重庆三峡职业学院

重庆三峡职业学院

第三章焊接

焊接的分类

焊接的特点和应用

容焊：

这一类焊接方法的共同特点是 , 利用局部热源将焊件的接合处及填充金属材料 ( 有时不用填充金属材料 ) 熔化 , 不加压力而互相熔合 ,冷却凝固后而形成牢固的接头 . 电弧焊、电渣焊都属于这一类。


压焊：

这一类焊接方法的共同特点是，焊件不论加热与否均施加一定压力，使两结合面紧密接触产生结合作用，从而使两焊件连接在一起，接触焊与摩擦焊等都属于这一类 .


钎焊：

钎焊与熔焊相似，却有着本质的区别，它是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点却低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。


八、焊接的特点和应用

特点：

① 与铆接相比，焊接可节约金属材料，接头密封性好，容易实现机械化和自动化。② 可用型材等拼焊成焊接构件，以代替大型复杂的铸件，生产周期短，劳动强度低。③ 设备简单，操作方便，产品成本低。④ 应用：在现代工业生产中有着广泛的应用。



一、焊接电弧

1 ．焊接电弧的产生、结构及温度2 ．电弧的静特性3 ．电弧力4 ．电弧极性及其应用

二、焊接电源

焊接电源静特性、动特性、空载电压、调节特性的要求 , 对电弧电压自动调节系统和电弧自身调节进行了分析说明 ,指出不同的焊接方法应选用不同静外特性的焊接电源 .


三、焊接用具

硬钎焊和软钎焊设备与用具

四、焊条

焊条型号根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分


焊条型号编制方法如下：字母” E" 表示焊条 ;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小 ;第三位数字表示焊条的焊接位置 ."0" 及 "1" 表示焊要适用于全位置焊接（平、立、仰、横） ,“2“ 表示焊条适用于平焊及及平面焊 ,“4“ 表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数组合时表示焊接电流种类及药皮类型。在第四位数字后附加“ R“ 表示耐吸潮焊条；附加“ M“ 表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条；附加“－ 1“ 表示冲击性能有特殊规定的焊条。


一般情况下 , 焊条的合金元素含量应该比母材高具体情况可以查看相关的焊接手册。各种不同材料 , 都有不同的焊接材料 ,例如有结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条等等等分类。


五、常用的焊接接头形式

根据焊件厚度和工作条件不同 , 常用的焊接接头形式有对接、搭接、丁字接和角接等四种。


六、焊接操作

手工电弧焊的焊接工艺参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。


1 ．焊条直径焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。在一般情况下，可根据表 6-4 按焊件厚度选择焊条直径，并倾向于选择较大直径的焊条。另外，在平焊时，直径可大一些；立焊时，所用焊条直径不超过 5mm ；横焊和仰焊时，所用直径不超过 4mm ；开坡口多层焊接时，为了防止产生未焊透的缺陷，第一层焊缝宜采用直径为 3.2mm 的焊条。


焊条直径与焊件厚度的关系单位 mm 焊件厚度焊条直径 ≤2 2 3~4 3.2 5~12 4~5 〉 12 ≥15


各种钢材焊接性能的差异是用可焊性来表示的。钢材的可焊性是指在适当的设计和工作条件下，材料易于焊接和满足结构性能的程度。一般可焊性具体表现在下述几个方面：

① 焊接作业要容易；② 焊接时不发生裂纹和其他有害缺陷；③ 母材和焊接接头的机械、化学和物理性能好；④ 母材的缺口韧性优良；⑤ 焊接接头有足够的塑性和韧性。


可焊性常常受钢的化学成分、轧制方法和板厚因素影响。为了评价化学成份对可焊性的影响，一般用碳当量 (Ceq) 表示。Ceq 是化学成分对焊接热影响区最高硬度的影响。


• 根据经验：• Ceq 〈 0.4 ％时，钢材的淬硬倾向很小，

可焊性好，焊接前一般不需要预热。• Ceq ＝ 0.4 ％ ~0.6 ％时，钢材的淬硬倾向

逐渐增大。焊接前，需要适当预热，并采用低氢型焊接材料进行焊接。


Ceq〉 0.6％时，淬硬倾向大，较难焊接，焊接前需慎重地预热，并采取严格控制焊接工艺等措施。国际焊接学会推荐碳当量的公式为：


焊接缺陷

焊接技术缺陷和焊接质量检验焊接接头的强度及破坏、焊接缺陷、产生原因及其防止方法、焊接焊接技术缺陷和焊接质量检验。


第三节气焊与气割• 一、气焊、气割所用气体、设备和工具• 气焊设备组成 • 1- 焊丝 ;• 2- 焊件 ;• 3- 焊炬 ;• 4- 乙炔发生器 ;• 5- 回火防止器 ; • 6- 氧气减压器 ;• 7- 氧气橡皮管 ;• 8- 乙炔橡皮管 ;• 9- 氧气瓶


• 二、气焊• 气焊是利用气体火焰加热并熔化母材的一种

焊接方法。与焊接电弧比，气体火焰的温度低，热量分散。因此，气焊的生产率低，变形严重，接头显微组织粗大，性能较差。但气焊熔池温度容易控制，容易实现单面焊双面成形。

• 此外，气焊还便于预热和后热，不需要电源。因此，气焊常用于薄板焊接，管子焊接，铸铁补焊、没有电源的野外施工等。


• 气焊常用的气体火焰是氧－乙炔焰。气割用的预热火焰除氧－乙炔焰外，还可以用氧－丙烷（液化石油气）火焰。

• 因此，气焊气割常用气体有乙炔、液化石油气和氧气等。


三、气割• 1 、基本原理和应用范围• 气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温

度后，喷出高速切割氧流，使金属燃烧并放出热量而实现切割的方法。低碳钢的气割过程有三个阶段：

• （ 1 ）预热气割开始时，利用氧乙炔焰或氧丙烷焰将工件切割处预热到能发生剧烈氧化的温度。

• （ 2 ）燃烧喷出高速切割氧流，使已预热的金属燃烧，生成氧化物。

• （ 3 ）熔化与吹除金属燃烧生成的氧化物以及与反应表面毗邻的一部分金属被燃烧热熔化后，再被气流吹掉，完成切割过程。


• 燃烧热和预热火焰同时将邻近的金属预热到所需温度。整个气割过程中，被熔化的金属约占熔渣的总量的 30% 或更多。

• 可以气割的金属应符合下述条件：• 1 ）金属氧化物的熔点应低于金属熔点。下

表是一些常用的金属及其氧化物的熔点。


金属名称　熔点℃　熔点℃　

　金属　金属氧化物　纯铁　 1538　 1370－ 1565　低碳钢　约 1500　 1370－ 1565　高碳钢　 1300－ 1400　 1370－ 1565　铸铁　约 1200　 1370－ 1565　紫铜　 1083　 1236　黄铜　 850－ 900　 1236　锡青铜　 850－ 900　 1236　铝　 658　 2050　锌　 419　 1800　铬　 1550　 1990　镍　 1452　 1990　


• 2 ）金属与氧气燃烧能放出大量的热，而且金属本身的导热性要低。

• 符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。其它常用的金属如铸铁、不锈钢、铝和铜等，必须采用特殊的氧燃气切割方法或熔化方法切割。


2 、气割设备（ 1 ）手工割炬同焊炬一样，割炬也有射吸式和等压式两种。乙炔是靠预

热火焰的氧气射入射吸管而被吸入射吸管内。这种割炬适用于低压或中压乙炔。割嘴结构有环形（组合式）和梅花形（整体式）两种，待压式割炬只适用于中压乙炔。目前用得多的也是射吸式割炬。

（ 2 ）半自动气割机半自动气割机在我国应用广泛。常用 GC1 － 30 型半自动

气割机。可进行直线和直径大于 200mm 的圆周、斜面、V 形坡口等形状的气割。

（ 3 ）自动气割机现在国外已广泛使用数控气割机。我国已能自行设计和制

造光电跟踪气割机和数控气割机，并已在生产中使用。


Documents

重庆三峡职业学院