普通焊接工艺实验.doc

普通焊接工艺实验实验类型：综合 学时：4学时一、实验目的1.了解普通弧焊的操作方法；2.了解有药皮与无药皮焊条对被焊接金属焊缝表面状态的影响；3.了解电阻焊点焊的基本原理、操作过程、焊接参数及其应用范围。二、实验仪器设备及耗材1.设备及工具：简易弧焊机一台，简易点焊机一台，焊接工作台一架；2.材料：普通碳钢板若干，普通薄钢板若干，碳钢焊条若干。三、实验原理（一）焊条电弧焊焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。它利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件熔化，从而获得牢固的焊接接头。如图1所示，焊条电弧焊是一种气体放电现象。接触时焊接回路短路，很快拉起焊条后，焊条与焊件之间的空气在引弧电压作用下电离，发光发热，产生强烈持久的气体放电现象，形成焊条电弧焊的电弧。图1 焊条电弧焊原理1药皮；2焊芯；3保护气体；4电弧；5熔池；6母材；7焊缝；8焊渣；9熔渣；10熔滴图2 焊条电弧焊焊接过程1焊件；2焊条；3焊钳；4电焊机；5焊接电弧；6熔池；7焊缝焊条电弧焊的焊接过程：如图2所示 焊接前，把电焊钳和焊件分别接到手工弧焊输出端的两极，焊件为一个电极，焊条为另一个电极。电弧在焊条和焊件之间形成，通过外加电压燃烧。在电弧热作用下，焊件和焊条的焊芯熔化共同形成熔池。在电弧热的作用下，涂敷于焊芯外面的焊条药皮会分解产生CO2、CO、H2等保护气体，阻止空气与熔池的接触。药皮在电弧焊热的作用下，生成熔渣，浮于熔池表面，对其起保护作用，凝固后在焊缝表面结成渣壳。也就是说，焊条电弧焊时，焊接熔池的保护是气体和熔渣的联合保护。液态金属和液态熔渣之间还进行脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金金属等复杂的冶金反应，从而使焊缝金属具有合适的化学成分。焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域，防止大气对熔化金属的有害污染；焊芯在电弧热作用下不断熔化，进入熔池，成为焊缝的填充金属。 （二）电阻点焊1. 电阻焊（点焊）定义：将待焊件装配成搭接接头，并被压紧在两电级之间，利用电阻热熔化母材金属，使之熔化，形成焊点的电阻焊连接方法。2. 电阻焊连接接头的形成过程：将焊件压紧在两电级之间，施加电极压力后，电阻焊变压器向焊接区通过强大的焊接电流，在焊件接触面上形成的物理接触点随着通电加热的进行而逐渐扩大。塑变能与热能使接触点的原子不断激活，接触面逐渐消失。继续加热形成熔核，结合界面迅速消失。停止加热后，核心液态金属以自由能最低的熔核边界为晶核开始结晶，然后沿与散热相反方向不断以枝晶形式向中间延伸，直至生长的枝晶相互接触，获得牢固的金属键结合。四、实验内容及步骤1. 实验教师先使用有药皮焊条焊接一条直缝，观察焊缝的焊后状态；2. 实验教师再将一支焊条的药皮完全去除，在与“1”同样条件的金属焊件上进行一条直缝焊接，观察焊缝的焊后状态；3. 实验老师在点焊机上焊接板材，分别在不同长度上进行数次；4. 在实验老师指导下，学生实际操作上述“1”、“2”、“3”。五、实验数据及实验结果1. 完整记录焊接实验过程；2. 对比分析有药皮与无药皮焊条对被焊接金属焊缝表面状态的影响；3. 电阻焊的特点及电阻焊点焊的应用范围？六、思考与讨论1. 讨论焊条药皮的作用？2. 影响电阻点焊焊接质量的主要因素有哪些？3. 分析电阻点焊通电时间、通电电流对成型的影响？七、实验安全纪律1. 在没有得到指导老师同意之前，不得随意触动相关设备的电源部分、以防触电或损坏设备。2. 进入实验区域后，应注意脚下有否电线，并确认是否带电，如果带电应及时告知实验老师，防止实验事故发生；3. 焊条电弧焊焊接实验过程中，学生必须在实验老师的示范下，持拿防护罩，以免发生焊接电弧灼伤眼睛