常用焊接方法

第二章常用焊接方法表1焊接方法及代号

焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW一、手工电弧焊1、焊接电弧电弧的温度阴极区2100℃，弧柱5700~7700℃，阳极区2300℃气体电离电极发射电子电弧区热量阳极占43%,阴极区占36%,弧柱区占21%。正接法:

工件接正极,焊条接负极2、焊接过程手工电弧焊(3)当电弧向前移动时,熔池冷却凝固而新的熔池不断产生,形成连续的焊缝。(1)电弧在焊条与被焊件之间燃烧,电弧热使工件和焊条同时熔化成熔池;(2)电弧使焊条的药皮熔化或燃烧,产生熔渣和气体,对熔化金属和熔池起保护作用；3、焊接设备（1）设备：弧焊机①对弧焊机的要求：a具有一定的空载电压以满足引弧的需要,一般为50～80V。b限制适当的短路电流，以免引起过载损坏,一般不超过工作电流的1.25-2倍。c应有保证电弧稳定的电弧电压,一般情况下，电弧电压在16～35V范围内。d焊接电流应具有可调节性。②类型：直流、交流电焊机直流电焊机：普通直流弧焊机：整流弧焊机：电动机＋发电机，电弧稳定，焊接薄板、铸铁、合金钢、有色金属。但结构复杂，噪声大、成本高、维修困难。弧焊整流器。电弧稳定，结构简单，重量轻，无噪声，制造维修方便。交流弧焊机：有特殊要求的降压变压器。结构简单，制造方便，价格便宜，使用可靠，维修容易，工作噪声小，但电弧稳定性差。焊接基础与焊接方法（2）手弧焊工艺①焊前准备：下料、整形、表面清理。焊接接头型式：对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头。为什么开坡口？工件厚度＞6mm即开，保证焊透为防止烧穿，坡口的根部，留有的2～3mm直边，称为“钝边”。坡口基本形式：I形坡口、Y形坡口、V形坡口、K型坡口。②焊缝的空间位置：平焊、立焊、横焊、仰焊③焊接规范：焊接时的各种参数，手弧焊主要有：焊条直径：主要根据厚度。焊接电流：据焊条直径和焊缝位置大：咬边、烧穿、飞溅、过热小：焊不透、夹渣等经验公式：I=k·dk-经验系数，一般为30-50。平焊时，K取较大值，其他位置焊时，K取较小值。焊接速度：电弧长度：④操作过程：引弧、运条、焊缝的连接与收尾焊接基础与焊接方法（3）手弧焊的特点与应用与气焊相比有如下特点：①温度高，热量集中，速度快，生产率高，热影响区小，焊接变形小；②产生气体和熔渣保护，去除有害元素，渗合金元素，化学成分较好。总之，焊条电弧焊焊接质量好，生产率高，焊接变形小。与埋弧自动焊相比有如下特点：②但对焊工技术要求高，焊接质量不稳定，厚件、长焊缝焊接时生产率较低。①设备简单，操作灵活，适应性强，各种位置、焊接结构中焊机不能到达的部位以及各种不规则的焊缝都能施焊；应用范围：适用于单件小批生产，用于厚度2mm以上，各种焊接位置，短的、不规则的焊缝，以及焊机不能到达的部位的焊接。钛等易氧化的金属不能用手弧焊。3、手工电弧焊的特点手工电弧焊手工电弧焊有何特点？使用哪种设备？优点：设备简单，操作灵活，适应性强。缺点：

生产效率低，劳动强度大，质量不易保证。电焊机：直流电焊机：交流电焊机：引弧容易，电弧稳定，焊接质量好结构简单，使用可靠，维修方便二、埋弧自动焊1.埋弧自动焊的焊接过程自动焊——焊接动作由机械装置自动完成。埋弧焊——电弧在颗粒状焊剂层下燃烧进行焊接。焊车焊丝焊剂在焊缝处撒放焊剂→焊丝送入电弧区→选定弧长→引弧燃烧→焊机带动焊丝匀速前移工件焊丝

熔化→较大体积熔池→焊缝焊剂熔化→熔渣→保护焊缝焊剂蒸发→熔渣泡→隔绝空气，防止熔滴外溅减少电弧热能损失，阻止弧光四射埋弧自动焊自动焊小车埋弧焊生产2.

埋弧自动焊的特点与应用生产效率高（比手弧焊提高5～10倍）焊接质量好（焊缝内气孔、夹渣少，焊缝美观）成本低（省工、省时、省料）劳动条件好（无弧光,飞溅,劳动强度低）适应性差（平焊、长直焊缝和较大直径的环缝）焊接设备复杂，焊前准备工作严格应用：

成批生产、中厚板结构的长直焊缝和较大直径的环缝，如锅炉、压力容器、船舶等。特点：压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊纵缝环缝压力容器焊接生产三、气体保护焊1、氩弧焊及其特点保护气体氩气CO2氩弧焊CO2气体保护焊钨极金属极钨极氩弧焊焊接电流不能过大；焊接钢材板：直流正接法；焊铝、镁合金：直流反接法或交流电源。气体保护焊钨极熔点高，发射电子能力强直流正接：钨极烧损小。直流反接：钨极烧损大，电弧不稳，但有“阴极破碎”作用（焊铝时有利）。应用特点焊接范围广,可适用0.3㎜以上不同板厚作业性好，明弧操作，便于观察和控制熔池焊接性能好，无飞溅、成型好、变形小、焊后修整简单。气体保护、不用药剂，无残留药剂的腐蚀问题。适用于各种结构、形状的全位置焊接可焊接所有工业用金属、合金。与手工焊比：焊接成本较高，抗风能力差，设备较复杂。

TIG焊的特点2.TIG焊主要规范参数2.7电流种类与极性2.6氩气2.4填充焊丝2.2电弧长度2.3焊接速度2.1焊接电流2.5钨电极2.1焊接电流焊接电流的选择应保证单位时间内给焊缝适宜的热量。

通常根据焊接条件（板厚、材质、焊接速度、焊接位置等参数）选定相应的焊接电流。焊接热量三要素：Q=I*U/t（J/mm）

I：焊接电流（A）

U:电弧电压（V）

t:焊接速度（mm/s）注意：焊接电流的选择不允许超过焊机的额定电流2.2电弧长度钨极喷嘴填充焊丝工件电弧长度（钨极与工件间距离）：焊接过程中保持稳定的电弧长度是评定焊接熟练程度的一项重要内容。电弧长度发生变化将直影响到焊缝形状、熔深等，对焊接质量产生极大的影响。电弧长度增加:焊道宽度增加，熔深减小，保护效果变差。电弧长度减少:不宜观察熔池，填充焊丝易与钨极短路。L＝2—4㎜电弧长度(L)钨极伸出长度钨极伸出长度:对焊时:5～6㎜角焊时:7～8㎜（过长时钨极易氧化）开口夹2.3三焊三接速度在焊接三电流一三定的情三况下,三焊接速三度的选三择保证三单位时三间内给三焊缝适宜三的热量三.焊接热三量三要三素：Q=三I三*U三/三t（J/m三m）I：焊接三电流三（A）U:电弧电三压（V）t:焊接速三度（mm/三s）焊接速三度快时三：焊道三窄，熔三深浅。焊接速三度慢时三，焊道三宽，熔三深深。选择焊三接速度三应考虑三以下因三素：1.焊三接铝及三铝合金三等高导三热金属三时，为三了减少三变形，三应采用三较快的焊三接速度三。2.焊三接有裂三纹倾向三的合金三时，不三能采用三高速焊三接。3.非三平焊位三置焊接三时，为三保证较三小的熔三池，避三免铁水三下流，三尽量选择三较快的三焊速。2.4三填充三焊丝为保证三焊接强三度或当三焊缝有三间隙时三，TIG焊需插三入适量三的填充焊丝，三使用填三充焊丝三时应注三意以下三事项：1.焊三丝的化三学成分三应与母三材的性三能相匹三配,严三格控制三其化学三成分、纯度和三质量。三主要化三学成分三应比母三材稍高三，以弥三补高温三的烧损三。2.TIG焊使用三钢焊丝三时应尽三量选专三用焊丝三,以减三少主要三化学成三分的变化,三保证焊三缝一定三的力学三性能和三熔池液三态金属三的流动三性,获三得良好的焊三缝成型三,避免三产生裂三纹等缺三陷。3.TIG焊使用三有色金三属焊丝三焊接铜三、铝、三镁、钛三及其合三金时应三注意成分三相符。三有时可三将与母三材成分三相同的三薄板剪三成小条三当焊丝三。4.焊三丝在使三用前应三采用机三械或化三学方法三清除其三表面的三油脂、三锈蚀等杂质三，并使三之露出三金属光三泽。5.填三充焊丝三直径的三选择标三准:P24焊接电流(A)10～2020～5050～100100～200200～300焊丝直径(mm)0～1.00～1.61.0～2.41.6～3.02.4～4.52.5钨三电三极1.钨三电极的三作用：传导电三流、引三燃电弧三和维持三电弧正三常燃烧三。2.对三钨极的三要求：发射电三子能力三强，电三流承载三能力大三，寿命三长，抗污染三性好。3.常三用的钨三极:钍钨极三:含有1三--2三%氧化三钍，电三流密度三大，寿三命长，三抗污染三能力强。引三弧性能三好，电三弧稳定三。成本三高，有三微量放三射性。铈钨极三:含有2三%的氧三化铈，三引弧性三能更好三，电弧三稳定，三热量集中，寿三命长，三电流密三度比钍三钨高5三%--三8%，三烧损率三比钍钨低5三%--三50%三，放射三性低，三推荐使三用。4.钨三极的选三用:焊接方法电极材质标志颜色直流TIG焊接2%氧化钍钨（钍）红色2%氧化铈钨（铈）灰色2%氧化镧钨（镧）黄绿色交流TIG焊接2%氧化钍钨（钍）红色2%氧化铈钨（铈）灰色纯钨（纯钨）绿色150mm钨极标志颜三色钨极许三用电流三范围表三（钍钨三极、铈三钨极）电极直径（mm）焊接电流（A）交流直流正接直流反接0.55～205～201.015～8015～801.670～15070～15010～202.4140～235150～25015～303.2225～325250～40025～404.0300～425400～50040～554.8400～525500～80055～805.钨三极的许三用电流三:钨极的三许用电三流主要三由直径三、电流三种类和三极性决三定，当三焊接电流超过三钨极的三许用值三时，会三使钨极三强烈发三热、熔三化和蒸三发，电弧不稳三，影响三焊接质三量，导三致焊缝三产生气三孔、夹三钨等缺三陷，同时焊缝三的外型三粗糙不三整齐。三在许用三电流允三许的情三况下应三选用细直径的三钨极以三提高电三流密度三。钨极三的许用三电流范三围见下三表：6.钨三极的端三部形状三：钨极的三端部形三状是一三个重要三工艺参三数，应三根据所三用电流三种类选三用不同三的端部形状。三钨极尖三端角度α的大小三会影响三钨极的三许用电三流、引三弧及稳三弧性能三。小电流三焊接时三：小的三钨极直三径和锥三角可使三引弧容三易，电三弧稳定三。大电流三焊接时三：增大三锥角可三避免尖三端过热三熔化，三减少损三耗，并三防止电三弧往上三扩展影三响阴极三斑点的三稳定性三。钨极尖三端角度三对焊缝三熔深和三熔宽也三有一定三影响：减小锥三角，焊三缝熔深三增大熔三宽减小三，反之三则熔深三减小熔三宽增大三。钨极尖三端形状三和电流三范围：α直流正三接交流钨极直径（mm）尖端直径（mm）尖端角度（O）电流（A）恒定直流脉冲电流1.00.125122～152～251.00.25205～305～601.60.5258～508～1001.60.83010～7010～1402.40.83512～9012～1802.41.14515～15015～2503.21.16020～20020～3003.21.59025～25025～3502.6三氩三气(Ar三)焊接电流（A）﹤100﹤200300～500气体流量（L/分）6～78～910～15滞后停气（秒）51020作用：三隔离空三气并作三为电弧三的介质三。纯度：三纯度应三为99.三99三%。否则产生气三孔，夹三渣，焊三接质量三变差。性质：三1.无色、三无味、三单原子三气体，三重量是三空气的三1.4三倍，气三体保护三效果好三。2.惰三性气体三，常温三下不与三其他物三质产生三化学反三应，高温下三不分解。3.高三温下氩三气离解三为正离三子和电三子,其三中正离三子体积三和质量三较大,三对阴极三冲击力很三强,具三有强烈三的阴极三破碎作三用。4.焊三接时拉三长电弧三，其弧三压改变三不大，三电弧不三易熄灭三,电弧三稳定性三较好。5.无三脱氧或三去氢作三用,因三此对工三件、焊三丝、钨三极的除三油、去三锈、去三水要求严格。存储：三瓶装气态，瓶内压三力为1三50个三大气压三。容量：气瓶容三量为7m3时约为三600三0～700三0升气三体。流量：2.7电流种三类与极三性钨极惰三性气体三保护焊三使用的三电流种三类可分三为直流三正接、三直流反接及交三流三种三。其特三点如下三：电流种类直流交流（对称的）直流正接直流反接示意图熔深特点深、窄浅、宽中等电极热量分布工件70%钨极30%工件30%钨极70%工件50%钨极50%钨极许用电流最大小较大阴极清理作用无有有（工件为负时）适用材料除铝、镁外金属一般不采用铝、镁、铝青铜等－○○○○○○－－＋＋＋＋－－○○○○○○－－＋＋＋＋－－○○○○○○－－＋＋＋－○○○○○○－－＋＋＋＋－－○○○○○○－－＋＋＋＋－TIG焊直流三正接与三直流反三接的特三点直流正三极性的三特点：钨极发三射电子三，带走三大量的三逸出功三，钨极本身温三度不高三，烧损三小，同三样直径三钨极可使用较三大电流三，电弧三稳定而三集中，三熔深大，焊接三质量好三，直流反三极性的三特点：钨极吸三收电子三，钨极三本身温三度高，三烧损大，同样三大小直三径的钨三极许用三电流要三小的多，电流三密度小三，熔深三浅而宽三。但在三质量很大的氩三正离子三的高速三撞击下三可清除三铝、镁等易氧三化金属三表面形三成的氧三化膜，三有阴极清理即“清洁”作用。钨极工件工件钨极－○○○○○○－－＋＋＋通常情三况下，三铝板或三镁板表三面有一三层很明三显的氧三化膜。三即使工件金属三熔化后三，此膜三也呈固三体状浮三在表面三上（既三不熔化三），为三达到良好三的焊接三效果，三就需要三清除此三膜。清洁作三用：TIG焊接工三件为阴三极时，三阳离子三（氩气三正离子三）加速冲向工三件，破三坏并分三解表面三的氧化三膜，使三氧化膜三消失。三这一作三用是在氩三气中进三行的，三一旦被三破坏消三除后，三此膜不三会再生三，即可得到漂三亮、光三洁的铝三等焊缝三。工件钨极－○○○○○○－－＋＋＋＋－工件660三℃钨极氧化膜205三0℃TIG交流电三源0t反极性正极性清洁作三用熔化极三氩弧焊气体保三护焊1、以连三续送进三的金属三丝做电极并三填充焊三缝；2、焊接三电流较三大,生产效三率高，适用焊三接较厚三的焊件三；（板厚三为8~2三5mm）3、采用三直流反三接，电三弧稳定三，焊铝三时有“三阴极破碎”三作用;4、可三采用自三动焊或三半自动三焊。氩弧焊三特点气体保三护焊1)保护效三果好，三电弧稳三定，焊三接质量三好；2)电弧热三量集中三，热影三响区小三，焊后三变形小三；3)可全方三位焊接三，便于三观察、三易于自三动控制三；4)成本高三。应用：用于焊三接易氧三化的有三色金属三、合金三钢和不三锈钢。2、CO2气体保三护焊CO2气体保三护焊的三焊接过三程CO2电弧CO三+O使金属三氧化，三合金元三素烧损三，不能三焊接有三色金属三和合金三钢。(药芯焊三丝可以三焊接合三金钢)应用：用于低碳钢三、低合三金钢薄三板的焊接三（药芯三焊丝可三以焊接三合金钢三）。必三须采用三含脱氧三剂的焊三丝，直三流反接三。气体保三护焊焊接效三果溶深大熔深是手三弧焊的三三倍,坡口加三工小。溶敷效三率高手弧焊三焊条熔敷效率三是60%CO2焊焊丝熔敷效率三是90%引弧性三能好能量集三中，引三弧容易三，连续三送丝电三弧不中三断。焊接质三量好对铁锈三不敏感三，焊缝三含氢量三低，抗三裂性能三好，受三热变形三小，焊接范三围广可适用三低碳钢三高强度三钢普通三铸钢全三方位焊焊接速三度快单位时三间内熔三化焊丝三比手工三电弧焊三快一倍与手工三焊比：三抗风能三力差，三设备较三复杂。C02气保焊三的特点2.C三O2焊主要三规范参三数2.7极性2.6气体2.4干伸长三度2.2焊接电三压2.3焊接速三度2.1焊接电三流2.5焊丝焊接电三流:根据焊三接条件三（板厚三、焊接三位置、三焊接速度三、材质三等参数三）选定三相应的三焊接电三流。CO2焊机调三电流实三际上是三在调整三送丝速三度。因此CO2焊机的三焊接电三流必须三与焊接三电压相三匹配，既一定三要保证三送丝速三度与焊三接电压三对焊丝三的熔化能力三一致，三以保证三电弧长三度的稳三定。焊接电三流(一)短路过渡

小电流、低电压。熔滴长大受到空间限制而与母材短路，在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。

(二)滴状过渡

电弧长度较长，熔滴可自由长大，直至下落力大于表面张力时，脱离焊丝落入熔池。(三)细颗粒过渡CO2焊时，电流超过一定值，过渡颗粒变小，飞溅小焊缝成型好。(四)射流过渡MAG焊时，焊丝端部液态金属成铅笔尖状，细小熔滴从焊丝尖端一个接一个成轴线状向熔池过渡。焊接无飞溅。熔滴过三渡的形三式同一焊三丝，电三流越大三送丝速三度越快三。电流三相同，三丝越细三送丝速三度越快三。焊接电三压既电三弧电压:提供焊三接能量三。电弧电三压越高三，焊丝三熔化速三度就越三快，焊三接电流三也就越三大，焊三接能量三越大。焊接电三压焊接电三压的设三定根据焊三接条件三选定相三应板厚三的焊接三电流，三然后根三据下列三公式计三算焊接三电压:<3三00A时:焊接电三压=三(0三.04倍焊接三电流+1三6±三1.三5)伏>30三0A时:焊接电三压=(三0.三04倍焊接三电流+2三0±三2)伏举例1：选定三焊接电三流200三A，则焊三接电压三计算如三下：焊接电三压=(三0.三04三×20三0+三16三±三1.5三)伏=(三8三+1三6±三1.三5)伏=(三24三±三1.5三)伏电压偏三高时:弧长变三长,飞溅颗三粒变大,易产生三气孔.焊道变三宽,熔深和三余高变三小.电压偏三低时:焊丝插三向母材,飞溅增三加,焊道变三窄，熔三深和余三高大.啪嗒！三啪嗒！嘭！嘭三！嘭！母材母材焊接电三压对焊三接效果三的影响在焊接三电压和三焊接电三流一定三的情况三下：焊接速三度的选三择决定三了单位三长度焊三缝所吸三收的热三能量（既：三焊接线三能量）.焊接线三能量Q=三I*U/三t（J/m三m）I：焊接三电流三（A）U:电弧电三压（V）t:焊接速三度（mm/三sec）半自动三：焊接三速度为0.1三-0.三6m/三min自动焊三：焊接三速度可三高达2.5三m/m三in以上焊接速三度过快三时:焊道变三窄,熔深和三余高变三小。焊接速三度小于300三A时:L=三(10三--1三5)倍焊丝三直径.大于300三A时:L=三(10三--1三5)倍焊丝三直径+5三mm干伸长三度定义:焊丝从三导电咀三到工件三的距离.导电咀L工件举例：直径1.2三mm焊丝可三用电流120三-35三0A,电流小三时乘10倍的焊三丝直径三，电流大三时乘15倍的焊三丝直径三。焊接过三程中，三保持焊三丝干伸三长度不三变是保证焊接三过程稳三定性的三重要因三素之一三。过长时三：气体保三护效果三不好，三易产生三气孔，三引弧性三能差,电弧不三稳,飞溅加三大,熔深变三浅，成三形变坏.过短时三：看不清三电弧,喷嘴易三被飞溅三物堵塞,飞溅大三，熔深变三深，焊三丝易与三导电咀三粘连.干伸长度热三量电弧热三量干伸长三度为什三麽要求三严格焊三丝因CO2是一种三氧化性三气体，三在电弧三高温区三分解为三一氧化三碳和氧三气，具三有强烈三的氧化三作用，三使合金三元素烧三损，所三以CO2焊时为三了防止三气孔，三减少飞三溅和保三证焊缝三较高的三机械性三能，必三须采用三含有Si、Mn等脱氧元素的三焊丝。CO2焊使用三的焊丝三既是填三充金属三又是电三极，所三以焊丝三既要保三证一定三的化学三性能和三机械性三能，又三要保证三具有良三好的导三电性能三和工艺三性能。CO2焊丝分三为实芯焊三丝和药芯焊三丝两种:焊丝型号特征及适用范围H08Mn2SiA冲击值高，送丝均匀，导电好。H04Mn2SiTiA脱氧、脱氮、抗气孔能力强，适用于200A以上电流。H04Mn2SiAlTiA脱氧\脱氮\抗气孔能力更强,适用于填充和CO2-O2混合气体保护焊。H08MnSiAMAG焊实芯焊三丝的型三号、特三征及适三用范围常用的三实芯焊三丝型号三：H0三8三Mn2Si三AH：焊接三用钢,三0三8：含碳三量0.0三8%三,三M三n2三:2三%的氧化三锰,S三i:三1三%的氧化三硅,三A:含硫、三磷量小三于0.0三3%三,无A则＜0.0三4%。为了提三高导电三性能及三防止焊三丝表面三生锈，三一般在三焊丝表三面采用三镀铜工三艺，要三求镀层三均匀，三附着力三强，总三含铜量三不得大三于0.3三5%A).实芯三焊三丝焊丝直径（mm）电流范围（A）适用板厚（mm）0.640~1000.6~20.850~1500.8~40.970~2001.0~61.090~2501.2~121.2120~3502.0~161.6200~550>6.0不同焊三丝直径三使用电三流范围药芯焊三丝：使用药三芯焊丝三焊接时三，通常三用CO2或CO2+Ar气体作三为保护三气体，三与实芯三焊丝的三区别主三要在于三焊丝内三部装有三焊剂混三合物。三焊接时三在电弧三热作用三下熔化三状态的三焊剂材三料、焊三丝金属三、母材三金属和三保护气三体相互三之间发三生冶金三作用，三同时形三成一层三较薄的三液态溶三渣包覆三溶滴并三覆盖溶三池，对三溶化金三属形成三又一层三保护，三实质上三这种焊三接方法三是一种三气渣联三合保护三的方法三，它综三合了手三工电弧三焊和CO2气体保三护焊的三优点。B)药芯三焊三丝药芯焊三丝调整焊三剂成分三可适应三各种钢三材，及三对焊缝三的质量三要求气相和三渣相双三重保护三抗气孔三能力强三于实芯三电弧焊熔化速三度快溶三敷效率高，三生产率三比手工焊高3～5倍电弧稳三定焊缝三成形美三观，飞三溅小，适合全三位置焊三接药芯焊三丝的特三点药芯焊三丝是由08A冷轧薄三钢带光三