【機(jī)電實(shí)務(wù)】王建波 教材精講班課件 12-第2章-2.3-焊接技術(shù)（一）

2.3焊接技術(shù)

2.3焊接技術(shù)

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2.3.1焊接設(shè)備和焊接材料的分類及選用2.3.2焊接方法和焊接工藝2.3.3焊接應(yīng)力與焊接變形2.3焊接技術(shù)2.3焊接技術(shù)2.焊接材料1）焊條的分類及選用（1）焊條分類③按熔渣性質(zhì)分類：堿性焊條（又稱作低氫型焊條）和酸性焊條。2.3焊接技術(shù)（3）焊條選用原則①焊縫金屬的力學(xué)性能和化學(xué)成分匹配原則。要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度應(yīng)選用熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材的焊條合金鋼焊縫金屬合金成分與母材相同或接近應(yīng)力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋比母材強(qiáng)度低的焊條中碳、硫、磷等元素的含量偏高時(shí)焊縫中易產(chǎn)生裂紋低氫型焊條。2.3焊接技術(shù)②保證焊接構(gòu)件的使用性能和工作條件原則。對(duì)承受動(dòng)載荷和沖擊載荷的焊件，可選用低氫型焊條。接觸腐蝕介質(zhì)的焊件，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。③滿足焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力條件原則。2.3焊接技術(shù)④具有焊接工藝可操作性原則。當(dāng)焊件的焊接部位不能翻轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)選用適用于全位置焊接的焊條。對(duì)受力不大、焊接部位難以清理的焊件，應(yīng)選用對(duì)鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。沒有直流焊機(jī)時(shí)，必須選用可交、直流兩用的焊條。在狹小或通風(fēng)條件差的場(chǎng)合，在滿足使用性能要求的條件下，應(yīng)選用酸性焊條或低塵焊條。⑤提高生產(chǎn)率和降低成本原則。2.3焊接技術(shù)3）焊絲分類及選用（2）焊絲選用原則④自保護(hù)藥芯焊絲與焊條相似，不用另加氣體保護(hù)焊，抗風(fēng)能力優(yōu)于氣體保護(hù)焊，通?？稍谒募?jí)風(fēng)力下施焊，適用于野外或高空作業(yè)，在國(guó)外建筑行業(yè)中已廣泛使用，在我國(guó)長(zhǎng)輸油氣管道焊接中也得到應(yīng)用2.3焊接技術(shù)4）焊接氣體分類及應(yīng)用（1）焊接氣體分類①氣焊、切割用氣體：助燃?xì)怏w（O?）；可燃?xì)怏w：乙炔、丙烷、石油氣、天然氣等。②焊接保護(hù)用氣體：二氧化碳（CO?）、氬氣（Ar）、氦氣（He）、氮?dú)猓∟）、氧氣（O?）和氫氣（H）。2.3焊接技術(shù)6）焊接材料的復(fù)驗(yàn)要求（1）鋼結(jié)構(gòu)的焊接材料復(fù)驗(yàn)建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)的一、二級(jí)焊縫、建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)的一級(jí)焊縫、大跨度的一級(jí)焊縫、重級(jí)工作制吊車梁結(jié)構(gòu)中的一級(jí)焊縫中所用焊接材料應(yīng)按到貨批次進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，合格后方可使用。2.3焊接技術(shù)【例-單選題】不屬于鋼結(jié)構(gòu)所用焊接材料到貨批次復(fù)驗(yàn)的情況（）A.建筑結(jié)構(gòu)等級(jí)為二級(jí)的一級(jí)焊縫B.重級(jí)工作制吊車梁結(jié)構(gòu)的一級(jí)焊縫C.大跨度的二級(jí)焊縫D.設(shè)計(jì)要求答案：C2.3焊接技術(shù)（2）特種設(shè)備的焊接材料復(fù)驗(yàn)球罐用的焊條和藥芯焊絲應(yīng)按批號(hào)進(jìn)行擴(kuò)散氫復(fù)驗(yàn)。焊條、焊絲、焊劑超過期限，應(yīng)經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。2.3焊接技術(shù)1.焊接方法1）焊條電弧焊（1）機(jī)動(dòng)性好①焊接場(chǎng)地不受限制②可適用全位置焊接，可以焊接從薄板到厚板的各種焊接接頭。（2）焊縫金屬性能良好（3）工藝適應(yīng)性強(qiáng)2.3焊接技術(shù)2）鎢極惰性氣體保護(hù)焊（1）電弧熱量集中，可精確控制焊接熱輸入，焊接熱影響區(qū)窄。（2）焊接過程不產(chǎn)生熔渣、無飛濺，焊縫表面光潔。（3）焊接過程無煙塵；熔池容易控制；焊縫質(zhì)量高。（4）焊接工藝適用性強(qiáng)，幾乎可以焊接所有的金屬材料。（5）焊接參數(shù)可精確控制，易于實(shí)現(xiàn)焊接過程全自動(dòng)化。2.3焊接技術(shù)2.焊接工藝焊接工藝是指制造焊件所有關(guān)的加工方法和實(shí)施要求，包括焊接準(zhǔn)備、材料選用、焊接方法選定、焊接參數(shù)、操作要求等。2.3焊接技術(shù)（2）不同焊接方法特點(diǎn)①焊條電弧焊（SMAW）優(yōu)點(diǎn)：焊接材料廣、使用場(chǎng)合廣、接頭裝配質(zhì)量要求低；缺點(diǎn)：工作效率低、焊接質(zhì)量依賴操作工人技術(shù)性較強(qiáng)。2.3焊接技術(shù)②鎢極氣體保護(hù)焊（GTAW）優(yōu)點(diǎn)：變形小，適于焊接1.5mm以下的薄板材料，焊接無飛濺、無氣孔，焊后可不去焊渣，焊接材料廣、焊接質(zhì)量高；缺點(diǎn)：工作效率低、成本高、易受鎢極污染，特殊場(chǎng)合需增加防風(fēng)措施。2.3焊接技術(shù)③熔化極氣體保護(hù)焊（GMAW）優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高、焊接成本低、焊縫抗銹蝕能力強(qiáng)，焊接形成過程易于控制焊接質(zhì)量；缺點(diǎn)：焊接表面不平滑、飛濺較多、設(shè)備復(fù)雜、施工場(chǎng)合有限。2.3焊接技術(shù)2）焊接接頭（1）焊接接頭由焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)和母材金屬組成。（2）焊接接頭形式：對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭及搭接接頭等。焊接接頭形式主要是由兩焊件相對(duì)位置所決定的。2.3焊接技術(shù)3）焊縫形式（1）焊縫坡口形式。坡口分成I形（不開坡口）、V形、單邊V形、U形、雙U形、J形等各種坡口形式。2.3焊接技術(shù)（2）焊縫結(jié)合形式。分為對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫、端接焊縫。（3）焊縫在施焊時(shí)空間位置。分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫、仰焊縫。2.3焊接技術(shù)【例-單選題】下列焊縫形式中，屬于按焊縫結(jié)合形式分的是（）。A.角焊縫B.橫焊縫C.立焊縫D.平焊縫答案：A2.3焊接技術(shù)4）焊接線能量決定焊接線能量的主要參數(shù)就是焊接速度、焊接電流和電弧電壓，見公式（2.3-1）。q=IU/v（2.3-1）式中q—線能量（J/cm）；I—焊接電流（A）；U—焊接電壓（V）；v—焊接速度（cm/s）。2.3焊接技術(shù)【真題-多選題】以下屬于焊接參數(shù)的是（）A.焊接電流B.焊接電壓C.焊接線能量D.焊接速度E.焊接溫度答案：ABCD2.3焊接技術(shù)5）預(yù)熱及焊后熱處理為①改善焊接接頭的焊后組織和②性能或消除殘余應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理。（1）20HIC任意壁厚均需要①焊前預(yù)熱和②焊后熱處理，以防止延遲裂紋的產(chǎn)生。若不能及時(shí)進(jìn)行熱處理，則應(yīng)在焊后立即③后熱200～350℃保溫緩冷。后熱即可減小焊縫中氫的影響，降低焊接殘余應(yīng)力，避免焊接接頭中出現(xiàn)馬氏體組織，從而防止氫致裂紋的產(chǎn)生。2.3焊接技術(shù)（2）其他牌號(hào)非合金鋼用于壓力容器時(shí)，最低預(yù)熱溫度為15℃。用于工業(yè)管道焊接接頭母材厚度≥25mm時(shí)，最低預(yù)熱溫度為80℃。母材厚度<25mm時(shí)，最低預(yù)熱溫度為10℃。例如：非合金鋼管道壁厚大于19mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。2.3焊接技術(shù)（3）焊后熱處理應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定或相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、焊接工藝評(píng)定報(bào)告。（4）有焊后消除應(yīng)力熱處理要求的壓力容器（壓力管道），經(jīng)挖補(bǔ)修理后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)補(bǔ)焊深度確定是否需要進(jìn)行消除應(yīng)力處理。2.3焊接技術(shù)【例-多選題】焊后熱處理應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定或相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、焊接工藝評(píng)定報(bào)告。其作用包括（）A.防止延遲裂紋的產(chǎn)生B.提高焊件的剛性C