常用焊接方法ppt课件

常用焊接方法 常用焊接方法 摩擦焊 手工焊 埋弧自动焊 气体保护焊 电阻焊 钎焊 电渣焊 任务二常用焊接方法 活动一 手工电弧焊 焊条电弧焊的特点1 操作灵活2 待焊接头装配要求低3 可焊金属材料广4 焊接生产率低5 焊缝质量依赖性强 1 焊条电弧焊的设备及工具常用焊条电弧焊机目前 我国焊条电弧焊机有三大类 弧焊变压器 交流弧焊机 直流弧焊发电机弧焊整流器 逐渐被逆变焊机替代 直流电焊机 优点 易引弧 电弧稳定 过载能力强 焊接质量好缺点 结构复杂 噪音大 成本高 维修困难 空载耗能大 交流电焊机 优点 结构简单 使用可靠 成本低 效率高缺点 稳定性差 功率低 弧焊逆变器直流 交流之间的变换称为逆变 实现这种变换的装置称为逆变器 为焊接电弧提供电能 并具有弧焊方法所要求性能的逆变器 即为弧焊逆变器或称为逆变式弧焊电源 弧焊逆变器的变流过程是 工频交流直流高 中频交流降压交流并再次变成直流 必要时再把直流变成矩形波交流 因而在弧焊逆变器中可采用三种逆变体制 1 AC DC AC 2 AC DC AC DC 3 AC DC AC DC AC 矩形波 弧焊逆变器的特点 1 省料 质量轻 体积小2 高效节能效率可达80 90 功率因数达0 993 改善了弧焊工艺性能 1 因工作频率高 所需的主回路中滤波电感值小 电磁惯性减小 易于获得良好的动特性 2 可控性好 外特性 动特性等可按不同工艺要求来设计 3 用作交流电源时可获得较高频率的矩形波 从而提高交流电弧的稳定性 弧焊逆变器的分类弧焊逆变器根据它采用的大功率快速开关电子元件的不同进行分类 一般可把它分为晶闸管式弧焊逆变器 晶体管式弧焊逆变器和场效应管式弧焊逆变器及IGBT式弧焊逆变器等四个种类 弧焊逆变器的应用弧焊逆变器首先用于手弧焊 随后因功率因数增大和性能提高 其用途不断扩大 现已逐步推广应用于不熔化极气体保护焊 熔化极气体保护焊 等离子弧焊 埋弧焊 脉冲弧焊 高频脉冲弧焊等各种弧焊方法 2 电焊条 作电极传导电流 产生电弧作填充金属 调整成分 保证焊接电弧的稳定燃烧 改善焊接工艺性能 有利于进行各种位置的焊接 向焊缝金属渗某些合金元素 提高焊缝的力学性能 保护熔池与熔滴不受空气侵入 使焊缝金属顺利脱氧 脱硫 脱磷 去氢等 1 焊条的组成 焊芯的作用 药皮的作用 专用焊接金属丝 由多种矿石粉铁合金配成 2 焊条的种类 型号与牌号 碳钢焊条低合金钢焊条不锈钢焊条铸铁焊条堆焊焊条镍和镍合金焊条铜和铜合金焊条铝和铝合金焊条 酸性焊条 SiO2 MnO等 碱性焊条 CaO FeO等 种类 按用途分 按熔渣性质分 碱性焊条和酸性焊条的特性 机械性能好 韧性高 抗裂性好 焊接工艺性能差 用直流电 对油污 锈 水敏感性大 清洗 烘干 排出有毒烟尘HF 通风良好 碱性焊条 酸性焊条与碱性焊条相反 不绣钢 耐热钢焊条 按相同成分选择焊条结构钢焊条 按等强原则选相同强度等级焊条 焊缝和母材具有相同水平的使用性能 3 焊条选用原则 参考P155 1 焊条直径焊条直径是指焊芯直径 它是保证焊接质量和效率的重要因素 焊条直径一般根据焊件厚度选择 同时还要考虑接头形式 施焊位置和焊接层数 对于重要结构还要考虑焊接热输入的要求 在一般情况下 焊条直径与焊件厚度之间关系的参考数据 在板厚相同的条件下 平焊位置的焊接所选用的焊条直径应比其他位置大一些 立焊 横焊和仰焊应选用较细的焊条 一般不超过4 0mm 第一层焊道应选用小直径焊条焊接 以后各层可以根据焊件厚度选用较大直径的焊条 T形接头 搭接接头都应选用较大直径的焊条 3焊接工艺规范 2 焊接电源种类和极性的选择用交流电源焊接时 电弧稳定性差 采用直流电源焊接时 电弧稳定 柔顺 飞溅少 但电弧磁偏吹较交流严重 低氢型焊条稳弧性差 通常必须采用直流弧焊电源 用小电流焊接薄板时 也常用直流弧焊电源 因为引弧比较容易 电弧比较稳定 低氢型焊条用直流电源焊接时 一般要用反接 因为反接的电弧比正接稳定 焊接薄板时 焊接电流小 电弧不稳 因此焊接薄板时 不论用碱性焊条还是用酸性焊条 都选用直流反接 3 焊接电流选择焊接电流时 应根据焊条类型 焊条直径 焊件厚度 接头形式 焊接位置和层数等因素综合考虑 如果焊接电流过小会使电弧不稳 造成未焊透 夹渣以及焊缝成形不良等缺陷 反之 焊接电流过大易产生咬边 焊穿 增加焊件变形和金属飞溅量 也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化 所以 焊接时要合理选择焊接电流 对于一定直径的焊条有一个合适的焊接电流范围 在相同焊条直径的条件下 平焊时焊接电流可大些 其他位置焊接电流应小些 在相同条件的情况下 碱性焊条使用的焊接电流一般可比酸性焊条小10 左右 否则焊缝中易产生气孔 总之 在保证不焊穿和成形良好的条件下 应尽量采用较大的焊接电流 并适当提高焊接速度 以提高焊接生产率 4 焊缝层数在焊件厚度较大时 往往需要进行多层焊 对于低碳钢和强度等级较低的低合金钢的多层焊时 每层焊缝厚度过大时 对焊缝金属的塑性 主要表现在冷弯上 有不利影响 因此 对质量要求较高的焊缝 每层厚度最好不大于4 5mm 焊接层数主要根据焊件厚度 焊条直径 坡口形式和装配间隙等来确定 可作如下近估算 n d式中 n为焊接层数 为焊件厚度 mm d为焊条直径 mm 活动二埋弧自动焊 埋弧自动焊是船舶建造中使用最广泛的一种生产率较高的机械化焊接方法 本节将主要介绍埋弧自动焊的原理 特点及应用范围 埋弧自动焊所用的焊接材料及焊接工艺 最后简要介绍高效埋弧自动焊方法 第一一节埋弧自动焊的原理 特点及应用范围 埋弧自动焊的焊接过程及原理电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊 图5 11埋弧焊纵向截面图 图5 12埋弧焊过程示意 埋弧自动焊 是利用专门的机械设备自动完成手工电弧焊中的引燃电弧 送进焊条以及移动电弧等焊接动作 并使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊 焊接过程 埋弧焊的焊接过程可概括为 自动送丝 引弧 焊剂自动下料 焊机匀速运动 电弧在焊剂下燃烧 二 埋弧焊的特点及应用范围1 埋弧焊的主要优点 1 焊接生产率高 2 焊缝质量好 3 焊接成本较低 4 焊件变形小 5 劳动条件好2 埋弧焊的主要缺点 1 难以在空间位置施焊 2 由于埋弧焊所用焊剂的主要成分是SiO2 MnO等 难以用于焊接铝 钛等易氧化的金属及其合金 3 对焊件装配质量要求高 4 不适合焊接薄板和短焊缝3 应用范围总之 埋弧焊适用于低碳钢及合金结构钢中厚板水平长焊缝的焊接 主要有焊丝和焊剂一 焊丝与手弧焊焊条的焊丝相同 二 焊剂1 焊剂的作用和对焊接的要求1 作用 覆盖焊接区 保护焊池 对焊缝金属渗合金 改善接头性能 焊剂中的萤石有去氢作用 防止气孔产生 2 要求 与焊丝配合 能保证焊缝金属的化学成分及机械性能都符合要求 应有良好的焊接工艺性 即电弧能稳定燃烧 脱渣容易 焊缝成形美观 应有一定的物理性能 且不易吸潮 三 焊剂分类和统一牌号按制造方法分熔炼型 烧结型和陶质型三种 埋弧自动焊机主要由焊接电源 控制箱 焊接小车三部分组成 适合于水平位置或水平面倾斜不大于15 的各种对接 角接和搭接接头的焊接 也可借助滚轮转胎焊接圆筒形焊件的内外环逢 目前国内使用最普通的埋弧焊机是MZ 1000型和MZ1 1000型两种 图5 19MZ 1000型埋弧自动焊小车 埋弧自动焊工艺 一 埋弧焊的焊前准备埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工 焊件的清理与装配 焊丝表面清理及焊剂烘干 焊机检查与调整等工作 二 埋弧自动焊的工艺参数1 焊接电流当其它条件不变时 焊接电流的增加 则焊缝熔深和余高都增加 而焊缝宽度几乎保持不变 或略有增加 电流是决定熔深的主要因素 焊接电流对焊缝成形的影响B 熔宽 H 熔深 a 余高 2 焊接电压其它工艺参数不变时 焊接电压对焊缝成形影响是电弧电压增大 则焊缝宽度显著增加而焊缝熔深和余高略有减少 所以焊接电压是决定熔宽的主要因素 电弧电压对焊缝成形的影响B 熔宽 H 熔深 a 余高 3 焊接速度其它参数不变时 焊接速度增加时 焊缝熔深和焊缝宽度都大为下降 4 焊丝直径与伸出长度焊接电流不变时 减少焊丝直径 因电流密度增加 熔深增大 焊缝成形系数减少 焊丝伸出长度增加时 熔敷速度和熔敷金属增加 5 焊丝倾角单丝焊时焊件放在水平位置 焊丝与工件垂直 当采用前倾焊时 焊缝成形系数增加 熔深浅 焊缝宽 一般适用于薄板焊接 焊丝后倾时 焊缝成形不良 一般只用于多丝焊的前导焊丝 6 焊件位置的影响当进行上坡焊时 与焊丝前倾作用相同 下坡焊的情况正好相反 压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊 纵缝 环缝 容器的埋弧焊接 1 氩弧焊及其特点 保护气体 氩气CO2 氩弧焊 CO2气体保护焊 活动三气体保护焊 非熔化极氩弧焊 焊接电流不能过大 只能焊4mm以下的薄板 焊接钢材板 直流正接法 焊铝 镁合金 直流反接法或交流电源 钨极熔点高 发射电子能力强 直流正接 钨极烧损小 直流反接 钨极烧损大 电弧不稳 但有 阴极破碎 作用 焊铝时有利 应用 熔化极氩弧焊 1 以连续送进的金属丝做电极并填充焊缝 2 焊接电流较大 生产效率高 适用焊接较厚的焊件 板厚为8 25mm 3 采用直流反接 电弧稳定 焊铝时有 阴极破碎 作用 4 可采用自动焊或半自动焊 氩弧焊特点 1 保护效果好 电弧稳定 焊接质量好 2 电弧热量集中 热影响区小 焊后变形小 3 可全方位焊接 便于观察 易于自动控制 4 氩气成本高 一般情况下不采用 应用 用于焊接易氧化的有色金属 合金钢和不锈钢 2 CO2气体保护焊 CO2气体保护焊的焊接过程 CO2 电弧 CO O 使金属氧化 合金元素烧损 不能焊接有色金属和合金钢 应用 用于低碳钢 低合金钢薄板的焊接 必须采用含脱氧剂的焊丝H08Mn2SiA 直流反接 CO2气体保护焊的特点 第一 成本低 第三节常用焊接方法 活动四 电阻焊 电阻焊分为 点焊 缝焊 对焊 是利用焊件接触面的电阻热 将焊件局部加热到塑性或熔化状态 在压力下形成接头的焊接方法 点焊的应用 点焊主要适用于薄板冲压结构和钢筋构件 点焊过程 手提点焊 2 缝焊 与点焊相同 只是采用滚轮做电极 边焊边滚 焊点互相重叠 分流现象严重 焊件厚度 3mm 有密封要求的薄壁结构 缝焊 特点 应用 3 对焊 杆状零件的对接 如刀具 管子 钢轨 钢筋 异种金属 端面形状尺寸要相同或相近 应用 电阻对焊端面加工要求高 质量不易保证 闪光对焊对端面加工要求低 质量较高 用于重要零件的焊接 活动五 钎焊 是利用低熔点的钎料作填充金属 加热熔化后渗入固态焊件间的间隙内 将焊件连接起来的焊接方法 接头形式 1 焊接过程 将工件和钎料适当加热 烙铁 火焰 炉子 电阻 高频加热 钎料熔化 借助毛细管的作用被吸入和充满间隙 被焊金属和钎料在间隙内相互扩散 凝固后 形成钎焊接头 2 钎焊分类 3 钎焊特点 加热温度低 变形也小 接头光滑平整 工件尺寸精确 钎焊接头强度低 可焊接性能差异很大的异种金属 对工件厚度无限制 可