第十七章其他熔化焊接與熱切割作業(yè)

北京鐵路局石家莊職工培訓(xùn)基地主講：邢建章職務(wù)：工程師E-maiI:xingjz55@第十七章其他熔化焊接與熱切割作業(yè)12/3/20241第十七章其他熔化焊接與熱切割作業(yè)第一節(jié)激光切割作業(yè)

一、激光切割方法及其原理利用激光束的熱能實(shí)現(xiàn)切割的方法叫激光切割。激光切割方法分為激光氣化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割、劃片與控制斷裂。激光雕刻機(jī)原理碳鋼激光切割機(jī)12/3/20242第一節(jié)激光切割作業(yè)

1．激光氣化切割

激光氣化主要用于一些非金屬材料的切割。其原理是高功率密度的激光照射到材料表面時(shí)，材料的溫度在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到其氣化點(diǎn)，激光作用下的材料以氣體形式或以氣體沖出的液態(tài)、固態(tài)顆粒形式逸出，形成割縫。

2．激光熔化切割激光熔化切割主要用于一些易氧化材料的切割。其原理是用激光加熱使金屬熔化然后噴吹惰性氣體，迫使熔化金屬排出，形成割縫。（鐵、鋁、銅）12/3/20243第一節(jié)激光切割作業(yè)

3．激光氧氣切割

激光氧氣切割主要用來(lái)切割鋼、鈦和鋁等金屬材料。激光氧氣切割是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體實(shí)現(xiàn)金屬切割的一種方法。

4．劃片與控制斷裂

劃片與控制斷裂主要用于脆性材料的刻槽斷開。劃片斷開原理是利用激光在脆性材料表面刻上小槽，然后施加一定外力使材料沿著槽口斷開?？刂茢嗔言硎抢眉す饪滩鄣耐瑫r(shí)，由于激光加熱所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料里產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿刻槽斷開。12/3/20244第一節(jié)激光切割作業(yè)

二、激光切割的特點(diǎn)激光切割有效率高、質(zhì)量好、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)。其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：

1．切割速度快當(dāng)切割低碳鋼、低合金鋼、鈦鋼等板材時(shí)，切割速度每分鐘可達(dá)數(shù)米甚至數(shù)十米；

2．切縫窄當(dāng)切割低碳鋼時(shí)，切縫寬度可小到0．1mm～0．2mm：

3．切割精度高切割表面的粗糙度可低到Ra+幾微米；切割尺寸精度可達(dá)0．05mm；

4．熱影響區(qū)小熱影響寬度僅為O．0lmm，幾乎沒(méi)有變形，性能不受影響；

5．噪聲低，污染??；

6．可切割多種金屬和非金屬材料。12/3/20245第一節(jié)激光切割作業(yè)三、激光切割參數(shù)激光切割參數(shù)見表17－l表17－1各種材料激光切割參數(shù)材料厚度

(mm)激光功率

(W)切割速度(cm／min)切割氣體特點(diǎn)及應(yīng)用低碳鋼板

1.531．O6．O16.2535300

3001000100040004000

30020090010011450

02質(zhì)量好，省工，省料，代替銑、沖、剪切，用于儀表板、換熱器汽車零件的制造12/3/20246

材料厚度(mm)

激光功率(W)切割速度

(Cm／min)

切割氣體

特點(diǎn)及應(yīng)用30CrMnSi

1．53.06.0

500500500

20012050

O2代粹銑、沖、剪切、效率高、質(zhì)量好、用于飛機(jī)零件制造不銹鋼

0.52．O3.1751．O1．576．O4.86.312

250250500100010001000200020002000

450251808004568040015040

O2無(wú)變形、省料、省工、用于飛機(jī)零件、直升機(jī)旋翼等的制造第一節(jié)激光切割作業(yè)12/3/20247

材料厚度(mm)

激光功率(W)切割速度

(Cm／min)切割氣體特點(diǎn)及應(yīng)用鈦介金

3．O8.01O．040．O

250250250250

130030028050

02速度快．質(zhì)量好，代替銑削、磨削和化學(xué)腐刻等，省工，效率高，用于飛機(jī)制造99％剛玉陶瓷晶體石英鐵氧體片藍(lán)寶石

O．70.8lO．21．2

832.512

30601147－控制斷裂同上同上同上石英符－

500

400件／h－節(jié)料，質(zhì)量好，制造鹵素?zé)艄懿Ａт?/p>

12.7

20000

460空氣質(zhì)量好，無(wú)刃具磨損硼環(huán)氧樹脂板

8.1

15000

165空氣效率高，無(wú)工具磨損．片用于飛機(jī)制造第一節(jié)激光切割作業(yè)12/3/20248第一節(jié)激光切割作業(yè)

四、激光切割作業(yè)安全技術(shù)激光切割機(jī)在工作時(shí)，如果發(fā)生故障是很危險(xiǎn)的，新手必須經(jīng)過(guò)專業(yè)人員的培訓(xùn)才能獨(dú)立操作，激光雕刻機(jī)的專家們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了激光切割機(jī)安全工作的一些安全操作細(xì)節(jié)，希望能對(duì)喜歡激光切割機(jī)的朋友們有所幫助。

1．遵守一般切割機(jī)安全操作規(guī)程。嚴(yán)格按照激光器啟動(dòng)程序啟動(dòng)激光器。

2．操作者須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能，掌握操作系統(tǒng)有關(guān)知識(shí)。

3．按規(guī)定穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品，在激光束附近必須佩帶符合規(guī)定的防護(hù)眼鏡。

12/3/20249第一節(jié)激光切割作業(yè)

4．在未弄清某一材料是否能用激光照射或加熱前，不要對(duì)其加工，以免產(chǎn)生潛在危險(xiǎn)。

5.設(shè)備開動(dòng)時(shí)操作人員不得擅自離開崗位或托人待管，如的確需要離開時(shí)應(yīng)停機(jī)或切斷電源開關(guān)。

6.要將滅火器放在隨手可及的地方；不加工時(shí)要關(guān)掉激光器或光閘；不要在未加防護(hù)的激光束附近放置紙張、布或其他易燃物。

7.在加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)，及時(shí)排除故障。

8．保持激光器、床身及周圍場(chǎng)地整潔、有序、無(wú)油污，工件、板材、廢料按規(guī)定堆放?；蚩拷鼰嵩?。開啟瓶閥時(shí)，操作者必須站在瓶嘴側(cè)面。12/3/202410第一節(jié)激光切割作業(yè)

9.使用氣瓶時(shí)，應(yīng)避免壓壞焊接電線，以免漏電事故發(fā)生。氣瓶的使用、運(yùn)輸應(yīng)遵守氣瓶監(jiān)察規(guī)程。禁止氣瓶在陽(yáng)光下爆曬

1O．維修時(shí)要遵守高壓安全規(guī)程。每運(yùn)轉(zhuǎn)40小時(shí)或每周維護(hù)、每運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時(shí)或每六個(gè)月維護(hù)時(shí)，要按照規(guī)定和程序進(jìn)行。

11．開機(jī)后應(yīng)手動(dòng)低速X、Y方向開動(dòng)機(jī)床，檢查確認(rèn)有無(wú)異常情況。

12．對(duì)新的工件程序輸入后，應(yīng)先試運(yùn)行，并檢查其運(yùn)行情況。12/3/20241113．工作時(shí)，注意觀察機(jī)床運(yùn)行情況，以免切割機(jī)走出有效行程范圍或兩臺(tái)發(fā)生碰撞造成事故。

14．在激光加工設(shè)備上應(yīng)設(shè)有明顯的危險(xiǎn)警告標(biāo)志和信號(hào)及設(shè)有各種安全保護(hù)裝置；激光加工場(chǎng)地也應(yīng)設(shè)有安全標(biāo)志，并采用預(yù)防柵欄、隔墻、屏風(fēng)等，防止無(wú)關(guān)人員誤入危險(xiǎn)區(qū)；第一節(jié)激光切割作業(yè)12/3/202412第二節(jié)原子氫焊

一、原子氫焊焊接方法和工作原理原子氫焊是分子氫通過(guò)兩鎢極之間的電弧熱分解成原子氫，當(dāng)其在焊件表面重新結(jié)合為分子氫時(shí)釋放出熱量，以此為主要熱源進(jìn)行焊接的方法。其原理是：電弧在兩個(gè)鎢極間燃燒，采用氫氣為保護(hù)氣體。兩只鎢極間成一銳角，各與電源的一極相連接。一般用交流電焊接。由于母材不通電，工件受在兩只鎢極間產(chǎn)生電弧的輻射熱加熱熔化。焊接填充材料一般為焊棒形狀用手握持送進(jìn)。母材的熔池深度由它與鎢極的距離來(lái)決定。故增大該距離可以得到小的熔深，但是也會(huì)產(chǎn)生輕微的連接缺陷。由噴嘴噴出的氫氣保護(hù)焊接部位免受氧氣和氮?dú)獾那秩??？墒呛缚p金屬中的含氫量增加。12/3/202413第二節(jié)原子氫焊但增加的氫量不得過(guò)高，否則會(huì)造成焊縫金屬氣孔。原子氫焊常用于焊接軟的欽質(zhì)材料。因不必?fù)?dān)心會(huì)出現(xiàn)氫脆和產(chǎn)生裂紋?？偠灾^高強(qiáng)度的鋼材不能用這種焊接方法。加進(jìn)去的分子氫在電弧中分解和電離成原子氫，吸收熱量，使電弧由其最熱的部分偏離。在焊接區(qū)域較冷的區(qū)域，即靠近母材的附近原子氫重新結(jié)合成分子氧。原先吸收的熱又再次以結(jié)合熱量的形式釋放出來(lái)，正好利用在這里釋放出的熱能熔化母材和焊接填充材料，這種熱最傳遞賦于這種焊接方法高的熱效率。12/3/202414第二節(jié)原子氫焊

二、原子氫焊的特點(diǎn)及使用范圍原子氫焊的特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本低。原子氫焊作為一種古老的焊接工藝，目前已很少采用。只有在極個(gè)別特殊的地方還在應(yīng)用原子氫焊。如某些薄板連接和刀具的堆焊等。原子氫焊原理示意圖原子氫焊時(shí)的電弧形狀12/3/202415第二節(jié)原子氫焊

三、原子氫焊設(shè)備、及基本操作方法原子氫焊采用交流電源進(jìn)行焊接。氫氣傳熱性能較大，故要求用較高的引弧電壓。在引弧的瞬間，變壓器放出300伏的空載電壓。為了保證焊工安全，應(yīng)采用間斷保護(hù)電路，當(dāng)電弧形成瞬間電壓迅速降低至24伏的安全電壓，此時(shí)電流特性是呈下降曲線。電弧電壓隨電源調(diào)節(jié)和鎢極距離在25和80伏之間選擇。一般常用的焊接電流分為兩個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)，即12－60安和60－120安。每個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)均可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電流。12/3/202416第二節(jié)原子氫焊

四、原子氫焊的安全技術(shù)和防范措施原子氫焊對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)在鎢極放射性、高頻磁場(chǎng)和有害氣體等方面。

1．原子氫焊使用的鎢極含有一定的放射元素，因此要求焊工操作時(shí)，必須穿戴好帆布防護(hù)服，戴皮質(zhì)絕緣手套，工作完后要洗凈手臉，鎢極要放在盒內(nèi)，妥善保存；

2．由于采用高頻引弧裝置，產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)易傷害人的神經(jīng)，因此焊工作業(yè)時(shí)應(yīng)避免頻繁使用高頻引弧裝置，為防止和消弱高頻磁場(chǎng)的影響，應(yīng)采取以下措施：12/3/202417第二節(jié)原子氫焊

(1)工件應(yīng)良好的接地，焊槍電纜和地線要用金屬編織線屏蔽；

(2)適當(dāng)降低頻率；

(3)盡量不要使用高頻振蕩器作為穩(wěn)弧裝置，減小高頻作用時(shí)間；

3．焊接中易產(chǎn)生大量有害氣體和粉塵，因此要求焊工必須戴好防護(hù)口罩，必要時(shí)還應(yīng)戴好防毒面具；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采取良好的通風(fēng)措施及放射線措施；12/3/202418第三節(jié)鋁熱焊

一、鋁熱焊的工作原理及特點(diǎn)鋁熱焊一般是利用金屬氧化物和鋁之間的鋁熱反應(yīng)所產(chǎn)生的過(guò)熱，熔敷金屬來(lái)加熱工件的填充接頭而完成焊接的一種方法。鋁熱焊的工作原理是焊接前在坩堝中裝以熱劑，用高溫火柴點(diǎn)燃從而引起劇烈的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)熱劑鋼水和熔渣分離，將熱劑鋼水澆注到鑄型中，冷卻凝固后，形成鋁熱劑焊接接頭，完成焊接。其特點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，焊接操作簡(jiǎn)單，適合野外作業(yè)，但由于類似鑄造工藝方法，因此焊縫組織、性能均較差，必要時(shí)應(yīng)采取一定的熱處理措施，以保證質(zhì)量。瑞典鐵路軌道鋁熱焊12/3/202419第三節(jié)鋁熱焊

二、鋁熱焊的適用范圍鋁熱焊接屬于一種古老的焊接方法，目前主要應(yīng)用于鋼軌的連接及鋼筋、導(dǎo)線和大斷面鑄鍛件的焊接和維修。12/3/202420第三節(jié)鋁熱焊

三、鋁熱焊接材料及設(shè)備鋁熱焊接所使用的材料主要包括熱劑、型砂和鑄型、封箱材料及高溫火柴等。其中熱劑主要由鋁粉、氧化鐵、鐵屑和鐵合金、石墨等組成；型砂和鑄型一般是由耐火度高的石英砂、膨潤(rùn)土和水玻璃等混合而成，型砂要求成形性好，耐高溫且透氣性好；鑄型包括用來(lái)形成焊縫、預(yù)熱及澆注系統(tǒng)等部分的型腔，鑄型一般是用型砂制造的砂型，也有使用石墨型的。所使用的設(shè)備為坩堝、預(yù)熱工具、裝夾工具、支架和整修工具等；造型設(shè)備包括模型、輪輾式混砂機(jī)、恒溫干燥箱等、12/3/202421第三節(jié)鋁熱焊

四、鋁熱焊焊接工藝

目前鋁熱焊主要用于鋼軌的焊接。

1．焊前準(zhǔn)備檢查預(yù)鋁熱焊劑是否密封包裝，儲(chǔ)藏環(huán)境干燥，包裝標(biāo)記足否明確。砂模應(yīng)預(yù)制好，并與待焊鋼軌斷面吻合；包裝上有標(biāo)記．便于識(shí)別產(chǎn)品類型，生產(chǎn)日期；不得受潮、破損、開裂；坩堝使用前不得受潮、破損、開裂。配備限制鋼水飛濺的坩堝蓋；坩堝底部易熔塞用來(lái)控制鋼水流下的時(shí)間，必須保持完好狀態(tài)。檢查待焊鋼軌端面是否平直，端面不平度不得大于2mm；鋼軌不能有損傷、裂紋等；去除鋼軌端面及距軌50mm范圍內(nèi)的油、銹和切割時(shí)殘留下的熔渣。鋼軌鋁熱焊接工藝12/3/202422第三節(jié)鋁熱焊

2．組裝焊接根據(jù)工藝要求要預(yù)留軌縫，為避免由于焊縫收縮造成的低接頭(頂面下凹)，在固定鋼軌時(shí)要留有一定的預(yù)拱度，其大小要根據(jù)焊接工藝和焊接時(shí)鋼軌的支撐條件而定。裝夾鑄型時(shí)要將鑄型中心與軌型中心固定好，用專用卡具卡緊。然后用封箱砂或封箱泥膏將鑄型間和鑄型與鋼軌的接合處封嚴(yán)，避免鋼水泄露。澆鑄前應(yīng)當(dāng)鋼軌端部進(jìn)行預(yù)熱，一般的預(yù)熱方法要用氣體火焰將鋼軌端部預(yù)熱到800～1000℃，為防止鋼軌端部發(fā)生預(yù)熱氧化，不得使用氧化焰，應(yīng)使用中性焰進(jìn)行預(yù)熱。使用坩堝前需檢查坩堝．受損、受潮的坩堝不能使用。12/3/202423第三節(jié)鋁熱焊

需清除坩堝內(nèi)的雜物，易熔塞表面須干凈。坩堝清理完后，從焊劑包中去取出焊劑，混合均勻后(反復(fù)傾倒三次)，將焊劑旋轉(zhuǎn)倒入坩堝中，并使其頂部形成錐形，插入高溫火柴，蓋上坩堝蓋，預(yù)熱完成后，立即放入分流塞并將坩堝安置在砂模側(cè)模板頂部定位槽內(nèi)。焊劑高溫反應(yīng)時(shí)間一般為8～15s，鎮(zhèn)靜時(shí)間為8～18s(若大于30s，燃燒不均勻)。焊劑反應(yīng)及澆注過(guò)程中操作者應(yīng)該距離坩堝3m以上的距離，確保人身安全。反應(yīng)完成后，如果鋼水不能漏下來(lái)，應(yīng)該讓鋼水在坩堝中冷卻20分鐘后才能移動(dòng)坩堝。12/3/202424第三節(jié)鋁熱焊

3．焊后處理澆注1分鐘后移去坩堝，5分鐘后拆除側(cè)模板、央緊裝置及底模板，及時(shí)將軌面清理干凈，防止推瘤時(shí)殘?jiān)瓊壝妗．?dāng)焊后20分鐘后，可對(duì)焊接接頭進(jìn)行粗打磨，溫度將至常溫時(shí)方可進(jìn)行精打磨，精打磨至0～+O．3mm，不能低凹，時(shí)速200km以上線路打磨要求為0～+0．2mm，精打磨后鋼軌表面要求整潔、平滑，焊縫兩側(cè)1OOmm范圍內(nèi)不得有明顯的壓痕、碰痕、劃傷等缺陷。12/3/202425第三節(jié)鋁熱焊

4．焊后檢驗(yàn)精打磨后的焊接接頭應(yīng)滿足以下要求：

(1)不應(yīng)出現(xiàn)裂紋；

(2)可出現(xiàn)1個(gè)最大尺寸為1mm的氣孔；

(3)在軌頭下鄂與焊筋邊緣交界處半徑為2mm的區(qū)域內(nèi)，可出現(xiàn)1個(gè)最大尺寸為lmm的氣孔、夾渣或夾砂；

(4)焊接接頭焊筋表面應(yīng)滿足最多可出現(xiàn)3個(gè)最大尺寸不超過(guò)2mm的氣孔；焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的尺寸應(yīng)符合下表的規(guī)定，這些缺陷不應(yīng)侵入鋼軌的橫斷面內(nèi)；焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的最大尺寸為當(dāng)缺陷面積每平方毫米小于等于lOmm時(shí)，缺陷深度小于等于3mm；當(dāng)缺陷面積每平方毫米小于等于15mm時(shí)，缺陷深度小于等于2mm；當(dāng)缺陷面積每平方毫米小于等于20mm時(shí)，缺陷深度小于等于lmm；12/3/202426

五、鋁熱焊的安全操作技術(shù)

1．從事鋁熱焊人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，掌握焊接安全技術(shù)，經(jīng)考試合格放可進(jìn)行操作；

2．施工點(diǎn)附近不應(yīng)有揮發(fā)、易燃、易爆物品；

3．存放鋁熱焊材料的房間應(yīng)配置干燥劑及干濕溫度計(jì)，保證其環(huán)境相對(duì)濕度不大于60％；

4．工件預(yù)熱前，工人必須戴防護(hù)鏡，以防傷眼睛；

5．坩堝安裝必須按說(shuō)明書進(jìn)行；

第三節(jié)鋁熱焊

12/3/2024276．點(diǎn)火澆鑄人員必須佩戴防火手套、護(hù)目鏡、防護(hù)衣，防止?fàn)C傷；

7．拆模前周圍人員必須遠(yuǎn)離焊接處，防止鐵水燙傷人員。鐵水要統(tǒng)一處理，不能隨便丟棄；推瘤前要檢查機(jī)子是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常；

8．打磨時(shí)人員必須佩戴護(hù)目鏡、防護(hù)衣、面具安全帽、隔熱手套。第三節(jié)鋁熱焊

12/3/202428

第四節(jié)電渣焊

一、電渣焊的工藝方法及原理電渣焊是利用液體熔渣所產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。根據(jù)使用的電極形狀，可分為絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊等。其基本原理是電流通過(guò)熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。在開始焊接時(shí)，使焊絲與起焊槽短路起弧，不斷加入少量固體焊劑，利用電弧的熱量使之熔化，形成液態(tài)熔渣，待熔渣達(dá)到一定深度時(shí)，增加焊絲的送進(jìn)速度，并降低電壓，使焊絲插入渣池，電弧熄滅，從而轉(zhuǎn)入電渣焊焊接過(guò)程。電渣焊方法不同時(shí)其原理有一定區(qū)別。電渣焊12/3/202429

1．絲極電渣焊絲極電渣焊是以焊絲為電極，焊絲通過(guò)不熔化的導(dǎo)電嘴送人渣池，這種焊接方法由于焊絲在接頭間隙中的位置及焊接參數(shù)都容易調(diào)節(jié)，從而熔寬及熔深易于控制，故適用于環(huán)焊縫、高碳鋼、合金鋼對(duì)接焊縫及丁字接頭的焊接；

2．板極電渣焊板極電渣焊的電極為板狀，通過(guò)送進(jìn)機(jī)構(gòu)將板極不斷向熔池送進(jìn)。板極可以是鑄造的也可是鍛造的，板極電渣焊適于不宜拉成焊絲的合金材料的焊接和堆焊，目前多用于模具鋼的堆焊、軋輥的堆焊等。

第四節(jié)電渣焊

12/3/202430

3．熔嘴電渣焊其電極為固定在接頭間隙中的熔嘴和由送絲機(jī)構(gòu)不斷向熔池中送進(jìn)的焊絲構(gòu)成。熔嘴電渣焊的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，目前已成為對(duì)接焊縫和丁字形焊縫的主要焊接方法。此外焊機(jī)體積小，焊接時(shí)，焊機(jī)位于焊縫上方，故適合于梁體等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接。

第四節(jié)電渣焊

日本新日鐵電渣焊12/3/202431

第四節(jié)電渣焊

二、電渣焊的特點(diǎn)及適用范圍在制造業(yè)中，電渣焊過(guò)程用于厚板拼接，煉鋼廠高爐的垂直焊接，大型鑄件、鍛件的焊接，小管電渣焊機(jī)主要用于建筑鋼結(jié)構(gòu)隔板的焊接，法蘭的焊接。其特點(diǎn)是：

1．適合垂直位置焊縫當(dāng)焊縫中心線處于垂直位置時(shí)，電渣焊形成熔池及焊縫成形條件最好，故適用于垂直位置焊縫的焊接。

2．完成接縫的速度，一般是每小時(shí)lm接縫，可不考慮厚度；

3.無(wú)角形變；

4．邊角形變被限制在3mm／m焊縫；12/3/202432

第四節(jié)電渣焊

5．形成高質(zhì)量的焊縫；

6．簡(jiǎn)單的接頭準(zhǔn)備，如火焰切割直角邊緣即可；

7．通過(guò)切割所有焊縫和重復(fù)焊接可方便地進(jìn)行大型的修理。它的缺點(diǎn)是輸入的熱量大，接頭在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng)、焊縫附近容易過(guò)熱，焊縫金屬呈粗大結(jié)晶的鑄態(tài)組織，沖擊韌性低，焊件在焊后一般需要進(jìn)行正火和回火熱處理。12/3/202433

第四節(jié)電渣焊

三、電渣焊的設(shè)備和焊接工藝

1．電渣焊設(shè)備

電渣焊設(shè)備主要由焊接電源、控制箱、機(jī)頭、導(dǎo)軌等組成。電渣焊一般采用空載電壓低、功率大的平外特性電源。

2．電渣焊焊接材料

電渣焊焊接材料包括焊絲及焊劑和管極涂料，常用的鋼材電渣焊焊絲見表17－2；常用的鋼材電渣焊焊劑見表17－3。

3．電渣焊焊接參數(shù)部分對(duì)接直焊縫絲極(直徑3mm)電渣焊焊接參數(shù)見表17－4。12/3/202434表17－2常用鋼材電渣焊焊絲及選用種類焊件鋼號(hào)焊絲牌號(hào)Q235AQ235BQ235C

H08AH08MnA

Q345AQ345B

H08Mn2SiH10MnSiH10Mn2H08MnMoA鋼板

15MnV15MnTi16MnNb09Mn2

H08Mn2MoVA

15MnVN15MnVTiRe

H10Mn2MoVA

14MnMoV14MnMOVN15MnMoVN18MnMoNb

H10Mn2MoVAHlOMn2NiMo

15、20、25、35

H10Mn2H10MnSi鑄鍛件

20MnMo20MnV

H10Mn2H10MnSi

20MnSi

H10MnSi

第四節(jié)電渣焊

12/3/202435

第四節(jié)電渣焊

表17－3常用鋼材電渣焊焊劑及選用種類類型焊件鋼號(hào)用途

HJl70無(wú)錳、低硅、高氟Si026～9Ti0235～4lCaOl2～22CaF227～40

NaF1.5～2.5固態(tài)時(shí)有導(dǎo)電性用于電渣焊開始時(shí)形成渣池

HJ360中錳、高硅、中氟

Si0233～37Ca04～7Mn020～26Mg05～9CaF210～19A120311～15FeO≤1.0S≤O．10P≤0．IO用于焊接低碳鋼和某些低合金鋼HJ43l高錳、高硅、低氟S10240～44Mn034～38Mg05～8CaO≤6CaF23～7A1203≤4FeO≤1.8S≤0.06P≤0.08用于焊接低碳鋼和某些低合金鋼12/3/202436

第四節(jié)電渣焊

表17－4部分對(duì)接直焊縫絲極(直徑3mm)電渣焊焊接參數(shù)單根焊絲所能焊接的木材板厚母材金屬的

50

70

100含碳量(％)送絲速度臨界值(m／h)最小焊接電壓(v)送絲速度臨界值(1n／h)最小焊接電壓(v)送絲速度臨界值(m／h)最小焊接電壓(v)

＜O．13

280

45—47

420

50～52

500

54—560.14～0.17

250

44—46

365

49～51

480

54—560.18～0.22

230

43～45

335

48～50

440

52—540.23～O.26

220

42—44

290

46～48

380

50—520.27～O.30

170

42

250

45—47

320

48～500.3l～0.35

155

43—45

225

43～45

290

48～500.36～0.40

140

44—46

220

43—45

260

46—4812/3/202437

第四節(jié)電渣焊

4．電渣焊焊接操作工藝

(1)焊前準(zhǔn)備

①焊件和焊絲的表面清理

一般電渣焊焊件的接縫面都是機(jī)械加工的，也有氣割的。氣割面應(yīng)用砂輪打磨氧化皮，并修補(bǔ)氣割缺陷，距接縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)都要進(jìn)行打磨。焊絲表面的油污需進(jìn)行清理，發(fā)現(xiàn)銹蝕，應(yīng)用砂紙去銹，焊絲有死彎應(yīng)及時(shí)矯直。

②焊件的裝配和定位焊根據(jù)間隙要求準(zhǔn)備問(wèn)隙墊、拉筋及引弧板和收弧板。將焊件吊放在平臺(tái)上，并墊起，以便在底部裝焊拉筋。裝配時(shí)，先在一側(cè)接縫面上焊好間隙墊，再和另一塊對(duì)裝，對(duì)裝問(wèn)隙與錯(cuò)邊量要符合要求，焊接拉筋時(shí)要進(jìn)行定位，裝焊好收弧板和引弧板，如圖17－l所示。形鐵焊好后將間隙墊割掉．12/3/202438

第四節(jié)電渣焊

③焊件的固定：將裝配定位旱好的焊件吊到焊架上，打入楔鐵，如圖17－l所示。圖17－1絲極電渣焊焊件的裝配及定位焊

1－收弧板2－拉筋3－引弧板

4－引弧楔鐵5－限位間隙墊12/3/202439

第四節(jié)電渣焊

(2)焊接①聯(lián)接設(shè)備，給控制箱送電，檢查焊絲送進(jìn)和焊絲擺動(dòng)機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)軌上下行走的情況。②矯平導(dǎo)電嘴，使三個(gè)導(dǎo)電嘴平行。③將焊機(jī)吊裝就位，使焊絲處在間隙中間，吊裝時(shí)注意不要把導(dǎo)電嘴碰壞，調(diào)好橫向和縱向調(diào)節(jié)余量，固定焊機(jī)，并空載試車，檢查導(dǎo)電嘴運(yùn)行的平行度及停擺位置是否合適，并予以調(diào)整，松開焊絲壓緊機(jī)構(gòu)。④準(zhǔn)備銅滑塊和夾具，接好水管并調(diào)試流量，裝焊固定銅滑塊夾具。12/3/202440

第四節(jié)電渣焊

⑤檢查預(yù)調(diào)工藝參數(shù)首先給主電源送電，然后按要求預(yù)調(diào)工藝參數(shù)，如電壓、送絲速度等。⑥將導(dǎo)電嘴擺到工藝要求的外側(cè)位置。⑦啟動(dòng)引弧造渣，送進(jìn)焊絲，進(jìn)入正常焊接，焊接過(guò)程中要注意觀察導(dǎo)電嘴的位置，防止短路，若發(fā)現(xiàn)漏渣應(yīng)及時(shí)用備好得入粘土塊堵塞，經(jīng)常測(cè)試渣池深度，根據(jù)渣池深度的變化來(lái)適當(dāng)?shù)靥砑雍竸?。收尾時(shí)要反復(fù)停止－啟動(dòng)－停止幾次，以填滿熔池，收尾時(shí)必須在引出板上進(jìn)行且熔池要超出焊件80～100mm以上。12/3/202441

第四節(jié)電渣焊

四、電渣焊的安全技術(shù)和防范措施：

1．上崗前必須穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品(焊工工作服、圍裙、長(zhǎng)裙、長(zhǎng)袖、皮手套、絕緣鞋、面罩、口罩、焊帽、眼鏡等)2．檢查電源開關(guān)是否處于良好狀態(tài)；

3．檢查電源是否可靠接地；

4．焊前二次輸出線與工件接地必須牢固可靠；

5．為防止焊接煙塵及有害氣體對(duì)人體的危害，焊前必須采取良好的通風(fēng)措施：

6．合閘時(shí)要身體偏向閘位左側(cè)，右手合閘并帶好絕緣手套，面部背向閘位；12/3/202442

第四節(jié)電渣焊

7．電源通電時(shí)，焊工不得觸動(dòng)任何帶電部位；

8．更換導(dǎo)電嘴或鎢極時(shí)應(yīng)在斷電的情況下進(jìn)行；

9．為防止爆渣引起灼傷，焊前應(yīng)對(duì)焊件應(yīng)嚴(yán)格檢查有無(wú)縮孔等空洞和裂紋等缺陷，要清除干凈，焊補(bǔ)后方能進(jìn)行電渣焊接。并仔細(xì)檢查供水系統(tǒng)，焊劑嚴(yán)格烘干。焊接當(dāng)中應(yīng)選用正確的工藝參數(shù)，保持電渣過(guò)程穩(wěn)定；

10．嚴(yán)禁帶電情況下操作，接觸兩電極。需要帶電情況下觸及電極時(shí)，必須戴上干燥的絕緣手套；

l1．焊接操作時(shí)應(yīng)防止導(dǎo)電嘴、熔嘴、電極與工件短路，如有發(fā)生短路，應(yīng)立即切斷電源。12/3/202443第五節(jié)氧熔劑切割

一、氧溶劑切割的基本特點(diǎn)及適用范圍氧溶劑切割是指在切割氧流中加入鐵粉、鋁粉等溶劑。利用它們的燃燒熱和造渣作用實(shí)現(xiàn)氣割的一種金屬切割方法。氧溶劑切割又稱為金屬粉末切割，其切割特點(diǎn)是在切割中除了有切割氧氣的氣流外，同時(shí)還有由切割氧氣流帶出的粉末狀熔劑吹到切割區(qū)，利用氧氣流與熔劑對(duì)被切割金屬的綜合作用，借以改善切割性能，達(dá)到切割不銹鋼、鑄鐵等金屬的目的。12/3/202444第五節(jié)氧熔劑切割

二、氧溶劑切割使用設(shè)備及工作原理氧熔劑切割所用的設(shè)備與器材與普通氣割設(shè)備大體相同，但比普通氧一燃?xì)馇懈疃嗔巳蹌┘拜斔腿蹌┧璧乃头垩b置。切割厚度小于300mm的不銹鋼可以使用一般氧氣切割用的割炬和割嘴(包括低壓擴(kuò)散形割嘴)，切割更厚的工件時(shí)，則需使用特制的割炬和割嘴。12/3/202445第五節(jié)氧熔劑切割

氧溶劑切割的基本原理氧熔劑切割是在普通氧氣切割過(guò)程中在切割氧流內(nèi)加入純鐵粉或其他熔劑，利用它們的燃燒熱和除渣作用實(shí)現(xiàn)切割的方法。通過(guò)金屬粉末的燃燒產(chǎn)生附加熱量，利用這些附加熱量生