课题三平对接焊课件

1、课题三 平对接焊1任务引入：I型坡口平对接2任务分析：3 平对接焊时，重点要考虑焊接工艺参数的选定，合理选用电源极性，采取措施克服电弧偏吹产生的影响，严格按照操作要领来进行焊接，对单面焊双面成形的焊接方法，要重点理解、掌握。4相关知识：一、焊接工艺参数：1、概念： 指焊接时为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。2、焊接工艺参数通常包括焊条的选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数、线能量等。(1)焊条的选择 焊条牌号的选择 根据钢材的化学成分、力学性能、工作环境等方面的要求综合考虑。焊条直径的选择 手弧焊焊接工艺参数的选择，一般先根据焊件的厚度选择焊条直径。焊条直径的选择还与焊接层数、接头

2、形式、焊接位置等有关，立焊、横焊、开坡口多层焊的第一层施焊时应选用直径小一点的焊条。56（2）焊接电流焊接电流与焊条直径有关。 I = ( 30 60 ) d 根据焊条直径来选择 根据焊缝位置选择 根据焊条类型选择 根据焊接经验选择 焊接电流过大时 焊接电流过小时 合适的焊接电流7（3）电弧电压 手弧焊时的电弧电压主要由电弧长度来决定。电弧长，电弧电压就高；电弧短，电弧电压就低（4）焊接速度 焊接速度指焊条沿焊缝方向向前移动的速度。一般当焊道的熔宽为焊条直径的2倍时，焊速较适当。（5)焊接层数 当工件厚度较大时，需要采用多层焊接，以保证焊缝的力学性能。一般每层厚度为焊条直径的0.8 1.2倍时

3、，比较合适，生产率高且易控制。8（6）线能量 指熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量。9一、焊接电源的极性： 焊接前，应该根据焊件所要求确定焊条的型号，再根据焊条型号选用弧焊电源。如果使用酸性焊条，可选用交流或直流弧焊电源。如果使用碱性焊条,则必须选用直流弧焊电源。在使用直流弧焊电源时，应该考虑选择电源极性的问题。任务实施：101、正极性（正接）： 指焊条接电源的正极，电极（焊钳）接电源的负极的接线方法。2、反极性（反接）： 指焊条接电源的负极，电极（焊钳）接电源的正极的接线方法。（碱性焊条）11二、焊接电弧的偏吹1.定义： 由于气流的干扰、磁场的作用或焊条的偏心，使电弧中心偏离电极轴

4、线方向2.焊接电弧偏吹产生的原因：1）焊条偏心2）周围气流3）焊接电弧的磁偏吹 a：导线接线位置12b: 铁磁物质 C: 电弧运动到钢板端部133.防止或减少焊接电弧偏吹的措施1）尽量使用交流电源2）调整焊条角度3）短弧焊接4）改变焊件上导线接线部位或焊件两侧同时接地线5）周围不要有大的气流。比如穿堂风6）采用小电流焊接（焊接电流越大，磁偏吹越严重）14三、V形坡口的对接平位单面焊双面成形 单面焊双面成形技术是以单面施焊的方式，获得双面成形焊缝的操作手法。1、工艺准备(1)试件材料 Q345低合金钢板。(2)试件规格 300mm200mm12mm, 601V形坡口。1516(3)焊接材料 E5

5、015焊条，直径为3.2mm和4.0mm。(4)焊接设备 时代WS-400逆变两用焊机。(5)焊接要求 单面焊双面成形。17(6)试件装配定位焊缝长度为1015mm始端可少焊些终端应多焊一些错变量1.2mm间隙3.2mm间隙4.0mm18预置反变形量为3，反变形角度的对边高度为:=bsin=100sin3=5.23mm5.23mm5.23mm19 获得反变形量的方法是，两手拿住其中一块钢板的两边，轻轻磕打另一块钢板。20重点提示:反变形量经验测定法1焊条2直尺3焊件212、操作要点及注意事项（1）焊接参数V形坡口对接平焊的焊接参数焊道分布22（2）操作姿势23（3）打底焊1）断弧法 引弧控制熔

6、孔控制熔孔0.5-1mm2425焊道焊道母材母材焊接方向焊接方向90焊条焊条70-80熔孔熔孔打底层焊条角度收弧收弧不当接头收弧不当接头产生冷缩孔产生冷缩孔接头10-15mm收弧处打磨成缓坡更换焊条的运动轨迹断弧焊缝外观成形接头接头重点提示： 断弧法要求每一个熔滴都要准确送到欲焊位置，控制好电弧然烧、断弧节奏。若节奏过快，坡口根部熔不透；反之节奏过慢，熔池温度过高，焊件背后焊缝会超高，甚至出现焊瘤和烧穿现象。要求每形成一个熔池都要在其前面出现一个熔孔，熔孔的轮廓由熔池边缘和坡口两侧被熔化的缺口构成。29（3）打底焊2）连弧法1.5-2mm预设焊接电流80-85安培打底层连弧焊焊缝外观成形焊条末

7、端离试板底平面距离3031（4）填充焊（第一层）焊接方向焊接方向90母材母材焊条焊条75-8520-30mm引弧处焊道表面稍焊道表面稍应下凹应下凹填充层厚度填充层厚度3-4mm3233（4）填充焊（第二层）母材母材填充层厚度填充层厚度3-4mm焊接方向焊接方向90焊条焊条75-8520-30mm引弧处焊道表面稍焊道表面稍应下凹，低应下凹，低于母材于母材0.5-1mm熔池边缘熔池边缘不能超出不能超出坡口面上坡口面上方的棱边，方的棱边，便于表层便于表层焊接看清焊接看清坡口坡口填充第二层焊条角度及注意事项填充第二层焊条角度及注意事项34盖面焊前焊层高度示意图接头接头熔池边缘超出坡口熔池边缘超出坡口面

8、上方的棱边面上方的棱边填充第二层外观成形填充层焊接接头35（5）盖面焊焊接方向焊接方向90母材母材焊条焊条75-8520-30mm引弧处熔池熔池坡口两侧熔合坡口两侧熔合0.5-1mm36（5）盖面焊盖面外观成形接头接头咬边咬边373、操作过程1)修磨试件坡口钝边，清理试件；按装配要求进行装配，保证装配间隙始端为3.2mm、终端为4.0mm，进行定位焊，并按要求预置反变形量。2)采用直径为3.2mm的焊条进行打底焊。123456打磨打磨组对组对打底打底填充填充填充填充盖面盖面7清理清理检查检查3)按焊接参数焊接填充层焊道。填充层各层焊道焊接接头应错开。4)盖面焊用直径为4.0mm的焊条，采用反月

9、牙形运条法运条，两侧稍做停留，以防止咬边产生。5)清理焊渣及飞溅物，并检查焊接质量，分析问题，总结经验。3839四、常见焊接缺陷产生原因及防止措施1、定义： 焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。这些缺陷减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹；降低疲劳强度，易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。 内部裂纹内部裂纹 表面气孔表面气孔402、焊接缺陷的分类按缺陷位置焊接缺陷 焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、夹渣、表面气孔、焊接裂纹 以及焊缝形状和尺寸不符合要求 未焊透、夹渣、内部气孔、焊接裂纹等 外部缺陷 内部缺陷 41(1)

10、外部缺陷:咬边：咬边：因焊接造成焊缝边缘（焊趾）出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。42焊瘤：焊瘤：焊接过程中，在焊缝根部背面或焊缝表面，出现熔化金属流淌到焊缝之外与母材金属未熔合，所形成的突出部分称为焊瘤。焊瘤一般是单个的，有时也有可能形成长条的焊瘤，在立、仰、横焊时较多出现。焊瘤影响焊缝外观，并造成焊缝的几何尺寸不连续性，会形成应力集中的缺口，管道内部的焊瘤将影响管内介质的有效流通。43凹坑：凹坑：凹坑是焊接后在焊缝表面或焊缝背面，形成的低于母材表面的局部低洼缺陷。在焊缝背面低于母材表面的圆滑凹坑称为内凹，而焊缝表面低于母材表面的凹坑称下垂。内凹及下垂缺陷将会减小焊缝的有效工作截面，降

11、低焊缝的承载能力。凹坑凹坑44烧穿：烧穿：烧穿是焊接过程中部分熔化金属从焊缝背面流出，形成烧熔穿孔的缺陷，常发生于底层焊缝或薄板焊接中。45焊缝表面形状及尺寸偏差焊缝表面形状及尺寸偏差：焊缝表面形状及尺寸偏差属于形状缺陷，其经常出现的有：对接焊缝超高、角焊缝凸度过大、焊缝宽窄不齐、焊缝表面成形差和未焊满等。这类焊接不仅影响焊缝外观质量，如焊缝超高或凸度过大，还使焊缝与母材交界处突变，造成应力集中。46（2）内部缺陷： 裂纹：裂纹：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面产生的裂缝。47气孔：气孔：由于焊接过程中高温时吸收和产生的气泡，在熔池冷却

12、凝固时未能及时逸出，残留在焊缝金属内所形成的孔穴，称为气孔。气孔是焊接过程中常见的一种缺陷，它不仅出现在焊缝表面，也可能出现在焊缝的内部与根部。气孔会影响焊缝的外观质量，削弱焊缝的有效工作截面，降低焊缝的强度和塑性，贯穿焊缝的气孔则使焊缝致密性破坏造成渗漏。夹渣：夹渣：焊后残留在焊缝中的非金属熔渣称为夹渣。夹渣在存在将减少焊接接头的工作截面，对焊缝的危害与气孔相似，影响焊缝的力学性能（如抗拉强度和塑性）49未熔合：未熔合：熔化焊接时，在焊缝金属与母材之间或焊道金属的层间，未能完全熔化结合而留下的缝隙称为未熔合。未熔和的形式有侧壁未熔和、层间未熔和焊缝根部未熔和。未熔和属于一种面状缺陷，其危害程

13、度类同于裂纹、易造成应力集中，是一种危害很大的缺陷。50未焊透：未焊透：焊接时，焊接接头的母材之间未完全焊透称为未焊透。在单面焊接时，焊缝焊透达不到根部，形成根部未焊透。双面焊缝中间形成中间未焊透。未焊透使焊缝工作截面减弱，降低焊接接头的强度并会造成应力集中。513、缺陷产生原因及防治措施:(1)咬边:产生原因产生原因：主要是焊接规范参数选择不当或操作工艺技术不正确所造成；如焊接电流过大、电弧电压太高（电弧过长）、焊接速度太快；在坡口焊缝焊接时，焊条或焊丝离坡口侧壁太近；焊接的手法及焊接角度不当等。防治措施防治措施：选择适当的焊接电流及焊接速度；采用短弧操作，电弧电压不宜过高；掌握正确的焊接手

14、法和焊接角度；在坡口焊缝焊接时，选择和保持合适的焊条或焊丝离侧壁的距离。52（2）焊瘤产生原因产生原因：焊工操作不熟练和焊接规范选择不当。焊接电流过小，而立、横、仰焊时焊接电流则过大，焊接速度太慢，电弧过长焊工操作焊枪摆动不正确，以及焊材选择不当等因素。防治措施防治措施：调整合适的焊接电流及焊接速度；采用短弧操作；掌握正确的焊接运枪方法。53(3)凹坑产生原因产生原因：焊接电流过大、焊缝间隙太大以及填充金属添加量不足防治措施防治措施：正确选择焊接电流和焊接速度；严格控制焊缝装配间隙均匀适当加快填充金属的添加量54（4）烧穿产生原因产生原因：焊件过热的缘故，与焊接坡口的装配和焊接规范选择有关：坡

15、口形状不良；装配间隙太大；焊接电流大、速度慢；操作不当；电弧过长且在焊缝处停留时间太长等。防治措施防治措施：减少根部间隙，适当加大钝边，严格控制装配质量；正确选择焊接电流，适当提高焊接速度；采用短弧操作，避免过热。55(5)气孔产生原因产生原因：焊接过程中焊接区的良好保护受到破坏，如埋弧焊的焊剂和气电焊的保护气体给送中断；母材焊接区和焊丝表面有油污、铁锈和吸附水等污染；焊接材料受潮，烘焙不充分；焊接电流过大或过小、焊接速度过快；使有低氢型焊条时，焊接电源极性错误，焊接电弧过长、电弧电压偏高引弧方法或接头不良等。防治措施防治措施：提高焊工操作技能和责任心，防止焊剂或保护气体给送中断；焊前仔细清理

16、母材焊接区和焊丝表面的油污、铁锈等污物，适当预热除去吸附水分；焊接材料在焊前应严格进行烘焙、低氢型焊条必须存放在焊条保温筒中采用合适的焊接电流、焊接速度，并适当摆动；使用低氢型焊条应仔细校核电源极性，并短弧操作；采用引弧板或回弧法操作技术56(6)夹渣产生原因产生原因：多层焊时，每层焊道间的熔渣未清除干净；焊接电流过小、焊接速度过快；焊接坡口角度太小，焊道成形不良；焊枪角度和运枪技法不当；焊材质量不好。防治措施防治措施：每层焊道间应认真清除熔渣；选用合适的焊接电流和焊接速度；适当加大焊接坡口角度；正确掌握焊条角度或焊丝位置，改善焊道成形；选用质量优良的焊条57（7）未熔合产生原因产生原因：多层焊时，层间和坡口侧壁渣清理不干净；焊接电流偏小；焊条偏离坡口侧壁距离太大；焊枪摆动幅度太窄等。防治措施防治措施：仔细清除每层焊道和坡口侧壁的熔渣；正确选择焊接电流；改进运枪技巧，注意焊枪摆动58(7