手工電弧焊焊接工藝規(guī)范PPT課件

1、1 焊接是一種永久性連接金屬材料的工藝方法。焊接過程的實(shí)質(zhì)是用加熱或加壓等手段，借助于金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來。第一節(jié) 焊 接 概 述第1頁/共37頁2 焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要地作用，在制造大型結(jié)構(gòu)或復(fù)雜地機(jī)器部件時(shí)，更顯優(yōu)越，因?yàn)樗梢杂没鬄樾?，化?fù)雜為簡單地方法準(zhǔn)備坯料，然后用逐次裝配焊接地方法拼小成大，這是其他工藝方法難以做到的。第2頁/共37頁3焊接方法應(yīng)用 自行車車架 鋼窗 家用液化氣罐主縫 自行車圈 電子線路板 鍋爐殼體 鋼軌對接 不銹鋼儲罐硬釬焊（鹽?。┯测F焊、對焊、電弧焊縫焊縫焊外邊、閃光對焊軟釬焊埋弧焊、電渣焊閃光對焊、鋁熱焊等離子

2、弧焊接、氬弧焊第3頁/共37頁第二節(jié) 焊接工藝基礎(chǔ) 1、焊接的特點(diǎn)與分類 ）焊接的特點(diǎn)焊接與鉚接等其他加工方法相比，具有減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省材料；生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；接頭密封性好，力學(xué)性能高；工作過程中無噪音等優(yōu)點(diǎn)。其不足之處是會引起焊接接頭組織、性能的變化，同時(shí)焊件還會產(chǎn)生較大的應(yīng)力和變形。）焊接的應(yīng)用焊接主要用于制造各種金屬構(gòu)件，如建筑結(jié)構(gòu)、船體、車輛、鍋爐及各種壓力容器。此外，焊接也常用于制造機(jī)械零件，如重型機(jī)械的機(jī)架、底座、箱體、軸、齒輪等。 第4頁/共37頁）焊接方法的分類 第5頁/共37頁2、焊接接頭的組織與性能 1）焊縫的組織與性能 用焊接方法連接的接頭稱焊接接頭，簡

3、稱接頭。焊接時(shí)，電弧沿著工件逐漸移動(dòng)并對工件進(jìn)行局部加熱。因此在焊接過程中，焊縫及其附近的母材經(jīng)歷了一個(gè)加熱和冷卻的過程。由于溫度的分布不均勻，焊縫受到一次復(fù)雜的冶金過程，焊縫附近區(qū)域受到一次不同規(guī)范的熱處理，所以引起相應(yīng)的組織和性能變化，從而直接影響焊接質(zhì)量。離焊縫越遠(yuǎn)的點(diǎn)，被加熱的溫度越低；反之，被加熱的溫度就越高。 第6頁/共37頁）熱影響區(qū)及熔合區(qū)的組織與性能（1）熔合區(qū) 也稱半熔化區(qū)，化學(xué)成分不均勻，金屬組織晶粒粗大，其力學(xué)性能最差。 （2）熱影響區(qū) 由于熱影響區(qū)各點(diǎn)溫度不同，熱影響區(qū)可分為過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)等。 （）過熱區(qū)。焊接時(shí)被加熱到Ac3以上100200至固相線溫度區(qū)

4、間，奧氏體晶粒急劇長大，冷卻后產(chǎn)生晶粒粗大的過熱組織。因而其塑性及韌性很低，容易產(chǎn)生焊接裂紋。 （）正火區(qū)。被加熱到Ac3至Ac3以上100200區(qū)間，金屬發(fā)生重結(jié)晶，冷卻后得到均勻而細(xì)小的鐵素體和珠光體組織，其力學(xué)性能優(yōu)于母材。 第7頁/共37頁 被加熱到Ac1Ac3溫度區(qū)間，珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶，晶粒細(xì)化；部分鐵素體來不及轉(zhuǎn)變。冷卻后晶粒大小不均勻，其力學(xué)性能較差。 綜上所述，熔合區(qū)和過熱區(qū)是焊接接頭中比較薄弱的部分，對焊接質(zhì)量影響最大。因此在焊接過程中盡可能減小其寬度。焊接接頭組織和性能的好壞主要與焊接材料、焊接方法和焊接工藝有關(guān)，其中焊接工藝是影響焊接接頭組織和性能的主要因素

5、（）部分相變區(qū)第8頁/共37頁第9頁/共37頁10 手工電弧焊具有設(shè)備簡單，操作靈活，成本低等優(yōu)點(diǎn)，且焊接性好，對焊接接頭的裝配尺寸無特殊要求，可在各種條件下進(jìn)行各種位置的焊接，適于多種鋼材和有色金屬等等是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的焊接方法。 手工電弧焊時(shí)有強(qiáng)烈弧光和煙塵污染，焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定，焊縫短而不連續(xù)，焊縫寬度不均，勞動(dòng)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，對工人技術(shù)水平要求較高。第10頁/共37頁第11頁/共37頁122.電源種類 （1）交流弧焊機(jī) 它是一種特殊的降壓變壓器，具有結(jié)構(gòu)簡單、噪聲小、成本低，效率高，使用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，是手工電弧焊中應(yīng)用最廣泛的一種供電設(shè)備。但是需注意：交流弧焊機(jī)電弧穩(wěn)

6、定性較差。手工電弧焊第12頁/共37頁第13頁/共37頁14 直流電焊機(jī)的特點(diǎn)是直流電弧燃燒穩(wěn)定，所以用小電流焊接時(shí)常選用。在焊接合金鋼、不銹鋼等材質(zhì)工件時(shí)，也常選用直流電源。 直流電源根據(jù)接工件電極的不同，分為正接和反接兩種接法。直流正接是指工件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條）。直流反接是指工件接負(fù)極，焊條接正極（薄板、堿性低氫焊條、低合金鋼和鋁合金）。第14頁/共37頁15 正接和反接時(shí)，焊接電弧的形狀不一樣。顯然，只有采用直流焊接電源時(shí)，才有正接和反接兩種接線法，交流焊接電源由于正、負(fù)極在不斷地交替，所以不存在極性問題。 焊件極性的選擇原則： 1、焊條電弧焊使用堿性低氫焊條時(shí)，一律采

7、用反接。若采用正接，則電弧燃燒不穩(wěn)定電弧聲音很暴燥，發(fā)出強(qiáng)烈的嘶嘶聲飛濺很大，并且極容易產(chǎn)生氣孔。使用酸性焊條時(shí)，極性對電弧的穩(wěn)定燃燒影響不大。 同樣道理，埋弧焊若使用直流電源施焊時(shí)，一般也采用反接。 2、鎢極氬弧焊焊接鋼、黃銅時(shí)，一律采用正接。因?yàn)殛帢O的發(fā)熱量遠(yuǎn)小于陽極，所以用直流正接電源時(shí)，鎢極接負(fù)極，發(fā)熱量小，不易過熱，鎢極壽命長，同樣直徑的鎢極可以采用較大的焊接電流。同時(shí)正接時(shí)，焊件為陽極發(fā)熱量大，因此熔深大，生產(chǎn)率高。第15頁/共37頁第16頁/共37頁17 焊芯中各合金元素對焊接的影響1)碳(C) 。碳是鋼中的主要合金元素，當(dāng)含碳量增加時(shí)，鋼的強(qiáng)度、硬度明顯提高，而塑性降低。在焊接

8、過程中，碳起到一定的脫氧作用，在電弧高溫作用下與氧發(fā)生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，將電弧區(qū)和熔池周圍空氣排除，防止空氣中的氧、氮有害氣體對熔池產(chǎn)生的不良影響，減少焊縫金屬中氧和氮的含量。若含碳量過高，還原作用劇烈，會引起較大的飛濺和氣孔?？紤]到碳對鋼的淬硬性及其對裂紋敏感性增加的影響，低碳鋼焊芯的含碳量一般0. 1。 2)錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑，隨著錳含量的增加，其強(qiáng)度和韌性會有所提高。在焊接過程中，錳也是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中，從而減少焊縫熱裂紋傾向。因此一般碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯的含錳量為0. 300. 55，焊接某些特殊用途

9、的鋼絲，其含錳量高達(dá)1 70一2. 10。第17頁/共37頁18 3)硅(Si )硅也是一種較好的合金劑，在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強(qiáng)度、彈性及抗酸性能；若含量過高，則降低塑性和韌性。在焊接過程中，硅也具有較好的脫氧能力，與氧形成二氧化硅，但它會提高渣的粘度，易促進(jìn)非金屬夾雜物生成。4)鉻(Cr）鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對于低碳鋼來說，鉻便是一種偶然的雜質(zhì)。鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化，形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr203)，從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。三氧化二鉻過渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流動(dòng)性降低。5)鎳(NO）鎳對鋼的韌性有比較顯著的效果，一般低溫沖擊值

10、要求較高時(shí)，適當(dāng)摻入一些鎳。6)硫（S）硫是一種有害雜質(zhì)，隨著硫含量的增加，將增大焊縫的熱裂紋傾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04。在焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，硫含量不得大于0. 03。7)磷 (P) 磷是一種有害雜質(zhì)，隨著含量的增加，將增大焊縫的冷裂紋傾向。第18頁/共37頁第19頁/共37頁第20頁/共37頁21 按照焊條藥皮的主要化學(xué)成分來分類，可以將電焊條分為：氧化鈦型焊條、氧化鈦鈣型焊條、鈦鐵礦型焊條、氧化鐵型焊條、纖維素型焊條（分為高纖維素鈉型（采用直流反接）、高纖維素鉀型兩類 ）、低氫型焊條（分為低氫鈉型、低氫鉀型和鐵粉低氫型等 ）、石墨型焊條及鹽基型焊條。 按性能分類的焊條，都是根

11、據(jù)其特殊使用性能而制造的專用焊條，如超低氫焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、高效鐵粉焊條、防潮焊條、水下焊條、重力焊條等。 第21頁/共37頁第22頁/共37頁第23頁/共37頁第24頁/共37頁第25頁/共37頁26手工電弧焊焊接工藝規(guī)范手工電弧焊焊接工藝規(guī)范 焊接規(guī)范是影響焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率的各個(gè)焊接工藝參數(shù)的總稱。手工電弧焊時(shí)，焊接規(guī)范主要包括焊接電流、電弧電壓、焊條種類和直徑、焊機(jī)種類和極性、焊接速度、焊接層數(shù)等。 其中焊接電流主要影響焊縫的熔深，電弧電壓主要影響焊縫的熔化寬度。手工電弧焊第26頁/共37頁第四節(jié) 其他焊接方法簡介 1、埋弧自動(dòng)焊 埋弧焊是指電弧在

12、焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。埋弧自動(dòng)焊是埋弧焊的一種自動(dòng)化焊接方法。 第27頁/共37頁2、氣體保護(hù)電弧焊 1）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（簡稱CO2焊）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊 第28頁/共37頁2）氬弧焊 氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)氣體的電弧焊。 第29頁/共37頁3、氣焊 氣焊是利用氣體火焰作為熱源，將工件和焊絲熔化而進(jìn)行焊接的的一種方法。氣焊時(shí)通過調(diào)節(jié)氧和乙炔的混合比值，可得到三種不同性質(zhì)的氣焊火焰：中性焰、碳化焰和氧化焰 第30頁/共37頁4、電阻點(diǎn)焊 電阻點(diǎn)焊是指將焊件裝配成搭接接頭， 并壓緊在兩極間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點(diǎn)的電阻焊接方法。電阻點(diǎn)焊廣泛用于制

13、造汽車車箱、飛機(jī)外殼和儀表等輕型結(jié)構(gòu)。 第31頁/共37頁5、釬焊 釬焊是將熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料和工件共同加熱到高于釬料熔點(diǎn)，在工件不熔化的情況下，使釬料熔化后填滿被焊工件連接處的間隙，并與被焊工件相互擴(kuò)散而形成接頭的焊接方法。 釬焊與熔焊相比，優(yōu)點(diǎn)是加熱溫度低，接頭組織和力學(xué)性能變化小，工件變形小；設(shè)備簡單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；焊接過程簡單，生產(chǎn)效率高；釬焊接頭強(qiáng)度低，常用搭接接頭來提高承載能力。 釬焊主要用于精密儀表、電氣零部件、異種金屬構(gòu)件、復(fù)雜薄板構(gòu)件及硬質(zhì)合金刀具的焊接。第32頁/共37頁第五節(jié) 焊接新工藝和新技術(shù)簡介 1、傳統(tǒng)焊接方法的新發(fā)展 為提高焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率，利用傳統(tǒng)的焊接

14、方法，組織生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，使焊接過程自動(dòng)化、智能化是重點(diǎn)發(fā)展方向，目前全世界 50以上的工業(yè)機(jī)器人是用于焊接技術(shù)。 最大限度地采用熔化極氣體保護(hù)焊和埋弧焊，代替焊條電弧焊是自動(dòng)化發(fā)展的 主要 方向。 第33頁/共37頁2、高能束焊接方法的應(yīng)用 高能束焊接方法能量密度高，可一次穿透較厚的焊縫而不需預(yù)制坡口，可焊接任何金屬和非金屬材料。1）等離子弧焊 等離子弧焊是借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進(jìn)行焊接的方法。第34頁/共37頁 激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊工件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的方法。 激光束能量密度大，加熱范圍小，焊接速度高，焊縫可極為窄小，可以焊接所有金屬，能在任何空間進(jìn)行焊接，并可實(shí)現(xiàn)其他焊接方法