焊接與鉚接課件

什么是焊接？焊接的規(guī)范和品質(zhì)要求什么是鉚接？什么情況使用鉚接

連接——焊接與鉚接12/11/2022連接分類12/11/2022連接用以使被聯(lián)接件始終處于緊固狀態(tài)的連接件稱為緊固件。如螺栓、螺釘、螺母、墊圈和鉚釘?shù)取ＴO(shè)計連接時，要力求使連接件與被連接件的強度相等，從而使兩者對各種可能的失效具有相等的抵抗力，即等強度設(shè)計。

12/11/2022什么是焊接焊接的分類：①熔化焊：將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。②壓焊：在焊接過程中，需要對焊接部位加壓(加熱或不加熱)才能完成焊接的方法。③釬焊：采用熔點低于焊件(母材)的釬料與焊件一起加熱，使釬料熔化(焊件不熔化)后，充填接頭預(yù)留空隙中，并與固態(tài)的母材相互擴散、溶解，冷卻后實現(xiàn)焊接的方法。焊接：是通過加熱、加壓，或兩者并用，用或不用填充材料，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應(yīng)用廣泛，既可用于金屬，也可用于非金屬。12/11/2022焊接分類12/11/2022焊接的特點焊接的優(yōu)點①連接性能好：焊接接頭的機械性能(強度、塑性)耐高溫、低

溫、高壓性能和導(dǎo)電性、耐腐蝕性、耐磨性、密封性等均可

達到與母材性能一致。②省料、省工、成本低，生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)重量輕。簡化工藝，

能以小拼大，被喻為神奇的“鋼鐵裁縫”。焊接的不足之處①結(jié)構(gòu)無可拆性。②焊接時局部加熱，而產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。③焊接缺陷的隱避性，易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的意外破壞。12/11/2022常用接頭形式12/11/2022常用坡口形式12/11/2022焊接工藝參數(shù)12/11/2022焊件厚度與焊條直徑的選用關(guān)系12/11/2022焊條的規(guī)格12/11/2022酸性焊條與堿性焊條的特性12/11/2022E43系列焊條的性能12/11/2022E50系列焊條的性能12/11/2022焊條運動方向1)直線形運條法

直線形運條法不作橫向擺動(見圖(a))。它適用于板厚為3～5mm不開坡口的對接平焊、多層焊的第一層和多層多道焊。2)直線往復(fù)運條法

直線往復(fù)運條法是焊條末端沿焊縫縱向作來回直線擺動(見圖(b))。它適用于薄板和接頭間隙較大的焊縫。3)鋸齒形運條法

鋸齒形運條法是焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動的前移運動，并在兩邊轉(zhuǎn)折點處稍停片刻(見圖(c))。它適用于較厚鋼板的全位置焊接。4)月牙形運條法

月牙形運條法是焊條末端作月牙形左右連續(xù)擺動的前移運動，并在兩邊轉(zhuǎn)折點處稍停片刻(見圖(d))。它的適用范圍同鋸齒形運條法。5)三角形運條法

三角形運條法是焊條末端作連續(xù)的三角形前移運動(見圖(e))，分為正三角形運條法和斜三角形運條法。正三角形運條法適用于開坡口的對接接頭和T字形接頭焊縫的立焊；斜三角形運條法適用于平焊、仰焊的T字形接頭和有坡口的橫焊縫。6)環(huán)形運條法

環(huán)形運條法是焊條末端連續(xù)作圓圈前移運動(見圖(f))，分為正環(huán)形運條法和斜環(huán)形運條法。正環(huán)形運條法適用于厚件的平焊；斜環(huán)形運條法適用于平焊、仰焊的T字形接頭和橫焊位的對接接頭。

12/11/2022焊條運動方向(a)直線形運條法；(b)直線往復(fù)運條法；(c)鋸齒形運條法；(d)月牙形運條法；(e)三角形運條法；(f)環(huán)形運條法12/11/2022對接多層焊和多層多道焊多層焊的第一層焊道宜選用較小直徑的焊條。當縫隙小時可用直線形，縫隙大時宜用直線往復(fù)形，以免燒穿。焊第二層時，先將第一層熔渣清除干凈，選用較大直徑的焊條和較大的焊接電流，用直線形、月牙形或鋸齒形運條法進行短弧施焊。以后各層均采用月牙形或鋸齒形運條法，擺幅隨焊縫加寬而逐漸加大。多層多道焊的施焊方法基本上與多層焊相仿，不同點在于每層焊縫均由二道焊縫拼成。

12/11/2022平角接焊主要是指T形接頭和搭接接頭的焊接。兩種焊接方法相似。平角接焊通常用3～5mm的焊條。焊條角度如圖所示。12/11/2022焊接位置立焊立焊的熔池處于垂直面上。有兩種方法，一種由下而上施焊，另一種則由上而下施焊。一般采用前者。立焊時，焊條的角度如圖所示。同時宜選用較小直徑和較大的電流短弧焊接，多采用直線往復(fù)和三角形運條法，并一個臺階一個臺階地往上堆積。當焊接薄板時，經(jīng)常采用跳弧法和滅弧法。跳弧法是指焊條熔滴過渡到熔池后，立即將電弧移向焊接方向，使熔化金屬有迅速冷卻凝固的機會，隨后又將電弧移回熔池，如此往復(fù)運條的方法；滅弧法是指焊條熔滴過渡到熔池后，立即滅弧，使熔化金屬有迅速冷卻凝固的機會，隨后又重新引弧，如此交錯施焊的方法。

12/11/2022立焊的焊條角度

12/11/2022焊接位置橫焊

橫焊如圖所示。橫焊時，應(yīng)選用較小直徑的焊條和較小的焊接電流，并采用短弧法及適當?shù)倪\條法。當焊件厚度小于5mm時，可以不開坡口，宜選用3.2mm或4mm的焊條。焊條作直線形運條，薄板件可采用直線往復(fù)運條法。當焊件較厚時，應(yīng)該開坡口，這時應(yīng)采用多層焊或多道焊的方法。第一層焊縫采用直線形運條法，第二層焊縫宜用斜環(huán)形或斜鋸齒形運條法。焊接時應(yīng)保持較短的電弧和均勻的焊速。

12/11/2022焊接位置

仰焊時，應(yīng)采用盡可能短的電弧，以使熔滴在很短的時間立即過渡到熔池中并很快與熔池的熔化金屬熔合，促成焊縫的快速凝固。應(yīng)選用較小直徑的焊條，一般為3～4mm，焊條角度如圖所示。仰焊的焊接電流要比立焊時還大些，可以增加電弧的吹力，有利于熔滴過渡并獲得較厚的熔深。

仰焊12/11/2022仰焊的角度

12/11/2022不銹鋼焊接方法常用不銹鋼焊接方法：對不銹鋼最常用的焊接方法是手工焊（MMA），其次是金屬極氣體保護焊（MIG/MAG）和鎢極惰性氣體保護焊（TIG）.雖然這些焊接方法對不銹鋼工業(yè)的大多數(shù)人而言是熟悉的，但是我們認為這個領(lǐng)域值得深入探討.

12/11/2022不銹鋼焊接方法1、ManualMetalArcwelding（手工焊）：是一種非常普遍的、易于使用的焊接方法.電弧的長度靠人的手進行調(diào)節(jié)，它決定于電焊條和工件之間縫隙的大小.同時，當作為電弧載體時，電焊條也是焊縫填充材料.

這種焊接方法很簡單，可以用來焊接幾乎所有材料.對于室外使用，它有很好的適應(yīng)性，即使在水下使用也沒問題.施焊中，電弧長度決定于人的手：當你改變電極與工件的縫隙時，你也改變了電弧的長度.在大多數(shù)情況下，焊接采用直流電，電極既作為電弧載體，同時也作為焊縫填充材料.電極由合金或非合金金屬芯絲和焊條藥皮組成.這層藥皮保護焊縫不受空氣的侵害，同時穩(wěn)定電弧.它還引起渣層的形成，保護焊縫使它成型.電焊條既可是酸性焊條，也可是堿性的，這決定于藥皮的厚度和成分.鈦鈣型焊條易于焊接，焊縫扁平美觀.此外，焊渣易于去除.如果焊條貯存時間長，必須重新烘烤.因為來自空氣的潮氣會很快在焊條中積聚.

12/11/2022不銹鋼焊接方法2、Metal-InertGaswelding/Metal-ActiveGaswelding焊接：金屬活性氣體采用惰性氣體作為保護氣，使用焊絲作為熔化電極的一種電弧焊方法。保護氣通常是氬氣或氦氣或它們的混合氣。MIG用惰性氣體，MAG在惰性氣體中加入少量活性氣體，如氧氣、二氧化碳氣等。

主要特點——焊接質(zhì)量好；焊接生產(chǎn)率高；無脫氧去氫反應(yīng)（易形成焊接缺陷，對焊接材料表面清理要求特別嚴格）；抗風(fēng)能力差；焊接設(shè)備復(fù)雜。

應(yīng)用——幾乎能焊所有的金屬材料，主要用于有色金屬及其合金，不銹鋼及某些合金鋼（太貴）的焊接。最薄厚度約為1毫米，大厚度基本不受限制。.當焊接鋼時，MAG可以滿足只有0.6mm厚的薄規(guī)格鋼板的要求.這里使用的保護氣體是活性氣體，如二氧化碳或混合氣體.唯一的限制是當進行室外焊接時，必須保護工件不受潮，以保持氣體的效果.

12/11/2022不銹鋼焊接方法

3、

Tungsten-arcInert-Gaswelding焊接：用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢、鋯鎢、鑭鎢）作為不熔化電極的惰性氣體保護電弧焊，質(zhì)量高但速度較慢。

TIG是指氣體保護焊，是利用外加氣體作為保護介質(zhì)的一種電弧焊方法，其優(yōu)點是電弧和熔池可見性好，操作方便；沒有熔渣或很少熔渣，無需焊后清渣。但在室外作業(yè)時需采取專門的防風(fēng)措施。

鎢極氬弧焊按操作方式分為手工焊、半自動焊和自動焊三類。手工鎢極氬弧焊時，焊槍的運動和添加填充焊絲完全靠手工操作；半自動鎢極氬弧焊時，焊槍運動靠手工操作，但填充焊絲則由送絲機構(gòu)自動送進；自動鎢極氬弧焊時，如工件固定電弧運動，則焊槍安裝在焊接小車上，小車的行走和填充焊絲可以用冷絲或熱絲的方式添加。熱絲是指提高熔敷速度。某些場合，例如薄板焊接或打底焊道，有時不必添加填充焊絲。

TIG為今日各主要焊接方法中的一種，其特點為焊接品質(zhì)佳，及具焊接薄板的能力，由于沒有使用焊劑，故可減少夾渣機會，如此可提升焊道的品質(zhì)，TIG已被需高品質(zhì)焊接的航太工業(yè)所引用。

(可采用摩擦焊接方式，焊接強度高，質(zhì)量穩(wěn)定，成本低)12/11/2022低合金鋼的焊接12/11/2022低合金鋼的焊接

焊接材料的選用

焊條的選用須在確保焊接結(jié)構(gòu)安全、可靠使用的前提下，根據(jù)被焊材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、板厚及接頭形式、焊接結(jié)構(gòu)特點、受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術(shù)經(jīng)濟效益等綜合考查后，有針對性地選用焊條、必要時還需進行焊接性試驗。

1

根據(jù)等強度的觀點，選擇滿足母材力學(xué)性能的焊條，如果選用強度過低的焊條將達不到設(shè)計要求的力學(xué)性能，選擇強度較高的焊條不僅工人操作難度增加、焊接成形困難，而且還會大大的增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2

根據(jù)母材合金成份選擇化學(xué)成份相同（相近）的焊材，如果焊縫與母材化學(xué)成分相關(guān)太大，高溫長期使用后，接頭區(qū)域某些元素發(fā)生擴散現(xiàn)象（如碳元素在熔合線附近的擴散），使接頭高溫性能下隆。為了提高焊縫的抗裂紋性能，焊材的含碳量應(yīng)低于母材的含碳量，由于鋼中碳和合金元素的共同作用，耐熱鋼焊接時極易形成液硬組織，焊接性較差。為此耐熱鋼一般焊前預(yù)熱，焊后進行回火處理。

3

由于母材的可焊性能差，可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。同時降低C、S、P等雜質(zhì)的含量。

12/11/2022低合金鋼的焊接

焊接工藝措施

1

可以通過預(yù)熱來降低冷裂紋出現(xiàn)概率，預(yù)熱及道間溫度要求控制在180~300之間，焊后熱處理在620~690之間，保溫1小時，為了保證焊縫金屬強度，在620溫度下回火不超過去30h,否則降低回火溫度；通過焊后熱處理不僅能消除焊接殘余應(yīng)力，更重要的是能改善組織，提高接頭的綜合力學(xué)性能。

2

采用少的焊接線能量焊接，防止過多的馬氏體淬硬組織生成。

3

采用富氬氣體保護進行噴射過渡焊接（電弧長度控制在4mm~5mm左右），過獲得美觀的焊縫。

12/11/2022焊接質(zhì)量及檢驗12/11/2022焊接變性與應(yīng)力12/11/202212/11/2022接頭組織與性能12/11/2022接頭組織與性能12/11/2022焊接缺陷的原因與預(yù)防措施

12/11/2022焊接缺陷的原因與預(yù)防措施

12/11/2022焊接缺陷的原因與預(yù)防措施

12/11/2022焊接缺陷的原因與預(yù)防措施12/11/2022焊接缺陷的原因與預(yù)防措施12/11/2022焊接缺陷的原因與預(yù)防措施12/11/202212/11/2022焊接質(zhì)量檢驗12/11/2022

特檢院檢驗檢測人員正在對杭州灣跨海大橋的鋼結(jié)構(gòu)焊接縫進行無損檢測杭州灣跨海大橋12/11/2022焊接安全、衛(wèi)生技術(shù)(1)焊接前，應(yīng)戴好面罩、皮手套、絕緣鞋，檢查焊接設(shè)備和工具是否安全，如焊機外殼接地，焊機各接線點接觸是否良好，焊接絕緣電纜是否損傷，電纜應(yīng)是整根的。焊鉗應(yīng)能夾緊焊條和迅速更換焊條，有良好的絕緣和隔熱能力，結(jié)構(gòu)輕便，與導(dǎo)線連接不松動。(2)改變焊機接頭、移動工作地點及焊機發(fā)生故障需檢修時要拉下電源開關(guān)。推拉電源開關(guān)時應(yīng)戴皮手套，頭要偏離閘門，以防電弧火花灼傷面部。(3)在狹窄地方焊接時，要穿好絕緣鞋，并要有兩個操作者輪換工作，一人監(jiān)護操作者，遇有危險征象時，應(yīng)立即切斷電源進行處理。(4)加強個人防護，高空作業(yè)時，不要觸及高壓線；雨天不要露天焊接。12/11/2022焊接安全、衛(wèi)生技術(shù)焊接衛(wèi)生防護措施(1)通風(fēng)設(shè)施是消除焊接塵土的危害和改善勞動條件的有力措施，其作用是使作業(yè)地帶的空氣環(huán)境符合衛(wèi)生條件，故應(yīng)確保通風(fēng)設(shè)施正常工作。(2)在廠房內(nèi)施焊，必須保證在焊接過程中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)及時排出，并盡量進行凈化處理。焊接切割時，在有風(fēng)的情況下，應(yīng)在上風(fēng)處焊割。焊修舊車件時，油漆層在高溫下燃燒會產(chǎn)生有毒氣體，刺激口鼻眼睛，產(chǎn)生口苦刺痛，應(yīng)盡量使用長焊絲，人體與焊池距離要遠。(3)電弧焊時必須使用有防護玻璃的面罩，不隨便更換濾光玻璃；應(yīng)穿白色工作服，以反射強光照射。焊接場所應(yīng)有良好的采光，因為弧光由亮到暗變化急劇，易使眼睛疲勞。12/11/2022什么是鉚接？什么情況使用鉚接12/11/2022鉚接鉚接：利用鉚釘將兩個以上的零構(gòu)件（一般是金屬板或型鋼）連接為一個整體的連接方法鉚接特點：①質(zhì)量穩(wěn)定，檢驗方便；②工藝簡單，成本低；③不可拆卸，生產(chǎn)效率低，勞動條件差．12/11/2022鉚釘常用的鉚釘由鉚釘桿和鉚釘頭兩部分組成，如圖所示。12/11/2022常見鉚釘種類及用途12/11/2022鉚接的特殊結(jié)構(gòu)⑴抽芯鉚釘鉚接⑵環(huán)槽鉚釘鉚接（特點是機械強度高、操作方便、效率高、噪聲低、鉚接牢固，其最大的特點是抗震性好。廣泛用于各種車輛、船舶、航空、建筑工程、機械鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、集裝箱等緊固領(lǐng)域。材質(zhì)有鋼、鋁、不銹鋼）⑶過盈配合鉚接．12/11/2022鉚接工藝分類根據(jù)鉚釘在鉚接前是否預(yù)熱，鉚接分為冷鉚和熱鉚。在常溫狀態(tài)下進行的鉚接稱為冷鉚；將鉚釘加熱后再鉚接稱為熱鉚。由于鉚釘加熱后，材料硬度降低，塑性提高，因而鉚釘頭成型容易，所需外力比冷鉚時小得多。根據(jù)使用工具或設(shè)備不同，鉚接的方法又有手工鉚、風(fēng)槍鉚和液壓鉚等多種。12/11/2022常用的鉚接方法⑴錘鉚：即由工人操縱鉚槍進行鉚接．①機動靈活②噪聲、振動及勞動強度大③生產(chǎn)效率低，應(yīng)用較少．⑵壓鉚：即用靜壓力擠壓釘桿端形成頭．①操作簡便；②噪聲和振動小，應(yīng)用較廣；⑶輾鉚：即用旋轉(zhuǎn)輾壓方式形式形成鉚頭

①鉚頭形狀均勻一致；②釘桿受力小，不易彎曲；③噪聲低，無震動．12/11/2022鉚接種類與形式按照鉚接的作用，鉚接可分為強固鉚接、密固鉚接和緊密鉚接①強固鉚接：即緊固鉚接也叫堅固鉚接。這種鉚接要求一定的強度來承受相應(yīng)的載荷，但對接縫處的密封性要求較差。如房架、橋梁、起重機車輛等均屬于這種鉚接。②密固鉚接：也叫強密鉚接。這種鉚接要求具有足夠的強度來承受一定的載荷，其接縫處必須嚴密，即在一定的壓力作用下，液體或氣體均不得滲漏。如鍋爐、壓縮空氣罐等高壓容器的鉚接。③緊密鉚接：緊密鉚接的金屬結(jié)構(gòu)不能承受較大的壓力，只能承受較小而均勻的載荷，但對其疊合的接縫處卻要求具有高度密封性，以防泄露。如水箱、氣罐、油罐等容器均屬這一類。按照連接板的相對位置，鉚接可分為搭接、單蓋板對接、雙蓋板對接和三排搭接等連接形式，如圖所示

(212/11/2022鉚接的形式搭接形式a)單剪切鉚接法b)雙剪切鉚接法角接形式a)一側(cè)角鋼連接b)兩側(cè)角鋼連接對接形式a)單蓋板式b)雙蓋板式12/11/2022鉚縫常用形式及其應(yīng)用鉚縫形式用途搭接一般用于沒有嚴格要求的結(jié)構(gòu)連接墊板對接用于要求表面平滑的結(jié)構(gòu)連接雙面墊板對接用于受力很大的結(jié)構(gòu)連接型材連接用于飛機骨架與蒙皮連接及架構(gòu)鉚接12/11/2022鉚釘直徑的確定鉚釘直徑的大小對鉚接剛度、強度和施工有較大的影響。其主要依據(jù)板料厚度確定，并考慮以下情況：(1)板料之間搭接時，若厚度相近，按較厚板料確定；(2)厚度相差較大的板料鉚接時，以較薄板料厚度