达到原子间结合并形成永久接头的工艺过程。 世界每年钢材消耗量的50%都有焊接工序的参与，在现代制造工业中，广泛应用于金属结构件的生产。 例如桥梁、船体、车厢、容器等，都可采用焊接而成。,分类： 熔焊、压力焊、钎焊 熔焊 将要焊接的工件局部加热至融化，冷凝后形成焊缝而使构件连接在一起的加工方法 包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等 熔焊是广泛采用的焊接方法，大多数的低碳钢、合金钢都采用熔焊方法焊接 特种熔焊还可以焊接陶瓷、玻璃等非金属,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,压力焊 焊接过程中必须要施加压力，可能加热也可能不加热才能完成的焊接。其加热的主要目的是为使金属软化，靠施加压力使金属塑变,让原子接近到相互稳固吸引的距离，这一点与熔焊时的加热有本质的不同 包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸焊、扩散焊、磁力焊。其特点是焊接变形小、裂纹少、易实现自动化等特点,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,钎焊 将熔点比母材低的钎料加热至融化，但加热温度低于母材的熔点，用融化的钎料填充焊缝、润湿母材并与母材相互扩散形成一体的焊接方法，分硬钎焊和软钎焊 硬钎焊 硬钎焊的加热温度大于450度，抗拉强度大于200 MPa ，经常用银基、铜基钎料 适于工作应力大，环境温度高的场合，比如硬质合金车刀、地质钻头的焊接。 软钎焊 软钎焊的加热温度小于450度，抗拉强度小于70 MPa 适于应力小，工作温度低的环境。比如电路的锡基钎焊,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,氧乙炔焊 氧乙炔焊属于熔焊的一种，利用乙炔和氧气在焊炬的混合室内混合、喷出并点燃，通过剧烈的氧化燃烧（温度高达3000）来熔化焊件和焊丝并使之熔合,1-焊丝；2-焊嘴；3-工件,火焰一方面把工件接头的表层金属熔化，同时把金属焊丝熔入接头的空隙中，形成金属熔池。当焊炬向前移动，熔池金属随即凝固成为焊缝，使工件的两部分牢固地连接成为一体。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧乙炔焊的缺点 热量不易集中，焊接过程中加热面积大以及金属热传导作用，构件会发生大变形并改变金属材料的物理性质，导致其机械性能恶化从而影响焊接件的寿命。因此，在车身维修作业中应尽量避免使用这种焊接方法以及火焰法 气焊可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接。一般适用于维修及单件薄板焊接,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,气焊所用的焊丝是没有药皮的金属丝；其成分与工件基本相同，原则上要求焊缝与工件达到相等的强度 焊接合金钢、铸铁和有色金属时，熔池中容易产生高熔点的稳定氧化物，如 Cr2O3、SiO2和Al2O3等，使焊缝中夹渣 故在焊接时，使用适当的焊剂，可与这类氧化物结成低熔点的熔渣，以利浮出熔池。因为金属氧化物多呈碱性，所以一般都用酸性焊剂，如硼砂、硼酸等。焊铸铁时，往往有较多的SiO2出现，因此通常又会采用碱性焊剂，如碳酸钠和碳酸钾等 使用时，通常用焊丝蘸在端部送入熔池 焊接低碳钢时，只要接头表面干净，不必使用焊剂。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧乙炔焊接设备的组成 焊炬、减压器、回火防止器、气瓶及橡胶管,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊炬（焊枪） 是气焊的主要工具，氧气和乙炔以适当的比例混合并以一定的流速喷出，在焊嘴形成满足焊接要求的稳定火焰 焊炬的分类 按混合方式：射吸式焊炬和等压式焊炬 按尺寸和质量：标准型和轻便型,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,调节器（调节阀） 调节氧气瓶和乙炔瓶的输出压力 氧气调节器（阀）的特点 承受压力高，其螺旋方向为右旋 乙炔调节器（阀）的特点 承受压压力低，其螺旋方向为左旋 压力调节器（阀）的分类： 单级：一次性将高压降低到工作压力输出 双级：通过双级减压方式，气压调节至工作压力输出,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,减压器是将高压气体降为低压气体的调节装置。对不同性质的气体，必须选用符合各自要求的专用减压器 。通常，气焊时所需的工作压力一般都比较低，如氧气压力一般为0.20.4Mpa，乙炔压力最高不超过0.15Mpa 必须将气瓶内输出的气体压力降压后才能使用。减压器的作用是降低气体压力，并使输送给焊炬的气体压力稳定不变，以保证火焰能够稳定燃烧。减压器在专用气瓶上应安装牢固。各种气体专用的减压器，禁止换用或替用。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,乙炔回火防止器 回火：燃烧的气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧 回火的原因 焊嘴阻塞、焊嘴过热及供气压力过低 回火的后果 逆向燃烧至气瓶就可能发生爆炸 按照其作用原理分类 水封式： 干式：干式用的较为普遍,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,气瓶 盛装氧气和乙炔的的气瓶在结构、尺寸、外形、颜色 等很多方面有区别，,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧乙炔焊接设备组装的注意事项 使用中应注意清洁和轻拿轻放 气瓶安装时，应确定气瓶可靠固定，拆下安全帽、轻微松开气阀，清洁阀口然后关闭阀门 安装好压力调节器后，松开压力调节阀杆之前，不要打开气体阀门并且阀门打开的速度不宜过快，以免膜片受到冲击 气体清洁软管时，放气要适当，且附近禁止有明火、机油和油脂等 装上焊枪或割枪时，应确保连接紧固、可靠、无泄漏,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,使用时应注意的事项 将氧气瓶和乙炔瓶的输出压力调节至工作压力 检查个连接部件是否存在泄漏，如有，应及时排除才可作业 点火时，应先缓慢开启氧气阀然后再开启乙炔阀，然后按要求调节氧和乙炔的比例以确保获得需要的火焰形式和温度,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,火焰的形式 火焰的类型取决于氧乙炔的混合比例 火焰的类型有以下 中性焰、碳化焰和氧化焰,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,图3-71 焊接火焰的种类,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,中性焰（标准焰） 氧乙炔的比例1：1（体积），氧与乙炔充分燃烧，没有氧与乙炔过剩，内焰具有一定还原性 火焰：最高温度达30003200，焰心呈尖锥形，色蓝白而亮，轮廓清楚，外焰呈淡桔红色。 燃烧时生成一氧化碳和氢气，能还原熔池中的氧化铁 性能 可得到均匀的焊波，不易造成气孔、气泡和不含氧化物，焊缝质量好 主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金等,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,碳化焰（还原焰） 氧气含量少于乙炔的含量，乙炔过剩，火焰中有游离状态碳及过多的氢，焊接时会增加焊缝含氢量，焊低碳钢有渗碳现象。最高温度27003000。 火焰 焰心和外焰与中性焰相同，在焰心上多了个乙炔焰燃烧中过量的乙炔分解成氢和碳，焰心呈蓝白色，外周包着一层淡蓝色的火焰，轮廓不清楚，外焰呈桔红色，伴有黑烟。 性能 氢使钢产生白点，碳熔化到焊件中，提高焊件的强度和硬度，塑性和焊接性变差 适用 主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补；铸铁、铝、镍等合金材料,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧化焰 氧气多于乙炔的含量，氧过剩火焰，有氧化性，焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。最高温度31003300。 火焰 形态与中性焰类似，焰心呈淡蓝色，内焰已看不清了，焊接时会发出急剧的“嗖嗖”声燃烧过程中氧气过量，会和发生化学反应，使钢的使用性能变差。 适用 主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,火焰的调整 先调节乙炔调节阀，使火焰呈现红黄色 调节氧气调节阀，使火焰焰心呈亮白色，得到的是中性焰 在中性焰的基础上进行调节就可获得碳化焰和氧化焰 焊炬规格和压力限制 具体数据参考表3-3,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊接规范的选择与焊前准备 焊炬的倾角 定义：是指焊嘴与焊接件平面的倾斜角度，由焊接件的厚度、熔点及导热性决定。,图3-10 为焊接低碳钢材料时，板厚与倾角之间的关系,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊接规范的选择与焊前准备 火焰能率 定义：单位时间内可燃气体的燃烧量 能率选择 取决于焊炬型号、焊嘴规格、焊件厚度及材料特性 对于厚度大、熔点高、导热快的焊件和横焊、平焊所选的火焰能率要大些，反之要选取火焰能率小的 火焰能率的调节 粗调 细调,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊炬端部的焊嘴是氧炔混合气体的喷口，每把焊炬备有一套口径不同的焊嘴，焊接厚的工件应选用较大口径的焊嘴 焊接钢材用的焊嘴 焊接时焊嘴中心线与工件表面之间夹角（）的大小，将影响到火焰热量的集中程度 焊接厚件时，应采用较大的夹角，使火焰的热量集中，以获得较大的熔深。焊接薄件时则相反。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊丝直径 焊丝的直径是根据工件的厚度而定。焊接厚度为 3 mm以下的工件时，所用的焊丝直径与工件的厚度基本相同。焊接较厚的工件时，焊丝直径应小于工件厚度。焊丝直径一般不超过 6 mm 焊接件厚度低于15mm时，右焊法按板厚的1/2选择焊丝直径，左焊法在次基础上增加1mm 焊接厚度大于15mm，焊丝直径一般为6-8mm 焊接方向 分为左向和右向,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,右向焊的优点： 保护熔池的金属，受周围空气的影响小 热量集中焊件的收缩和变形均减小 焊接质量好 燃气消耗低，焊接速度快 焊接技术难度大 左向焊 与右向焊相反，火焰只是能够起一定的预热作用,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊丝运动方向 运动方向选择与焊缝状态、空间位置、焊件厚度和焊缝尺寸有关 运动方向选择的目的 确保焊缝金属熔透但不至于烧穿焊件 将非金属杂物从熔池中排出，同时气体也不会留在焊缝内,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊前准备 做坡口、清洁焊接部位和使焊件定位，若非必要，不要使用专门的夹具暂焊的长度约5mm，间距为50-100mm，钢板较厚时，暂焊长度为20-30mm，间距为300-500mm,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊接方式 主要有：对接、搭接、角接及T形接 对接焊（平焊） 它是将两块金属板以对接的方式连接在一起 对接焊注意事项 避免在一处反复加热，以免降低结合强度 熔池形成后不要再填充焊丝，保持熔池始终处于熔化状态，以确保完全熔焊 火焰应始终环绕在焊丝的前沿,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,图3-72 气焊的接头形式,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,对接焊的操作方法：,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,搭接焊 主要用于金属板的搭接或在锈蚀的表面补片 操作方法 使用中性火焰，用暂焊的方法将其固定，焰心离开上板6mm左右,焊丝应靠近上板，移动时焰心应指向下板 需更多的焊条以获得可靠的焊接强度,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,角焊和“T”形焊 用于焊接以垂直货以一定角度连接件的焊接 操作方法 需实行暂焊，无需预热 减小焊枪角度以避免烧穿焊件,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,切割原理 利用金属在纯氧气流中激烈燃烧，同时生成熔渣和大量的热这一原理进行 气割过程 氧气切割简称气割，是一种切割金属的常用方法，气割时，先把工件切割处的金属预热到它的燃烧点，然后以高速纯氧气流猛吹。这时金属就发生剧烈氧化，所产生的热量把金属氧化物熔化成液体。 同时，氧气气流又把氧化物的熔液吹走， 工件就被切出了整齐的缺口。只要把割炬向前移动，就能把工件连续切开,1-割缝；2-割嘴；3-氧气流；4-工件；5-氧气物；6-预热火焰,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,金属的性质必须满足下列两个基本条件，才能进行气割 金属的燃烧点应低于其熔点 金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。 纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢都能满足上述条件，具有良好的气割性能 高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、铝等有色金属都难以进行氧气切割。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,特点 切割速度快、用途广泛和成本低廉。 切割嘴的规格与气压,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,操作方法 打开气阀点燃割炬（中性焰），通过调整预热阀调整火焰强度 加热到燃烧温度时，及时打开切割氧气阀，使金属在纯氧中剧烈燃烧（氧化）,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,割炬及其操作,CH5