焊接基础知识.ppt

1、,焊接基础知识,金属焊接 金属焊接是指通过适当的手段（加热或者加压），使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连接成一体的连接方法。 在各种产品制造工业中，焊接是一种十分重要的工艺。,一 焊接的基本方法 金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类 . 1、熔焊 将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。 如焊条电弧焊、熔化极气体保护焊（MIG/MAG）、不熔化极惰性气体保护焊（TIG）、埋弧焊、气焊等等。,压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热及加压），以完成焊接的方法称为压焊。,冷压焊,钎焊 钎焊是采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊

2、件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。,电弧焊 电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。 绝大部分电弧焊是以电极与工作之间燃烧的电弧作为热源的。在形成接头时，可以采用也可以不采用填充金属。,焊条、 焊丝、 金属电极等,电弧的温度分布： 焊条电弧焊在焊条末端和工件间燃烧，焊条和工件都是电极，电弧阴、阳两极的最高温度接近于材料的沸点，焊接钢材时，阴极约2400K，阳极约2600K，电弧的温度为60007000K。随着焊接电流的增大，弧柱的温度也增高。由于交流电弧两个电极的极性在不断地变化，故两个电极的平均温度是相等的，而直流电

3、弧正极的温度比负极高200左右。,摄氏温度(t) 单位:摄氏度() 开尔文温度(T) 单位:开尔文(K) 换算关系:T=t+273,焊条电弧焊 焊条电弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。 焊条电弧焊设备简单、轻便，操作灵活。可以应用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的焊接。焊条电弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金的焊接。,原理是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工作表面之间燃烧。涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与

4、周围气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反应或添加合金元素，改善焊缝金属性能。,焊条电弧焊原理图,电焊条 焊条组成：电焊条由焊芯和药皮组成。 焊芯的作用：导电与充填焊缝。 药皮的作用：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素。 焊条电弧焊的优缺点 优点：设备简单，易于维护，使用灵活；适于多种钢材和有色金属等，是应用最广泛的焊接方法。 缺点：焊缝短而不连续，焊缝宽度不均，焊缝质量不稳定。,熔化极气体保护焊 这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接的。,熔化极气体保护焊通常用的保

5、护气体有氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护焊（简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体（O2，CO2）的混合气为保护气时，或以CO2气体或CO2+ O2的混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护焊（简称为MAG焊）。 我公司使用的混合保护气氩气+ CO2气体，配比为Ar80%+CO220%。,熔化极气体保护焊 主要优点：可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率较高等优点。熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属的焊接，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛，锆及镍合金。 缺点：对设备的技术

6、要求较高，设备造价相对较贵；焊接过程飞溅较大；气体保护易受外来气体的影响。,不熔化极惰性气体保护焊,钨极氩弧焊是典型的不熔化极惰性气体保护焊，在国际上，以TIG表示，俗称氩弧焊。它以氩气作保护气体，与其他弧焊方法相比，最大的特点是可以焊制纯度最高、质量最优的焊缝。 钨极氩弧焊以铈钨棒作电极，只适于厚度6mm以下工件，或者厚板焊接的打底焊。焊接3mm以下薄件时，常用卷边直接焊接。焊接较厚工件时，需添加填充金属。焊接钢材时，多用直流正接以减少钨极的烧损。焊接 铝、镁及其合金时则希望用直流反接或交流电源。,特点： 1.适于各种合金钢、易氧化的非铁合金及镐、钼等稀有金属。 2.电弧稳定，飞溅小，表面没

7、有熔渣，成型美观。 3.明弧可见，易于操作，易实现全位置自动焊接。 4.热影响区窄，因而工件变形小。 目前主要用于： 焊接铝、镁、钛及其合金，也用于焊接不锈钢、耐热钢、一些重要低合金钢。,埋弧焊 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。,如图所示，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。,埋弧自动焊接过程（焊缝剖面图）,埋弧焊,埋弧焊特点 : 1、生产率高 电流大可使生产率提高；更换焊丝的时 间较节约。 2、焊接质量高而稳定 电弧区保护严密，熔池保持液态时间较

8、长，冶金过程进行较完善焊接参数能自动控制。 节省金属材料 因熔池较大，2025mm以下的工件可不开坡口进行焊接。 3、改善了劳动条件 看不见弧光，烟雾很少，可改善了劳动条件 看不见弧光，烟雾很少，可进行自动焊接。 4、设备费用较贵，工艺装备较复杂。只适于焊接长的直线焊缝，较大直径环形和纵向焊缝。厚板为主，薄板焊接受到限制。,螺柱焊 将金属螺柱或类似的其他金属紧固件（栓、钉等）焊到工件上去的方法叫做螺柱焊。 实现螺柱焊接的方法有电阻焊、摩擦焊、爆炸焊及电弧焊等多种，这里指的是电弧法螺柱焊。,螺柱焊接过程中电弧在螺柱和工件表面间引燃，进行短暂的燃烧；两部件开始熔化并被连接。按照焊接方法的特性，把螺

9、柱焊分为拉弧螺柱焊和尖端引弧螺柱焊。每种方法都需要与之配套的电源、驱动调节装置、螺柱和附件（陶瓷套圈等）。极短的燃弧时间（大约0.5ms 到3.0s）和较高的加热、冷却速度是螺柱焊的特点。 一般情况下尖端引弧螺柱焊最大可以焊接8mm 的螺柱，拉弧螺柱焊最大可以焊接25mm 的螺柱。,电弧螺柱焊螺柱与瓷环,电阻焊 电阻焊是将被焊工件压紧与两电极之间，并通以电流，利用电流经过工件接触面及临近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。,接头形式和焊缝符号 焊接接头的基本类型 焊接接头的基本类型主要有：对接接头、角接接头、T形接头、搭接接头和卷边接头 。,熔焊接头中的焊缝类

10、型,焊接一些常用术语 焊渣 焊后覆盖在焊缝表面上的固态熔渣 熔渣 包覆在熔融金属表面的玻璃质非金属物 熔深 母材熔化部的最深位与母材表面之间的距离 熔池 因焊弧热而熔化成池状的母材部分 熔敷率 有效附着在焊接部的金属重量占熔融焊条、焊丝重量的比例 余高 鼓出母材表面的部分或角焊末端连接线以上部分的熔敷金属 坡口角度 母材边缘加工面的角度,预热 为防止急热，焊接前先对母材预热（ 如火焰加热） 后热 为防止急冷进行焊后加热（如火焰加热） 平焊 从接头上面焊接 横焊 从接头一侧开始焊接 立焊 沿接头由上而下或由下而上焊接 仰焊 从接头下面焊接,垫板 为防止熔融金属落下，在焊接接头下面放上金属、石棉等支撑物。,碳弧气刨 使用石磨棒或碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法,焊缝各部分名称,有效厚度，焊厚，焊喉,坡口类型,焊缝符号的表示 焊缝符号一般有基本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和特殊情况符号。 基准线有两条，一条是实线、一条是虚线。虚线可画在实线的上侧或下侧。焊缝截面上的尺寸标