其它常用焊接方法.ppt

第二節(jié) 其它常用焊接方法,一、其它常用焊接方法 其它常用焊接方法有埋弧自動焊、氣體保護焊、電渣焊、壓力焊和釬焊等。 各種方法如表4-4所示。,二、常見焊接方法的工藝與特點,1埋弧焊的工藝與特點,埋弧焊的縱截面示意圖,（1）埋弧自動焊的工藝,焊絲：相當(dāng)于手工電弧焊焊條鋼芯，具有引弧和填充金屬的作用； 焊劑：相當(dāng)于手工電弧焊焊條藥皮，起隔離空氣，保護熔池和焊縫金屬，并起一系列冶金作用。,焊劑的分類：,熔煉焊劑：含有Mn、Si、Ca、Mg、Al、Ba、Fe等金屬氧化物和硅酸鹽，具有化學(xué)成分均勻，焊劑顆粒強度大，不易吸收水分，可回收重復(fù)使用等優(yōu)點； 燒結(jié)焊劑：具有渣殼薄，利于脫渣，焊劑的密度小，便于吸抽自動回收的優(yōu)點，其綜合技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)于同類型的熔煉焊劑； 陶質(zhì)焊劑：用礦石、鐵合金及粘接劑按一定的比例配制成顆粒狀焊劑，這類焊劑易于向焊縫金屬補充或添加合金元素。但顆粒強度較低，容易吸潮。,常用碳鋼、低合金鋼和不銹鋼埋弧焊焊材選用實例,埋弧焊適于長直焊縫或較大直徑環(huán)形焊縫的焊接。 埋弧焊的工藝 坡口尺寸和接縫裝配間隙要求嚴格，坡口表面和接縫區(qū)應(yīng)去除氧化皮、銹斑和油污，以免產(chǎn)生氣孔。 當(dāng)焊件厚度20mm時，可進行雙面焊接，也可采用開坡口單面焊接。,埋弧焊的引弧板和引出板,焊接時引弧處和斷弧處質(zhì)量不易保證，常在焊縫兩端添加引弧板和引出板，焊后去除。,埋弧焊的襯墊,焊接襯墊可防止電流過大而燒穿焊件 。,圓筒體零件的焊接,圓筒體環(huán)形焊縫對接時，焊絲位置如圖4-9所示，偏移量a與筒體直徑、焊接速度和焊接電流有關(guān)。,（2）埋弧自動焊的特點,.焊接效率高，焊接的電流大，不用換焊條 .焊縫金屬的力學(xué)性能高，質(zhì)量好，表面美觀； .熔深較大，不開或少開坡口，省材、省工時、成本低； .看不見弧光，煙霧少，勞動強度小； .適于焊接大尺寸規(guī)則焊縫的平焊。 但設(shè)備復(fù)雜，不能立焊和仰焊，不適于復(fù)雜焊縫的焊接。,2氣體保護焊的工藝與特點,以氣體作為保護介質(zhì)進行的電弧焊是氣體保護焊的最大特點。 （1）氬弧焊 以氬氣作為保護氣體的氣體保護焊。 根據(jù)使用電極的不同，氬弧焊可分為熔化極氬弧焊和不熔化極（鎢極）氬弧焊兩種。,熔化極氬弧焊,焊絲自動送進，既作為電極，又不斷熔化進入熔池。 保護氣體從噴嘴中噴出保護焊接區(qū)域，因而能獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。 焊接電流較大，常用于焊接較厚的焊件。,鎢極氬弧焊,用高熔點的鎢或鎢合金作為電極，焊絲作為添加金屬。 鎢極和母材間產(chǎn)生電弧，焊嘴中噴出的保護氣體對焊接區(qū)域進行保護。 為減小電極損耗，焊接電流不宜太大，適于焊接厚度為0.56mm的薄板。,氬弧焊的特點：,.焊縫質(zhì)量高，表面美觀； .電弧穩(wěn)定，金屬的飛濺少，表面無熔渣； .明弧焊，適于全位置焊接； .弧熱集中，焊接熱影響區(qū)小，焊接應(yīng)力和變形小。 但設(shè)備和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，焊接成本較高。 適于有色金屬，不銹、耐蝕耐熱鋼，低合金鋼和稀有金屬的焊接。,（2）CO2氣體保護焊,焊絲作為電極，電弧引燃后，焊絲端部、電弧及熔池被CO2氣體所包圍，可防止空氣對液態(tài)金屬的有害作用，熔池凝固后形成焊縫。 但CO2高溫分解為CO和O，與熔池中的鐵、碳及其它合金元素發(fā)生作用，造成氣孔和液態(tài)金屬的飛濺，合金元素的燒損。,CO2氣體保護焊,CO2氣體保護焊的特點 ：,、焊接電流大，焊接速度快，且焊后不需要清渣，故其焊接效率高； 、焊接接頭抗裂性好，裂紋傾向性?。?、明弧焊，適于全位置焊接； 、CO2成本低于Ar，因而焊接成本低于氬弧焊； 、弧熱集中，焊接熱影響區(qū)小，致使焊件變形??； 但焊縫合金元素有一定的燒損，易產(chǎn)生氣孔，飛濺大，表面不夠光滑。,CO2氣體保護焊的應(yīng)用：,主要用于低碳鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的焊接。 焊接厚度可達25mm，尤其適宜薄板（0.84mm）的焊接。 廣泛應(yīng)用于造船、汽車、機車車輛、農(nóng)業(yè)機械等行業(yè)。,3電阻焊的工藝與特點,定義：電阻焊是焊件組合后，通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后形成焊接接頭的焊接方法。 分類：電阻焊分為對焊、點焊和縫焊三種形式。,（1）點焊,點焊是焊件裝配成搭接接頭，利用柱狀電極加壓通電，產(chǎn)生電阻熱熔化焊件金屬，形成熔核（焊點）的電阻焊方法,分流現(xiàn)象,分流現(xiàn)象：當(dāng)焊接第二點時，已成焊點會導(dǎo)通電流，造成功率損耗。 使焊接處的電流減小，影響焊接質(zhì)量。 電阻點焊接頭的最小點距見表46。,L,表46 電阻點焊接頭的最小點距,點焊接頭形式,（2）縫焊,焊件裝配成搭接或?qū)咏宇^并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉(zhuǎn)動，帶動焊件向前移動，連續(xù)或斷續(xù)送電，利用電阻熱熔化焊件金屬，形成一連串焊點的電阻焊方法。,縫焊的特點：,縫焊時，焊點相互重疊50%以上時，具有良好的密封性。 但引縫焊分流嚴重，焊接相同厚度的焊件，焊接電流約為點焊的1.52.0倍，壓力約為點焊的1.21.6倍。 因此，要求使用大功率焊機。,縫焊的應(yīng)用,縫焊主要用于焊縫規(guī)則，厚度3mm以下有密封性要求的薄壁結(jié)構(gòu)。 如飛機和汽車的油箱、各種容器、鋼制散熱器等。,（3）對焊,定義：對焊是使兩個被焊零件沿整個接觸面焊合的電阻焊工藝。,、電阻對焊,將焊件裝配成對接接頭，使其斷面緊密接觸，利用電阻加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的電阻焊。,電阻對焊的特點：,電阻對焊操作簡單，接頭外形勻稱。但焊前對焊接表面清理要求高，否則焊接質(zhì)量難以保證。 適宜于焊接斷面緊湊、強度要求不高，直徑（或邊長）小于20mm低碳鋼棒料和管材，或小于8mm的非鐵金屬棒料和管材的焊接。,、閃光對焊,焊件裝配成對接接頭，接通電源，并使其斷面逐漸移近至局部接觸，在電阻加熱下使斷面金屬熔化并飛出，形成閃光，直至端部在一定深度范圍內(nèi)達到預(yù)定溫度時，迅速施加頂鍛力完成焊接的電阻焊。,閃光對焊的特點：,、接頭中夾渣少，焊接質(zhì)量好，接頭強度高； 、焊前對焊件端面的清理要求不嚴，可以焊接截面形狀復(fù)雜或具有不同截面的焊件； 、但缺點是閃光對焊金屬損耗大，焊后接頭毛刺需要加工清理，勞動條件差； 、常用于受力較大的重要工件的焊接； 、可焊接同種金屬，也可焊接異種金屬，如鋁-銅、鋁-鋼等。,對焊的接頭形式及應(yīng)用,電阻對焊和閃光對焊兩母材截面應(yīng)相同或相近，見圖。 對焊主要用于焊接鉆頭、刀具、鋼軌、鋼筋、輪圈、鏈條、石油鉆桿、銅鋁過渡接頭等的焊接。,4電渣焊,電渣焊是利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱熔化焊絲和母材而形成焊縫的一種焊接方法。 能將任何厚度的焊件在垂直位置以一次行程完成全厚度焊縫的焊接。,電渣焊的特點：,、一次焊接很厚的工件，生產(chǎn)率高； 、不需開坡口，省工、省料、省焊劑，成本低； 、焊縫金屬保持液態(tài)的時間長，使金屬液體中的氣體和雜質(zhì)能較充分析出，缺陷少； 、焊接熱量較大，散熱較慢，晶粒粗大，沖擊韌性下降，需正火。,電渣焊的應(yīng)用：,電渣焊適于焊接40450mm的厚板，一般用于直縫，也可用于環(huán)縫焊接。 用于制造鍛焊、鑄焊結(jié)構(gòu)件，如大噸位的壓力機和重型機床的機座、大型水輪機的轉(zhuǎn)子等。 廣泛用于鍋爐、壓力容器、鍛壓機械、重型機械和船舶機械等行業(yè)。 可以焊接各種碳鋼、低合金鋼、中合金鋼、鎳鉻不銹鋼和鋁等。,5等離子弧焊與切割,利用某些裝置使自由電弧的弧柱受到壓縮，使弧柱氣體完全電離，產(chǎn)生比自由電弧溫度高、能量密度大、流焰可控的等離子弧。 借助水冷噴嘴對電弧的約束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法稱為等離子弧焊。,圖432 等離子弧發(fā)生裝置示意圖 1直流電源；2高頻振蕩器；3冷卻水；4噴嘴； 5鎢極；6Ar或N2；7等離子??；8焊件；9電阻,等離子弧發(fā)生裝置示意圖,2、熱壓縮效應(yīng),3、電磁壓縮效應(yīng),等離子弧的壓縮效應(yīng)：,（1）機械壓縮效應(yīng)：電弧通過噴嘴通道噴出時，其截面受到了約束，通道對電弧產(chǎn)生壓縮作用； （2）熱壓縮效應(yīng)：水冷噴嘴使弧柱外層冷卻，迫使帶電粒子向弧柱中心移動，弧柱被進一步壓縮； （3）電磁壓縮效應(yīng)：定向運動的帶電粒子流在弧柱中的運動可看成是無數(shù)根相互平行的載流導(dǎo)體，在弧柱電流本身產(chǎn)生的磁場作用下，產(chǎn)生的電磁力使弧柱又進一步被壓縮。,等離子弧焊的特點：,（1）等離子弧挺直，使焊接電弧穩(wěn)定，在0.1A電流時仍能穩(wěn)定燃燒。 （2）因而穿透力強，除了能夠焊接和切割厚大板材外，還可以焊接箔材。 （3）焊接速度快，生產(chǎn)率高，焊縫的寬度和高度均勻一致，焊縫表面光潔，焊接變形小。 但的焊接設(shè)備復(fù)雜，價格較高，氣體流速高，消耗保護氣體量大。,6摩擦焊,圖4.17 摩擦焊,摩擦焊的特點：,、焊件接觸表面的氧化膜和雜質(zhì)被清除，接頭組織致密，無氣孔、夾渣等缺陷，接頭質(zhì)量好。 、焊件焊后的幾何尺寸（同軸度和焊件長度）精度高，零件可在加工后進行裝配焊接。 、焊接操作簡單，無需焊接材料，容易實現(xiàn)自動控制，生產(chǎn)率高。 、能耗低，耗電量僅為閃光對焊的1/101/15。 、應(yīng)用范圍廣，不僅焊接同種金屬，也可焊接異種金屬。,摩擦焊接頭形式,7釬焊,釬焊是利用熔點比焊件低的金屬作為釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于母材的熔化溫度，釬料熔化并潤濕釬焊面，依靠兩者的擴散形成釬焊焊接接頭的方法。,釬焊的分類：,（1）硬釬焊 釬料熔點在450C以上，接頭強度在200MPa以上。 如銅基、銀基、鋁基、錳基、鎳基釬料等。 （2）軟釬焊 釬料熔點在