金工实习——焊接PPT课件

近年来，我国焊接技术整体发展水平较好，焊接是一种低成本、高技术含量的可靠工艺方法。到目前为止，没有任何一种工艺比焊接更广泛地用于材料之间的连接，并为焊接产品带来更大的附加值。在国内，无论从目前焊接设备和材料产出率的发展趋势，还是从焊接设备和材料的制造技术和发展方向来看，我国现代焊接技术都取得了很大的进步，有些产品技术已经达到或接近国外的先进水平，尤其是逆变焊接技术。因此，无论现在还是将来，焊接都是将各种材料成功加工成适销产品的首选工艺。焊接技术已经发展成为集材料科学、力学、热处理、冶金、自动控制、电子、检验等学科于一体的综合性学科。焊接作为现代先进的领先制造技术，正逐步融入产品的主要生命过程，即从设计开发、工艺制定、制造生产到运行服务、故障分析、维护、回收等产品阶段。焊接技术已经从单一的加工技术发展到新的综合工程技术，涉及原材料、结构设计、焊接工艺方法、焊接设备及工艺设备、焊接材料、焊接预热处理、切割下料、坡口加工、焊接工艺制定及相关标准、焊接生产、焊接过程监控与管理、焊后处理与涂装、检验、焊接环境保护、焊接接头操作等诸多工艺过程。焊接作为一种广泛的系统工程，其应用范围不仅适用于重型机械、电气设备、石油化工、交通运输、建筑工程、航空航天等行业，还扩展到电子设备、家用电器、医疗器械、通信工程等领域。焊接：通过加热、加压或两者兼施，添加或不添加填充材料，将分离的金属紧密结合，达到不拆卸的目的。焊接一般分为三类：1。熔化焊接加热待连接的工件，使其局部熔化，形成熔池。熔池在冷却和凝固后结合在一起。如有必要，可添加熔融填料。适用于各种金属和合金的无压焊接。2.在压力焊接期间，必须对对接焊缝施加压力，这属于各种金属材料和一些金属材料的加工。3.钎焊使用熔点低于基底金属的金属材料作为钎焊填充金属，用液态钎焊填充金属润湿基底金属，填充接头间隙，并与基底金属一起扩散以实现连接焊接。适用于各种材料的焊接和不同金属或异种材料的焊接。焊接的概念和分类，焊条电弧焊，1，目标和要求，2，焊条电弧焊的概念和设备及所有工具，3，焊条电弧焊培训，4，安全操作要点，6，1，目标和要求，1。了解SMAW 2的流程、特点和应用。熟悉SMAW 3的主要设备和所有工具。掌握SMAW 4的基本操作。了解接头形式、坡口形式和焊接位置类型5。了解常见的焊接缺陷和焊接变形6。熟悉SMAW的安全操作技术。7，2。SMAW的概念和设备。SMAW指的是使用电弧作为热源的熔焊方法，称为电弧焊。手工操作焊条焊接的电弧焊方法称为手工电弧焊。(1)焊条电弧焊的概念：它是一种手工焊接方法，利用电弧产生的高温和热量加热和熔化焊条和工件之间的接头，并在冷凝后形成焊缝。8、2、SMAW概念和设备、2、SMAW设备、焊池、工件、焊缝、渣壳、电弧、焊条、焊钳、焊接电缆、焊接机、9、2、SMAW概念和设备、接头和焊缝名称、b)焊缝各部分名称、弧坑、熔深、a)焊接接头、热影响区、焊缝、熔合区、母材、堆高、焊缝宽度、10，2，SMAW概念和设备，(1)焊工手动弧焊机被称为电焊机或电弧焊机手工电弧焊时，焊机和电弧构成一个电源-负载系统，电弧是一个可变负载。稳定状态下弧焊电源的输出电压和输出电流之间的关系称为电源的外部特性。在手工电弧焊过程中，为了保证电弧的稳定燃烧和容易点火，需要降低焊接电源的外部特性。此外，焊接电源还应具有合适的空载电压、良好的动态特性、良好的调节特性等。弧长5毫米，弧长2毫米，u (v)，I (a)，11，2，焊条电弧焊的概念和设备，1)交流弧焊机交流弧焊机是一种特殊的降压变压器，也称为弧焊变压器。它将电网输入的交流电转换成适合电弧焊接的交流电。这种焊接电源通过增加主电路的电感来获得压降特性。一种方法是增强变压器本身的漏磁，形成漏磁感抗。弧焊变压器中的可调感抗除了获得压降特性外，还用于稳定焊接电弧和调节焊接电流。(2) DC弧焊机是DC常用的弧焊机。一种是DC弧焊发电机，坚固耐用，工作电流稳定。然而，由于高制造成本、低效率、大功率消耗和高噪声，由电动机驱动的弧焊发电机已经趋向于被淘汰。另一种是弧焊整流器。其结构相当于在交流弧焊机上增加整流器(如硅整流器)。它将交流电源转换成DC电源并输出。它不仅弥补了交流弧焊机稳定性差的缺点，而且比DC弧焊发电机结构更简单，消除了噪声。(2)手工电弧焊线焊接前，将焊钳和焊件分别连接到弧焊机输出端的两极，用焊钳夹住焊条。焊条和焊接件分别成为两个电极。(3)焊接电弧及其特点是在气体介质中，由焊接电源提供一定电压，在两个电极之间或电极与焊件之间产生强烈、持久、稳定的放电现象，称为焊接电弧。通常，电弧热在阳极区域产生更多，占总热量的43%，阴极约为36%，电弧柱约为21%。用钢焊条焊接钢时，温度分布如下：阳极区2600K，阴极区2400K，电弧中心6000-8000K。对于SMAW的概念和设备，有两种类型的直流焊接：直流焊接：正电流焊接：正电流焊接-工件温度可以稍高。反向连接：负极连接到工件上，工件的温度可以稍微低一些。交流焊机，无正反向连接，温度2500K。手工电弧焊时，电弧产生的热量只有65% 85%用于加热和熔化金属。其余的热量在电弧周围和飞溅的金属液滴中消散。(4)SMAW的焊条、焊钳和面罩，(18)SMAW的概念和设备，焊条是焊条的简称，由涂层和焊芯组成。它实际上是手工电弧焊用的涂层熔化电极。焊芯是指焊条中被涂层覆盖的金属芯。焊芯必须由低碳、低硅、低磷的特殊金属线冶炼而成。焊条的直径是代表焊条规格的主要尺寸。它由焊芯的直径表示。常用的直径为2.0-6.0毫米，长度为300-400毫米。它的功能有两个：一是作为电极传导电流并产生电弧；第二种是熔化后与作为填充金属的熔化的基底金属一起形成焊接金属。SMAW的概念和设备、SMAW的钢芯性能、化学成分和规格GB1300 - 77已经标准化。SMAW涂层的“作用”非常重要，它由核心和涂层组成。SMAW的概念和设备，涂料的重要性。涂层是压在芯体表面的涂层，由矿石粉、有机粉、钛合金粉、粘合剂等原料按一定比例制成。A.提高焊接工艺性，起到引弧和稳弧的作用b .机械保护焊缝(免受空气中有害物质的影响)c .冶金合金化。21，2。焊条电弧焊的概念和设备，2)焊条的类型和数量(1)焊条焊条的分类焊条根据其应用可分为九类：结构钢焊条(最广泛使用的)耐热钢焊条，不锈钢焊条，堆焊焊条，铸铁焊条镍和镍合金焊条，铜和铜合金焊条，铝和铝合金焊条，特殊用途焊条。22，2)焊条电弧焊的概念和设备，以及(2)根据涂层性质的酸性焊条和碱性焊条。涂层中含有大量酸性氧化物(如二氧化硅、二氧化钛、氧化铁)的电极称为酸性电极。涂层中含有大量碱性氧化物(如氧化钙、氧化亚铁、氧化锰、氧化钠、氧化镁)的电极称为碱性电极。前五种涂层是酸性电极，另外两种是低氢电极，属于碱性电极。(2)焊条的类型和编号，GB5117-85规定了碳钢焊条的类型，用字母“E”后跟四个数字表示。例如，E4303的含义如下：字母“e”表示焊条；前两位数字43表示焊缝金属的抗拉强度不小于420兆帕；第三个数字“0”表示全位置焊接；第四个数字“3”表示钙钛氧化物涂层用于交流电和DC。焊条的品牌由各种焊条的相应汉字(或汉语拼音的首字母)加三位数字表示。例如，结422(或J422)的含义如下：汉字“结”(或J)-表示结构钢焊条；前两位数字“42”-表示焊缝金属的抗拉强度不小于420兆帕；第三个数字“2”表示涂层类型为钛钙型，仅适用于交流/DC焊接。基本操作(1)引弧是点燃并保持焊条和焊件之间的稳定电弧。引弧有两种方法，即引弧和摩擦。这两种方法是使电极端部与工件表面接触形成短路，然后迅速将电极抬起一段距离(2 4毫米)，可以点燃并保持稳定的电弧。注意：焊条不能举得太高，否则电弧容易熄灭。焊条末端与工件之间的接触时间不应过长，以免焊条粘在焊件上。发生粘连时，应迅速左右摆动焊条，使焊条脱离工作。3、焊条电弧焊训练，25、3、焊条电弧焊训练，以及(2)引弧后，首先必须掌握焊条与焊件之间的角度，使焊条沿焊接方向完成三个基本动作。(a)向下进给，(b)沿焊接方向连续移动，(c)在带材运输过程中横向摆动，焊条与焊缝两侧工件平面之间的夹角应相等，而在焊缝方向上，应与焊条的移动方向倾斜10-20。如果焊缝要求宽，应水平摆动，带材输送速度应均匀。从上述操作要求可以看出，在电弧被拉出后，焊条必须向下进给，纵向移动，有时摆动。操作者必须善于灵活调整三者之间的关系，以获得满意的焊缝。(3)熄弧是指焊缝或焊条在准备连接后的结束。对于焊缝末端的焊接电弧，焊条应暂时停在熔池处或循环运输数次，直至电弧熄灭并充满熔池，然后焊条应逐渐向焊缝前方倾斜，同时焊条应升起以自动熄灭电弧。连续熄弧时，熄弧前应减小焊条与焊件之间的夹角，熄弧前应将熔池中的金属及其上面的熔渣向后推动，形成一个弧坑。连接时引弧应在弧坑前面，然后在正常焊接前拉回弧坑同时，前焊件的坡口边缘开始局部熔化，使熔池向前移动。当焊接过程稳定时，形状和体积不变的熔体随着焊接电弧向前移动，形成连续焊缝。(1)焊接工艺参数，(1)焊条直径选择焊接工艺参数为手工电弧焊，焊条直径一般根据焊件的厚度来选择。电极直径的选择还与焊接层数、接头类型、焊接位置等有关。垂直焊接、水平焊接和坡口多层焊接的第一层应选用直径较小的焊条。2)焊接电流焊接电流与焊条直径有关。焊接速度指焊条在焊接方向上向前移动的速度。通常，当焊缝宽度是焊条直径的2倍时，焊接速度是合适的。弧长弧长是指电极末端和工作表面之间在起点的距离。保持弧长大约等于电极直径。5)焊接层数当工件厚度较大时，需要多层焊接以保证焊缝的机械性能。一般来说，当每层的厚度为焊条直径的0.81.2倍时，更合适，生产率高，易于控制。焊接接头形式，坡口形式(1)常见的焊接接头形式包括对接接头、搭接接头、角接头和丁字接头等。基本接头形式，32、3、焊条电弧焊训练，(2)坡口式焊件较薄时，焊件接头处只留有一定的间隙，可采用单面焊或双面焊保证熔透。当焊件较厚时，为了保证焊接的熔深，焊件的待焊零件应在焊接前加工成要求的几何形状，即要求倒角。对接凹槽形式、33、3、焊条电弧焊训练时，加工坡口时，通常在焊件的厚度方向用直边，称为钝边，其作用是防止烧穿。组装接头时，通常会留有间隙以确保穿透。(3)采用多道焊或多道焊(每层由几道平行的窄道组成)焊接厚焊件时，应采用全坡口焊接。a)多层焊接b)多层多道对接焊的多层焊接，35，3，焊条电弧焊训练，4)接头焊接的空间位置，a)平板焊接，b)垂直焊接，c)水平焊接，d)高架焊接，36，3，焊条电弧焊训练，5。焊接工艺参数对焊缝成形的影响焊接工艺参数的选择是否合适直接影响焊缝质量，右图显示了焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响。(1)焊接电流和焊接速度适当，焊缝形状规则，焊接波均匀椭圆形，焊缝各部位尺寸符合要求(图一)。(2)焊接电流过小，电弧不易点燃，燃烧不稳定，电弧声变弱，焊接波变圆，熔堆高度增加，熔宽和熔深减小(图B)。(3)如果焊接电流过大，电弧强度和飞溅增加，涂层趋向于变红变热，焊接波变尖锐，熔化宽度和深度增加。焊接薄板工件时，可能会烧穿(图c)。(4)焊接速度太慢，焊接波变圆，堆高、熔化宽度和熔化深度增加。焊接薄板工件时可能会烧穿(图d)。(5)焊接速度过快，焊接波变得尖锐，焊缝形状不规则，堆高、焊缝宽度和焊缝深度减小(图E)。焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响。37、3、焊条电弧焊培训，6、焊接缺陷及预防，(1)焊接应力和变形的形成增加了结构工作时的应力，降低了承载能力；焊接变形会影响装配质量，纠正变形会增加成本，还会降低塑性。由于焊接是局部加热的，在加热和冷却过程中存在一定的刚性约束，加热过程中的金属压缩应力会产生塑性压缩变形。在冷却过程中，它不能完全自由收缩，但也可以收缩焊接裂纹与焊接材料的成分有关(如硫和磷含量高)；和焊缝金属结晶特性(结晶区间小)；因此，在焊接中，合理的选材、降低应力的措施、合理的焊接工艺