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焊接基本知识培训 理想成就未来 讲师 郭存喜 2013年12月31日 培训对象 一岗多能员工技能培训 一 焊接的概念金属焊接是指通过适当的手段 如通过加热或加压 或两者并用 并且用或不用填充材料 使两个分离的金属物体 同种金属或异种金属 产生原子 分子 间结合而连接成一体的连接方法 焊接不仅可以解决各种钢材的连接 而且还可以解决铝 铜等有色金属及钛 锆等特种金属材料的连接 因而广泛应用于国民生产与人民生活的各个方面 二 常用焊接方法简介按焊接过程中金属所处的状态不同 可以把焊接方法划分为三大类 即熔焊 压焊和钎焊 第一节焊接的概念和焊接方法的分类 熔焊 将焊件接头加热至熔化状态 不加压力以完成焊接的方法 常见的焊接方法 气焊 焊条电弧焊 埋弧焊 气体保护焊 电渣焊 等离子弧焊 电子束焊 激光焊等用途 用于机械制造业中所有同种金属 部分异种金属及某些非金属材料的焊接 是最基本的焊接方法 在焊接生产中占主导地位 压焊 对焊件通过施加压力 加热或不加热 以完成焊接的方法常见的焊接方法 电阻焊 对焊 缝焊 点焊 凸焊 摩擦焊 冷压焊 扩散焊 高频焊 爆炸焊 超声波焊等用途 电阻焊在压焊中占主导地位 主要用于汽车等薄板构件的装配 焊接 摩擦焊更适于圆形 管形截面的工件焊接 正逐步代替闪光对焊 钎焊 利用熔点比焊件低的钎料与焊件共同加热至钎焊温度 高于钎料熔点 低于焊件熔点 液态钎料润湿母材 填充接头间隙并与母材相互扩散以实现连接的方法 常见的焊接方法 烙铁钎焊 火焰钎焊 电阻钎焊 感应钎焊 浸沾钎焊 炉中钎焊等 用途 适用于金属 非金属 异种材料之间的钎焊 可焊接复杂结合面的工件 焊接变形小 第二节焊机 一 什么是焊条电弧焊电源 电弧焊电源是为焊接电弧提供电能的一种装置 也就是利用焊接电弧产生的热量来熔化焊条和焊件 实现焊接过程的电气设备 即通常所说的焊条电弧焊机 二 焊机的分类 特点及应用 1 交流弧焊电源 特点 结构简单 易维护 成本低 无磁偏吹 噪声小 效率高 电弧稳定性较差 功率因数较低 应用 用于焊条电弧焊 埋弧焊及钨极氩弧焊 2 直流弧焊电源 直流弧焊发电机 耐用性 弧稳定性好 效率低 噪声大 成本高 质量大 维修难 弧焊整流器 制造方便 价格低 空耗小 噪声小 可远距离控制 使用广 3 弧焊逆变器 焊接电源的发展方向 特点 高效 节能 质量轻 体积小 功率因数高 焊接性能好 体积为传统的1 3 质量为传统的1 5 1 10 应用 可用做各种焊接电源 4 脉冲弧焊电源 特点 效率高 热输入量小 适合于对热输入敏感高的合金 薄板 全位置焊 应用 最宜做薄板焊 单面焊双面成形 管道焊电源 三 焊机的型号 1 编制规定 注意其中1 2 3 6 8用字母表示 4 5 7用数字表示 2 举例 交流焊机 bx1 500 bx3 300 bx6 160 bx7 300 弧焊发电机 ax1 320 axq 320 焊弧整流器 zxg 500 zxk 500 zx7 400 3 焊机的基本参数 额定焊接电流 指焊机在最经济可靠的情况下使用的规定值 单位是安培 a 空载电压 电源通电 但电弧没有燃烧时焊机输出端的电压 单位是伏特 v 负载持续率 在选定的工作时间周期内 弧焊电源的负载时间与整个工作时间周期的百分比 应用举例 某焊机在五分钟的工作时间周期内 其中电弧实际燃烧时间为三分钟 则其焊机的负载持续率是多少 解 负载持续率 焊机的实际负载时间 总个工作周期为 3 5 60 答 这台焊机的负载持续率为为60 co2气体保护焊 定义 利用co2作为保护气体的气体保护焊称为co2气体保护焊 简称co2焊 co2气体的体积质量比空气大 所以在平焊时从焊枪喷出的co2气体对熔池有良好的覆盖作用 使用co2作为保护气体的特点 co2气体保护焊的优缺点 1 生产效率高 节省电能 co2气体保护焊的电流密度大 可达100 300a mm2 因此电弧热量集中 焊丝的熔化效率高 母材的熔透厚度大 焊接速度快 同时焊后不需要清渣 所以能够显著提高效率 节省电能 2 焊接成本低 由于co2气体和焊丝的价格低廉 对于焊前的生产准备要求不高 焊后清理和校正工时少 所以成本低 3 焊接变形小 由于电弧热量集中 线能量低和co2气体具有较强的冷却作用 使焊件受热面积小 特别是焊接薄板时 变形很小 4 对油 锈产生气孔的敏感性较低 5 焊缝中含氢量少 所以提高了焊接低合金高钢抗冷裂纹的能力 6 熔滴采用短路过渡时用于立焊 仰焊和全位置焊接 7 电弧可见性好 有利于观察 焊丝能准确对准焊接线 尤其是在半自动焊时可以较容易地实现短焊缝和曲线焊缝的焊接工作 8 操作简单 容易掌握 co2焊具有下列缺点 1 与手弧焊相比设备较复杂 易出现故障 要求具有较高的维护设备的技术能力 2 抗风能力差 给室外焊接作业带来一定困难 3 弧光较强 必须注意劳动保护 4 与手弧焊和埋弧焊相比 焊缝成形不够美观 焊接飞溅较大 kr 350 a v 焊枪 送丝机 电磁气阀 遥控盒 气管 流量计 气瓶 工件 六芯电缆 正极电缆 负极电缆 焊接电源 a 配电箱 外部环境 送丝机保险 8a 电源保险 1a 焊丝直径 0 8 1 0 1 2 收弧电流调整 收弧电压调整 60 350 16 35 收弧 气体 焊丝 有 无 检查 焊接 药芯 实心 异常 电源 电源 开 关 a v 二氧化碳焊机送丝机 送丝电压 dc24v dc18 3v电磁阀电压 dc24v焊丝直径 0 8 1 0 1 2 1 6适用丝类型软钢 实芯送丝速度范围 1 5 15m min焊丝盘最大容量 20kg 焊接主要规范参数和正确调节规范 焊接规范参数 1 焊丝2 气体3 干伸长度4 焊接电流5 电弧电压6 焊接速度7 极性 1 焊丝 co2焊丝分实芯和药芯焊丝两种 型号 h08mn2sia优质焊丝规格 直径0 60 80 91 01 21 6 2 co2气 1 为了得到致密的焊缝 co2气体纯度在99 5 以上 其中含水量 按重量 不得超过0 05 2 无色 无味 无毒 是空气密度的1 5倍 沸点 78 9oc 常温下加压 50 70kg cm2 变为液体 比水轻 3 每公斤液态co2可释放510升以上co2气体 同时伴有强烈的制冷作用 流量计必须加热 4 小于200a时 气体流量为15 20升5 大于200a时 气体流量为20 25升6 每瓶内可装入 25 30 kg液态co2 可释放15000升以上co2气体 使用时间10 16小时 co气孔 焊丝不合格 工件含碳量大 h气孔 水 油 锈 n气孔 主要原因是气体保护效果不好 气瓶无气 漏气 接头处未紧固 流量计堵塞 流量过小 未加热 漏气 气路漏气 电磁阀坏 送丝管密封圈坏 热塑管坏 枪管密封圈坏 气筛坏 喷嘴堵塞严重 干伸长度大 规范不对 产生气孔的现象及原因 定义 导电咀到工件的距离 过大时 引弧性能差 电弧不稳 飞溅加大 易产生气孔 熔深变浅 过小时 看不清电弧 喷嘴易被飞溅物堵塞 熔深变深 一般伸出长度10 20mm 3 干伸长度 干伸长度 小于300a时 干伸长度 10 15 倍的焊丝直径 大于300a时 干伸长度 10 15 倍的焊丝直径 5mm焊丝直径 mm 干伸长度 mm 0 88 121 010 151 212 181 621 29 焊枪操作基础 在焊接过程中 焊枪的高度 干伸长度 和角度 自始至终保持一致 相对焊缝而言 小于300a时 l 10 15 倍焊丝直径 大于300a时 l 10 15 倍焊丝直径 5mm l 200 干伸长度为什麽要求严格 焊接过程中 保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一 焊接电流一定时 干伸长度的增加 会使焊丝熔化速度增加 但电弧电压上升 较小 电流降低 较大 电弧热量减少 热量 干伸长度热量 电弧热量过长时 气体保护效果不好 易产生气孔 引弧性能差 电弧不稳 飞溅加大 熔深变浅 成形变坏 过短时 看不清电弧 喷嘴易被飞溅物堵塞 飞溅大 熔深变深 焊丝易与导电咀粘连 干伸长度热量电弧热量 r不许变 4 焊接电流 焊接电流 根据焊接条件 板厚 焊接位置 焊接速度 材质等参数 选定相应的焊接电流 co2焊机调电流实际上是在调整送丝速度 因此co2焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配 既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔化能力一致 以保证电弧长度的稳定 5 焊接电压 焊接电压既电弧电压 提供焊接能量 电弧电压越高 焊接能量越大 焊丝熔化速度就越快 焊接电流也就越大 u电弧 u输出 u损 电缆 接触不良 如果焊机安装符合安装要求的话 损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损失 如您的焊接电缆需要加长 调节焊机输出电压时可参考下表 焊接电压的设定 根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流 然后根据下列公式计算焊接电压 300a时 焊接电压 0 04倍焊接电流 16 1 5 伏 300a时 焊接电压 0 04倍焊接电流 20 2 伏 焊接电压对焊接效果的影响 电压过高时 弧长变长 飞溅颗粒变大 易产生气孔 焊道宽而平 熔深和余高变小 电压过低时 焊丝插向母材 飞溅增加 焊道变窄 熔深和余高大 啪嗒 啪嗒 母材 嘭 嘭 嘭 母材 金属连接七要素 低碳钢 板厚10 焊脚10mm 45 50度 0 5 3mm 焊接方向 垂直侧 水平侧 焊接主要规范参数 规范调节 按参考公式进行焊前预制试焊首先确定好电流根据手感 声音 电弧稳定判断电压高低微调电压 6 焊接速度 在焊接电压和焊接电流一定的情况下 焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝一定的热量 焊接热量三要素 热量 i2rti2 焊接 工作电流的平方r 电弧及干伸长度的等效电阻t 焊接速度越快t越小半自动 焊接速度为30 60cm min自动焊 焊接速度可高达250cm min以上焊接速度过快时 焊道变窄 熔深和余高变小 7 极性 反极性特点 电弧稳定 焊接过程平稳 飞溅小 正极性特点 熔深较浅 余高较大 飞溅很大 成形不好 焊丝熔化速度快 约为反极性的1 6倍 只在堆焊时才采用 co2焊 mag焊和脉冲mag焊一般都采用直流反极性 极性定义 以工件接法为准 工件 焊枪 直流反极性接法 kr 500 a v 工件 焊枪 直流正极性接法 kr 500 a v 提前送气 滞后停气功能 保证整个焊接过程都在气体保护下进行 防止焊缝的始 尾端出现气孔 提前送气时间为0 3 0 6秒 滞后停气时间为0 6秒 提前送气时间可通过线路板上转换插头sw4进行转换 出厂时置于气体预流 无 的位置 0 3秒 如焊枪电缆加长 可置于气体预流 有 的位置 0 6秒 引弧慢送丝功能 为了提高引弧成功率 引弧时送丝机慢送丝 3 4米 分 以加大焊丝和工件的接触时间 引弧热量 i2rt 引弧成功后自动转为正常送丝 根据电流的大小送丝速度可在 3 16米 分 内可调 收弧 有 无 功能 收弧 小电流 小于150a 引弧时防止烧穿工件 焊接结束时填满弧坑 收弧电流 0 6 0 7 焊接电流 起始端容易引起焊接缺陷 应采用小电流焊接 尾端容易引起焊接缺陷 应采用小电流焊接 收弧 无 操作基本要领 收弧 无 适用于工件的点固 短焊缝等场合 在收弧 无 方式下焊接首先将焊机前面板上收弧开关置于 无 的位置 然后设定焊接电压 焊接电流旋钮 收弧 无 方式焊接时工作过程如下图所示 焊枪开关用ts表示 停止焊接 焊接电流 收弧 初期初期予置 解决焊接起始端和尾端的焊接缺陷 引弧时防止烧穿工件 焊接结束时填满弧坑 选择收弧 初期予置 方式焊接须将焊机前面板上收弧开关置于 有 的位置 然后转换线路板上的插头sw8到sw6 焊接前分别设定焊接电压 电流以及焊机前面板上的收弧电压 电流旋钮并进行试焊 其工作过程如下图所示 焊接电流 收弧电流 停止焊接 收弧电流 丝径转换功能 各种规格的kr系列焊机能使用不同直径的焊丝 焊接电流相同时 不同的丝径对应不同的送丝速度 当丝径选定后 必须将焊机前面板上的焊丝直径开关置于相应的位置 kr200 350焊机 0 8 1 0 1 2 kr500焊机 1 2 1 4 1 6 药芯 实芯焊丝选择功能 各种规格的kr系列焊机能使用药芯和实芯两种焊丝 焊接电流相同时 两种焊丝对应不同的送丝速度 当使用药芯焊丝时 必须将焊机前面板上的焊丝开关置于药芯的位置 kr200 350焊机可使用直径1 2mm的焊丝kr500焊机可使用直径1 2 1 4 1 6mm的焊丝 手动送丝功能 为快速 安全地安装 更换焊丝所用 电源开关闭合 并将焊丝在送丝机上装好 按动送丝机上遥控盒的手动送丝钮 送丝电机转动 将焊丝输送到焊枪 可通过调整焊接电流旋钮控制送丝速度 此时焊机无空载电压输出 焊丝不带电 在开始和焊丝通过焊枪时应降低速度 防止焊丝冲出太多 在手动送丝时应注意将焊枪电缆伸直以减小送丝阻力 回烧时间调节功能 为防止焊丝在焊接结束的瞬间和熔池粘连 焊枪开关关断后仍保持短时间 0 1 0 2s 的低电压输出 使焊丝继续烧 因已停止送丝 可避免焊丝的粘连 改变线路板中vr5的位置可改变回烧时间 例 焊枪电缆加长 回烧时间也加长 f t t消熔球功能 为提高引弧成功率 焊接结束时 保持短时间的适当电压输出 以消掉或减小焊丝端部的熔球 以利于再次引弧 可通过改变线路板上转换插头sw11设定此功能 出厂时在 无 档 在使用延长电缆时 也应设定在 无 的位置 输出端短路保护功能 当焊机输出端发生异常短路时 上千安培的短路电流会将焊机中的焊接变压器和晶闸管烧毁 本功能的作用是在短路发生后 自动控制焊机的电压输出 抑制短路电流 保证焊机的安全 但异常短路的发生仍会对焊机使用寿命造成一定的影响 所以在工作中应尽力避免异常短路的发生 气体检查 焊接功能 焊接前调整 设定气体流量用 首先连接好供气系统 打开气瓶阀门 闭合焊机电源开关 将焊机前面板上气体开关置于 检查 位置 此时送丝机上电磁气阀打开 即可通过流量计上的流量调节旋钮设定气体流量 设定完毕或焊接时此开关应置于焊接位置 焊接电流检测功能 焊接电弧引燃后 通过对电流的检测 线路板中继电器触点闭合 由插头cn9向焊机外输出引弧成功信号 以便于焊接专