焊接基本知识57881PPT课件.ppt

1、焊接基础知识山东省特检院科研中心、1、焊接在现代工业生产中起着非常重要的作用，在制造大型结构或复杂的机械零件时更为有利，因为它可以由大变小，由复杂变简单，再由小变大，一个个组装焊接而成，这是其他工艺方法难以实现的。焊接概述，科技发展研究中心，水冷壁焊接，汽车制造，科技发展研究中心，电动车组制造现场，科技发展研究中心，造船工业自动焊接，科技发展研究中心，水下焊接，科技发展研究中心，通过加热或加压，或两者兼有，有或没有填充材料，这样的优点：(1)节省材料，降低质量，降低生产成本；(2)简化复杂零件和大型零件的加工工艺，缩短加工周期；(3)良好的适应性；它可以实现特殊结构的生产和不同材料之间的连接成

2、型；(4)良好的完整性、气密性和水密性；(5)降低劳动强度，改善工作条件。缺点：结构不可拆卸。当焊接过程中局部加热时，焊接接头的组织和性能与母材相比发生变化，导致焊接残余应力和焊接变形。焊接缺陷的隐蔽性容易导致焊接结构的意外损坏。焊接特点，科技开发研究中心，应用：(1)制造金属结构件和承压设备；(2)制造机械零件和工具；(3)修理。焊接在承压特种设备的制造中也起着重要的作用。焊接质量直接影响承压特种设备的产品质量、安全性和可靠性。承压特种设备的许多事故都源于焊接缺陷，因此承压特种设备无损检测人员有必要掌握焊接知识。焊接应用概述，科学技术发展研究中心，焊接分类，科学技术发展研究中心，(1)熔焊在

3、待焊接处熔化母材形成焊缝的焊接方法称为熔焊。(2)在压力焊接过程中，必须对焊接件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接，这称为压力焊接。(3)铜焊是铜焊和钎焊的总称。熔点低于基体金属的金属材料被用作钎料，焊件和钎料被加热到高于钎料的熔点且低于基体金属的熔化温度。液态钎料用于润湿母材，填充接头间隙，并与母材扩散，实现焊件的连接。1。科技开发研究中心焊接分类可分为：水平焊接：根据焊缝的不同空间位置进行水平焊接。垂直焊接：在垂直平面和垂直方向焊接。横向焊接：在垂直平面和水平方向焊接。倒置焊接：在倒置平面和水平方向焊接。焊接分类，科技发展与研究中心，平焊：在手工平焊图像中可以清楚地看到均匀分布的电极运行

4、波纹，形成更加规则，波纹图案像水的波纹。垂直焊接：在手工垂直焊接的图像中可以清晰地看到鱼鳞状的三角形波纹，有时是三角形凹槽的形式，形状比较规则。交叉焊接：手工交叉焊接图像中可以清楚地看到焊缝之间的坡口。在交叉焊接过程中，焊条不会上下摆动，因此不会产生波纹。仰焊：手工仰焊，由于焊条的摆动方式不同于平、纵、横的摆动方式，其图像没有平、纵、横的波纹，就像由许多饼状线条组成的焊缝图像一样，其黑度不均匀，如果其背面是平焊缝，也可以看到不太明显的平焊缝波纹。熔焊的原理和过程熔焊的本质和特点是在小熔池中熔化和铸造，即金属熔化和结晶的过程。流亡者熔池可以通过熔渣保护、气体保护和渣气联合保护来保护。防止氧化、脱

5、氧、脱硫和脱磷，并将合金元素转移到熔池中。填充金属确保焊缝被填充，并将有益的合金元素带入焊缝，并满足机械性能和其他性能的要求，主要包括焊芯和焊丝。熔化焊三要素、科技发展与研究中心、常用焊接方法、手工电弧焊、自动埋弧焊、氩弧焊、等离子弧焊、电渣焊、科技发展与研究中心、手工电弧焊是一种利用焊条和工件之间的电弧热熔化焊条和部分工件形成焊缝的焊接方法。电弧区的热量分布：阳极区43，电弧柱区21，手工电弧焊具有设备简单、操作灵活、成本低等优点。并且具有良好的焊接性。它对焊接接头的装配尺寸没有特殊要求，可以在各种条件下焊接在各种位置。它适用于各种钢材和有色金属，是生产中使用最广泛的焊接方法。手工电弧焊的特

6、点是，手工电弧焊有很强的电弧和烟尘污染，焊接质量不够稳定，焊缝短而不连续，焊缝宽度不均匀，工作条件差，劳动强度高，生产率低，对工人的技术水平要求高。科技发展研究中心，1。焊条电弧焊电源1。手工电弧焊电源基本上要求手工电弧焊电源应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；当电弧稳定燃烧时，焊接电流增加，电弧电压急剧下降。还应确保当电极与焊件短路时，短路电流不应过大；同时，焊接电流应灵活调整，以满足不同焊件和焊条的要求。2.电源类型常用的手工电弧焊电源按输出电流类型分为DC焊机、交流焊机、手工电弧焊设备和科技开发研究中心。2.电源类型(1)交流弧焊机是一种特殊的降压变压器，具有结构简

7、单、噪音低、成本低、效率高、使用维护方便等优点，是手工电弧焊中应用最广泛的电源设备。但是，需要注意的是，交流弧焊机的电弧稳定性较差。手工电弧焊，科技开发研究中心，手工电弧焊，(2) DC弧焊机，(1)旋转DC电焊机：它由一个三相感应电动机和一个DC弧焊发电机组成。焊接电流可在大范围内均匀调节，满足焊接工艺要求。2):多台带有硅整流元件的DC电焊机与正在逐步取代DC旋转电焊机的旋转DC电焊机相比，具有噪音低、效率高、材料少、成本低的优点。DC电焊机的特点是DC电弧稳定燃烧，因此它们经常用于低电流焊接。当焊接由合金钢和不锈钢制成的工件时，经常使用DC电源。根据工件电极的不同，DC电源可分为正接和反

8、接。DC正极连接是指工件连接到正极，电极连接到负极(厚板和酸性电极)。DC反向连接是指工件连接到负电极，电极连接到正电极(薄板、碱性低氢电极、低合金钢和铝合金)。手工电弧焊，科技开发研究中心，直接连接和反向连接时，焊接电弧形状不同。显然，只有当使用DC焊接电源时，才有两种连接方式：正向连接和反向连接。由于交流焊接电源的正极和负极是不断交替的，所以不存在极性问题。选择焊件极性的原则：1。使用碱性低氢焊条进行焊条电弧焊时，应采用反向连接。如果采用正连接，电弧燃烧不稳定，电弧声音很干，发出一个stro同时，当焊接件直接连接时，阳极产生的热量大，因此穿透深度大，生产率高。科技发展研究中心、3。焊条，作

9、为电极的电极芯的成分，传导焊接电流，产生电弧作为填充金属，并与熔融的母材一起形成焊缝金属并添加合金元素涂层以改善焊接工艺性能，易于引弧和重新引弧，电弧稳定性好，减少飞溅，使焊缝形状美观；机械保护、气体保护和炉渣保护、冶金处理、去除有害杂质(如氧气、硫化氢等)。)，添加有益元素，科技开发研究中心，焊芯中各种合金元素对焊接的影响1)碳(c)是钢中的主要合金元素。随着碳含量的增加，钢的强度和硬度明显增加，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温的作用下与氧气结合，产生一氧化碳和二氧化碳气体，可以消除电弧区和熔池周围的空气，防止空气中的氧气和氮气等有害气体对熔池产生不利影响，降低焊缝

10、金属中氧气和氮气的含量。如果碳含量太高，还原将会很严重，这会导致大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的硬化能力的影响和裂纹敏感性的增加，低碳钢芯的碳含量一般为0。1.2)锰是钢中良好的合金化剂。随着锰含量的增加，其强度和韧性将会提高。在焊接过程中，锰也是一种很好的脱氧剂，可以降低焊缝中的氧含量。锰和硫化物结合形成的硫化锰漂浮在熔渣中，从而降低焊缝的热裂纹倾向。因此，普通碳素结构钢焊芯中锰含量为0。300.55，而焊接某些专用钢丝时的锰含量高达1 702。10.硅(Si)也是一种很好的合金化剂。在钢中加入适量的硅可以提高钢的屈服强度、弹性和耐酸性。如果含量过高，塑性和韧性会降低。在焊接过程中，硅也具有良

11、好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但会增加熔渣的粘度，容易促进非金属夹杂物的形成。4)铬可以提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，铬是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特性是易于快速氧化形成难熔氧化物三氧化铬(Cr203)，这增加了焊缝金属夹杂物的可熔性。三氧化铬转变成炉渣后，炉渣的粘度增加，流动性降低。5)镍对钢的韧性有显著影响。通常，当低温冲击值较高时，应适当添加一些镍。6)硫是一种有害的杂质。随着硫含量的增加，焊缝的热裂纹倾向会增加，因此芯部的硫含量不应超过0。04.焊接重要结构时，硫含量不得超过0。03.7)磷是一种有害杂质，随着其含量的增加，会增加焊缝的冷裂纹倾向。焊条的分类(1)

12、焊条根据熔渣的化学性质可分为两类。炉渣是酸性的(炉渣的碱度为1.5)，涂层的主要成分是碱性氧化物，如碳酸钙、氟化钙、二氧化硅和碳酸镁。优点：抗裂性好，特别是高冲击韧性。在承压特种设备制造中广泛使用碱性电极的缺点是：对铁锈、油和水分敏感，容易产生气孔缺陷，电弧稳定性差，除渣效果差，粉尘排放量大。(2)焊条按用途可分为11类：碳钢焊条、低合金钢焊条、钼及铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和专用焊条。手工电弧焊按性能分类的电极是按其特殊性能制造的特殊电极，如超低氢电极、低尘低毒电极、垂直电极、卧电极、底电极、高效铁粉电极、防潮电

13、极、水下电极、重力电极等。科技发展与研究中心，5。电极模型国家标准规定了各种电极模型的编制方法。例如，标准规定碳钢电极的型号为“E”，其中字母“E”表示电极；前两位数字代表沉积金属的最小抗拉强度；第三位数字表示焊接位置，“0”和“1”表示焊条适用于全位置焊接(水平焊接、垂直焊接、水平焊接和仰焊)，“2”表示水平焊接和直角焊接，“4”表示向下垂直焊接；第三个数字和第四个数字的组合表示焊接电流的类型和涂层的类型。在第四位数字后加r表示防潮电极；附加m表示具有特殊防潮性和机械性能的电极；附加-1表示具有特殊冲击性能的电极。手工电弧焊，科技发展研究中心，6。焊条的选择(1)当根据强度等级和化学成分焊接

14、低碳钢和低合金钢结构等一般结构时，通常选择与焊件具有相同强度等级的焊条，而不考虑相同或相似的化学成分。焊接异种结构钢时，应根据低强度等级的钢种选择焊条。焊接不锈钢和耐热钢等特殊性能钢时，应选择化学成分与焊件相同或相似的特殊焊条。当焊件中碳、硫、磷的质量分数较大时，应选用碱性电极。在焊接和铸造碳钢或合金钢时，由于碳和合金元素的质量分数较高，且大多数铸件厚度大、硬度大、形状复杂，一般采用碱性焊条。(2)焊接承受动载荷、交变载荷和冲击载荷的结构件时，应根据焊接件的工作条件选择碱性焊条。在静载荷下焊接结构件时，应使用酸性焊条。焊接有油、锈、污垢等的结构件时。这是很难清洗，酸性焊条应选择。当焊接在特殊条

15、件下工作的结构件时，如腐蚀性介质和高温，应选择专用焊条。科技发展研究中心手工电弧焊，(3)根据焊件的形状、刚度和焊接位置，选用焊条较厚、刚度较大、形状复杂的结构件应选用碱性焊条。厚度、刚度不大，形状一般，特别是可采用平焊结构，应选择合适的酸性焊条。除水平焊接外，结构构件在焊接位置应选用全位置焊条，如垂直焊接、水平焊接和高空焊接。手工电弧焊，科技开发研究中心，手工电弧焊，异种钢焊接电极选择要点：不同强度等级的碳钢和低合金钢(或低合金钢和低合金高强度钢)一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种焊接金属的最低强度。 所选焊条熔敷金属的强度应保证焊缝和接头的强度不低于强度较低一侧的母材，而焊缝金属的塑性和冲击韧性不低于强度较高和塑性较低一侧的母材。 因此，焊条可根据强度等级较低的钢材进行选择。但是，为了防止焊接裂纹，焊接工艺应根据强度高、焊接性差的钢种来确定，包括焊接规范、预热温度和焊后热处理等。对于手工电弧焊，应根据沉积金属化学成分的限值选择低合金钢奥氏体不锈钢电极。一般来说，Cr25-Ni13合金的电极关键是过渡层(即覆层和基层之间的界面)的焊接。必须考虑基体材料的稀释效应，选择铬镍含量高、塑性好、抗裂性好的Cr25-Ni13奥氏体钢焊条。科技发展研究中心，4。手工电弧焊焊接工艺规范，焊接规范是影响焊接质量和焊接生产率的各种焊接工艺参数的总称。在手工电弧焊中，焊接规范主要包