焊接基礎(chǔ)知識課件

焊接工藝1精品課件目錄第一節(jié)焊接概述第二節(jié)焊接電弧第三節(jié)焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置第四節(jié)焊縫符號和焊接方法代號第一章焊接基礎(chǔ)知識精品課件第一節(jié)焊接概述

焊接是制造金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的重要手段之一，它被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。焊接是目前應(yīng)用極為廣泛的永久性聯(lián)結(jié)方法之一。

第一章精品課件第一節(jié)焊接概述

第一章精品課件一、焊接的定義焊接就是通過加熱或加壓，或兩者并用，用或不用填充材料，使焊件達(dá)到結(jié)合的一種加工工藝方法。焊接最本質(zhì)的特點(diǎn)就是通過焊接使焊件達(dá)到結(jié)合，從而將原來分開的物體形成永久性連接的整體。第一章焊接概述精品課件

二、焊接的分類焊接的的分類方法很多，按其過程特點(diǎn)不同，可分為熔焊、壓焊和釬焊三類。如圖1-1.

第一章精品課件1.熔焊熔焊是在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，在不加壓力的情況下，完成焊接的方法。如:焊條電弧焊2.壓焊壓焊是在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱），以完成焊接的方法。3.釬焊釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。第一章電阻焊1釬焊電阻焊2精品課件在三類焊接方法中，應(yīng)用最多的是熔焊。壓焊中的電阻焊，在汽車制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。釬焊在電子器件生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用最廣泛。

第一章精品課件三、焊接的特點(diǎn)

焊接作為一種永久性的連接方法，具有鉚接等工藝達(dá)到不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

第一章焊接結(jié)構(gòu)鉚接結(jié)構(gòu)精品課件

1.連接性能好

可將板材、型材或鑄鍛件等進(jìn)行組合焊接，還可以將不同形狀及尺寸甚至不同材質(zhì)的材料（異種材料）連接起來。

2.焊縫質(zhì)量好

可以達(dá)到甚至超過母材的性能質(zhì)量。同時(shí)，焊接結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好，具有很好的氣密性及水密性，如壓力容器、管道、鍋爐等。

3.焊接方法多樣

隨著焊接技術(shù)的飛速發(fā)展，焊接的工藝方法已達(dá)到50余種。

4.容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

如計(jì)算機(jī)、微電子、數(shù)字控制、信息處理、工業(yè)機(jī)器人、激光技術(shù)等，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于焊接領(lǐng)域。又如，汽車制造業(yè)中廣泛使用了點(diǎn)焊機(jī)械手等。在我國大型骨干企業(yè)，焊接機(jī)械化、自動(dòng)化程度已達(dá)到60%～65%。

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不足之處：例如，焊接時(shí)易產(chǎn)生焊接應(yīng)力，而削弱焊接結(jié)構(gòu)的承載能力；易產(chǎn)生焊接變形，影響焊接結(jié)構(gòu)的尺寸和精度；因工藝或操作不當(dāng)，還會(huì)產(chǎn)生多種焊接缺陷，降低焊接結(jié)構(gòu)的安全性能，產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)等。但是，在生產(chǎn)中通過優(yōu)化焊接接頭設(shè)計(jì)、合理選材和施工以及嚴(yán)格管理等，可以克服這些不足之處，使焊縫質(zhì)量達(dá)到很高的水平。

第一章精品課件四、焊接技術(shù)的發(fā)展及趨勢最早出現(xiàn)的焊接是鍛焊，就是將兩塊熟鐵（鋼）加熱到紅熱狀態(tài)，用鍛打的方法將其連接在一起。焊接技術(shù)發(fā)展到今天，已有焊條電弧焊、釬焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等50多種焊接工藝方法在生產(chǎn)中被廣泛使用，焊接技術(shù)已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的熱加工工藝發(fā)展到了集材料、冶金、結(jié)構(gòu)、力學(xué)、電子多門類科學(xué)為一體的工程工藝學(xué)科。如：鳥巢沒有一處使用螺釘。

第一章精品課件第二節(jié)焊接電弧

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電弧焊：利用電弧作為熱源的熔焊方法。電弧焊是在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法。焊接電弧是所有電弧焊的焊接熱源，它能連續(xù)持久地產(chǎn)生強(qiáng)烈的光和大量的熱，能有效而簡便地把電能轉(zhuǎn)換為焊接過程中所需要的熱能和機(jī)械能。

第一章精品課件由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與母材間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象，稱為焊接電弧。焊條電弧焊電弧示意圖第一章精品課件一、焊接電弧的本質(zhì)與一般的燃燒現(xiàn)象不同，焊接電弧是一種強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象，在氣體放電過程中產(chǎn)生大量的熱能和強(qiáng)烈的光。焊接電弧的實(shí)質(zhì)是氣體導(dǎo)電，把電能轉(zhuǎn)化成熱能，用來加熱被焊接金屬及填充金屬，從而形成焊接接頭。

第一章精品課件以焊條電弧焊直流正接法為例：正常狀態(tài)下，兩個(gè)電極之間不導(dǎo)電。在電弧電壓的作用下，兩電極之間的氣體被電離，連續(xù)不斷地產(chǎn)生足夠的帶電粒子（電子和正離子），這樣氣體就呈現(xiàn)導(dǎo)電性。

第一章精品課件焊接電弧的產(chǎn)生包括兩個(gè)過程：一個(gè)過程是兩電極間的氣體被電離實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電的過程；另一個(gè)過程是陰極發(fā)射電子、陽極吸收電子的過程。這兩個(gè)過程是焊接電弧產(chǎn)生和維持的兩個(gè)必要條件。

第一章精品課件二、焊接電弧的結(jié)構(gòu)

電弧不是一個(gè)均勻的導(dǎo)體，它分為陰極區(qū)、弧柱區(qū)和陽極區(qū)，如圖1-5所示。

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（1）陰極區(qū)

陰極區(qū)在靠近陰極的地方，與焊接電源負(fù)極相連。在陰極的表面有一個(gè)明亮的斑點(diǎn)，稱為陰極斑點(diǎn)，它是發(fā)射電子的區(qū)域。陰極區(qū)溫：2400K(T=t+273.15K，式中t為攝氏溫度，T為熱力學(xué)溫度。)

第一章精品課件（2）陽極區(qū)

陽極區(qū)在靠近陽極的地方，與焊接電源的正極相連。陽極表面也有一個(gè)明亮的斑點(diǎn)，稱為陽極斑點(diǎn)，它是吸收陰極區(qū)流向陽極區(qū)的電子流的區(qū)域。陽極區(qū)溫度約為2600K。

第一章精品課件（3）弧柱區(qū)弧柱區(qū)在電弧的中部。電弧長度就是指弧柱區(qū)的長度?；≈行膮^(qū)的溫度最高，可達(dá)6000～30000K。當(dāng)焊接電流為交流電時(shí)，電流在1S內(nèi)改變方向數(shù)十次，焊條和被焊金屬上的電極交錯(cuò)為陰極和陽極。

第一章精品課件三、引弧一般情況下，焊接電弧的引燃采用兩種方式：接觸引弧和非接觸引弧。1.接觸引?。ㄒ喾Q為短路引弧）弧焊電源接通后，將電極（焊條或焊絲）和工件直接短路接觸?；『鸽娫唇油ê?，將電極（焊條或焊絲）和工件直接短路接觸。2.非接觸式引弧引弧時(shí)，電極與焊件之間存在一定間隙，通過引弧器在兩者之間施加脈沖高壓或高頻電壓，擊穿間隙使電弧引燃的法。

第一章引弧—接觸引弧引弧—非接觸精品課件（1）接觸引弧劃擦法引弧直擊法引弧精品課件四、焊接電弧的性質(zhì)

1.焊接電弧的基本特點(diǎn)1）焊接電弧的引弧電壓（空載電壓）較高，一般大于60V，電弧一旦引燃后，維持電弧的電壓一般為10～50V。2）流過電弧的電流變化范圍很大，可從幾安至幾百安。3）電弧具有很高的溫度。4）電弧能發(fā)出很強(qiáng)的光。

第一章精品課件由于焊接電壓超過人體的安全電壓（36V），強(qiáng)電流、強(qiáng)高溫，強(qiáng)光輻射，焊接電弧的這些特點(diǎn)，決定了在焊接操作時(shí)必須采用安全與防護(hù)措施。焊工在焊接時(shí)要穿絕緣鞋，戴電焊手套、電焊面罩和濾光眼鏡等，以免觸電、防止弧光輻射和有毒氣體與煙塵對人體的傷害。

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2.焊接電弧的靜特性

焊接電弧的靜特性也稱伏安特性，是指在電極材料、氣體介質(zhì)、弧長不變及電弧穩(wěn)定燃燒的情況下，焊接電流與電弧電壓之間的關(guān)系。

第一章精品課件普通電阻靜特性與電弧的靜特性的區(qū)別：

1.普通金屬電阻的靜特性：當(dāng)把金屬電阻R接入電路時(shí)，電阻是一個(gè)常數(shù)，電阻兩端的電壓U與電流I的關(guān)系服從歐姆定律，即U=IR。特性曲線為一條直線。2.焊接電弧的靜特性：是非線性負(fù)載，它不是一個(gè)常數(shù)，即電弧兩端的電壓與電流之間不成正比例關(guān)系。為U型曲線關(guān)系。圖1-7電弧的靜特性曲線1—普通電阻靜特性；2—電弧的靜特性精品課件

第一章精品課件第三節(jié)焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置

第一章精品課件一、焊接接頭的類型用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭，它主要起連接和傳遞力的作用，焊接接頭由焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)三部分組成。焊接接頭組成示意圖1—焊縫2—熔合區(qū)3—熱影響區(qū)4—母材第一章接頭形式精品課件

焊接接頭類型：

對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭和鎖底接頭10種。其中，對接接頭和T形接頭在焊接生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍。

第一章精品課件二、焊接坡口的類型和尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定幾何形狀的溝槽叫坡口，加工坡口的過程叫開坡口。開坡口的目的是為了保證電弧能深入接頭根部，使根部焊透。便于清渣，獲得良好的焊縫成形。

第一章坡口精品課件1.坡口的基本形式（1）對接接頭常用的坡口形式有：Ⅰ形坡口、Y形坡口、雙Y形坡口、U形坡口。

第一章對接接頭坡口形式精品課件（2）T形接頭常用的坡口形式有：Ⅰ形坡口、帶鈍邊單邊V形坡口、帶鈍邊雙邊V形坡口、帶鈍邊雙J形坡口。

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2、坡口的尺寸及符號坡口的尺寸一般包括坡口角度α、坡口面角度β、根部間隙b、鈍邊p。當(dāng)坡口形式為U型或J形坡口時(shí)，坡口尺寸還包括根部半徑R。

第一章精品課件（1）坡口面角度和坡口角度兩坡口面之間的夾角叫坡口角度，用α表示；待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫坡口面角度，用β表示。坡口面指待焊件上的坡口表面。坡口角度α坡口面角度β第一章精品課件（2）根部間隙焊前在接頭根部之間預(yù)留的空隙叫根部間隙，用b表示。其作用在于打底焊時(shí)保證根部焊透，根部間隙又叫裝配間隙。根部間隙b第一章精品課件（3）鈍邊焊件開坡口時(shí)，沿焊件接頭坡口根部端面的直邊部分叫鈍邊，鈍邊的長度叫鈍邊高度，用p表示。鈍邊的作用是防止根部燒穿。鈍邊高度p第一章精品課件（4）根部半徑在J形、U形坡口底部的圓角半徑叫根部半徑，用R表示，其作用是增大坡口根部的空間，以便焊透根部。根部半徑R第一章精品課件（5）坡口深度焊件上開坡口部分的高度叫坡口深度，用H表示。坡口深度Ｈ第一章精品課件在選擇坡口尺寸時(shí)，坡口角度、鈍邊與根部間隙之間應(yīng)配合選用。坡口角度減小時(shí)，根部間隙必須加大；同時(shí)，根部間隙較小時(shí)，鈍邊高度不能過大，坡口角度不能太小。這是為了使焊條能達(dá)到根部附近，運(yùn)條方便，保證焊透。

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3、坡口的選用原則（1）保證焊接質(zhì)量（2）便于焊接施工（3）坡口加工簡單（4）坡口的斷面面積應(yīng)盡可能?。?）便于控制焊接變形

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三、焊縫

（一）焊縫的定義及焊縫的形式和種類焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分，叫做焊縫。按結(jié)合方式不同，焊縫可分為：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫五種。由對接焊縫和角焊縫組成的焊縫，叫做組合焊縫。組合焊縫是指同一接頭存在兩種焊縫的情形。坡口內(nèi)的焊縫為對接焊縫，坡口外的焊縫為角焊縫。

第一章精品課件（二）焊縫與接頭對接焊縫由對接接頭組成，也可以由T形接頭、十字街頭組成；角接焊縫由T形接頭、十字接頭和角接接頭組成；組合焊縫可以由對接接頭或T形接頭組成。

第一章精品課件(三）焊縫的形狀尺寸

焊縫的形狀尺寸包括焊縫的寬度、余高、熔深、焊縫的厚度、焊腳、焊縫成形系數(shù)等。焊后檢查時(shí)，要保證焊縫的寬度、余高、焊腳三個(gè)形狀尺寸符合工藝要求。

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（1）焊縫寬度

焊縫表面與母材的交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間的距離叫焊縫寬度。

（2）余高超出母材金屬表面連線上的那部分焊縫金屬的最大高度叫余高。（3）焊腳角焊縫的橫截面中，從一個(gè)直角面上的焊趾到另一個(gè)直角面表面的最小距離，叫做焊腳。

第一章精品課件四、焊接位置

熔焊時(shí)，焊件接縫所處的空間位置稱為焊接位置，主要有平焊、立焊、橫焊和仰焊位置等。

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焊接中盡量采用平焊位置。立焊和橫焊的焊接操作難度較大，仰焊更難操作。管道安裝與維修，大多采用立焊、橫焊和仰焊位置焊接。

第一章平焊立焊橫焊仰焊平角焊精品課件第四節(jié)焊縫符號和焊接方法代號

第一章精品課件一、焊縫符號焊縫在圖樣上一般采用焊縫符號來表示，焊縫符號可以表示出焊接位置、焊縫橫截面形狀（坡口形狀）及坡口尺寸、焊縫表面形狀特征、焊縫尺寸或其他要求。焊縫符號一般有基本符號、輔助符號和補(bǔ)充符號組成。第一章精品課件1.基本符號是表示焊縫橫截面形狀的符號，見表1-2.

第一章精品課件

第一章精品課件

第一章精品課件2．輔助符號輔助符號是表示焊縫表面形狀特征的符號，見表1-3.第一章精品課件

不需要確切說明焊縫的表面形狀時(shí)，可以不用輔助符號。見表1-4.第一章精品課件3.補(bǔ)充符號補(bǔ)充符號是為了補(bǔ)充說明焊縫的某些特征而采用的符號。第一章精品課件第一章精品課件補(bǔ)充符號的應(yīng)用示例見表1-6.第一章精品課件二、符號在圖樣上的位置完整的焊縫表示方法除了上述基本符號、輔助符號、補(bǔ)充符號以外，還包括指引線、一些尺寸符號及數(shù)據(jù)。第一章精品課件

1.指引線一般由箭頭線和兩條基準(zhǔn)線（一條為實(shí)線，另一條為虛線）組成。如圖1-16所示。第一章精品課件2.箭頭線和接頭的關(guān)系按箭頭線在接頭中的位置不同，接頭可分為箭頭側(cè)和非箭頭側(cè)（見圖1-17和1-18）。第一章精品課件第一章精品課件

3.箭頭線的位置箭頭線相對焊縫的位置一般沒有特殊要求，如圖1-19a、b所示。第一章精品課件在標(biāo)注V、Y、J形等單邊坡口的焊縫時(shí)，箭頭線應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的焊件，如圖1-19c、d所示。第一章精品課件圖1-20彎折的箭頭線必要時(shí)，允許箭頭線彎折一次，如圖1-20所示。第一章精品課件

4.基準(zhǔn)線的位置基準(zhǔn)線的虛線可以畫在基準(zhǔn)線的實(shí)線下側(cè)或上側(cè)。基準(zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行，但在特殊條件下亦可與底邊相垂直。第一章精品課件5.基本符號相對基準(zhǔn)線的位置為了能在圖樣上確切地表示焊縫的位置，特做如下規(guī)定：1）如果焊縫在接頭的箭頭側(cè)，則將基本符號標(biāo)在基準(zhǔn)線的實(shí)線側(cè)，如圖1-21a所示。第一章精品課件2）如果焊縫在接頭的非箭頭側(cè)，則將基本符號標(biāo)在基準(zhǔn)線的虛線側(cè)，如圖1-21b所示。第一章精品課件

3）標(biāo)注對稱焊縫及雙面焊縫時(shí)，可不加虛線，如圖1-21c、d所示。第一章精品課件

三、焊縫尺寸符號及其標(biāo)注位置

（1）基本符號必要時(shí)可附帶有尺寸符號及數(shù)據(jù)，見表1-7。第一章精品課件第一章精品課件（2）焊縫尺寸符號及數(shù)據(jù)的標(biāo)注原則1）焊縫橫截面上的尺寸標(biāo)在基本符號的左側(cè)；