焊接(2).doc

目录目录1L1.焊接的分类2L2.气体保护焊2L3.熔滴过渡形式及特点4L4.热输入5L5.焊接坡口6L6.焊接缺陷、焊接、焊缝形式7L7.双脉冲7L1.焊接的分类一、焊接：是一种连接技术。通过加热和加压的方法把材料（金属）连接到一起。二、金属焊接的分类 有电弧焊、电阻焊、搅拌摩擦焊、激光焊、等离子焊、爆炸焊、超声波焊等等。三、电弧焊的定义 电弧焊：正负两极通电后经由电弧提供电能量，产生热源后，使其各金属在高温下熔合在一起。（电弧焊是金属连接的一种重要方法。能源是电弧）电弧：在正负两个电极之间在气体介质中所产生的一种强烈和持久的放电现象。四、电弧焊的分类1）手工电弧焊：设备简单、操作灵活方便、适合焊接多种材料。材料浪费严重、热输入量大、变形大、不可长时间连续工作。2）气体保护焊：效率高、速度快、耗材少，对于工作环境有要求，需要防风。3）埋弧焊：焊丝粗、电流大、热输入量大、变形量大，易产生气孔、夹渣，使用焊剂作为保护、只适合垂直的平焊、焊接中厚板材。附录1：各种焊接方法的定义与优缺点对比L2.气体保护焊1、 气体保护焊的定义 定义：是利用气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，称为气体保护焊。2、 气体保护焊的优缺点优点1、没有熔渣 2、焊接速度快、熔池较小、热影响区窄。缺点1、焊接设备较为复杂 2、电弧的光辐射很强3、 气体保护焊的分类：MIG（Metal Inert-Gas Welding）:熔化极惰性气体保护焊的简称。MAG(Metal Active-Gas Welding):熔化极活性气体保护焊的简称。TIG(Tungsten Inert Gas arc Welding ):非熔化极惰性气体保护焊的简称(又称钨极氩弧焊或氩弧焊）4、 气体保护焊中气体的作用：1、 作为电弧介质（外加气体）2、保护作用3、 冷却作用5、 保护气体与金属材质的分类1、保护气体的分类：根据气体的活跃程度，可分为活性气体和惰性气体（稀有气体）1）惰性气体：主要有Ar,He。2）活性气体：主要有O2 ,CO2以及混合气体。3）混合气体：无论在惰性气体里加入多少活性气体，这种混合气体都叫活性气体。2、金属的分类：分为有色金属、黑色金属及带镀层的板材。1）有色金属：主要有铝及铝合金、铜及铜合金、锌及锌合金、带电镀的板材等等。2）黑色金属：主要有碳钢（分为低碳钢和低合金高强刚）、不锈钢等。主要成份为铁。3）带镀层的板材：主要有镀锌板和渗铝板。备注：1、 O2有非常强的助燃性，可以使温度更高，作为添加剂使用。2、 低合金高强钢：铁里面加入了其他合金元素，使其强度更高。3、 不锈钢：含有Cr、Ni等合金元素，容易与氧气发生反应，因此不锈钢配对的气体里CO2含量应相对减少。4、 纯CO2气体保护飞溅大。6、 焊接的金属及相对应的气体以及配比 1、焊接不锈钢时加入活性气体是为了增加熔池的润湿性以及焊缝的表面张力。2、TIG焊不选用活性气体是为了减少活性气体对于钨针的烧损。3、氦气价格贵，一般有特殊工艺要求才使用；O2始终作为添加气体，不作为单一气体使用。4、MIG电弧钎焊：焊接电弧低，适合熔点较低的焊材，对镀层板耗损少。焊缝无腐蚀、飞溅少。一般选择铜基材料做焊丝。热输入量小，近焊区可受阴极保护。焊缝易机械加工。不但可焊带镀层板材，还可焊接铜合金以及异种金属焊接。附录二：金属以及对应的焊丝牌号七 MIG、MAG、TIG焊的区别MIG焊MAG焊TIG焊的区别MIG,MAG焊TIG焊电极变化可熔化不熔化电极熔点熔点低熔点高焊接速度速度快速度慢电弧精度（电弧指向性）弱强焊缝质量劣优热输入量低高变形量小大电流电压大电流，低电压小电流，高电压应用范围广泛高精行业，成本高L3.熔滴过渡形式及特点1、 熔滴过渡的定义焊丝熔化形成一个熔滴过渡到母材中的一个过程2、 熔滴过渡的分类直流：1、短路过渡电弧热融化焊丝前端，形成等于或小于焊丝直径的熔滴与母材表面接触产生短路，熔滴金属过渡到母材的过程。是借助熔滴的表面张力和电磁收缩力向母材过渡。短路过渡是在小电流小焊丝直径的下所产生的，电弧稳定，几乎无飞溅。适合全位置焊。脉冲：2、 射滴过渡在焊丝前端形成与焊丝直径相近的熔滴依靠脉冲电流的电弧催力，使熔滴过渡搭到母材的过程。熔滴与母材不发生短路现象，熔滴过渡很有规律，无飞溅。3、 射流过渡脉冲电流加大到一定程度，在焊丝前端形成更微小的颗粒过渡到母材，熔滴与母材不发生短路现象，熔滴个体较射滴过渡更小，过渡更为连续，无飞溅。4、 喷射过渡脉冲电流下，在射流过渡的基础上加大电流。焊丝熔化时，形成更微小的熔滴，在焊丝端部形成类似与笔尖状的熔滴流，向熔池过渡。其特点为，焊丝熔敷量大，焊接速度快，熔深、熔透能力强，且几乎无飞溅。3、 决定熔滴过渡方式的因素1、 电流大小2、焊接方式1）直流MIG/MAG短路过渡、射流过渡、喷射过渡2） CO2气体保护焊短路过渡、射流过渡、喷射过渡（受所用气体比较强的干扰）3） CO2气体保护焊产生飞溅的原因：（1） 产生电弧时对气体有分解作用，产生CO2、O2，产生的CO渗入焊缝，会产生急速的膨胀现象，就产生强大的飞溅。（2） 第二个产生飞溅的原因，熔滴和母材产生短路时，对熔池有冲击力，就会产生飞溅。3、各种金属的过渡方式1、 铝合金射流、射滴过渡2、 铜合金四种过渡方式皆可3、 黑色金属四种过渡方式皆可五、适用范围1、 短路、射滴过渡适用于薄板2、 射流、喷射过渡适用于中厚板L4.热输入1、 热输入的概念热输入：即热量输入。焊接其实是热源对母材进行加热的一个过程。热输入的大小决定了母材变形量的大小。因此，控制热输入量至关重要。2、 电弧的能量转换1、 光能2、热能3、磁能4、机械能3、 热输入量热输入量：在单位长度内焊缝热输入量的总和。计算公式：W=UIt 单位：J（焦耳） 焦耳=电压*电流*时间*时间与焊接速度有关*热输入与变形量成正比四、热输入敏感材料黑色金属：不锈钢、高强钢 有色金属：铝合金、铜合金5、 检测母材与焊缝质量的值在零下20检测冲击值、拉升值、弯曲值。6、 控制热输入量的意义焊接必定会产生变形七、焊接参数对焊缝的影响根据热输入的公式可知，改变焊接的电流、电压、焊接时间（也可以说是焊接速度）均会改变热输入量的大小，从而影响焊缝的质量和成型。1、改变电流：相应改变填充量、熔池深度、熔池宽度及余高。例如，加大电流，会增加送丝速度，熔深加深、熔宽加宽、余高加高。反之，则减少送丝速度、熔深变浅、熔宽变窄、余高降低。2、改变电压：相应改变弧长、电流密度、熔池深度、熔池宽度及余高。例如：加大电压，弧长变长、电流密度减小、熔深变浅、熔宽加宽、余高加高。反之弧长变短、电流密度增加、熔深变深、熔宽变窄、余高变低。3、改变焊接速度：相应改变热输入量、熔池深度、熔池宽度及余高。例如，加快速度，上述均减少。反之则全都增加。八、电弧特性：电弧压力电流密度 电弧最基本的功能就是提供热源，同时也是提供力的来源。 电弧作为力源，为熔滴过渡时提供一个力的作用。简称为电弧吹力或电弧压力。电弧吹力的大小决定了电流的密度、熔深、熔宽、余高的大小，以及熔滴的过渡形式。九、焊接工艺对焊缝的影响1、焊前预热：焊前预热是为了在大厚板材焊接时焊缝融合更好，更容易焊透，减少焊接缺陷的形成。2、焊后缓冷：焊后缓冷是为了不让工件冷却过快而产生的热应力过大导致裂纹的产生。L5.焊接坡口1、 焊接坡口意义大厚板材为了达到需要的熔深和将其熔透的效果，需要开坡口。2、 坡口的形式1、 V型2、X型3、K型4、U型5、Y型1）U型与V型相比，可以减少填充量、减少热输入、减少变形量、减少了焊后处理。但是U型坡口比较难加工出来。2）V型适用于薄板；X型适用于双面焊，可以控制变形量，但是需要将工件翻面；K型有一面不开坡口，适用于两板材厚度不一样，一面开不了坡口的情况下；U型适用于中厚板，可减少填充量。 L6.焊接缺陷、焊接、焊缝形式1、 焊接缺陷焊接缺陷分为内部缺陷和外部缺陷1、 气孔 2、夹渣3、夹渣4、裂纹5、咬边6、未熔合 7、未焊透*气孔：由于母材表面不干净，焊接过程中水分、气体没有及时浮出焊缝外面。 夹渣：焊缝中夹杂着其他杂质，未能浮出焊缝表面，夹杂在焊缝里。 裂纹：由于热输入过大，金属元素烧损太多或焊缝冷却太快形成裂纹。 咬边：熔池中间温度高于其边缘的温度，所以容易产生熔池边缘向熔池中心流动；大电流高速焊接时，容易引起熔池温度分布不均匀即中间温度高，产生熔池边缘向中间流动。咬边之后容易出现驼峰。 未熔合：电弧达不到目的位置。 未焊透：电流过小、速度过快、反面散热太快。 烧穿：电流过大、速度过慢、反面散热太慢。 焊瘤：烧穿之后在背面凝固的不规则颗粒。2、 焊接形式根据焊缝和焊枪的方位不同，可分为平、横、立、仰四种焊接形式。3、 焊缝形式根据焊接方式和连接方式的不同，可分为对接焊缝、角接（内角、外角）焊缝、搭接焊缝、环（卧式、立式）焊缝、船型焊缝等。L7.双脉冲1、 双脉冲的定义在一组高频脉冲基础上叠加上一组低频脉冲叫做双脉冲2、 第二脉冲可调参数1、频率2、峰值电流3、脉冲占空比4、脉冲电压 三、双脉冲的优点1、起搅拌作用，使熔池中的气体、夹渣及时浮出焊缝表面。有效改善焊缝质量，改善焊缝成型。2、双脉冲在焊接铝合金时能形成漂亮的鱼鳞纹。附录1附录二：金属以及对应的焊丝牌号1、碳素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275性能：具有高强度、耐磨性、韧性好常用焊丝牌号：ER50S-2ER50S-6、ER50S-G、ER70S-2ER70S-7、ER70S-G2、低合金高强钢：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460性能：良好的塑性、韧性、强度、以及焊接性、抗蚀性，冷脆转变温度低。常用焊丝牌号：ER100S-6、ER100S-G、ER120S-63、不锈钢：200系列：201、202；300系列：301、302、303、304、310、314、316；400系列：410、420、430、431、416性能：基本合金元素有镍、钼、钛、铌、铜、氮等。不易产生腐蚀、锈蚀或磨损。常用的焊丝牌号：ER304、ER307、ER307si、ER308、ER308L、ER308Lsi、ER309、ER309L、ER309Lsi、ER309LMo、ER310、ER310S、ER312、ER314、ER316、ER316L、ER316Lsi、ER317、ER317L、ER347、ER347L、ER2205、ER2209、ER385、ER410、ER420、ER4304、 铜合金：黄铜：H63、H65、H68、H70、H80、H85、H90、H96；青铜：QA15、QA17、QA19-2、QA19-4、QSn4-3、QSn4-4-2.5、QSn6.5-0.1、QSn6.5-0.4、QSi1-3、QSi3-1性能：铝能提高黄铜的强度硬度和耐蚀性但使塑性降低适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性故称海军黄铜用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。常用焊丝牌号：CuAg1、CuSn1、CuSi3Mn1、CuSn6P、CuSn8P、CuSn10、CuAl8、CuAl10、CuAl11Fe、CuA