焊接基礎(chǔ)知識培訓(xùn)(1)

1、 焊接基礎(chǔ)知識培訓(xùn)2012年9月工藝室培訓(xùn)內(nèi)容主要內(nèi)容:u焊接相關(guān)概念u 焊接方法及應(yīng)用u焊接接頭形式u焊接參數(shù)及影響u 焊接缺陷u 經(jīng)驗交流焊接：是利用加熱、加壓、或者兩者兼用，并用填充材料（也可以不用），使兩焊件達(dá)到原子間結(jié)合，從而形成永久性連接的工藝過程。電弧：是由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間，或電極與焊件間在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生強烈而持久的放電現(xiàn)象。電源的形式：工頻變壓器式弧焊電源、晶閘管整流式弧焊電源、逆變式弧焊電源電源的極性：正極性和反極性正接焊件接電源輸出端的正極，焊鉗接負(fù)極，稱為正極性。反接焊件接電源輸出端的負(fù)極，焊鉗接正極，稱為反極性。 焊接相關(guān)概念焊接方法分類熔化極氣體

2、保護(hù)焊 定義：CO2氣保焊是利用純二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)介質(zhì)的電弧焊。 適用范圍：該方法不僅適用于焊接碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，而且還可用于磨損零件的堆焊和鑄鋼件缺陷的補焊。 焊絲直徑：細(xì)絲，直徑0.51.2mm 粗絲，直徑1.6mmCO2氣體保護(hù)焊 CO2氣保焊的優(yōu)點： （1）采用明弧，可見度好，操作方便； （2）電弧穿透力強，焊絲熔化率高，因此生產(chǎn)效率高； （3）焊接應(yīng)力和變形小，能解決薄板的燒穿和變形問題； （4）焊接成本低，僅為埋弧焊和焊條電弧焊的40%-50%； （5）抗銹能力強（氧化型氣體）。CO2氣保焊的缺點：（1）氧化性強，合金元素?zé)龘p嚴(yán)重，飛濺大；（2）焊縫成形欠美觀，防風(fēng)能力差；（

3、3）容易產(chǎn)生氣孔。CO2氣體保護(hù)焊CO2氣保焊的熔滴過渡： （1）短路過渡：主要用于焊接薄板、單面焊雙面成形打底及全位置焊接 （2）粗滴過渡：主要用于焊接中厚板 （3）噴射過渡：因臨界電流太大，焊接時熔深太大，由于攪動太歷害而出現(xiàn)“翻漿”現(xiàn)象，而且焊縫外觀太差，不能采用。 CO2氣體保護(hù)焊MAG焊的優(yōu)點： （1）飛濺低、熔敷效率高，采用80%Ar+20%CO2混合氣體飛濺率最小，熔敷效率最高； （2）合金元素?zé)龘p比CO2焊??； （3）焊縫質(zhì)量高，MAG焊焊縫金屬的沖擊韌度較純CO2焊高； （4）焊接薄板時工藝參數(shù)范圍大； （5）焊縫成形好，采用80%Ar+20%CO2混合氣體表面最好。MAG焊

4、的缺點：（1）成本比CO2高?；旌蠚怏w氣體保護(hù)焊（MAG）安徽柳工采用的主要是熔化極氣保焊（GMAW）使用鍍銅實芯焊絲沒有使用藥芯焊絲）。公司的焊接件主要采用氧化性混合氣體保護(hù)焊（MAG焊），其氣體混合比為:80% Ar +20% CO2 也有一部分結(jié)構(gòu)件采用的是CO2氣體保護(hù)焊手工電弧焊主要用在打底焊,修補。焊接方法應(yīng)用介紹柳工在附件公司采用脈沖鎢極氬弧焊進(jìn)行油管的管-管全位置焊接。柳工焊接方法應(yīng)用介紹焊接接頭的內(nèi)部組成（焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)），如圖：焊接接頭組成焊縫焊縫熔合線熔合線熱影響區(qū)熱影響區(qū)母材母材焊縫名稱對接焊縫各部分名稱角焊縫各部分名稱焊縫名稱焊縫成型系數(shù)定義：熔焊時，在單道焊

5、縫橫截面上焊縫的寬度（B）與焊縫計算厚度（H）的比值（=B/H)。u一般希望1u隨電流增大而減小u隨電壓增大而增大u隨焊接速度增大而減小熱影響區(qū)（HAZ）：與焊縫相鄰的母材金屬因受到焊接熱循環(huán)的作用，從而引起組織和性能的變化，這一區(qū)域稱為熱影響區(qū)。焊縫名稱焊接線能量（E0）-焊接熱輸入定義：熔焊時，由焊接熱循環(huán)輸入給單位長度焊縫上的能量。E0=UI/v（J/cm)U電弧電壓（V)I焊接電流（A）V焊接速度（cm/s)焊接線能量綜合考慮了焊接電流、電弧電壓和焊接速度三個工藝參數(shù)對熱循環(huán)的影響。生產(chǎn)中根據(jù)鋼材的成分等，在保證焊縫成形良好的前提下，適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù)，以合適的線能量焊接，可以保證焊接接

6、頭具有良好的性能。坡口、鈍邊和間隙的作用坡口的作用：（1）是熱源（電弧或火焰）深入根部，保證焊縫的透度；（2）可降低熱規(guī)范，減小熱影響區(qū)；（3）減少焊件的變形。鈍邊和間隙的作用是：若兩者的尺寸能很好地配合，即可保證焊縫的透度，又可避免燒穿、焊瘤和未焊透等缺陷。坡口的角度大小是根據(jù)坡口形式、焊接方法和熱源而定；坡口角度一般在35 40。對接接頭對接接頭：兩焊件同在一個平面上焊接而成的接頭。特點:應(yīng)力集中相對較小,能承受較大的靜載荷和較高的疲勞交變載荷注意問題: 板厚不同,應(yīng)將厚板削薄后對接。L3 （2-1）L2121L/2搭接接頭搭接接頭：兩焊件相互錯疊，在焊件端頭進(jìn)行焊接的接頭。特點：應(yīng)力分布

7、不均勻，疲勞強度較低，焊前準(zhǔn)備和裝配工作比對接接頭簡單，橫向收縮量 比對接接頭小，適用于被焊結(jié)構(gòu)的狹小處以及密閉的焊接結(jié)構(gòu)。T形接頭T型接頭：兩焊件相互垂直，在交角處進(jìn)行焊接的接頭。特點：應(yīng)力分布不均勻，雖然承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩，是比較理想的焊接接頭形式。注意：這類接頭應(yīng)避免采用單面角焊縫，對于較厚的板，可采用K形坡口，如圖b，根據(jù)受力情況決定是否需要焊透，這樣做比不開坡口用大尺寸的角焊縫經(jīng)濟，而且疲勞強度高。對要求完全焊透的丁字接頭，采用單面焊雙面成型，如圖c，比采用K形坡口施焊可靠。abc角接接頭角接接頭：兩焊件邊緣相互垂直，在頂端邊緣上進(jìn)行焊接的接頭。角接接頭常用于箱形

8、結(jié)構(gòu)，常用的角接頭如下圖特點：承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩。主要焊接參數(shù)l焊接電流l電弧電壓l焊絲直徑l氣體流量和純度l焊槍傾角l焊接速度l焊絲干伸長度焊接電流和電弧電壓最好最好不同電流電壓下的焊縫截面 電流：當(dāng)其他參數(shù)保持恒定時，焊接電流增加，則焊接熔深隨之增大； 焊接電流大小取決于板厚和焊絲直徑； 經(jīng)驗公式： I電流=（1520）D 電壓：電壓大小與電弧長度成正比； 經(jīng)驗公式： U電壓=I電流/10+(23) 焊接電纜(標(biāo)配5米)每超1m，電壓增加1V； 焊接電流和電弧電壓CO2氣保焊焊接參數(shù)母材厚度或焊角尺寸電壓/ /（V V） 電流/ /（A A）焊絲直徑/mm/mm 氣流量

9、（L/minL/min）6mm以下182480150實芯1.214186mm以上30342803201822焊接速度 焊接速度是指電弧沿焊接接頭運動的線速度，其大小關(guān)系到焊接生產(chǎn)率和焊縫質(zhì)量。 焊接速度與板厚有關(guān)，其他參數(shù)不變時，焊接速度與板厚成反比； 中等焊接速度(約350mm/min)得到的焊縫質(zhì)量最好。焊絲干伸長度焊絲干伸長度是導(dǎo)電嘴端頭到焊絲端頭的距離，為焊絲直徑（ 1.2 ）的1012倍最好，即1215 mm。過長，焊絲會熔斷，飛濺嚴(yán)重，氣體保護(hù)效果差；過短，飛濺物會堵塞噴嘴，影響保護(hù)效果，還影響視線，降低效率。氣體流量流量確定流量越大越好嗎？流量過大會出現(xiàn)氣體紊亂，把周圍的空氣卷入

10、焊縫，形成氣孔，并且使熔池冷卻加快，容易產(chǎn)生裂紋；流量過小，氣體沒有足夠的挺度，氣體保護(hù)性差，同樣易形成氣孔；通常要根據(jù)焊絲直徑和焊接電流來選擇。焊接缺陷焊接缺陷包括外部缺陷和內(nèi)部缺陷。外部缺陷主要有：1、飛濺2、咬邊3、焊瘤4、凹坑5、燒穿6、焊縫表面形狀及尺寸偏差內(nèi)部缺陷主要有：1、裂紋2、氣孔3、未熔合4、未焊透外部缺陷1、飛濺產(chǎn)生原因： 1）電弧電壓過低或過高 2）焊絲與工件清理不良 3）焊絲出絲不均勻 4）導(dǎo)電嘴磨損嚴(yán)重危險指數(shù)： 飛濺飛濺外部缺陷2、咬邊： 焊接造成的沿焊趾（或焊根）處出現(xiàn)的低于母材表面的凹陷或溝槽。 危害：1）削弱接頭強度和承載能力， 2）是引起裂紋的發(fā)源地和斷裂

11、失效的原因。產(chǎn)生原因： 1）焊接電流過大 2）電弧電壓過高 3）焊接速度過快 4）焊槍角度不正確危險指數(shù)： 外部缺陷3、焊瘤: 在焊縫根部背面或焊縫表面,出現(xiàn)熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。焊瘤一般是單個的,有時也能形成長條狀,在立焊、橫焊、仰焊時多出現(xiàn)。危險指數(shù)：形成原因： 焊接電流過小，而立焊、橫焊、仰焊時電流過大，焊接速度太慢，電弧過長，運條擺動不正確。外部缺陷4、燒穿： 焊接過程中熔化金屬自坡口背面而流出，形成穿孔的缺陷。常發(fā)生于底層焊縫或薄板焊接中。 焊接過熱，焊接過熱，停留時間過停留時間過久，造成板久，造成板件被燒穿。件被燒穿。 形成原因： 1）坡口形狀不良，拼

12、 搭間隙太大； 2）焊接電流過大，焊 接速度過慢，操作不當(dāng)； 3）電弧過長且在焊縫處停留時間太長等。危險指數(shù)： 外部缺陷危害：影響焊縫外觀質(zhì)量，易造成應(yīng)力集中。形成原因： 1）焊槍角度不對， 2）焊接電流過大或過小， 3）焊接速度不均勻，運條手法不正確。5、焊縫表面形狀及尺寸偏差： 對接焊縫超高、角焊縫凸度過大、焊縫寬度不齊、焊縫表面不規(guī)則等。危險指數(shù)：內(nèi)部缺陷1、裂紋 產(chǎn)生裂紋的原因：1）焊縫深寬比太大；2）焊道太窄；3）焊縫末端處弧坑冷卻過快。裂紋裂紋危險指數(shù)：內(nèi)部缺陷2、氣孔：焊接過程中產(chǎn)生的氣泡在熔池冷卻時來不及析出形成的。出現(xiàn)位置：焊縫內(nèi)部與根部，焊縫表面。產(chǎn)生原因： 1）保護(hù)氣體覆

13、蓋不足 2）工件有油、銹或水 危害： 1）削弱焊縫的有效工作截面2）降低焊縫的強度和塑性3）貫穿性氣孔則使焊縫的致密性破壞而造成滲漏 危險指數(shù)：內(nèi)部缺陷3、未熔合： 熔化焊時，在焊縫金屬與母材之間或焊道（層）金屬之間未能完全熔化結(jié)合而留下的縫隙，稱為未熔合。有側(cè)壁未熔合、層間未熔合和焊縫根部未熔合三種形式。 危害：未熔合屬于面狀缺陷，易造成應(yīng)力集中，危害性很大（類同于裂紋）。焊接技術(shù)條件中不允許焊縫存在未熔合。 產(chǎn)生原因：多層焊時，層間和坡口側(cè)壁渣清理不干凈；焊接電流偏??；焊絲偏離坡口側(cè)壁距離太大；焊槍擺動幅度太小等。 危險指數(shù)：內(nèi)部缺陷寧夏和豐公司于2007年4月11日售出一臺柳工CLG85

14、6(普配)裝載機一臺,整車號:087124087124,后車架號：L0703036，該機現(xiàn)工作了133小時,用戶反映該機后車架有裂紋，造成用戶退機。根據(jù)圖片狀況，該焊縫屬于單邊不熔合類型單邊不熔合類型；a、操作者焊接時焊槍擺動角度不對，焊形偏心,達(dá)不到焊縫尺寸要求容易引起焊縫開裂。b、焊縫單邊熔合性不好容易引起焊縫開裂。內(nèi)部缺陷4、未焊透： 焊接時，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。單面焊時，焊縫熔透達(dá)不到根部為根部未焊透；雙面焊時，在兩面焊縫中間也可形成中間未焊透。 危害： 1）削弱焊縫的工作截面； 2）降低焊接接頭的強度并會造成應(yīng)力集中。 產(chǎn)生原因： 1）坡口鈍邊太小，角度太小，裝配間隙過小； 2

15、）焊接電流過小，電弧電壓偏低，焊接速度過快； 3）焊接電流過大使母材金屬尚未充分加熱時而焊絲已急劇熔化； 4）焊接操作不當(dāng)，焊槍角度不正確而焊偏等。危險指數(shù)：內(nèi)部缺陷標(biāo)準(zhǔn)的焊法焊縫之間搭焊縫之間搭接得很好沒接得很好沒有缺陷也不有缺陷也不存在應(yīng)力集存在應(yīng)力集中中良好1.開坡口說明：說明：兩焊縫相兩焊縫相交的部位，如交的部位，如果一邊開了坡果一邊開了坡口，則另一邊口，則另一邊鋼板也應(yīng)該開鋼板也應(yīng)該開坡口，坡口長坡口，坡口長度為度為 50100mm原因：原因：不開坡口不開坡口兩焊縫之間有兩焊縫之間有錯層，易產(chǎn)生錯層，易產(chǎn)生焊接缺陷焊接缺陷2.鋼板要求說明：說明：焊縫部位焊縫部位鋼板不應(yīng)該有夾鋼板不應(yīng)

16、該有夾角，要平滑過渡角，要平滑過渡3.不同厚度板的焊接說明：說明：如果兩鋼如果兩鋼板厚度不同，板厚度不同，焊接時注意：焊接時注意：預(yù)熱散熱傾向預(yù)熱散熱傾向好的一邊，溫好的一邊，溫度一般在度一般在150；預(yù)熱；預(yù)熱時要將焊槍左時要將焊槍左右移動，不要右移動，不要在一處停留時在一處停留時間過長。間過長。3.1應(yīng)用陶瓷片收弧說明：說明： 收弧時應(yīng)收弧時應(yīng)用陶瓷片，用陶瓷片，將弧坑引將弧坑引出，避免出，避免焊接缺陷焊接缺陷的產(chǎn)生。的產(chǎn)生。4.焊點要求注意：注意：焊點長度焊點長度應(yīng)應(yīng)30mm，焊角高度焊角高度4mm 。原因：原因：a. 焊點高焊點高度過高容易造度過高容易造成焊縫過高，成焊縫過高，產(chǎn)生應(yīng)力集中；產(chǎn)生應(yīng)力集中；b.焊接時點焊焊接時點焊部位熱量不夠，部位熱量不夠，熔深不夠，容熔深不夠，容易產(chǎn)生焊接缺易產(chǎn)生焊接缺陷。陷。5.焊縫過渡注意：注意：構(gòu)件構(gòu)件在強度發(fā)在強度發(fā)生變化時生變化時容易