机械加工焊接工艺培训参考资料

机械加工焊接工艺培训参考资料一、焊接工艺基础认知焊接是机械加工中实现构件永久性连接的核心工艺，通过加热、加压或两者结合，使母材达到原子结合状态。工艺选择需结合构件材质（碳钢、不锈钢、铝合金等）、结构形式（薄板、厚板、复杂构件）及使用工况（承压、耐磨、耐腐蚀等）综合判定。从工艺本质分类，焊接可分为三类：熔焊（如电弧焊、气焊）：通过熔化母材与填充金属形成焊缝；压焊（如电阻焊、摩擦焊）：依赖压力（或结合加热）使母材塑性结合；钎焊（如锡铅钎焊、银钎焊）：利用低熔点钎料润湿母材表面实现连接，母材不熔化。二、常用焊接方法及操作要点（一）电弧焊（手工电弧焊、CO₂气体保护焊）1.手工电弧焊以电弧为热源，焊条兼具电极与填充金属功能。操作时需根据母材厚度选择焊条直径（薄板选2.5~3.2mm，厚板选4.0~5.0mm），并匹配焊接电流（酸性焊条电流稍大，碱性焊条需严格控制飞溅）。起弧可采用直击法（焊条垂直敲击母材）或划擦法（类似划火柴），运条结合“直线形”“锯齿形”“月牙形”等手法，确保焊缝成形均匀。2.CO₂气体保护焊利用CO₂气体隔绝空气，焊丝自动送进。焊接前需检查气体纯度（≥99.5%）、流量（15~25L/min），焊丝干伸长度控制在10~15mm。薄板焊接宜用短路过渡（电流100~200A，电压18~24V），厚板采用颗粒过渡（电流250~500A，电压26~36V）。操作时需注意防风，避免气孔缺陷。（二）气焊与气割气焊以氧-乙炔火焰为热源，适用于薄件（如铜、铝管件）及有色金属焊接。调节火焰性质是关键：中性焰（氧乙炔比例1:1）：用于碳钢、纯铜焊接；氧化焰（氧过量）：适用于黄铜（防止锌蒸发）；碳化焰（乙炔过量）：可焊高碳钢、铸铁。焊接时需控制焊嘴与工件夹角（30°~50°），填充焊丝需与母材同步熔化。气割则是利用氧-乙炔火焰预热母材至燃点，高压氧气流使金属氧化燃烧并吹除熔渣。割嘴型号需匹配母材厚度（如30mm厚板选3#割嘴），切割氧压力一般为0.3~0.5MPa，割炬移动速度需均匀，避免切口上宽下窄或挂渣。（三）电阻焊（点焊、缝焊）电阻焊通过电极施加压力并通以大电流，利用接触电阻产热熔化母材。点焊适用于薄板搭接（如汽车车身），需控制电极压力（根据板厚调整）、焊接电流（避免飞溅或未熔合）、通电时间（毫秒级）。缝焊则是连续点焊，形成密封焊缝，需注意滚轮电极的清洁与压力均匀性，防止焊缝漏焊或烧穿。三、焊接质量控制与缺陷防治（一）工艺参数优化焊接参数直接影响焊缝质量：电弧焊：电流过大易导致烧穿、咬边，过小则未熔合、夹渣；电压过高焊缝宽而低，过低则电弧不稳。气焊：火焰能率（乙炔流量）需与母材厚度匹配，过大会使母材过热变形，过小则熔深不足。电阻焊：电流密度、通电时间需平衡，避免“飞溅”（电流过大）或“冷焊”（电流过小）。（二）常见缺陷及处理1.气孔：多因潮湿（焊条未烘干、母材有锈）、气体保护不足（CO₂流量不足、气焊火焰不纯）导致。处理：烘干焊条（酸性焊条150~200℃，碱性焊条350~400℃）、清理母材油污锈迹、调整气体流量。2.裂纹：分为热裂纹（焊缝结晶时产生，与含硫量高、冷却过快有关）和冷裂纹（焊缝冷却后产生，因氢脆、应力集中）。防治：选用低氢型焊条、焊前预热（如中碳钢预热150~300℃）、焊后缓冷或消氢处理。3.未熔合/未焊透：因焊接电流小、坡口角度不足、运条速度快导致。解决：增大电流、修正坡口（如V型坡口角度60°~70°）、减慢运条速度，确保电弧深入坡口根部。（三）质量检验方法外观检验：目视或放大镜检查焊缝成形（宽度、余高、咬边量）、表面缺陷（气孔、裂纹、夹渣）。无损检测：射线探伤（RT）检测内部气孔、裂纹；超声探伤（UT）检测未焊透、夹渣；磁粉探伤（MT）、渗透探伤（PT）检测表面裂纹。破坏性检验：金相分析（观察焊缝组织）、拉伸试验（检测抗拉强度）、弯曲试验（检测塑性）。四、焊接安全与防护（一）个人防护头部：佩戴焊接面罩（滤光片遮光号根据焊接电流选择，如手工电弧焊选10~12号），防止弧光灼伤眼睛。身体：穿阻燃工作服（如帆布材质）、戴焊接手套（隔热、防飞溅），脚穿绝缘胶鞋。呼吸：在密闭空间或粉尘环境焊接时，佩戴送风式面罩或防尘口罩，避免吸入烟尘（如锰烟、氧化铁尘）。（二）设备与现场安全焊接设备：焊机外壳接地（电阻≤4Ω），电缆线无破损，二次侧空载电压≤80V。气体安全：氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m，距明火≥10m，避免暴晒或剧烈撞击。现场管理：清理易燃物（如油污、木屑），设置防火毯；高空焊接需系安全带，下方设接火盆。五、典型案例分析与实操指导（一）案例1：碳钢压力容器焊接缺陷某压力容器（Q345R材质，厚度20mm）环缝焊接后，RT检测发现多处线性缺陷（裂纹）。分析：焊条未烘干（受潮含氢）、焊后未热处理（残余应力大）。整改：更换低氢型焊条并烘干（350℃×1h），焊后进行620℃×2h消应力退火，再次探伤无缺陷。（二）实操技巧：薄板焊接防变形焊接0.8mm不锈钢薄板时，易出现波浪变形。操作要点：采用“跳焊法”（分段焊接，每段50~100mm），配合刚性固定（如用夹具压紧），焊接电流选下限（80~100A），快速直线运条，减少热输入。（三）工艺选择实例汽车车身框架：选电阻点焊（高效、变形小）。输油管道（碳钢，直径300mm）：选手工电弧焊打底（E5015焊条）、埋弧焊盖面（H08MnA焊丝+HJ431焊剂）。铝合金门