造船焊接与切割技术学习教案

1、会计学1第一页，共74页。第3讲 焊条(hntio)电弧焊基础授课内容： 接头形式与坡口准备(zhnbi) 焊条电弧焊接工艺特点 电焊条基本知识 弧焊电源及辅助设备第1页/共74页第二页，共74页。接头(ji tu)形式与坡口准备常见接头(ji tu)形式在船体结构中，经常(jngchng)采用对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头等形式。第2页/共74页第三页，共74页。接头形式(xngsh)与坡口准备对接(du ji)接头坡口形式对接接头是船体结构(jigu)中常见的接头形式，多用于船体外板、甲板、内底板和舱壁板等构件间的联接。坡口是根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几

2、何形状的沟槽。第3页/共74页第四页，共74页。接头(ji tu)形式与坡口准备当两板厚度差大于4mm时，根据规定(gudng)厚板边缘加工成斜边，以使其均匀过渡。第4页/共74页第五页，共74页。接头(ji tu)形式与坡口准备T形接头是船体结构和海洋平台(pngti)结构中采用最多的一种接头形式。在船体结构和海洋平台(pngti)结构中有些受力不大的构件，可采用间断填角焊缝(节约、提高效率、减小变形)。第5页/共74页第六页，共74页。接头(ji tu)形式与坡口准备船体结构与海洋平台(pngti)中，若外板与内侧型材、腹板无法直接使用角焊缝联接可采用塞焊作增强联接，如舵结构、船尾柱等。L

3、2+15mm第6页/共74页第七页，共74页。多层多道焊针对(zhndu)V形或X形坡口，为保证完全焊透常需要背面刨根进行双面焊，不能进行双面焊时，可在背面设垫板进行单面焊第7页/共74页第八页，共74页。焊接(hnji)位置第8页/共74页第九页，共74页。焊接(hnji)位置平焊：最容易施焊，重力、表面张力、电弧吹力和电磁力均有利于熔滴过渡，焊缝形状易控制，可选用粗焊条、大电流横焊：在重力作用(zuyng)下，熔池中的铁水易下淌，致使焊缝上部熔合线处出现咬边，下部出现焊瘤或未焊透，较小电流(平焊和立焊之间)和短弧焊；立焊：熔池中铁水易下淌，焊缝成形困难，选用小直径焊条和短弧焊，电流比平焊小

4、10%-15%；仰焊：重力阻碍熔滴过渡，熔滴过渡困难，工作人员易疲劳，是最难焊的一种位置。细焊条、小电流(平焊和立焊之间)，最短的焊接电弧。角焊、船形焊：平角焊焊条与水平成45，前倾角70-80；焊接时选用的焊接电流可比平角焊大。第9页/共74页第十页，共74页。焊接图是图示焊接加工要求的一种图样(tyng)，它应将焊接件的结构、与焊接的有关内容表示清楚。 在视图中，焊缝可用一组细实线圆弧或直线段（允许徒手(tshu)画）表示，如图15-1a、b、c所示，也可采用粗实线表示，如图15-1d、e、f所示。焊缝(hn fn)符号第10页/共74页第十一页，共74页。焊缝(hn fn)符号焊缝符号一

5、般由基本符号和指引线组成(z chn)。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号等。基本符号是表示焊缝(hn fn)横剖面形状的符号，它采用近似于焊缝(hn fn)横剖面形状的符号表示，如表所示。基本符号采用实线绘制（线宽约为0.7b）。第11页/共74页第十二页，共74页。辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，线宽要求(yoqi)同基本符号，见上表。不需确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。辅助(fzh)符号第12页/共74页第十三页，共74页。补充(bchng)符号补充符号(fho)是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号(fho)。 第13页/共74页第十四页，共74页。

6、焊条(hntio)电弧焊工作原理焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧，依靠电焊条瞬时接触工件实现。第14页/共74页第十五页，共74页。引弧技术(jsh)引弧：将焊条末端与焊件短路，然后迅速(xn s)将焊条提起约2-4mm的距离，电弧即引燃。引弧的方法有两种：敲击法(垂直)和划擦法(划动) 第15页/共74页第十六页，共74页。运条技术(jsh)运条是在恒定弧长下，沿焊接(hnji)方向前进，又做一定的横向摆动，保证边缘熔透，并熔敷一定量金属，从而获得优良的焊缝。运条由三个基本运动合成，分别是焊条的送进运动、焊条的横向摆动运动和焊条的沿焊缝移动运动。 第16页/共74页第十七页，共74

7、页。焊条电弧焊工艺(gngy)特点1）焊条电弧焊设备简单、重量轻，操作灵活方便，适应性强，可达性好；2) 可焊金属(jnsh)广泛；3) 待焊接头装配要求较低；4) 劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。第17页/共74页第十八页，共74页。第18页/共74页第十九页，共74页。第19页/共74页第二十页，共74页。直径直径(d)2.02.53.24.05.06.0长度长度(l)250/300350350/450350/450450450电流电流 I (A)408050 10090150120 200180270220 360经验公式经验公式 最小最小 （A） 最大最大 20d40d 30d50d

8、 35d60d 焊条直径与焊接电流(dinli)的关系 表1焊条直径：主要依据工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接层数等。工件厚度小于4mm时，焊条直径约等于工件厚度。工件厚度大于4mm时，焊条直径可在36mm范围内选择。立焊时，焊条直径不超过5mm。仰焊或横焊时，焊条直径不超过4mm。平焊时，可用大直径焊条。多层焊时，底层焊缝应选用细直径焊条，以后各层可适当增大焊条直径，提高生产率第20页/共74页第二十一页，共74页。焊接(hnji)工艺参数焊条直径：工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接(hnji)层数等焊接(hnji)电流：取决于焊条直径、焊接(hnji)位置和板厚电弧电压：与电弧长度有

9、关电源极性：低氢型碱性焊条采用直流反接，酸性采用交直流两用，优先选用交流，焊厚板时可采用直流正接，薄板反接焊接(hnji)速度：由焊工掌握。第21页/共74页第二十二页，共74页。电焊条l 焊条一方面与母材形成电弧，另一方面熔化过渡到熔池与熔化母材组合，冷却(lngqu)后形成焊缝。l 焊条由焊芯和涂料药皮组成。根据药皮与焊芯的重量比，即药皮重量系数(K)，可分为厚药皮焊条(30-50%)和薄药皮焊条(1-2%)。l 焊芯采用焊接专用的金属丝。牌号首位字母“H”代表焊，尾部字母“A”优质钢，“E”特优质钢，如H08A、H08E、H10MnSi等第22页/共74页第二十三页，共74页。厚药皮熔滴

10、过渡(gud)飞溅(fijin)形式熔深情况(qngkung)焊缝形式 焊缝的厚度和韧性 (机械性能指标) 热裂纹和冷裂纹 (焊缝含氢量) 焊条的焊接方式、 起弧方式和熔滴过渡 药皮厚度对飞溅、 焊缝形式和熔深等。药皮厚度对飞溅焊缝形式和熔深影响图13药皮厚度越大 ,焊接飞溅率越低 ,脱渣性能越好。第23页/共74页第二十四页，共74页。E4303：E表示焊条，43表示熔敷金属抗拉强度 430MPa，0表示焊条适合于全位置(wi zhi)焊接，03表示焊接电流种类为交流或直流区反接，及药皮为钛 E5015 E 表示焊条，50 表示熔敷金属抗拉强度 500MPa，1 表示焊条适用于全位置(wi

11、zhi)焊接，15 表示焊条为低氢钠型药皮，直流反接。 J422 J表示焊条为结构钢焊条，42 表示焊缝金属抗拉强度 420MPa，2 表示焊条为钛钙型药皮，交直流正反接 J507 J表示焊条为结构钢焊条，50 表示焊缝金属的抗拉强度 500MPa，7 表示焊条为低氢钠型药皮直流反接。E 43 11表示适合全位置(wi zhi)焊(0/1全位置(wi zhi)焊，2平焊及平角焊，4立向下焊)表示(biosh)焊条药皮高纤维钾钙型，交流或直流反接(电流种类及药皮类型)表示熔敷金属抗拉强度最小值表示焊条第24页/共74页第二十五页，共74页。图12 带或不带药皮焊条(hntio)情况无药皮有药皮电

12、弧不稳电弧稳定无药皮有药皮保护气罩药皮无保护气罩第25页/共74页第二十六页，共74页。氢量氢量按药皮类型：酸性药皮（按药皮类型：酸性药皮（A）、碱）、碱性药皮（性药皮（B）、）、金红石药皮（金红石药皮（R）、）、纤维素药皮（纤维素药皮（C）按制造类型按制造类型: 指压制方式指压制方式第26页/共74页第二十七页，共74页。第27页/共74页第二十八页，共74页。第28页/共74页第二十九页，共74页。第29页/共74页第三十页，共74页。第30页/共74页第三十一页，共74页。第31页/共74页第三十二页，共74页。第32页/共74页第三十三页，共74页。第33页/共74页第三十四页，共74

13、页。第34页/共74页第三十五页，共74页。第35页/共74页第三十六页，共74页。 图19 几种矿物质吸湿率与放置(fngzh)时间的关系 第36页/共74页第三十七页，共74页。 图20 室温时，不同空气(kngq)湿度条件下碱性焊条的吸湿性第37页/共74页第三十八页，共74页。图21 不同相对湿度(xingdu shd)下，空气中水份的含量与温度的关系 第38页/共74页第三十九页，共74页。最高不超过最高不超过250，烘焙，烘焙ll.5h，碱性焊条取碱性焊条取300400范围，保范围，保温温l2h。第39页/共74页第四十页，共74页。向焊工(hngng)发放和回收等。第40页/共7

14、4页第四十一页，共74页。焊条(hntio)电弧示意图 第41页/共74页第四十二页，共74页。焊接(hnji)电源 弧焊电源的负载是电弧，它的电气性能要适应电弧的特性。弧焊电源需要具备以下工艺性能和电气性能：保证引弧保证电弧稳定(wndng)，焊接规范稳定(wndng)对弧焊电源外特性有一定要求对弧焊电源的调节性能、动特性有一定要求第42页/共74页第四十三页，共74页。焊接电源(dinyun)要求1）一定的空载电压焊接时，焊件上往往存在一些油污、锈或其它杂质，为保证引弧，应具备较高的空载电压。但是空载电压也不能太高(Pe=U0Ie)，否则能量消耗多，对人员安全造成影响。为确保交流电弧稳定燃

15、烧(rnsho)：U0(1.82.25)Uh为保证交流电弧功率稳定：2.5U0/Uh1.57交流弧焊电源：U0=55V-70V直流弧焊电源：U0=45V-70V第43页/共74页第四十四页，共74页。焊接(hnji)电源要求2）下降的外特性电源(dinyun)的外特性：一定电源(dinyun)，改变负载，电压与电流之间的关系。焊机外特性有三种形式：即下降特性(陡降、缓降)、平特性和上升特性。 1陡降外特性曲线(qxin) 2缓降外特性曲线(qxin) 3上升特性曲线(qxin) 4乎特性曲线(qxin)对于相同的弧长变化，陡降外特性焊机所引起的电流变化要比缓降外特性焊机所引起的焊接电流变化小得

16、多。 第44页/共74页第四十五页，共74页。恒流加外拖的外特性的弧焊电源。恒流加外拖的外特性的弧焊电源。第45页/共74页第四十六页，共74页。1太长2正确(zhngqu)3太短焊接(hnji)电压Us（V）焊接电流 Is（A)图7 焊条电弧焊时 Us = f (Is) 变化过程第46页/共74页第四十七页，共74页。第47页/共74页第四十八页，共74页。(dinyun)(dinyun)的空载电压的限值。的空载电压的限值。第48页/共74页第四十九页，共74页。811881181995)1995)对负载电压与焊对负载电压与焊接电流调节范围作了规定。接电流调节范围作了规定。第49页/共74页

17、第五十页，共74页。小要适当；从负载至短路的小要适当；从负载至短路的瞬时瞬时(shn sh)(shn sh)短路电流峰短路电流峰值大小要适当。值大小要适当。第50页/共74页第五十一页，共74页。允许焊接电流（允许焊接电流（ISIS）= = 额定额定( dng)( dng)焊接电流焊接电流 （IDID）（3 3）焊接电流调节范围）焊接电流调节范围暂载率额定暂载率第51页/共74页第五十二页，共74页。弧焊电源弧焊电源第52页/共74页第五十三页，共74页。焊接(hnji)电源l交流弧焊机的主要优点是成本低、制造维护简单，噪声较小；缺点是不能适应碱性焊条，且焊接电压(diny)、电流容易受到电网

18、波动的干扰。 1初级(chj)绕组；2、3次级绕组；4动铁芯；5静铁芯；6接线板；7摇把第53页/共74页第五十四页，共74页。l直流弧焊机的优点是电弧稳定，焊条适应性强；缺点是成本较高，制造维修较复杂，重量较重。由于(yuy)优点明显，直流弧焊机是大有前途的。 焊接(hnji)电源逆变(n bin)直流弧焊机 逆变(n bin)交流弧焊机第54页/共74页第五十五页，共74页。直流弧焊设备(shbi)的构造简图第55页/共74页第五十六页，共74页。项项 目目直流弧焊机直流弧焊机交流弧焊机交流弧焊机电弧稳定性电弧稳定性高高低低极性可换性极性可换性有有无无构造与维修构造与维修稍复杂稍复杂简简

19、单单工作时噪声工作时噪声很很 少少较较 小小供电方式供电方式一般为三相供电一般为三相供电一般为单相供电一般为单相供电触电危险性触电危险性较较 小小较较 大大功率因数功率因数较较 高高较较 低低耗能指数耗能指数小小较较 大大成本成本较较 高高低低重重 量量较较 轻轻轻轻两类焊机的性能(xngnng)比较 焊接(hnji)电源第56页/共74页第五十七页，共74页。第57页/共74页第五十八页，共74页。第58页/共74页第五十九页，共74页。和埋弧自动焊的电源。和埋弧自动焊的电源。第59页/共74页第六十页，共74页。称为整流，反之，称为逆变。称为整流，反之，称为逆变。第60页/共74页第六十一页，共74页。3)3)新选用的弧焊电源必须能适应现新选用的弧焊电源必须能适应现场的工作环境、水与电供应条件、场的工作环境、水与电供应条件、机械化与自动化水平、操作人员机械化与自动化水平、操作人员的技术素质等情况。的技术素质等情况。第61页/共74页第六十二页，共74页。点及其焊接质量的要求。点及其焊接质量的要求。第62页/共74页第六十三页，共74页。第63页/共74页第六十四页，共74页。第64页/共74页第六十五页，共74页。图8 电焊钳的构造 1钳口 2固定销 3弯臂罩壳 4弯臂5直炳 6弹簧(tnhun