实验1普通焊接工艺实验

1、实验1普通焊接工艺实验一、实验目的1.了解常见焊接的操作方法以及所用焊机的组成及各部分的功能2.了解有药皮与无药皮焊条对被焊接金属焊缝表面状态的影响；3.了解电阻焊点焊的基本原理、操作过程、焊接参数及其应用范围。二、实验仪器设备及耗材1.设备及工具：普通弧焊机一台，气体保护焊机一台，TIG（钨极氩弧焊）焊机一台，点焊机一台，焊接工作台一架；2.材料：普通碳钢板若干，普通薄钢板若干，碳钢焊条若干。三、实验原理（一）焊条电弧焊，气体保护焊焊条电弧焊，气体保护焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。它利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件熔化，从而获得牢固的焊接接头。两种焊接方法基

2、本原理相同，这里就介绍焊条电弧焊的特点。如图1所示，焊条电弧焊是一种气体放电现象。接触时焊接回路短路，很快拉起焊条后，焊条与焊件之间的空气在引弧电压作用下电离，发光发热，产生强烈持久的气体放电现象，形成焊条电弧焊的电弧。图1 焊条电弧焊原理1药皮；2焊芯；3保护气体；4电弧；5熔池；6母材；7焊缝；8焊渣；9熔渣；10熔滴图2 焊条电弧焊焊接过程1焊件；2焊条；3焊钳；4电焊机；5焊接电弧；6熔池；7焊缝焊条电弧焊的焊接过程：如图2所示 焊接前，把电焊钳和焊件分别接到手工弧焊输出端的两极，焊件为一个电极，焊条为另一个电极。电弧在焊条和焊件之间形成，通过外加电压燃烧。在电弧热作用下，焊件和焊条的

3、焊芯熔化共同形成熔池。在电弧热的作用下，涂敷于焊芯外面的焊条药皮会分解产生CO2、CO、H2等保护气体，阻止空气与熔池的接触。药皮在电弧焊热的作用下，生成熔渣，浮于熔池表面，对其起保护作用，凝固后在焊缝表面结成渣壳。也就是说，焊条电弧焊时，焊接熔池的保护是气体和熔渣的联合保护。液态金属和液态熔渣之间还进行脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金金属等复杂的冶金反应，从而使焊缝金属具有合适的化学成分。焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域，防止大气对熔化金属的有害污染；焊芯在电弧热作用下不断熔化，进入熔池，成为焊缝的填充金属。 （二）钨极氩弧焊概述钨极氩弧焊

4、常叫TIG焊（Tungsten Inert Gas，缩写TIG）是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法。其结构简图如图所示。焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而获得优质的焊缝。焊接过程中根据工件的具体要求可以加或者不加填充焊丝。钨极氩弧焊是目前焊接铝及铝合金最常用的方法之一。有手工和自动两种。它适于焊接厚度为10mm及其以下的铝件。当采用手工钨极氩弧焊时，厚度在4mm以上时应开坡口;当采用自动钨极氩弧焊时，厚度在5mm以上时应开坡口。当厚度在2mm以下时，采用卷边对接比较方便，不需外加填充焊丝。 

5、60;焊前对焊丝和坡口及其两侧进行严格清理。当焊件厚度超过10mm时，为保证焊透需要预热，预热温度一般为154-250。铝及铝合金的“阴极雾化”作用所谓“阴极雾化”，是指焊接时母材接负极，作为阴极承担发射电子的任务，由于表面有氧化物的地方电子溢出功小，容易发射电子，因此电弧有自动寻找金属氧化物的性质，在氧化膜上容易形成阴极斑点，与此同时，电弧中的正离子轰击焊件和熔池表面，使氧化膜破碎，从而达到去除氧化膜的作用。铝、镁及其合金由于化学性质活泼，在其表面和熔池表面经常覆盖一层密实、难熔的氧化膜，熔点很高，严重妨碍金属熔化，容易造成未熔合、夹渣、气孔和焊缝表面起皱等.必须彻底清除。清除的办法除了利用

6、化学清洗法和机械清理法外，常常利用“阴极雾化”作用。    铝及铝合金钨极氩弧焊时利用直流反接电源或交流电源来实现“阴极雾化”作用。但是直流反接时也有一些缺点，就是接正极的钨极产生的热能比负极要多得多，因此容易造成钨极熔化，而焊缝则熔深浅而宽。利用交流电源可以克服这些缺点，因为焊接时电源极性是周期改变的，在交流负极性的半波里会在焊件上产生“阴极雾化”作用，而在交流正极性的半波里又能使钨极得到冷却，两者都能兼顾，因此，现在钨极氩弧焊时多用交流电源，特别是较厚的焊件。（三）电阻点焊1. 电阻焊（点焊）定义：将待焊件装配成搭接接头，并被压紧在两电级之间，利用电阻热熔化母

7、材金属，使之熔化，形成焊点的电阻焊连接方法。2. 电阻焊连接接头的形成过程：将焊件压紧在两电级之间，施加电极压力后，电阻焊变压器向焊接区通过强大的焊接电流，在焊件接触面上形成的物理接触点随着通电加热的进行而逐渐扩大。塑变能与热能使接触点的原子不断激活，接触面逐渐消失。继续加热形成熔核，结合界面迅速消失。停止加热后，核心液态金属以自由能最低的熔核边界为晶核开始结晶，然后沿与散热相反方向不断以枝晶形式向中间延伸，直至生长的枝晶相互接触，获得牢固的金属键结合。四、实验内容及步骤1. 实验教师先使用有药皮焊条焊接一条直缝，观察焊缝的焊后状态；2. 实验教师再将一支焊条的药皮完全去除，在与“1”同样条件的金属焊件上进行一条直缝焊接，观察焊缝的焊后状态；3. 实验老师在点焊机上焊接板材，分别在不同长度上进行数次；4. 在实验老师指导下，学生实际操作上述“1”、“2”、“3”。五、实验数据及实验结果1. 完整记录焊接实验过程；2. 对比分析有药皮与无药皮焊条对被焊接金属焊缝表面状态的影响；3. 电阻焊的特点及电阻焊点焊的应用范围？六、实验安全纪律1. 在没有得到指导老师同意之前，不得随意触动相关设备的电源部分、以防触电或损坏设备。2. 进入实验区域后，应注意脚下有否电线，并确认是否带电，如果带电应及时告知实验老师，防止实验事故发生；3. 焊条