焊接培訓(xùn)201210

1、基本概念焊接焊接:是通過(guò)加熱或加壓，或兩者兼用，使焊件達(dá)到原子間結(jié)合并形成永久接頭的工藝過(guò)程。 世界每年鋼材消耗量的50%都有焊接工序的參與，在現(xiàn)代制造工業(yè)中，廣泛應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。例如橋梁、船體、車廂、容器等，都可采用焊接而成。 焊接可分為三大類： 熔焊、壓力焊、釬焊基本概念 熔焊：熔焊：將要焊接的工件局部加熱至融化，冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法。 包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等。壓力焊：壓力焊：焊接過(guò)程中必須要施加壓力，可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加熱的主要目的是為使金屬軟化，靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離，這一點(diǎn)與熔焊時(shí)的

2、加熱有本質(zhì)的不同。 包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊、磁力焊?；靖拍?釬焊：釬焊：將熔點(diǎn)比母材低的釬料加熱至融化，但加熱溫度低于母材的熔點(diǎn)，用融化的釬料填充焊縫、潤(rùn)濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法。 釬焊分兩大類：釬焊分兩大類： 硬釬焊和軟釬焊。 硬釬焊的加熱溫度大于450度，抗拉強(qiáng)度大于200 MPa ，經(jīng)常用銀基、銅基釬料，適于工作應(yīng)力大，環(huán)境溫度高的場(chǎng)合，比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。 軟釬焊的加熱溫度小于450度，抗拉強(qiáng)度小于70 MPa 適于應(yīng)力小，工作溫度低的環(huán)境。比如電路的錫基釬焊焊接接頭 焊接接頭:由焊縫金屬、熔合線、熱影響區(qū)和母材組成。強(qiáng)調(diào)焊

3、接接頭的整體強(qiáng)度，追求接頭與母材等強(qiáng)度，不宜片面追求焊縫高強(qiáng)度。.焊接接頭組織低低碳鋼碳鋼焊縫焊縫焊焊接接熱熱影影響區(qū)響區(qū)焊縫的熱影響區(qū) 1融合區(qū) 0.11mm，關(guān)鍵 2過(guò)熱區(qū) 脆性比融合區(qū)更大 3正火區(qū) 力學(xué)性能優(yōu)于母材 4部分相變區(qū) 比正火區(qū)稍差 不同焊接方法熱影響區(qū)寬度不同 焊后正火改善接頭性能焊接接頭型式工作焊縫和聯(lián)系焊縫工作焊縫是指承擔(dān)全部工作載荷，一旦斷裂，結(jié)構(gòu)立即失效的焊縫。工作焊縫上的應(yīng)力稱為工作應(yīng)力；聯(lián)系焊縫是指在元件之間，主要起連接作用，載荷主要由母材承擔(dān)的焊縫。其應(yīng)力稱為聯(lián)系應(yīng)力。 焊接線能量: 熔焊時(shí)由焊接能源輸入給單位長(zhǎng)度焊縫上的熱量，又稱為線能量。 線能量的計(jì)算公式

4、： q = IU/ 式中：I焊接電流 A U電弧電壓 V 焊接速度 cm/s q線能量 J/cm 焊縫的空間位置a）平焊 b）立焊 c）橫焊 d）仰焊焊接變形分類(板平面內(nèi)的變形) 1.橫向收縮:垂直焊接方向的收縮焊接變形分類(板平面內(nèi)的變形) 2.縱向收縮:焊接方向的收縮焊接變形分類(板平面內(nèi)的變形) 3.回轉(zhuǎn)變形:在開坡口焊接時(shí)，焊接過(guò)程中坡口間時(shí)而張開時(shí)而閉合的變形。在熱源前方完全沒(méi)有拘束的情況下，因連接焊接坡口間隙常常張開，焊接熱輸入量越大，張開量越大焊接變形分類(板平面外的變形) 橫向彎曲變形（角變形):在板厚方向由于焊接而使溫度分布不均勻時(shí)，沿板厚方向橫向收縮不同，使板件在焊縫中心

5、線處發(fā)生彎曲變形。又叫角變形焊接變形分類(板平面外的變形) 縱向彎曲變形:焊接方向偏心收縮引起的彎曲變形焊接變形分類(板平面外的變形) 波浪變形:在薄板焊接時(shí)，由于焊接產(chǎn)生的壓縮殘余應(yīng)力，使板件出現(xiàn)因壓曲形成的波浪變形焊接變形分類(板平面外的變形) 扭曲變形:細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，縱向焊縫的橫向收縮不均勻或備料與組裝質(zhì)量不良，使構(gòu)件繞自身軸線扭轉(zhuǎn)預(yù)防焊接變形的措施有哪些？ 1 設(shè)計(jì)措施： a 采用合理的焊接結(jié)構(gòu)及接頭形式，以減小焊接量、焊接變形。 b 采用適宜的焊縫及剖口形式，以減小焊縫，減小變形。 c 合理布置焊縫，使其居中、對(duì)稱，以減小偏心收縮力，減小變形。 E 減小熱輸入法 包括： 采用熱輸入較小的

6、焊接工藝，如：電子束焊、微束等離子焊、激光焊等； 采用較小熱輸入的焊接規(guī)范參數(shù)；1. 加強(qiáng)散熱等。1、合理選用型材減少焊縫數(shù)量2、焊接接頭設(shè)計(jì) 分散布置焊縫3、對(duì)稱布置焊縫5、避開機(jī)械加工位置 6、便于電弧焊的設(shè)計(jì)便于電弧焊的設(shè)計(jì) 便于電弧焊的設(shè)計(jì)其他布置原則 盡可能平焊 避免仰焊 減少橫焊 一次裝配，盡可能完成大部分焊接接頭過(guò)渡形式不同厚度板材對(duì)接 L=3(T-T1)或者L=2.5(T-T1)2工藝措施： 反變形法 預(yù)先設(shè)置與焊接變形相反的變形，抵消焊接變形。包括：塑性、彈性、預(yù)置、預(yù)制反變形等。 剛性固定法 可限制焊接變形的產(chǎn)生，使焊接區(qū)冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生較多的拉伸塑性變形，以便抵消一部分壓縮

7、塑性變形，使焊接變形有所減小。 選擇合理的裝配焊接順序 原則與目的： 讓一部分焊接變形，在總裝之前產(chǎn)生，通過(guò)工藝手段給予補(bǔ)償或消除，使之不影響整體結(jié)構(gòu)的尺寸； 讓一部分焊接變形在焊接過(guò)程中互相抵消； 提高母材塑性 避免焊縫交叉 避免焊縫過(guò)寬過(guò)長(zhǎng) 合理焊接順序 先焊短焊縫 后焊長(zhǎng)焊縫 預(yù)熱焊件、振動(dòng)焊縫 焊后退火 焊接焊縫順序a容器底板的拼焊 X形坡口對(duì)接接頭的變形a合理的焊接順序 b不合理的焊接順序工字梁的裝配順序與焊接順序a工字梁的結(jié)構(gòu) b邊裝邊焊接 c總裝后再焊接1下蓋板 2腹板 3上蓋板 鍋爐汽包的反變形法a未用反變形法 b汽包反變形法焊接的轉(zhuǎn)胎 c管座的焊接順序 采用不同焊接順序的對(duì)接

8、焊縫a分段退焊法 b分中分段退焊法 c跳焊法 d交替焊法 e分中對(duì)稱焊法 開坡口的原則： a：使電弧達(dá)到根部，保證根部焊透不出現(xiàn)未焊透和未熔合等缺陷； b：坡口截面積最小，從而熔敷金屬填充量最少，焊接效率最高且焊后應(yīng)力及變形最??； c：保證一定的熔合比，從而防止結(jié)晶裂紋、碳遷移等缺陷 焊縫坡口應(yīng)與焊接方法一起考慮，不同的焊接方法特點(diǎn)不同，所以坡口型式要求也不同，反之亦然；坡口與鋼板或管子壁厚有關(guān)、與產(chǎn)品要求有關(guān)、與實(shí)際工況有關(guān)。（坡口型式、焊接方法的選擇與工作經(jīng)驗(yàn)關(guān)系較大，） 2）按結(jié)構(gòu) A：小口徑管的對(duì)接焊縫一般采用氬弧焊或氬弧焊打底；而大口徑管單面焊時(shí)采用氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊或焊條電弧

9、焊打底，焊條電弧焊焊妥或焊條電弧焊填充、埋弧焊焊妥；雙面焊時(shí)采用焊條電弧焊焊妥或焊條電弧焊填充、埋弧焊焊妥或全部采用埋弧焊（此時(shí)反面最好清根，消除根部未焊透、渣等，保證焊透）。 3）按材料 A：碳鋼或低合金鋼焊條電弧焊、氬弧焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊、電渣焊等均可采用 B：不銹鋼焊條電弧焊、氬弧焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊 C：高合金鋼焊條電弧焊、氬弧焊、埋弧焊 D：鋁及鋁合金、鋁鎂合金、銅及銅合金焊條電弧焊、氬弧焊（TIG、MIG）焊接接頭坡口形式 對(duì)接接頭 T型接頭 角接接頭 搭接接頭 T形接頭a-不開坡口 b-單邊V形坡口 c-K形坡口 d-雙U形坡口氣體保護(hù)電弧焊 用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電

10、弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護(hù)電弧焊，簡(jiǎn)稱氣體保護(hù)焊。 常用的保護(hù)氣體： 二氧化碳?xì)猓?CO2）、氬氣（ A r ） 、氦氣（He） 及它們的混合氣體: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He C02氣體保護(hù)電弧焊的工作原理 C02氣體保護(hù)電弧焊是使用焊絲來(lái)代替焊條,經(jīng)送絲輪通過(guò)送絲軟管送到焊槍,經(jīng)導(dǎo)電咀導(dǎo)電,在CO2氣氛中,與母材之間產(chǎn)生電弧,靠電弧熱量進(jìn)行焊接。 CO2氣體在工作時(shí)通過(guò)焊槍噴嘴，沿焊絲周圍噴射 出來(lái)，在電弧周圍造成局部的氣體保護(hù)層使溶滴和溶 池與空氣機(jī)械地隔離開來(lái)，從而保護(hù)焊接過(guò)程穩(wěn)定持 續(xù)地進(jìn)行，并獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。 KR200AV焊槍焊槍送絲送絲電機(jī)電機(jī)電磁氣電

11、磁氣閥閥遙控盒遙控盒氣管氣管流量計(jì)流量計(jì)工工件件六芯電纜六芯電纜正正極極電電纜纜負(fù)負(fù)極極電電纜纜焊接電源焊接電源A配電箱+_集中供集中供氣接入氣接入點(diǎn)點(diǎn)C02氣保焊的特點(diǎn)焊接速度快焊接速度快單位時(shí)間內(nèi)熔化焊絲比手工電弧焊快一倍單位時(shí)間內(nèi)熔化焊絲比手工電弧焊快一倍 引弧性能好引弧性能好能量集中，引弧容易，連續(xù)送絲電弧不中斷。能量集中，引弧容易，連續(xù)送絲電弧不中斷。 焊接范圍廣焊接范圍廣可適用低碳鋼高強(qiáng)度鋼普通鑄鋼全方位焊可適用低碳鋼高強(qiáng)度鋼普通鑄鋼全方位焊 溶深大溶深大熔深是手弧焊的三倍熔深是手弧焊的三倍,坡口加工小。坡口加工小。 焊接質(zhì)量好焊接質(zhì)量好對(duì)鐵銹不敏感，焊縫含氫量低，抗裂性能好，受熱

12、變形小對(duì)鐵銹不敏感，焊縫含氫量低，抗裂性能好，受熱變形小 溶敷效率高溶敷效率高手弧焊焊條熔敷效率是手弧焊焊條熔敷效率是60%CO2焊焊絲熔敷效率是焊焊絲熔敷效率是90% 與手工焊比：抗風(fēng)能力差，設(shè)備較復(fù)雜。與手工焊比：抗風(fēng)能力差，設(shè)備較復(fù)雜。 短路過(guò)渡： 采用較小電流和低電壓焊接時(shí)，熔滴在未脫離焊絲端頭前就與熔池直接接觸，電弧瞬時(shí)熄滅短路，熔滴在短路電流產(chǎn)生的電磁收縮力及液體金屬的表面張力作用下過(guò)渡到熔池中 。短路過(guò)渡屬于自由過(guò)渡的一種，熔滴經(jīng)電弧空間自由飛行，焊絲端頭和熔池之間不發(fā)生直接接觸。例如，熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，焊絲短路并重復(fù)引燃電弧，這就屬于短路過(guò)渡，短路過(guò)渡主要表現(xiàn)在二氧化碳?xì)怏w保

13、護(hù)焊中，其中在鋁合金MIG焊氬射流過(guò)渡中也含有短路過(guò)渡成分。 顆粒過(guò)渡： CO2氣體保護(hù)焊顆粒過(guò)渡焊接的特點(diǎn)是電弧電壓比較高，焊接電流比較大，電弧穿透力強(qiáng)，母材熔深大，適合于焊接中等厚度及大厚度工件。顆粒過(guò)渡大都采用較粗的焊絲。目前以直徑為1.6mm和2.0mm用得最多。對(duì)于直徑為1.0mm和1.2mm這類細(xì)焊絲，采用顆粒過(guò)渡焊接時(shí)，焊絲干伸長(zhǎng)度上的電阻熱相當(dāng)大，容易成段發(fā)紅變軟，甚至熔化變成飛濺。CO2CO2焊主要規(guī)范參數(shù) 1 焊接電流 2 焊接電壓 3 焊接速度 4 干伸長(zhǎng)度 5 焊絲 6 氣體 7 極性焊接電流焊接電流 焊接電流: 根據(jù)焊接條件（板厚、焊接位置、焊 接速度、材質(zhì)等參數(shù)）選

14、定相應(yīng)的焊接電流。 CO2焊機(jī)調(diào)電流實(shí)際上是在調(diào)整送絲速度。因此CO2焊機(jī)的焊接電流必須與焊接電壓相匹配， 既一定要保證送絲速度與焊接電壓對(duì)焊絲的熔 化能力一致，以保證電弧長(zhǎng)度的穩(wěn)定。焊接電壓焊接電壓焊接電壓既電弧電壓焊接電壓既電弧電壓: 提供焊接能量。提供焊接能量。電弧電壓越高，焊接能量越大，焊絲熔化速度就越快，焊接電流也就電弧電壓越高，焊接能量越大，焊絲熔化速度就越快，焊接電流也就越大。電弧電壓等于焊機(jī)輸出電壓減去焊接回路的損耗電壓，可用下越大。電弧電壓等于焊機(jī)輸出電壓減去焊接回路的損耗電壓，可用下列公式表示：列公式表示： U電弧電弧 = U輸出輸出 U損損如果焊機(jī)安裝符合安裝要求的話，損

15、耗電壓主要指電纜加長(zhǎng)所帶來(lái)的如果焊機(jī)安裝符合安裝要求的話，損耗電壓主要指電纜加長(zhǎng)所帶來(lái)的電壓損失，如您的焊接電纜需要加長(zhǎng)，調(diào)節(jié)焊機(jī)輸出電壓時(shí)可參考下電壓損失，如您的焊接電纜需要加長(zhǎng)，調(diào)節(jié)焊機(jī)輸出電壓時(shí)可參考下表：表： 焊接電流 電纜長(zhǎng)度100A200A300A400A500A10m約1V約1.5V約1V約1.5V約2V15m約1V約2.5V約2V約2.5V約3V20m約1.5V約3V約2.5V約3V約4V25m約2V約4V約3V約4V約5V根據(jù)焊接條件選定相應(yīng)板厚的焊接電流，然后根據(jù)下列公式計(jì)算焊接電壓: 300A時(shí): 焊接電壓 = ( 0.04倍焊接電流 + 20 2) 伏 舉例1：選定焊接

16、電流200A，則焊接電壓計(jì)算如下： 焊接電壓 = ( 0.04 200 + 16 1.5)伏 = ( 8 + 16 1.5)伏 = ( 24 1.5)伏 舉例2：選定焊接電流400A，則焊接電壓計(jì)算如下： 焊接電壓 = ( 0.04 400 + 20 2)伏 = ( 16 + 20 2)伏= ( 36 2)伏焊接電壓和焊接電流焊接電壓:提供焊絲熔化能量.電壓越高焊絲熔化速度越快.焊接電流:實(shí)際上是調(diào)送絲速度與熔化速度的平衡結(jié)果. 焊接速度焊接速度 在焊接電壓和焊接電流一定的情況下：在焊接電壓和焊接電流一定的情況下： 焊接速度的選擇應(yīng)保證單位時(shí)間內(nèi)給焊縫足夠的熱量焊接速度的選擇應(yīng)保證單位時(shí)間內(nèi)給

17、焊縫足夠的熱量. . 焊接熱量三要素：熱量焊接熱量三要素：熱量= = I I 2 2 R t R t I I 2 2 ：焊接電流的平方焊接電流的平方 R: R: 電弧及干伸長(zhǎng)度的等效電阻電弧及干伸長(zhǎng)度的等效電阻 t: t: 焊接速度焊接速度 半自動(dòng)：焊接速度為半自動(dòng)：焊接速度為30-6030-60cm/mincm/min 自動(dòng)焊：焊接速度可高達(dá)自動(dòng)焊：焊接速度可高達(dá)250250cm/mincm/min以上以上 焊接速度過(guò)快時(shí)焊接速度過(guò)快時(shí): :焊道變窄焊道變窄, ,熔深和余高變小。熔深和余高變小。干伸長(zhǎng)度干伸長(zhǎng)度定義:焊絲從導(dǎo)電咀到工件的距離小于300A時(shí): L= (10-15)倍焊絲直徑.大

18、于300A時(shí): L= (10-15)倍焊絲直徑 + 5mm 干伸長(zhǎng)度為什麼要求嚴(yán)格焊接過(guò)程中，保持焊絲干伸長(zhǎng)度不變是保 證焊接過(guò)程穩(wěn)定性的重要因素之一。過(guò)長(zhǎng)時(shí)：氣體保護(hù)效果不好，易產(chǎn)生氣孔，引弧性能差,電弧不穩(wěn),飛濺加大, 熔深變淺，成形變壞.過(guò)短時(shí)：看不清電弧,噴嘴易被飛濺物堵塞,飛濺大，熔深變深，焊絲易與導(dǎo)電咀粘連. 焊接電流一定時(shí)，干伸長(zhǎng)度的增加，會(huì)使焊絲熔化速度增加，但電弧電壓下降，電流降低，電弧熱量減少。 熱量=干伸長(zhǎng)度熱量+電弧熱量 焊焊 絲絲 因因COCO2 2是一種氧化性氣體，在電弧高溫區(qū)分解為一氧化碳是一種氧化性氣體，在電弧高溫區(qū)分解為一氧化碳和氧氣，具有強(qiáng)烈的氧化作用，使合

19、金元素?zé)龘p，所以和氧氣，具有強(qiáng)烈的氧化作用，使合金元素?zé)龘p，所以COCO2 2焊時(shí)為了防止氣孔，減少飛濺和保證焊縫較高的機(jī)械焊時(shí)為了防止氣孔，減少飛濺和保證焊縫較高的機(jī)械性能，必須采用含有性能，必須采用含有S iS i、M nM n等脫氧元素的焊絲。等脫氧元素的焊絲。 COCO2 2焊使用的焊絲既是填充金屬又是電極，所以焊絲既要焊使用的焊絲既是填充金屬又是電極，所以焊絲既要保證一定的化學(xué)性能和機(jī)械性能，又要保證具有良好的導(dǎo)保證一定的化學(xué)性能和機(jī)械性能，又要保證具有良好的導(dǎo)電性能和工藝性能。電性能和工藝性能。 COCO2 2焊絲分為實(shí)芯焊絲和藥芯焊絲兩種焊絲分為實(shí)芯焊絲和藥芯焊絲兩種. . CO

20、2 氣氣 體體 作用：隔離空氣并作為電弧的介質(zhì)。作用：隔離空氣并作為電弧的介質(zhì)。 純度：純度要求純度：純度要求大于大于 99.5% 99.5%，含水量小于，含水量小于0.05%0.05%。 性質(zhì)：無(wú)色，無(wú)味，無(wú)毒，是空氣密度的性質(zhì)：無(wú)色，無(wú)味，無(wú)毒，是空氣密度的1.51.5倍，比水輕。倍，比水輕。 存儲(chǔ)：瓶裝存儲(chǔ)：瓶裝液態(tài)液態(tài)，每瓶?jī)?nèi)可裝入，每瓶?jī)?nèi)可裝入(25 - 30)(25 - 30)KgKg液態(tài)液態(tài)COCO2 2。 加熱：氣化過(guò)程中大量吸收熱量，因此流量計(jì)必須加熱。加熱：氣化過(guò)程中大量吸收熱量，因此流量計(jì)必須加熱。 容量：每公斤液態(tài)容量：每公斤液態(tài)COCO2 2可釋放可釋放509509升

21、氣體，一瓶液態(tài)二氧化升氣體，一瓶液態(tài)二氧化 碳可釋放碳可釋放1500015000升左右氣體，約可使用升左右氣體，約可使用10-1610-16小時(shí)。小時(shí)。 流量：流量：小于小于350350A A焊機(jī)：氣體流量為焊機(jī)：氣體流量為15-2015-20升升/ /分分 大于大于350350A A焊機(jī)：氣體流量為焊機(jī)：氣體流量為20-2520-25升升/ /分分 提純：靜置提純：靜置3030分鐘后倒置放水，正置放雜氣，重復(fù)兩次。分鐘后倒置放水，正置放雜氣，重復(fù)兩次。反極性特點(diǎn)：電弧穩(wěn)定，焊接過(guò)程平穩(wěn)，飛濺小。反極性特點(diǎn)：電弧穩(wěn)定，焊接過(guò)程平穩(wěn)，飛濺小。正極性特點(diǎn)：熔深較淺，余高較大，飛濺很大，成形不好，焊

22、絲正極性特點(diǎn)：熔深較淺，余高較大，飛濺很大，成形不好，焊絲 熔化速度快（約為反極性的熔化速度快（約為反極性的1.6倍），只在堆焊時(shí)才倍），只在堆焊時(shí)才 采用。采用。2.7 極極 性性工件工件焊槍焊槍直流反極性接法直流反極性接法 KR200AV +工件工件焊槍焊槍直流正極性接法直流正極性接法 KR200AV +CO2焊、焊、MAG焊和脈沖焊和脈沖MAG焊一般都采用直流反極性。焊一般都采用直流反極性。 焊接施工基礎(chǔ)焊接施工基礎(chǔ)：定位焊定位焊 CO2 焊比手弧焊產(chǎn)生的熱量更多，強(qiáng)度更大，因此焊前需進(jìn)行焊比手弧焊產(chǎn)生的熱量更多，強(qiáng)度更大，因此焊前需進(jìn)行定位焊接，定位焊要點(diǎn)如下：定位焊接，定位焊要點(diǎn)如下

23、：中厚板對(duì)焊的定位中厚板對(duì)焊的定位薄板對(duì)焊的定位薄板對(duì)焊的定位200 300 mm15 20 mm100 150 mm5 10 mm 矯正焊接變形的方法 機(jī)械矯正法 包括： 三點(diǎn)彎曲法； 手工捶擊法； 電磁捶擊法；逐點(diǎn)擠壓法；連續(xù)碾壓法； 隨焊捶擊法；隨焊沖擊碾壓法； 火焰加熱矯正法焊接缺陷及防治措施 外觀缺陷： 外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見(jiàn)的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。 咬邊： 咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒(méi)有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留

24、下的缺口。 產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運(yùn)條速度太小所造成的。 焊條與工件間角度不正確,擺動(dòng)不合理,電弧過(guò)長(zhǎng),焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。 咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。 矯正操作姿勢(shì),選用合理的規(guī)范,采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí),用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。 焊瘤： 焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。 焊接規(guī)范過(guò)強(qiáng)、焊條熔化過(guò)快、焊條質(zhì)量

25、欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕?lái)焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時(shí),焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸,會(huì)帶來(lái)應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑,可能造成流動(dòng)物堵塞。 防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規(guī)范,選用無(wú)偏芯焊條,合理操作。 凹陷： 凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。 凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑),仰、立、橫焊時(shí),常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。 凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。 防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī),盡量選用平焊

26、位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時(shí)讓焊條在熔池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng),填滿弧坑。 未焊滿： 未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。 規(guī)范太弱,焊條過(guò)細(xì),運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。 未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時(shí),由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來(lái)氣孔、裂紋等。 防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。 燒穿： 燒穿是指焊接過(guò)程中,熔深超過(guò)工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。 焊接電流過(guò)大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過(guò)久,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。 工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。 燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷,它

27、完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。 選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。 其他表面缺陷: (1)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過(guò)寬,焊縫向母材過(guò)渡不圓滑等。 （2）錯(cuò)邊指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開一定位置,它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。 (3)塌陷 單面焊時(shí)由于輸入熱量過(guò)大,熔化金屬過(guò)多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落, 成形后焊縫背面突起,正面下塌。 (4)表面氣孔及弧坑縮孔。 (5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷。角變形也屬于裝配成形缺陷

28、。 氣孔： 氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過(guò)程中反應(yīng)生成的。 (1)氣孔的分類 氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字帧?按氣孔內(nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪住⒍趸細(xì)饪?、一氧化碳?xì)饪住⒀鯕饪椎?。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住?(2)氣孔的形成機(jī)理常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一,熔池金屬在凝固過(guò)程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來(lái)。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí)

29、,就形成氣孔。 (3)產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量,因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過(guò)小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。 (4)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強(qiáng)度,降低塑性,還會(huì)引起泄漏。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。 (5)防止氣孔的措施a.清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。b.采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。c.采用直流反接并用短電弧施焊。d.焊前預(yù)熱,減緩冷卻速度。

30、e.用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。 夾渣： 夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。 （1）.夾渣的分類 a.金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中,習(xí)慣上稱為夾鎢、夾銅。 b.非金屬夾渣:指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應(yīng)不完全,脫渣性不好。 (2)夾渣的分布與形狀有單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣,條狀?yuàn)A渣,鏈狀?yuàn)A渣和密集夾渣 (3)夾渣產(chǎn)生的原因 a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物; c.多層焊時(shí),層間清渣不徹底;d.焊接線能量小; e.焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過(guò)快;f. 焊條藥皮,焊劑化學(xué)成分不合理,熔點(diǎn)過(guò)高； g. 鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí),電源極性不當(dāng),電、流密度大, 鎢極熔化脫

31、落于熔池中。 h.手工焊時(shí),焊條擺動(dòng)不良,不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。 (4)夾渣的危害 點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中,尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源,危害較大。 裂紋的分類： 根據(jù)裂紋尺寸大小,分為三類: (1)宏觀裂紋:肉眼可見(jiàn)的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。(3)超顯微裂紋:在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。 從產(chǎn)生溫度上看,裂紋分為兩類: (1)熱裂紋:產(chǎn)生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。 (2)冷裂紋:指在焊畢冷至

32、馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時(shí)間(幾小時(shí),幾天甚至更長(zhǎng))才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。 按裂紋產(chǎn)生的原因分,又可把裂紋分為: (1)再熱裂紋:接頭冷卻后再加熱至500700時(shí)產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū),一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展,呈晶間開裂特征。 （2）層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過(guò)程中,將硫化物(MnS)、硅酸鹽類等雜質(zhì)夾在其中,形成各向異性。在焊接應(yīng)力或外拘束應(yīng)力的使用下,金屬沿軋制方向的雜物開裂。 (3)應(yīng)力腐蝕裂紋:在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋。除殘余應(yīng)力或拘束應(yīng)力的因素外,

33、應(yīng)力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)。 裂紋的危害： 裂紋的危害裂紋,尤其是冷裂紋,帶來(lái)的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。 冷裂紋： (1)冷裂紋的特征 a.產(chǎn)生于較低溫度,且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋。 b.主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。 c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。 d.冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。 (2)冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲(chǔ)備。b.接頭的殘余應(yīng)力使焊縫受拉。c.接頭內(nèi)有一定的含氫量。 含氫量和拉應(yīng)力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產(chǎn)生的兩個(gè)重要因素。一般來(lái)說(shuō),金屬內(nèi)部原子的排列并非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應(yīng)力的作用下,氫向高應(yīng)力區(qū)(缺陷部位)擴(kuò)散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時(shí),就會(huì)破壞金屬中原子的結(jié)合鍵,金屬內(nèi)就出現(xiàn)一些微觀裂紋。 應(yīng)力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地?cái)U(kuò)展,直致發(fā)展為宏觀裂紋,最后斷裂。決定冷裂紋的產(chǎn)生與否,有一個(gè)臨界的含氫量和一個(gè)臨界的應(yīng)力值。當(dāng)接頭內(nèi)氫的濃