各種焊接方法及設(shè)備問答題

1、各種焊接方法及設(shè)備問答題1什么是手弧焊？它有什么缺點(diǎn)？用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法稱為手弧 焊，它是利用焊條和焊件之間產(chǎn)生的電弧將焊條和焊 件局部加熱到熔化狀態(tài)，焊條端部熔化后的熔滴和熔 化的線母材融合一起形成熔池，隨著電弧向前移動， 熔池液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶，形成焊縫，見圖 1。 1手弧焊的優(yōu)點(diǎn)是使用的設(shè)備簡單，方法簡便靈活， 適應(yīng)性強(qiáng)，對大部分金屬材料的焊接均適用。缺點(diǎn)是 生產(chǎn)率較低，特別是在焊接厚板多層焊時，焊接質(zhì)量 不夠穩(wěn)定；可焊最小厚度為1.0mm， 一般易掌握的最小焊接厚度為1.5m m;對焊工的操作技術(shù)要求高， 焊接質(zhì)量在一定程度上決定于焊工的操作技術(shù)；對于 活潑金屬（Ti

2、、Nb、Zr等）和難熔金屬（如 Mo ）由 于其保護(hù)效果較差，焊接質(zhì)量達(dá)不到要求，不能采用手弧焊。另外對于低熔點(diǎn)金屬（如Pb、Sn、Zn）及其合金由于電弧溫度太高，也不可能用手弧焊。目前，由于重力焊條、立向下焊焊條、低毒、低 塵焊條及鐵粉焊條等高效或?qū)Ｓ煤笚l日益得到廣泛應(yīng) 用，使手弧焊工藝得到了進(jìn)一步的發(fā)展。2試述手弧焊時焊接電流種類的選擇。手弧焊時焊接電流的種類根據(jù)焊條的性質(zhì)進(jìn)行選 擇。酸性焊條是交、直流兩種焊條，但通常選用交流 電源進(jìn)行焊接，因交流弧焊電源價格便宜，交流電弧 磁偏吹小。堿性焊條中的低氫鈉型焊條（如 E5015）, 由于藥皮中加入了一定量的氟石（CaF2），電弧穩(wěn)定性 差，因

3、此必須選用直流電源進(jìn)行焊接（并采用直流反 接），堿性焊條中的低氫鉀型焊條（如 E5016），由于 藥皮中含有一定數(shù)量的穩(wěn)弧劑，電弧的穩(wěn)定性比低氫 鈉型焊條好，所以可以選用交流電源進(jìn)行焊接。此外，焊接薄板時，由于采用小電流施焊，因?yàn)?交流電小電流的穩(wěn)定性較差，引弧比較困難，所以應(yīng) 選用直流電源進(jìn)行焊接。3手弧焊的焊接工藝參數(shù)有哪些？某一種焊接方法的焊接工藝參數(shù)，應(yīng)該是指哪些 焊前能預(yù)先確定其數(shù)值并在焊接過程中能夠貫徹實(shí)行 的參數(shù)。因此，手弧焊時的主要焊接工藝參數(shù)是指焊條直徑、焊接電流和焊縫層數(shù)。至于電弧電壓和焊接 速度不應(yīng)作為手弧焊時的主要焊接工藝參數(shù)，因?yàn)槭?弧焊是手工操作，電弧長度（電弧電壓

4、）和焊接速度 是焊工在施焊過程中用手來控制，不能精確地執(zhí)行預(yù) 先的給定值，因此把兩者作為已確定的工藝參數(shù)讓焊 工在操作中執(zhí)行是有困難的。焊工僅是根據(jù)本人的操 作經(jīng)驗(yàn)來確定弧長和焊接速度。4試述手弧焊時焊條直徑的選擇原則。手弧焊時焊條直徑可根據(jù)以下原則進(jìn)行選用：1）對根部不要求完全均勻焊透的開I形坡口的角 接、T形接、搭接焊縫和背面清根封底焊的對接焊縫， 焊條直徑可根據(jù)焊件厚度進(jìn)行選用，見表 1 0表1焊條直徑的選用焊條厚度V 4412> 12焊條直徑不超過焊件厚度3.2 4.0> 4.02）焊件厚度相同但所處焊接位置不同，應(yīng)選用不 同直徑的焊條，如橫焊、立焊位置焊接時，絕少使用 直

5、徑5mm的焊條。3）不同的接頭形式應(yīng)選用不同直徑的焊條。如T 形接頭，由于散熱條件比對接接頭好，所以可選用較 粗直徑的焊條。4）開坡口的接頭第一層打底焊時應(yīng)選用直徑較細(xì) 的焊條，如對接接頭打底焊時選用直徑為 3.2mm的焊 條，而其余各層可選用直徑為4.0mm的焊條。5試述手弧焊時焊接電流的選擇原則。焊接電流是手弧焊時的主要工藝參數(shù)。焊接電流 太大時，焊條尾部要發(fā)紅，部分藥皮的涂層要失效或 崩落，機(jī)械保護(hù)效果變差，容易產(chǎn)生氣孔，此外，還 會導(dǎo)致咬邊、燒穿等焊接缺陷，并使焊接飛濺加大， 使用過大的焊接電流時，還會使接頭熱影響區(qū)晶粒粗 大，焊接接頭的塑性下降。焊接電流太小時，會造成 未焊透、未熔合

6、、夾渣等缺陷，且生產(chǎn)率降低。因此， 選擇焊接電流，首先在保證焊接質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡 量選用較大的電流，以提高勞動生產(chǎn)率。焊接電流的選用原則是：1）根據(jù)焊條直徑進(jìn)行選用（表2）。表2碳鋼焊條的焊接電流和焊條直徑的關(guān)系焊條直徑（mm）1.62.02.53.24.05.05.8焊接電254050100160200260流(A)4065801302102703002）根據(jù)鋼板厚度、焊接位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整焊接 電流。鋼板越厚，焊接熱量散失得越快，應(yīng)選用電流 值的上限。立、仰、橫焊時應(yīng)選用較小的電流，通常 應(yīng)比平焊小10%左右。3）焊接奧氏體不銹鋼時，為防止焊條藥皮發(fā)紅開 裂和減小影響晶間腐蝕的程度，焊接

7、電流應(yīng)比同樣直 徑的碳鋼焊條降低20%左右。6試述手弧焊時焊縫層數(shù)的選擇原則。厚板手弧焊時，應(yīng)開坡口并采用多層焊（每層1條焊縫）或多層多道焊（每層有2條以上的焊縫），見 圖2。多層焊和多層道焊接頭的顯微組織較細(xì)，熱影 響區(qū)較窄，因此，接頭的塑性和韌性都比較好，特別 是對于易淬火鋼，后焊道對前焊道有回火作用，能細(xì) 化前焊道的晶粒，使接頭的組織和性能得以改善。對 于低合金高強(qiáng)度鋼等鋼種，焊縫層數(shù)對接頭性能有明 顯影響，焊縫層數(shù)少，每層焊縫厚度太大時，由于晶 粒粗化，將導(dǎo)致焊接接頭的塑性和韌性下降。因此， 采用較細(xì)的焊條、較小的焊接電流施焊，增加焊縫層 數(shù)，這些都是提高接頭質(zhì)量的有效手段。8什么是斷

8、弧焊法?斷弧焊法是通過控制電弧的不斷燃弧和滅弧的時 間以及運(yùn)條動作來控制熔池形狀、熔池溫度以及熔池 中液態(tài)金屬厚度的一種單面焊雙面成形焊接技術(shù)。它 具有容易控制熔池形態(tài)、對焊件的裝配質(zhì)量及焊接工 藝參數(shù)的要求較低，適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)。斷弧焊的操 作手法有一點(diǎn)法和兩點(diǎn)法兩種，見圖3。一點(diǎn)法適用于薄板、小直徑管（V巾60mm）及小間隙（1.52.5mm）條件下的焊執(zhí)著；兩點(diǎn)法適用于厚板、大直 徑管、大間隙條件下的焊接。斷弧焊法的操作技術(shù)若掌握得不夠熟練，容易產(chǎn) 生氣孔、夾渣等內(nèi)在缺陷和焊道外凸、內(nèi)凹、冷縮孔、 咬邊、焊瘤等表面缺陷。9試述斷弧焊法中兩點(diǎn)法的基本操作要點(diǎn)。先在焊件試焊端前方約1015m

9、m處的坡口面上 引燃電弧，然后將電弧拉回至始焊處稍加擺動對焊件 進(jìn)行12Sr預(yù)熱。當(dāng)坡口根部產(chǎn)生“汗珠”時，立 即將電弧壓低，約11.5s后，可聽到電弧穿透坡口 而發(fā)出的“噗”聲，看到定位焊縫以及相接的兩側(cè)坡 口面金屬開始熔化，并形成第一個熔池時快速滅弧。 當(dāng)?shù)谝粋€熔池金屬尚未完成凝固，熔池中心還處于半 熔化狀態(tài)、在護(hù)目鏡下呈黃亮顏色時，重新引燃電弧， 并在該熔池左前方接近鈍邊的坡口面上，以一定的焊 條傾角擊穿焊件根部。擊穿時先以短弧對焊件根部加 熱11.5s,然后再迅速將焊條朝焊接方向挑劃，當(dāng)聽 到焊件被擊穿的“噗”聲時（說明已形成第一個熔孔）， 應(yīng)快速使一定長的弧柱帶著熔滴穿過熔孔，使其與

10、背、 正面的熔化金屬分別形成背面與正面焊道熔池。此時 要迅速抬起滅弧，動作如稍有遲緩，可能會造成根部 燒穿。約1s后，當(dāng)上述熔池還未完全凝固，尚有比所用 焊條直徑稍大的黃亮光點(diǎn)時，快速引燃電弧并在第一 個熔池右前方進(jìn)行擊穿焊。然后繼續(xù)按上述方法施焊， 便可完成兩點(diǎn)法單面焊雙面成形的焊縫。10試述斷弧焊法中一點(diǎn)法的基本操作要點(diǎn)。一點(diǎn)法建立第一個熔池的方法與兩點(diǎn)法相同。施 焊時應(yīng)使電弧同時熔化焊件坡口的兩側(cè)鈍邊，聽到“噗”聲后，果斷滅弧。為防止一點(diǎn)擊穿法焊接過程 中產(chǎn)生縮孔，應(yīng)使滅弧頻率保持在每分鐘 7080次。其焊條傾角與熔孔向坡口根部熔入深度均與兩點(diǎn)法相 同。11試述各種位置斷弧焊法的焊接工藝

11、參數(shù)。 各種位置斷弧焊法所選用的焊接工藝參數(shù)，見表4。表4各種位置斷弧焊法的焊接工藝參數(shù)焊接位置板厚(mm)焊條型號焊條直徑(mm)焊接電流(A)平焊812E43033.2100110E50153.290 100立焊812E43033.280 100E50153.280 90橫焊812E43033.290 110E50153.280 95仰焊812E43033.290 110E50153.280 951213試述各種位置連弧焊法的焊接工藝參數(shù)。 各種位置連弧焊法所選用的焊接工藝參數(shù)，見表5。表5各種位置連弧焊法的焊接工藝參數(shù)焊接位置丨板厚(mm)|焊條型號焊條直徑焊接電流(mm)(A)平焊81

12、2E50153.280 90立焊812E50153.270 80橫焊812E50153.275 85仰焊812E50153.275 8514試述手弧焊時的基本操作技術(shù)手弧焊是用手工操作的焊接方法，因此焊縫的質(zhì) 量在很大程度上決定于焊工的操作技術(shù)。手弧焊時焊 條要做三個方向的運(yùn)動：朝熔池方向逐漸送進(jìn)；沿焊 接方向逐漸移動；必要時作有規(guī)則的橫向擺動。1）焊條朝熔池方向逐漸送進(jìn)，這是為了以維持所 要求的電弧長度。因此，焊條的送進(jìn)速度應(yīng)等于焊條 的熔化速度，如果送進(jìn)速度比熔化速度慢，則電弧被 逐漸拉長，嚴(yán)重時形成斷弧現(xiàn)象；反之，如果焊條送 進(jìn)速度太快，則弧長迅速縮短，最后導(dǎo)致焊條與焊件 接觸短路，電弧

13、熄滅。2）焊條沿焊接方向的移動速度，即手弧焊的焊接 速度。太快時，電弧來不及熔化足夠的焊條和母材， 造成焊縫斷面太小以及容易形成未焊透等缺陷；太慢 時，熔化金屬堆積過多，加大了焊縫斷面，并且使焊 件加熱溫度過高，薄件則容易被燒穿。3）焊條作橫向擺動是為了獲得一定寬度的焊縫， 特別是當(dāng)焊件開坡口時，由于焊口較寬，常采用擺動 焊條使兩側(cè)金屬能夠焊透。19什么是等速送絲埋弧焊機(jī)？什么是變速送 絲埋弧焊機(jī)？等速送絲埋弧焊機(jī)的焊絲輸送速度在整個過程中 保持不變。當(dāng)遇有外界干擾，如焊件高低不平使弧長 發(fā)生變化時，依靠焊接電弧的自身調(diào)節(jié)特性，能將弧 長自動恢復(fù)到原先值。其過程是：當(dāng)弧長被拉長時， （焊件表面

14、有凹坑），將引起焊接電流減?。ㄏ陆低馓?性），促使焊絲熔化速度減慢，由于此時焊絲送進(jìn)速度 未變，因此弧長將逐漸縮短，一直恢復(fù)到原先值。屬 于此類焊機(jī)的型號有 MZ1-1000、MZ2-1500、 MZ3-500、MZ6-500、MU-2 x 300、MU1-1000 等。變 速送絲埋弧焊機(jī)的焊絲輸送速度在整個焊接過程中會 隨時作相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)遇有外界干擾，如焊件高低不平 使弧長發(fā)生變化時，依靠焊機(jī)內(nèi)部的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 能迅速將弧長自動恢復(fù)到原先值。其過程是：當(dāng)弧長 被拉長時（焊件表面有凹坑），通過焊機(jī)的自動調(diào)節(jié)系 統(tǒng)，使焊絲的輸送速度會瞬時增加，直到弧長恢復(fù)至 原先值為止。屬于此類焊機(jī)的型號有M

15、Z-1000、NZA-1000 等。當(dāng)發(fā)生相同長度的弧長變化時，變速送絲埋弧焊 機(jī)的恢復(fù)時間比等速送絲埋弧焊機(jī)短，因此焊成的焊 縫質(zhì)量好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。20埋弧焊焊接接頭的坡口形式及尺寸有何特 點(diǎn)？埋弧焊使用的焊接電流較大，電弧具有較強(qiáng)的穿 透能力，厚度在12mm以下的板材，可以開I形坡口, 采用雙面焊接，即能達(dá)到全焊透的要求。厚度大于 12mm至20mm的板材，為了達(dá)到全焊透，在單面焊 后，焊件背面應(yīng)進(jìn)行清根，再進(jìn)行焊接。厚度超過 20mm的板材，應(yīng)開坡口進(jìn)行焊接，焊縫坡口的形式 與手弧焊基本相同，但應(yīng)采用較大的鈍邊以避免燒穿， 通常鈍邊應(yīng)保持在56mm左右。21埋弧焊施焊時有什么

16、特點(diǎn)？埋弧焊因采用較大的焊接電流，所以在第一層焊 接時，液態(tài)熔渣和金屬會從間隙中流失，造成焊縫成 形不良，嚴(yán)重時甚至無法焊接。因此在正面焊接時， 反面一定要采取防漏措施，常用的措施有：在熔劑墊 上焊接、在臨時工藝墊板上焊接、手弧焊封底和鎖底 焊等見圖7。不采取防漏措施的雙面自動焊，對裝配質(zhì)量要求 嚴(yán)格，焊件邊緣必須平直，間隙應(yīng)保持小于 1mm，所 以在生產(chǎn)中應(yīng)用不多。22試述多絲埋弧焊的基本工作原理。多絲埋弧焊是一種高生產(chǎn)率的埋弧焊接方法。按 照所用焊絲數(shù)目有雙絲埋弧焊、三絲埋弧焊等，在一 些特殊應(yīng)用中焊絲可多達(dá) 14根，目前工業(yè)上應(yīng)用最 多的是雙絲和三絲埋弧焊。焊絲排列一般都采用縱列 式，即

17、兩根或三根焊絲沿焊接方向順序排列。焊接過 程中每根焊絲所用的焊接電流和電壓各不相同，一般 由前導(dǎo)電弧獲得足夠的焊縫厚度，后續(xù)電弧調(diào)節(jié)熔寬 或起改善成形作用。雙絲焊時兩焊絲間的距離約為 70mm左右，后續(xù)焊絲可以沿焊接方向后傾一個角度。多絲焊的焊接電源可用直流或交流，也可以交、 直流并用。雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊時焊接電源的選 用及連接組合形式見圖&23什么是TIG焊？利用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢等）作為電極的 惰性氣體保護(hù)焊稱鎢極惰性氣體保護(hù)焊，其英文簡稱 為TIG焊。它是在惰性氣體的保護(hù)下，利用鎢電極與 焊件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接 方法，其示意圖見圖9。焊接時保護(hù)氣

18、體從焊槍的噴 嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成氣體保護(hù)層隔絕空氣， 以防止其對鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的有害影響， 獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。保護(hù)氣體可采用氬氣、氦氣和氬氦混 合氣體，在特殊應(yīng)用場合，可添加少量的氫。用氬氣 作為保護(hù)氣體的稱飲極氬弧焊，用氦氣的稱鎢極氦弧 焊。由于氦氣價格昂貴，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是鎢極 氬弧焊。26什么是“陰極清理作用”？鋁及鋁合金鎢極 氬弧焊時為什么要采用交流電源？焊接鋁及鋁合金時，熔池表面會生成一層致密難 熔的氧化膜（即AI2O3，熔點(diǎn)為2050C，而鋁的熔點(diǎn) 僅為657C）,若不及時加以消除，會形成未熔化，并 使焊縫表面形成皺皮，內(nèi)部產(chǎn)生夾渣。采用鎢極氬弧 焊時，如果焊件

19、是負(fù)極，電弧中的氬氣被電離后產(chǎn)生 的正離子會高速地撞擊作為負(fù)極的熔池，使熔池表面 的氧化膜被擊碎，因此焊成的焊縫表面光滑美觀，成 形良好，這種現(xiàn)象稱為"陰極清理作用"或"陰極破 碎作用”。為使焊件處于負(fù)極狀態(tài)，可采用直流反接電源或 交流電源。前者由于鎢極是正極，溫度高，消耗快， 壽命短，通常不采用。使用交流電源時，當(dāng)焊件處于 負(fù)半周時，同樣會產(chǎn)生“陰極清理作用”。所以鋁及鋁 合金鎢極氬弧焊時，應(yīng)采用交流電源。34什么是鎢極氬弧點(diǎn)焊？鎢極氬弧點(diǎn)焊的原理，見圖14。焊槍端部的噴嘴 將被焊的兩塊焊件壓緊，保證連接面密合，然后靠鎢 極和焊件之間的電弧使鎢極下方金屬局部熔化

20、形成焊點(diǎn)。適用于焊接各種薄板結(jié)構(gòu)以及薄板與較存材料的 連接，所焊材料目前主要為不銹鋼和低合金鋼等。與電阻點(diǎn)焊相比較，鎢極氬弧點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn)是可從 單面點(diǎn)焊、無需加壓裝置、可點(diǎn)焊厚度相差懸殊的焊 件、焊點(diǎn)尺寸易控制。缺點(diǎn)是焊接速度較慢、焊接費(fèi) 用較高。35什么是熱絲鎢極氬弧焊？熱絲鎢極氬弧焊的原理，見圖15。填充焊絲在進(jìn) 入熔池之前約100mm處開始，由加熱電源通過導(dǎo)電塊 對其通電，依靠電阻熱將焊絲加熱至預(yù)定溫度，與鎢 極呈40°60°，從電弧后面送入熔池，其優(yōu)點(diǎn)是這 樣的熔敷速度可比通常所用的冷絲提高 2倍。焊線加熱采用交流電源，以減少磁偏吹。目前可 用來焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鎳和鈦等。36 什么是熔化極氣體保護(hù)電弧焊？如何分 類？熔化極氣體保護(hù)電弧焊是采用可熔化的焊絲（熔 化電極）與焊件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲與母 材金屬，并向焊接區(qū)輸送保護(hù)氣體，使電弧、熔化的 焊絲、熔池及附近的母材金屬免受空氣的有害作用。由于不同的保護(hù)氣體種類及焊絲形式對電弧狀 態(tài)、電氣特性、熱效應(yīng)、冶金反應(yīng)及焊縫成形等的影 響顯著不同，熔化極氣體保護(hù)電弧焊的分類有