船舶焊接技术==3埋弧焊.ppt

1、埋弧焊,埋弧焊的特点 焊剂下燃烧，依靠熔渣保护，效果好。 1、优点： 1) 生产率高，因为： 电流密度大；大。 2) 焊缝质量好，因为：熔渣的保护效果好； 焊接参数稳定。 3) 劳动条件好劳动强度低，无弧光辐射。 2、缺点: 1) 仅用于平焊； 2) 不能焊Al、Ti等活泼金属； 3) 只能焊长焊缝； 4)只适于厚板。E大、电流小时电弧不稳。,3-1 埋弧焊设备,一、埋弧焊焊的设备及工具 1、埋弧焊机,2、埋弧自动焊设备 埋弧自动焊机主要由焊接电源、控制箱、焊接小车三部分组成，适合于水平位置或水平面倾斜不大于15的各种对接、角接和搭接接头的焊接，也可借助滚轮转胎焊接圆筒形焊件的内外环逢。,埋弧

2、焊是目前广泛使用的一种生产效率较高的机械化焊接方法。 与焊条电弧焊相比，虽然灵活性差一些，但焊接质量好、效率高、成本低，劳动条件好。,3-2 埋弧焊焊缝成形过程,一、焊缝成形,埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。这种方法是利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂和母材而形成焊缝的。 焊丝：作为填充金属 焊剂：对焊接区起保护和合金化作用。 由于焊接时电弧掩埋在焊剂层下燃烧，电弧光不外露，因此被称为埋弧焊。,埋弧焊的焊接过程：,埋弧焊焊接过程 a) 焊接过程 b) 纵向断面 c) 横向断面 1焊剂 2焊丝 3电弧 4熔池 5熔渣 6焊缝 7工件 8焊渣 9焊剂漏斗 10送丝滚轮

3、11导电嘴,二、金属熔化与过渡,埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。这种方法是利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂和母材而形成焊缝的。 焊丝：作为填充金属 焊剂：对焊接区起保护和合金化作用。 由于焊接时电弧掩埋在焊剂层下燃烧，电弧光不外露，因此被称为埋弧焊。,（一）、基本金属的熔化,火口：弧坑。 原因：电弧压力、电弧吹力、金属蒸汽流。,（二）、焊丝金属的过渡,熔滴受力：电磁力、重力、电弧压力 气体爆破力：CO,三、焊缝成形特征,（一）、斜面上焊接,斜度角612，则焊缝余高过大，两侧出现咬边，成形明显恶化。实际工作中应避免采用上坡焊。下坡焊的效果与上坡焊相反。,（二）、倾斜

4、电极焊接,焊丝在一定倾角内后倾时，电弧力后排熔池金属的作用减弱，熔池底部液体金属增厚，故熔深减小。而电弧对熔池前方的母材预热作用加强，故熔宽增大。实际工作中焊丝前倾只在某些特殊情况下使用，例如焊接小直径圆筒形工件的环缝等。,（三）、干伸长,有效利用焊丝干伸长上的电阻热，能够提高焊接生产率。干伸长达到300mm时，焊丝熔化速度约为普通情况（50mm）的2倍。,（四）、焊接极性,正接、交流、反接 焊丝极性对焊丝熔化速度的影响。焊丝接负时的熔化速度约为焊丝接正时的1.5倍。焊丝接正时，焊丝的熔化速度受焊剂成分的影响较小。而焊丝接负时，因焊剂成分的改变，焊丝熔化速度要发生变化。,（五）、焊接参数影响,

5、（五）、焊接参数影响,焊接电流的影响,焊接速度的影响,（五）、焊接参数影响,电弧电压的影响,焊丝直径的影响,3-3 埋弧焊焊接工艺,一、焊缝成形影响因素,（一）、焊缝形状,成形系数=0.510(1.32.0) 焊缝形式、加热规范及焊接技术,一、焊缝成形影响因素,（二）、焊接规范影响,斜度角612，则焊缝余高过大，两侧出现咬边，成形明显恶化。实际工作中应避免采用上坡焊。下坡焊的效果与上坡焊相反。,3-4 埋弧焊焊接材料,一、焊丝,碳素钢焊丝 结构钢焊丝 不锈钢焊丝 有色金属焊丝 堆焊特殊合金焊丝 埋弧焊焊成份及标记的标准是ISO14171。,二、焊剂,（一）、焊剂作用,保护电弧 稳定电弧 合金过

6、渡 焊缝成形 特殊姿态,二、焊剂,（二）、焊剂分类,二、焊剂,（二）、焊剂分类 B1 碱性 B3 强碱性,二、焊剂,（三）、焊剂型号,3-5 埋弧焊自动调整,必要性 存在不稳定因素 弧长波动 网压波动,第三节 气体保护焊 主要介绍船厂常用的二氧化碳气体保护焊和氩弧焊 一、 CO2气体保护焊 （一） CO2气体保护焊的原理、特点及应用 二氧化碳气体保护焊（也称CO2焊）在我国造船行业已 经发展成为一种重要的焊接方法，并已逐步取代焊条电弧焊。 1 CO2焊的基本原理 CO2焊是用CO2作为保护气体，依靠焊丝与焊件之间产 生的电弧来熔化金属的一种电弧焊接法。,图526 CO2焊的 基本原理示意图,2

7、、CO2焊的特点及应用,优点： （1）焊接成本低； （2）生产率高； （3）抗锈能力强； （4）焊接变形小 ； （5）操作性能好； （6）适用范围广。,不足： （1）金属飞溅较多，焊缝表面成形差； （2）很难用交流电焊接，焊接辅助设备 较多； （3）不能在有风的位置施焊，否则容易 出现气孔； （4）不能焊接易氧化的金属材料。,应用：可用于焊接低碳钢、低合金钢，耐热钢、不锈钢； 耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊以及异种金属材料 的焊接；短焊缝、曲线焊缝和空间位置焊缝的焊接， 也适于薄板的点焊和定位焊；长直缝和环缝则宜采用 CO2自动焊。,(二)焊接材料 CO2焊所用的焊接材料有： CO2气体和焊丝。

8、 1CO2气体 纯净的CO2是无色、无味和无毒的气体，一般将其压缩成液体 贮存于钢瓶供应使用。要求CO2纯度为99.5%。 2焊丝 CO2焊丝既是填充金属又是电极。 CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种。药芯焊丝在国际上被 公认为是焊接材料中最先进、发展最快的高科技技术之一，并将成 为21世纪焊接材料的主导产品。,图527 药芯焊丝断面形状,（三） CO2焊工艺 在CO2焊中，为了获得稳定的焊接过程，熔滴过渡通常 有两种形式，即短路过渡和细滴过渡。 1短路过渡时工艺参数的选择 短路过渡焊接时的主要特点是电压低、电流小，适合于 焊接薄板及全位置焊接。短路过渡焊接主要采用细焊丝，常 用焊丝直径为0

9、.61.2mm。 （1）焊接电流 焊接电流的大小主要根据焊件厚度、焊丝直径、送丝速 度和焊接位置等综合选择。,（2）电弧电压 短路过渡要求保持短电弧，即低电压。通常电弧电压在 1724V范围内，必须与一定的焊丝直径和焊接电流配合适 当，且允许电压波动只在13V内波动。,（3）焊接速度 焊接速度对焊接成形，接头性能都有影响。一般半自动 焊速度为1540m/h。 （4）焊丝干伸长度 干伸长度应为焊丝直径的10倍（515mm范围内）。 （5）气体流量及纯度 通常焊接电流在200A以下时，气体的流量选用1015L/min； 焊接电流大于200A时，气体流量选用1525L/min。 (6)电源极性 细丝

10、CO2焊普遍采用直流反接，此时电弧稳定性，飞溅也 小，焊件熔深大。 2细滴过渡时工艺参数的选择 细滴过渡CO2焊的特点是电弧电压比较高，焊接电流比较大。 焊丝的熔化金属以细滴形式进行过渡，所以电弧穿透力强，焊缝 熔深大，适合于中等厚度及大厚度焊件的焊接。,（四） CO2焊设备 CO2焊所用的设备有半自动CO2焊设备和自动CO2焊设备。 在实际生产中，半自动CO2焊设备使用最为普遍，其设备主要 由三部分组成。即：焊接电源及控制箱、焊枪及送丝系统和CO2 气体的供给装置。自动CO2焊设备仅多一套焊枪与焊件相对运 动的机构，或者采用焊接小车进行自动操作。,二 、氩弧焊 随着现代化工业生产的发展，焊接

11、结构的类型及其所采用材 料品种的多样性，使得仅靠焊条电弧焊、埋弧焊、 CO2焊已不能 满足各类产品的焊接生产要求。例如，对一些化学活泼性较强的 铝、镁、钛及其合金，上述焊接方法已不能保证焊接质量。为此， 人们通过生产实践和科学研究，创造了氩弧焊。 （一）氩弧焊的概述 氩弧焊是以氩气作为保护气体的焊接方法。氩弧焊可分为钨极 （不熔化极）氩弧焊（简称TIG焊）和熔化极氩弧焊（简称MIG焊）。,图531 氩弧焊示意图,（二）氩弧焊的特点及应用 1TIG焊特点及应用 特点：(1)可焊金属多 ；(2)适应能力强；(3)焊接生产率低； (4)生产成本高。 应用：TIG焊几乎可用于所有的钢材、有色金属及合金的焊接， 特别适合于化学性质活泼的金属及其合金。常用于不锈钢、 高温合金、铝、镁、钛及其合金以及难熔的活泼金属（如锆、钽、钼、铌等）和异种金属的焊接。 2MIG焊特点及应用 特点：（1）焊接质量好； （2）焊接生产率高； （3）适用范围广； （4）焊前清理要求高。 应用：MIG焊适合于焊接低碳钢低合金钢耐热钢不锈钢有 色金属及其合金。目前在中等厚度大厚度铝及铝合金板材 的焊件，已广泛地应用了熔化极氩弧焊。所焊的最薄厚度约 为1mm，大厚度基本不受限制。 为了防止保护气流破环，氩弧焊只能在室内进行。,（三