铝合金焊接特性

第 1 页 共 7 页 焊接方法与设备焊接方法与设备 课程设计课程设计 一 目的一 目的 焊接方法与设备使用 是三年制高职焊接技术及自动化专业的一门专业 主干课程 其任务主要是讲述常用的各种焊接方法的过程本质 质量控制 相 应焊接设备的构成 工作原理 焊接参数的合理选择及具体的操作技术要领 为了巩固所学常用焊接方法与设备的知识 熟悉有关资料 掌握焊接工艺参数 的选择和焊接设备的操作技术 安排了为期一周的课程设计 通过本次焊接工 艺设计 锻炼学生们的分析问题与解决问题的能力 提高焊接操作技能 二 二 设计题目设计题目 制定 6mm 板厚 304TIG 焊对接平焊焊接工艺 三 三 原始材料原始材料 工件材质 304 母材数量 2 块 试件尺寸 300mm 100mm 6mm 焊接要求 单面焊双面成形 焊接位置 平焊 接头形式 对接接头 四 四 设计内容设计内容 制定钨极氩弧焊的焊接工艺 五 任务五 任务 1 1 木材技术状况 木材技术状况 304 钢材化学牌号为 06Cr19Ni10 旧牌号 OCr18Ni9 含铬 19 含镍 8 10 304 钢材是一种通用性的不锈钢材料 防锈性能比 200 系列的不锈钢材 料要强 耐高温方面也比较号 一般使用温度极限小于 650 304 钢材具有优 良的不锈耐腐蚀性和叫好的抗晶间腐蚀性能 对氧化性酸 在实验中得出 浓 度 65 的沸腾温度以下的硝酸中 304 钢材具有很强的抗腐蚀性 对碱溶液及 大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力 在生活广泛应用 例如 一 些高档的不锈钢餐具 户外的不锈钢栏杆等 有良好的焊接性 2 2 焊接材料选择及技术状况 焊接材料选择及技术状况 焊丝类型 HoCr19Ni9Ti 选用原则 工作温度低于 300 具有良好的耐 腐蚀性 第 2 页 共 7 页 焊丝规格 直径 2 0mm 保护气类型 氩气 一般来说 氩气产生的电弧比较平稳 较易控制 穿透性不强且成本低 保护气纯度 99 7 3 3 设备及工件的选择 设备及工件的选择 焊接设备 WS 250 型钨极氩弧焊机 氩气瓶及氩气流量调节器 AT 15 型 铈钨极 Wce 20 直径 2 0mm 气冷式焊枪 QQ 85 150 1 型 4 4 安全检查安全检查 劳保用品穿戴规范且完好无损 清理工作场地 不得有易燃 易爆物品 要仔细检查 不能麻痹大意 检查焊机和所使用的电动工具 焊接电缆 焊钳 面罩等工具完好 焊把线接地良好 操作时 必须先戴面罩然后才开始操作 避免电弧光直射眼睛 在实作过程中督促和检查劳保用品的穿戴 安全操作规程的执行情况 5 5 焊前准备 焊前准备 坡口形式 采用 V 型坡口 坡口角度 60 如图 1 所示 图 1 V 形坡口形式 加工方法 可采用机械切割 等离子弧切割及碳弧气刨等方法加工坡口 焊前清理 为了保证焊接质量 焊前应将工件坡口及两侧 20 30mmm 范 围内的焊件表面清理干净 油污等可用丙酮或酒精等有机溶剂清理 焊前焊丝 应该进行干燥 除锈等处理 焊前检查 焊前检查设备的水 气 电路是否正常 焊件与焊枪是否达到焊前清理的 要求 规范参数是否调试就妥 6 6 焊前工艺参数的确定 焊前工艺参数的确定 TIG 焊的焊接工艺参数主要有 电源种类和极性 钨极直径 焊接电源 第 3 页 共 7 页 电弧电压 氩气流量 焊接速度和喷嘴直径等 电源种类和极性 TIG 焊可以使用直流电源也可以使用交流电源 电源种类和极性可以根据 焊件材质进行选择 不锈钢多采用直流正接 钨极直径及端部形状 钨极直径主要按焊件厚度 焊接电流 电源极性来选择 6mmV 型坡口不锈 钢多选用直径为 3 4mm 钨极端部形状对电弧稳定性有一定影响 端部形状如 图 2 所示 图 2 6mm 板厚 304 TIG 钨极端部形状 焊接电流 焊接电流主要根据焊件厚度 钨极直径和焊缝空间位置进行选择 直流正接钨极直径 2 0mm 的许用电流范围 80 100A 气体流量 对于一定孔径的喷嘴 选用的氩气流量要适当 通常氩气流量在 3 20L min 范围内 焊接速度 在一定的钨极直径 焊接电流和氩气流量的条件下 TIG 焊时应选择合适 的焊接速度 电弧电压 尽量采用短弧焊 一般为 10 24V 喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以 5 15mm 为宜 第 4 页 共 7 页 钨极伸出长度 为了防止电弧热烧坏喷嘴 钨极端部应突出喷嘴以外 其伸出长度对焊时 一般为 3 6mm 角焊缝时应为 7 8mm 钨极伸出喷嘴的长度一般取 1 2 倍钨电极直径 钨电极与焊件的距离一般取 1 5 倍以下钨电极直径 综上所述 6mm 板厚 304TIG 焊对接平焊的焊接参数见表 1 表表 1 1 焊焊 接接 参参 数数 坡口尺寸 板厚 mm坡口形式焊接位置层数 间隙 mm钝边 mm 钨极直径 mm 焊丝直径 mm 6V 平焊 32 30 0 52 02 0 焊接电流氩气 打底电流 A 填充电流 A 盖面电流 A 焊接速度 mm min 流量 L min 孔径 mm 电弧电压 V 备注 85 9090 10080 9580 1206 101112 14 单面焊双 面成形 六 装配与焊接六 装配与焊接 1 装配与点固 采用与焊接焊件相同的牌号的焊丝进行定位焊接 并定位焊接于焊件反面 两端 钝边为 0 0 5mm 装配间隙为 2 3mm 定位焊接焊缝长度为 10 15mm 预 留反变形量为 2 见图 3 错变量不应大于 0 5mm 装配与定位如图 4 所示 第 5 页 共 7 页 图 3 板件反变形 图 4 装配图 2 打底焊 手工 TIG 焊通常采用左焊法 平焊时 焊枪与焊丝的角度如图 5 所示 引 弧后预热引弧处 出现熔孔后开始填丝焊接 填丝方法可选用连续送丝法或断 续送丝法 应采用较小的焊枪倾角和较小的焊接电流 而焊接速度和送丝速度 应较快 更换焊丝或暂停焊接需要接头时 应在弧坑右侧 15 20mm 处引弧 并 向左移动 送丝焊接 焊至焊件末端时 断弧后 氩气须延时 10s 左右关闭 图 5 打底焊时焊枪与焊丝角度 板对接平焊 3 填充焊 焊接时 焊枪采用锯齿形运动方式 其幅度稍大一些 并在坡口两侧稍作 停留 以保证坡口两侧熔合好 焊道均匀 填充焊道应低于母材 1 2mm 并且 不能熔化坡口两侧的菱角 4 盖面焊 焊接低要进一步加大焊枪的摆动幅度 焊枪摆动应均匀 平稳 以免破坏 氩气保护 保证熔池两侧超过坡口菱角 0 5 1mm 7 7 操作要点及注意事项操作要点及注意事项 1 引弧 第 6 页 共 7 页 通常采用高频或脉冲电压引弧装置进项引弧 没有引弧装置时 可用纯铜 板或石墨作引弧板 将引弧板放在焊件接口旁或接口上面 在其上面引弧 待 钨极端头加热到一定温度后 约 1s 立即移到待焊处引弧 操作时 动作要轻 而快 2 焊枪运动形式 焊接一般采用左焊法 焊枪的运动形式根据焊接位置选择 焊枪的运动形 式有直线形 锯齿形 月牙形 圆圈形等 3 敲渣清根 焊接后应对焊道进行敲渣 多层多道焊时 必须严格敲渣清根 多采用的 工具有钢丝刷 角向打磨机等 4 收弧 收弧应采取衰减电流方法 以填满弧坑 收弧时 填满弧坑后慢慢提起电 弧直至灭弧 不要突然拉断电弧 熄弧后 氩气会自动延时几秒钟停气 不应 熄弧后马上移开焊枪 应在熄弧处停留一段时间 八 其他八 其他 1 焊前预热 焊接预热可避免或减缓氢的聚集 淬硬组织的产生和应力的存在等不利因 素的影响而导致冷裂纹的产生 一般情况下 要求焊件的实际预热温度略高于 规定的预热温度 2 焊接后热 焊接结束后 应立即对工件加热至一定温度 保持一定的时间然后缓慢冷 却 焊接后热可减缓焊接接头的冷却速度和加速氢的逸出 防止产生延迟裂纹 3 消氢处理 焊后脱氢处理对工件焊后加热 可以促使氢的扩散 从而可以降低焊缝中 氢的含量 达到脱氢的目的 9 9 检验要求检验要求 60 分为合格 100 分为满分 有任何不允许出现的缺陷均视为不合格 表表 2 2 板板 对对 接接 焊焊 质质 量量 检检 测测 缺陷名称及考核项目允 许 程 度得 分 标 准 裂纹不允许5 分 表面单个气孔d 0 3s 且最大为 3mm 2 分 无 1 分 1 个 0 分 1 个以上 第 7 页 共 7 页 续 射线探伤 GB T 3323 得分 40 分 一级无缺陷 40 分 一级有缺陷 32 分 二级 24 分 三级 8 分 四级 0 分 执行 WPS 得分 10 分 焊前未阅读 WPS 准备调试 缺 每项减 1 5 2 分 主要参数超标 10 未按 WPS 内容调试 每项减 2 2 5 分 安全文明 得分 10 分 有安全事故见 5 10 分 有飞溅 电弧擦伤或焊渣 每项减 1 1 5 分 注 s 熔深 t 板厚 b 焊缝理论长度 l 缺陷长度 141 钨极惰性气体保护焊 十 参考文献十 参考文献 1 雷世明 焊接方法与设备 北京 机械工业出版社 2009 2 杨跃 典型焊接接头电弧焊实作 北京 机械工业出版社 2009 未熔合不允许5 分 咬边h 0 2t 且最大为 1mm 3 分 任