企业培训_初级焊工理论培训

初级焊工理论培训 第三讲焊接方法介绍氩弧焊CO2气体保护焊焊条电弧焊埋弧焊 连接技术综述 通过机械 物理和化学方法 以及冶金方式 将多个零件连接成一个整体 并保持相互位置的工艺方法机械连接可拆卸连接 不可拆卸连接物理化学方法钎焊 粘接冶金方式 焊接 常见连接方法 机械连接 可拆卸连接 机械连接 不可拆卸连接 物理化学方法 钎焊 物理化学方法 粘接 现代焊接生产中广泛应用的方法几乎都是19世纪末 20世纪初发展起来的 特别是电子工业技术迅速发展 促进了现代焊接工业突飞猛进 各类焊接方法与金属切削加工 压力加工 铸造 热处理等其他金属加工方法构成的金属加工技术是现代一切机器制造工业 其中包括船舰 飞机 航天 石油化工 电子等工业的基本生产工艺 可以毫不夸张地说 没有现代焊接方法发展 就不会有现代工业技术的今天 一个国家焊接技术发展水平往往也是一家工业和科学技术现代化的一个标志 焊接方法的发展及其在现代工业中的作用 焊接发展史 1 1885年俄国人别那尔道斯发明碳弧焊接 这可以看作是电弧作为工业热源应用的起步 2 电弧焊真正应用于工业 是在1892年发现金属极电弧以后 3 电阻焊是1886年由美国人发明的 它的大规模工业应用也几乎跟电弧焊同时代的 4 1930年以前 焊接在机器制造工业中的作用还是很微不足道的 当时造船 锅炉 飞机等制造工业基本上还是用铆接方法 到目前为止 已经发展为20多种基本焊接方法 如果包括各种派生方法 那就更多 由此可见 从电弧焊和电阻焊的大量应用算起 到现代焊接方法还只有半个世纪多一点的历史 80年代还进行了太空焊接试验 可以预料 随着工业和科学技术的不断发展 焊接也必定有新的发展 焊接概述 1 什么是焊接 GB3375 94 焊接术语 中指出 焊接是通过加热或加压 或两者并用 并且用或不用填充材料 使工件达到结合的一种方法 2 焊接方法分类 通常将焊接方法分为以下几种 熔化焊 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 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 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 钎焊分两大类 硬钎焊和软钎焊 1 硬钎焊的加热温度大于450度 抗拉强度大于200MPa 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 2 软钎焊的加热温度小于450度 抗拉强度小于70MPa适于应力小 工作温度低的环境 比如电路的锡基钎焊 几个典型设备 电阻点焊机超声波焊机电阻对焊机 我厂使用的主要焊接方法 氩弧焊 GTAW CO2气体保护焊 GMAW 埋弧焊 SAW 焊条电弧焊 SMAW 电焊条的组成 手工电弧焊设备 焊钳的结构示意图 BX3 300型弧焊变压器 焊条电弧焊 电弧 ElectricArc 燃烧 加热熔化母材 BaseMetal 和焊条 CoveredElectrod 熔滴 Droplet 的产生和过渡熔池 FusedBath 的形成 停留和结晶药皮 Coating 燃烧 熔化 成为熔渣 Slag 保护熔池 熔池和熔渣凝固 形成焊缝和渣壳 电弧的物理基础及其构造 电弧并不是一般的燃烧现象 实质上 电弧是在一定条件下电荷通过两电极间气体的导电过程 或者说是一种气体放电现象 利用这种气体放电过程 电能转换为热能 机械能和光能 焊接时主要利用热能和机械能来达到焊接金属的目的 焊接电弧 焊接电弧的产生焊接电弧的结构阴极区NegativePolarityZone 电子供应区 电弧热的36 阳极区AnodeRegion 受电子轰击区域 电弧热的43 弧柱区ArcColume 电弧热的21 左右 焊接电弧的引燃过程 引弧过程示意图 焊缝weldbead形成 在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域 即焊缝表面和熔合线所包围的区域 结晶过程特点 冷却速度快 过热 运动状态下结晶 非均质形核偏析一次结晶二次结晶结晶从熔池底部许多半个晶粒开始垂直底部向中心生长 呈树状枝晶 组织 铸态组织 粗大柱状晶 用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊 简称气体保护焊 一 氩弧焊 1 定义 氩弧焊是使用氩气作为保护气体的气体保护焊 2 特点 A 焊件不易氧化 B 便于操作 容易实现全位置自动化 C 焊接热影响区小 焊件不易变形 D 焊缝致密 成形美观 E 焊接成本高 3 应用 主要用于焊接易氧化的有色金属和合金钢 如铝 镁 钛及其合金 耐热钢 不锈钢等 为了防止保护气流破环 氩弧焊只能在室内进行 手工钨极氩弧焊在焊接时为保护焊缝不被空气影响 常采用气体和熔渣联合保护 当独使用外加气体来保护电弧及焊缝 并作为电弧介质的电弧焊 称为气体保护焊 氩弧焊是采用氩气作为保护气体的一种气体保护焊方法 在氩弧焊应用中 根据所采用的电极类型可分为非熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊两大类 非熔化极氩弧焊又称为钨极氩弧焊 是一种常用的气体保护焊方法 焊接过程钨极氩弧焊又称钨极惰性气体保护焊 它是使用纯钨或活化钨电极 以惰性气体 氩气作为保护气体的气体保护焊方法 如图4 25所示 钨棒电极只起导电作用不熔化 通电后在钨极和工件间产生电弧 在焊接过程中可以填丝也可以不填丝 填丝时 焊丝应从钨极前方填加 钨极氩弧焊又可分为手工焊和自动焊两种 以手工钨极氩弧焊应用较为广泛 氩弧焊设备及图解 钨极氩弧焊的特点钨极氩弧焊的优点是 由于焊缝被保护得好 故焊缝金属纯度高 性能好 焊接时加热集中 所以焊件变形小 电弧稳定性好 在小电流 10A 时电弧也能稳定燃烧 并且 焊接过程很容易实现机械化和自动化 缺点是 氩气较贵 焊前对焊件的清理要求很严格 同时由于钨极的载流能力有限 焊缝熔深浅 只适合于焊接薄板 6mm 和超薄板 为了防止钨极的非正常烧损 避免焊缝产生夹钨的缺陷 不能采用常用的短路引弧法 必须采用特殊的非接触引弧方式 氩弧焊主要被用来焊接不锈钢与其它合金钢 同时还可以在无焊药的情况下焊接铝 铝合金 镁合金及薄壁制件 埋弧焊 埋弧焊焊接过程示意图1 焊件2 焊剂3 焊剂导管4 焊丝5 滚轮6 导电嘴7 渣壳8 焊缝 埋弧焊演示 埋弧自动焊的焊接过程埋弧自动焊机 埋弧焊焊缝形成过程示意图1 焊剂2 焊丝3 电弧4 熔池金属5 熔渣6 焊缝7 焊件8 渣壳 MZ1 1000型埋弧焊机1 减速机构2 电动机3 焊丝盘4 电压 电流表5 按钮6 调节手轮7 焊剂斗8 压紧轮9 减速机构10 导电嘴11 前车轮12 连杆13 前底架14 扇形涡轮15 后