焊接方法简介

1、焊接技术基础知识培训教材焊接技术基础知识培训教材焊接方法简介焊接方法简介安徽海螺川崎节能设备制造有限公司安徽海螺川崎节能设备制造有限公司二一三年四月二一三年四月焊接方法主要包括：n焊条电弧焊；n气体保护焊；n埋弧焊；n等离子弧焊；n电渣焊；n气焊等焊条电弧焊定义焊条电弧焊焊条电弧焊是利用焊条与工件之间的电弧热，将焊条和部分工件熔化而形成焊缝的焊接方法。电弧区域热量分布：阳极区 43，弧柱区21，阴极区361、设备简单，操作灵活，2、成本低，3、焊接性好，4、对焊接接头的装配尺寸无特殊要求，5、可在各种条件下进行各种位置的焊接，6、适于多种钢材和有色金属等等是生产中应用最广的焊接方法。优点：优缺

2、点1、有强烈弧光和烟尘污染，2、焊接质量不够稳定，焊缝短而不连续，焊缝宽度不均，3、劳动条件差，劳动强度大，4、生产率低，对工人技术水平要求较高。缺点：基本要求基本要求1、应具有适当的空载电压和较高的引弧电压，以利于引弧，保证安全；2、当电弧稳定燃烧时，焊接电流增大，电弧电压应急剧下降；3、应保证焊条与焊件短路时，短路电流不应太大；4、焊接电流应能灵活调节，以适应不同的焊件及焊条的要求。电源的种类电源的种类 常用的手工弧焊电源根据输出电流类型分为直流电焊机和交流电焊机。 电源电源交流弧焊机它是一种特殊的降压变压器，具有结构简单、噪声小、成本低，效率高，使用和维护方便等优点，是手工电弧焊中应用最

3、广泛的一种供电设备。但是需注意：交流弧焊机电弧稳定性较差。直流弧焊机1）旋转式直流电焊机：由一台三相感应电动机和一台直流弧焊发电机组成。焊接电流可在较大范围内均匀调节以满足焊接工艺的要求。2）硅整流式直流电焊机:多采用硅整流元件，与旋转式直流电焊机相比具有噪声小，效率高，用料少，成本低等优点，正逐步代替旋转式直流电焊机。直流弧焊机的特点1、直流电焊机的特点是直流电弧燃烧稳定，所以用小电流焊接时常选用。在焊接合金钢、不锈钢等材质工件时，也常选用直流电源。2、直流电源根据接工件电极的不同，分为正接和反接两种接法。直流正接是指工件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条）。直流反接是指工件接负极，焊条接正

4、极（薄板、碱性低氢焊条、低合金钢和铝合金）。焊件极性的选择原则 正接和反接时，焊接电弧的形状不一样。显然，只有采用直流焊接电源时，才有正接和反接两种接线法，交流焊接电源由于正、负极在不断地交替，所以不存在极性问题。 焊件极性的选择原则：焊件极性的选择原则：1、焊条电弧焊使用碱性低氢焊条时，一律采用反接。若采用正接，则电弧燃烧不稳定电弧声音很暴燥，发出强烈的嘶嘶声飞溅很大，并且极容易产生气孔。使用酸性焊条时，极性对电弧的稳定燃烧影响不大。同样道理，埋弧焊若使用直流电源施焊时，一般也采用反接。2、钨极氩弧焊焊接钢、黄铜时，一律采用正接。因为阴极的发热量远小于阳极，所以用直流正接电源时，钨极接负极，

5、发热量小，不易过热，钨极寿命长，同样直径的钨极可以采用较大的焊接电流。同时正接时，焊件为阳极发热量大，因此熔深大，生产率高。焊条的组成 焊芯焊芯n作为电极，传导焊接电流，产生电弧n作为填充金属，与熔化的母材金属共同组成焊缝金属n添加合金元素 药皮药皮n改善焊接工艺性能易于引弧和再引弧，稳弧性好，减少飞溅，使焊缝成形美观；n机械保护作用气保护和渣保护n冶金处理作用去除有害杂质（如O.H.S.P等），添加有益元素。 焊条的分类焊条按熔渣的化学性质分为两大类焊条按熔渣的化学性质分为两大类 1、酸性焊条、酸性焊条 溶渣呈酸性(熔渣碱度1.5) ，药皮的主要成分为CaCO3、CaF2、CaSiO3和Mg

6、CO3等碱性氧化物。 优点：抗裂性能好，特别是冲击韧度较高。承压类特种设备制造中广泛使用碱性焊条 缺点：对锈、油、水分较敏感，容易产生气孔缺陷，电弧稳定性差，脱渣性不好，发尘量大。焊条的分类焊条按用途可分为十一大类焊条按用途可分为十一大类 ：1、碳钢焊条；2、低合金钢焊条；3、钼和铬钼耐热钢焊条；4、低温钢焊条；5、不锈钢焊条；6、堆焊焊条；7、铸铁焊条；8、镍及镍合金焊条；9、铜及铜合金焊条；10、铝及铝合金焊条；11、特殊用途焊条。按照焊条药皮的主要化学成分来分类： 可以将电焊条分为：氧化钛型焊条、氧化钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条（分为高纤维素钠型（采用直流反接）、

7、高纤维素钾型两类 ）、低氢型焊条（分为低氢钠型、低氢钾型和铁粉低氢型等 ）、石墨型焊条及盐基型焊条。 按性能分类的焊条，都是根据其特殊使用性能而制造的专用焊条：如超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等。 焊条的分类气体保护焊定义 用外加气体作为电弧介质，并保护电弧、金属熔滴、焊接熔用外加气体作为电弧介质，并保护电弧、金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法。分为熔化极气体保护焊和非池和焊接区高温金属的电弧焊方法。分为熔化极气体保护焊和非熔化极气体保护焊两种。熔化极气体保护焊两种。 在生产中常用的外加气体有氩气、氦气、二氧化

8、碳气、氩加二氧化碳和氧的混合气体，氩和二氧化碳的混合气体等。常用的钨极氩弧焊就属于非熔化极气体保护焊。常用的二氧化碳气体保护焊就属于熔化极气体保护焊。CO2CO2气体保护焊气体保护焊原理：原理： 利用CO2气体在焊丝熔化极电弧焊中对电弧及熔化区母材进行保护的焊接方法称作“CO2气体保护电弧焊”，简称“CO2焊”。n其焊接设备主要由焊枪、送丝机构和平特性直流电源组成。焊接材料主要由焊丝和CO2气体组成。它主要有两大特征：n第一个特征是，采用卷在焊丝盘上、与母材相近材质的金属焊丝作为电极。焊丝即是电弧的一极，同时焊丝熔化后作为焊接金属一部分与母材熔化金属共同形成焊缝，起到填充材料的作用。n第二个特

9、征就是，为防止外界空气混入到电弧、熔池所组成的焊接区，采用了CO2气体进行保护。气体从喷嘴中留出，并且能够完全覆盖电弧及熔池。 特点与其他电弧焊方法相比，CO2焊有以下优点：1、焊接生产率高： CO2电弧的穿透力强，焊丝熔化率高，生产率比焊条电弧焊提高1-3倍。2、焊接成本低：其材料成本只是焊条电弧焊和埋弧焊的40%-50%。3、焊接能耗低：与焊条电弧焊和钨极氩弧焊相比，CO2焊对焊丝和母材的熔化效率高，有更大的焊接速度，消耗的电能得以降低。4、适用范围广：CO2焊可以采取自动焊和半自动焊方法，对任何位置、任何角度、任何长度及复杂的曲面焊缝都可以进行焊接。CO2CO2焊的优点焊的优点5、CO2

10、焊是一种低氢型或超低氢型焊接方法：焊缝含氢量低，抗裂纹性好。6、焊接保护效果良好：CO2气体密度较大，并且受电弧加热后体积膨胀也较大，在隔离空气保护焊接电弧和熔池方面效果良好。7、焊后用清渣，明弧焊接便于监视，有利于机械化操作。CO2CO2焊的优点焊的优点 CO2气体在电弧高温下分解出氧，形成很强的氧化性气氛，使该方法表现出以下缺点：1、CO2焊不能用于非铁金属的焊接，只能用于低碳钢和低合金钢等黑色金属的焊接。对于不锈钢，焊缝金属有增碳现象，影响抗晶间腐蚀性能，因此也只能用于对焊缝性能要求不高的部件；2、焊接飞溅大；3、焊接产生很大的烟尘。CO2CO2焊的缺点焊的缺点1、CO2保护气体 CO2

11、有固态、液态、气态三种状态。瓶装液态CO2是CO2焊接的主要保护气源。液态CO2是无色液体，其密度随温度变化而变化。当温度低于-11时密度比水大，当温度高于-11时则密度比水小。由于CO2由液态变为气态的沸点很低为-78，所以工业焊接用CO2都是液态。在常温下能自己气化。CO2气瓶漆成黑色标有“CO2”黄色字样。2、焊丝1）焊丝必须含有足够数量的脱氧元素以减少焊缝金属中的含氧量和防止产生气体。2）焊丝的含碳量要低，通常要求0.11%，这样可减少气孔和飞溅。保证焊缝金属具有满意的机械性能和抗裂性能。3）焊丝表面的清洁程度影响到焊缝金属中含氢量。焊接重要结构应采用机械、化学或加热办法清除焊丝表面的

12、水分和污染物。CO2CO2焊焊接材料焊焊接材料1、短路过渡焊接nCO2电弧焊中短路过渡应用最广泛，主要用于薄板及全位置焊接。规范参数为电弧电压、焊接电流、焊接速度、焊接回路电感、气体流量及焊丝伸出长度等。n电弧电压和焊接电流，对于一定的焊丝直径及焊接电流（即送丝速度），必须匹配合适的电弧电压，才能获得稳定的短路过渡过程，此时的飞溅最少。n不同直径焊丝的短路过渡时参数如表：焊丝直径（mm）0.81.21.6电弧电压（V）181920焊接电流（A）100-110120-135140-180CO2CO2焊焊接规范焊焊接规范1、正确选择工艺参数，焊接电弧电压：在电弧中对于每种直径焊丝其飞溅率和焊接电流

13、之间都存在着一定规律。在小电流区，短路过渡飞溅较小，进入大电流区（细颗粒过渡区）飞溅率也较小。2、焊枪角度：焊枪垂直时飞溅量最少，倾向角度越大飞溅越大。焊枪前倾或后倾最好不超过20度。3、焊丝伸出长度：焊丝伸出长对飞溅影响也很大，焊丝伸出长度从20增至30，飞溅量增加约5%，因而伸出长度应尽可能缩短。减少金属飞溅措施CO2CO2焊基本技术要求焊基本技术要求1、电源、气瓶、送丝机、焊枪等连接方式参阅说明书，检查全部连接是否正确，水、电、气连接完毕合上电源，调整焊接规范参数。2、选择正确的持枪姿势： a、身体与焊枪处于自然状态，手腕能灵活带动焊枪平移或转动。 b、焊接过程中软管电缆最小曲率半径应大

14、于300m/m焊接时可任意拖动焊枪。 c、焊接过程中能维持焊枪倾角不变还能清楚方便观察熔池。 d、保持焊枪匀速向前移动，可根据电流大小、熔池的形状、工件熔和情况调整焊枪前移速度，力争匀速前进。3、引弧：CO2气体保护焊采用碰撞引弧，引弧时不必抬起焊枪，只要保证焊枪与工作距离。 a、引弧前先按遥控盒上的点动开关或焊枪上的控制开关将焊丝送出枪嘴，保持伸出长度10 15 mm。 b、将焊枪按要求放在引弧处，此时焊丝端部与工件未接触，枪嘴高度由焊接电流决定。 c、按下焊枪上控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压、慢送丝，当焊丝碰撞工件短路后自然引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，故引

15、弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬起太高，电弧太长而熄灭。CO2CO2焊基本技术要求焊基本技术要求CO2CO2焊基本技术要求焊基本技术要求4、焊接 a、引燃电弧后，通常采用左焊法，焊接过程中要保持焊枪适当的倾斜和枪嘴高度，使焊接尽可能地匀速移动。 b、当坡口较宽时为保证二侧熔合好，焊枪作横向摆动。 c、焊接时，必须根据焊接实际效果判断焊接工艺参数是否合适。看清熔池情况、电弧稳定性、飞溅大小及焊缝成形的好坏来修正焊接工艺参数，直至满意为止。5、收弧 焊接结束前必须收弧。若收弧不当容易产生弧坑并出现裂纹、气孔等缺陷。焊接结束前必须采取措施。 CO2CO2焊基本技术要求焊基本技术要求a、焊机有收弧坑

16、控制电路。焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流电弧电压自动减小，待熔池填满。b、若焊机没有弧坑控制电路或因电流小没有使用弧坑控制电路。在收弧处焊枪停止前进，并在熔池未凝固时反复断弧、引弧几次，直至填满弧坑为止。操作要快，若熔池已凝固才引弧，则可能产生未熔合和气孔等缺陷。CO2保护焊缺陷产生原因1.气孔产生的原因（1）CO2气体不纯或供气不足。（2）焊时卷入了空气或风大保护不完全。（3）预热器不起作用。（4）喷嘴被飞溅物堵塞不通畅。（5）喷嘴与工件的距离过大。（6）焊接区表面被污染，油、锈、水分未清除。（7）电弧过长，电弧电压过高。（8）焊丝含硅、锰量不足。2.咬边产生的原因（1）电弧

17、太长，电压过高。（2）焊接速度过快。（3）焊接电流太大。（4）焊丝位置不当，没对中。（5）焊丝摆动不当。CO2保护焊缺陷产生原因3.未焊透产生的原因（1）焊接电流太小，送丝不均匀。（2）电弧电压过低或过高。（3）焊接速度过快或过慢。（4）破口角度小，间隙过小。（5）焊接位置不当，对中差。CO2保护焊缺陷产生原因4.焊缝成型不良（1）工艺参数不合适。（2）焊丝位置不当，对中差。（3）送丝滚轮中心偏移。（4）送丝矫直机构调整不当。（5）导电嘴松动。CO2保护焊缺陷产生原因5.焊接裂纹产生的原因（1）焊接电流太大。（2）破口过窄。（3）电弧电压过低。（4）焊丝位置不当，对中差。CO2保护焊缺陷产生原

18、因6.电弧不稳定（1）导电嘴松动、或已磨损、或直径过大（与焊丝相比）。（2）焊丝盘转动不均匀，送丝轮的沟槽已磨损，加压滚轮压紧不良，导丝管阻力大等。（3）焊接电流过低，电弧电压波动。（4）焊丝干伸长过大。（5）焊件上有锈、油漆和油污。（6）地线放的位置不当。CO2保护焊缺陷产生原因7.飞溅产生的原因（1）短路过度时电感量不适当，过大或过小。（2）焊接电流和电压配合不当。（3）焊丝和焊件清理不良。CO2保护焊缺陷产生原因8.烧穿产生原因（1）工件间隙过大。（2）电压过大。（3）焊接速度过慢。CO2保护焊缺陷产生原因钨极氩弧焊定义：氩弧焊是使用氩气作为保护气体的气体保护焊。 根据电极是否熔化分为不

19、熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊）和熔化极氩弧焊。钨极氩弧焊：钨极氩弧焊： 以钨钍合金和钨铈合金为阴极，利用钨合金熔点高，发射电子能力强，阴极产热少，钨极寿命长的特点，形成不熔化极氩弧焊。钨极氩弧焊特点n钨极不熔化；n适用于焊接厚度为6mm以下的薄板或打底焊；n一般不采用直流反接 ；n焊接铝、镁及其合金时，则采用交流电源或直流反接 ；n熔深浅，生产率低；钨极氩弧焊氩气：氩气： 氩气为惰性气体，高温下不溶入液态金属，也不与金属发生化学反应，因此，氩气是一种理想的保护气体。 由于氩弧温度高，因此一旦引燃，电弧就很稳定。 氩弧焊一般要求氩气纯度达99.9%，我国生产的工业纯氩，其纯度可达99.9%，完全合乎

20、氩弧焊的要求。 氩弧焊对焊前的除油、去锈、去水等准备工作要求严格，否则就会影响焊缝质量。钨极氩弧焊埋弧焊1、定义 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。2、焊接过程 如下图所示，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。埋弧焊 焊接材料焊接材料焊焊 剂剂焊焊 丝丝熔熔 炼炼焊焊 剂剂烧结烧结焊焊 剂剂相当相当于焊于焊 芯芯相当相当于药于药 皮皮 熔炼焊剂：熔炼焊剂：在熔炼炉中制备，成分均匀，适于大量生产； 烧结焊剂：烧结焊剂：利用粉末冶金工艺制备，颗粒强度低。

21、埋弧焊焊丝的型号和牌号n焊丝型号是以国家标准为依据,反应焊丝主要特性的一种表示方法.它包括以下内容:焊丝、焊丝特点、焊接位置、及焊接电源等.E501T-1表示药芯焊丝熔敷金属抗拉强度大于50Kg/mm2;全位置焊接;外加保护气,直流反接.n焊丝牌号是对焊丝产品的具体命名,由生产厂家或行业组织命名.在标签上注明“符合国标”.每种焊丝只有一个牌号,但多种牌号的焊丝可以同时对应于一种型号.埋弧焊碳钢焊丝国内外对照GBAWS天泰神钢H08AEL12US-47H08MnAEM12KKW3US-29H10Mn2EM14KW1US-36埋弧焊不锈钢焊丝国内外对照H0Cr21Ni10YS308ER308H1C

22、r24Ni13YS309ER309H1Cr26Ni21YS310ER310H0Cr19Ni12Mo2YS316ER316H0Cr20Ni10NbYS347ER347H1Cr13YS410ER410H1Cr17YS430ER430焊剂n焊剂是具有一定粒度的颗粒状物质,在埋弧焊和电渣焊焊接过程中,熔化形成熔渣和气体,对焊接熔池起保护、冶金处理和改善焊接工艺性能的作用.烧结焊剂还具有渗合金作用.n焊剂与焊丝合理的组合,即为埋弧焊和电渣焊的焊接材料.目前我国焊丝和焊剂的产量占焊材总量的15%以上.焊剂的分类1)按焊剂的用途分:埋弧焊剂、堆焊焊剂、电渣焊剂.2)按所焊材料分:碳钢用焊剂、低合金钢用焊剂、

23、不锈钢用焊剂、镍及镍合金用焊剂、钛及钛合金用焊剂等.3)按制造方法分:熔炼焊剂和烧结焊剂.4)按化学成分分:SiO、MnO、CaF2的含量来分.5)按焊剂化学性质分:氧化性、弱氧化性、中性.6)按熔渣的碱度分:酸性、中性和碱性.熔炼焊剂n熔炼焊剂: 将各种矿物性的原料按给定的比例混合后,利用电弧炉或火焰炉加热到1300以上,使其熔化,搅拌均匀后出炉,然后将熔炼好的焊剂倒入低于20的水中(水化处理),使焊剂形成颗粒状,称谓湿法;或利用压缩空气将熔化后的焊剂吹成小颗粒,称谓干法. 水化后的焊剂要烘干,烘干温度为250300.再粉碎、过筛、包装,检验合格后出厂使用.国产熔炼焊剂牌号用“HJ”表示,后

24、面第一位数表示MnO含量,第二位数表示SiO2和CaF2的含量,第三位数表示同类型焊剂的不同牌号.烧结焊剂n烧结焊剂: 按比例配料后干混合,然后加入水玻璃进行湿混合,混合均匀后送入造粒机.造粒后送入干燥炉内进行固化、干燥,目的是去除水分,加热温度在150200最后送入烧结炉内,经400500烧结称为低温烧结焊剂,经7001000烧结称为高温烧结焊剂. 烧结焊剂的特点是通过在焊剂中加入大量铁合金或变质剂,以改善焊缝的组织和性能.国产烧结焊剂牌号用“SJ”表示,其后第一位数字表示渣系,第二位和第三位数字表示同一渣系的不同牌号.对焊剂的要求n为保证焊接质量,对焊剂的基本要求是:n保证电弧的稳定燃烧,S、P含量要低;n对锈、油等杂质的敏感性要小,以保证焊缝中不产生裂纹和气孔等缺陷;n焊剂要有合适的熔点,溶渣要有适当的粘度,以保证焊缝成型良好,焊后有良好的脱渣性;n焊剂在焊接过程中不应析出有害气体;n焊剂的吸湿性要小,并具有合适的粒度,焊剂的颗粒要有足够的强度,以便焊剂的多次使用. 优点：优点： 1、焊接质量高且稳定；、焊接质量高且稳定； 2、熔深大，节省焊接材料；、熔深大，节省焊接材料； 3、