焊工培訓教材

2021-03-04 04:30:41 字數 4774 閱讀 7743

氣割氣割是利用氣體火焰的熱能將工件切割處預熱到一定溫度後,噴出高速切割氧氣流,使其燃燒並放出熱量實現切割的方法,它與氣焊是本質不同的過程,氣焊是熔化金屬,而氣割是金屬在純氧中燃燒。

1.金屬氧氣切割的條件

(1)金屬材料的燃燒點必須低於其熔點,這是金屬氧氣切割的基本條件,否則切割是金屬先熔化而變為熔割過程,使割口過寬也不整齊。

(2)燃燒生成的金屬氧化物的熔點,應低於金屬本身的熔點,同時流動性要好,否則切割過程不能正常進行。

(3)金屬燃燒時釋放大量的熱,而且金屬本身的導熱性要低。

只有滿足上述條件的金屬材料才能進行氣割,如純鐵、低碳鋼、中碳鋼、普通鋼、合金鋼等。高碳鋼、鑄鐵、高合金鋼、銅、鋁等有色金屬與合金均難進行氣割。

2.氣割過程

氣割時用割矩代替焊矩,其餘裝置與氣焊相同,割矩的外形與結構見實物。氣割時先用氧乙炔火焰將割口附近的金屬預熱到燃點(約1300℃,呈黃白色),然後開啟割矩上的切割氧氣閥門,高壓氧氣射流使高溫金屬立即燃燒,生成的氧化物(即氧化鐵、呈熔融狀態)同時被氧氣流吹走。金屬燃燒產生的熱量和氧乙炔火焰一起又將鄰近的金屬預熱到燃點,沿切割線以一定的速度移動割矩,即可形成割口。

焊接的基本知識

一、金屬材料的焊接性

金屬材料的焊接性亦稱為可焊性,是指金屬材料對焊接加工的適應性。主要指在一定的焊接工藝條件下,獲得優質焊接接頭的難易程度。對於鋼與鑄鐵材料,一般隨含碳量的增加、合金元素的增多,材料的可焊性逐漸變差。

因此低碳鋼和低碳合金鋼的可焊良好,常用作合金結構件使用。

二、焊接的特點

焊接是通過加熱或加壓,或者兩者並用,並且用或不用填充材料,使焊件達到原子結合的一種加工方法。所以焊接是一種把分離的金屬件連線成為不可拆卸的乙個整體的加工方法。

在焊接被廣泛應用以前,不同拆卸連線的主要方法是鉚接。與鉚接相比,焊接具有節省金屬、生產率高、緻密性好、操作條件好、易於實現機械化和自動化。所以現在焊接已基本取代連線鉚接。

焊接的另乙個特點是可以化大為小、以小拼大。在製造大型機件與結構件或複雜的機器零件時,可以化大為小、化複雜為簡單的方法準備壞料,用鑄-焊、鍛-焊聯合工藝,用小型鑄、鍛裝置生產大或複雜零件。例如我國生產的大型水壓機立柱或發電機主軸等。

第三,焊接可製造雙金屬結構。用焊接方法可製不同材料的複雜層容器,對焊不同材料的零件或工具(如較粗的鑽頭,就是用45號作鑽柄,高速鋼作鑽頭的切削部分)等。

所以,焊接是進行金屬構件、機器零件等的重要加工方法,如橋梁、建築構件、船體、鍋爐、車箱、容器等。此外,焊接還是修補鑄、鍛件的缺陷和磨損零件的重要方法。

三、焊接接頭的組成

用焊接方法連線的接頭稱為焊接接頭(簡稱接頭),焊接接頭包括焊縫、熔合區和熱影響區三部分。

被焊的工件材料稱為母材(或稱基本金屬)。焊縫是焊接後所形成的結合部分(即在焊接時,經受加熱熔化後冷卻凝固的那部分金屬);熱影響區是焊接或切割過程中,材料因受熱的影響(但未熔化)而發生金相組織和力學效能變化的區域;熔合區是焊縫向熱影響區過渡的區域。因此,焊接質量常用焊接接頭的效能來評價。

五、焊接方法的分類

焊接的方法很多,按焊接過程的特點不同可分為:熔焊、壓焊和釺焊三大類。

1.熔焊焊接過程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法稱為熔焊。根據熱源不同,這類焊接方法有氣焊、熔焊、電渣焊、氣體保護焊、電子束焊等多種。

2.壓焊焊接過程中,必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法稱為壓焊,屬於這類焊接的方法有電阻焊(點焊、縫焊、對焊等)、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊等多種。

3.釺焊釺焊是採用比母材熔點低的金屬材料作釺料,將焊件和釺料加熱到高於釺料熔點,低於母材熔點的溫度,利用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙並與母材相互擴散實現連線焊件的方法,屬於這類焊接方法的有硬釺焊與軟釺焊等。

釺焊1.釺焊的特點

釺焊是採用比母材熔點低的金屬材料作釺料,將焊件和釺料加熱到高於釺料熔點,低於母材熔點的溫度,利用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙並與母材相互擴散實現連線焊件的方法。

釺焊的特點是焊接是加熱溫度低,工件不熔化、焊後接頭附近母材的組織和效能變化不大、壓力和變形較小,接頭平整光滑。焊件尺寸容易保證。同時也可焊接異種金屬。

釺焊的主要缺點是接頭強度較低、焊前對被焊處的清潔和裝配工件要求較高、殘餘熔劑有腐蝕作用,焊後必須仔細清洗。目前釺焊在機械、儀表儀器、航空、空間技術等領域都得到了廣泛應用。

2.熔劑(或稱釺劑)

在焊接過程中,一般都要使用熔劑。熔劑的作用是清除液態釺料和焊件表面的氧化物與其它雜質;改變液態釺料對工件的濕潤性,以利於釺料進入被焊件的間隙中;並使釺料及焊件免於氧化。釺焊不同金屬材料,應選用不同的熔劑。

3.釺焊的種類

根據釺料熔點和接頭的強度不同,釺焊可分為硬釺焊和軟釺焊兩種。

(1)軟釺焊釺料熔點低於450℃, 焊接強度低於70mn/m2,軟釺焊常用的釺料為錫鉛釺料(又稱焊錫)、鋅錫釺料、鋅鎘釺料等。熔劑常採用松香。磷酸、氯化鋅等組成。

常用於受力不大,工作溫度不高的工件的焊接,如電器儀表、半導體收音機導線的焊接等。

(2)硬釺焊釺料熔點高於450℃,接頭強度可達500mn/m2。硬釺焊常用的釺料為銅基、銀基、鋁基、鎳基釺料。熔劑常用硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等組成。

常用於接頭強度較高,工作溫度較高的工件的焊接。如硬質合金刀頭的焊接等。

4.硬質合金刀片與車刀刀體的火焰硬釺焊

(1)清理刀頭(硬質合金刀片)和刀體的刀槽,並裝配好。

(2)釺焊先用火焰的外焰均勻加熱刀槽四周,待刀槽四周呈現暗紅色時,將火焰加熱刀片,並不斷用預熱過的銅基釺料絲端頭蘸著硼砂送入釺縫,使熔劑熔化並布滿釺縫,然後將蘸有由熔劑的釺料立即送入火焰下的釺縫接頭處,使其快速熔化滲入並添滿接頭間隙。然後關閉火焰,焊接緩慢冷卻即可。

對接平焊的操作技術

1.引弧

引燃並產生穩定電弧的過程稱為引弧。引弧方法有敲擊法和磨擦法兩種。引弧時焊條提起動作要快,否則容易粘在工件上。

如發生粘條、可將焊條左右搖動後拉開,若接不開,則要鬆開焊鉗,切斷焊接電路,待焊件稍冷後再作處理。

2.運條

焊接時,焊條應有三個基本運動;焊條向下送進,送進速度應與焊條的熔化速度相等。以便弧長維持不變;焊條沿焊接方向向前運動,其速度也就是焊接速度;橫向擺動,焊條以一定的運動軌道週期地向焊縫左右擺動,以獲得一定寬度的焊縫。這三個運動結合起來稱為運條。

3.收尾

在焊縫焊完時,不應在焊縫尾處出現尾坑。如果收尾時立即拉斷電弧、則會在焊縫尾部出現低於焊件表面的弧坑,所以焊縫的收尾不僅要熄弧,還要填滿弧坑。一般的收尾方法有:

劃圈收尾法(即焊條停止向前移動,而朝乙個方向旋轉,自下而上地慢慢拉斷電弧)、反覆斷弧收尾法和回弧收尾法等。

4.焊前的點固

為了固定兩焊件的相對位置,焊前要在工件兩端進行定位焊(通常稱為點固)。點固後要把渣清理乾淨。若焊件較長,則可每隔200-300mm左右,點固乙個焊點。

電阻焊1.電阻焊的特點及應用

電阻焊是壓焊的主要焊接方法。電阻焊是將焊件組合後,通過電極施加壓力,利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行的焊接方法。

電阻焊的主要特點是:焊接電壓很低(1~12v)、焊接電流很大(幾十~幾千安培),完成乙個接頭的焊接時間極短(0.01~幾秒),故生產率高;加熱時,對接頭施加機械壓力,接頭在壓力的作用下焊合;焊接時不需要填充金屬。

電阻焊的應用很廣泛,在汽車和飛機製造業中尤為重要,例如新型客機上有多達幾百萬個焊點。電阻焊在宇宙飛行器、半導體器件和積體電路元件等都有應用。因此,電阻焊是焊接的重要方法之一。

電阻焊按工藝方法不同分為點焊、縫焊和對焊(見掛圖)。這裡僅介紹點焊。

2.點焊

點焊是焊件裝配接接頭,並壓緊在兩電極之間,利用電阻熱熔化母材金屬,形成焊點的電阻焊方法。點焊多用於薄板的連線,如飛機蒙皮、航空發動機的火煙筒、汽車駕駛室外殼等。

(1)點焊機

點焊機的主要部件包括機架、焊接變壓器、電極與電極臂、加壓機構及冷卻水路等。焊接變壓器是點焊電器,它的次級只有一圈迴路。上、下電極與電極臂既用於傳導焊接電流,又用於傳遞動力。

冷卻水路通過變壓器、電極等部分,以免發熱焊接時,應先通冷卻水,然後接通電源開關。

電極的質量直接影響焊接過程,焊接質量和生產率。電極材料常用紫銅、鎘青銅、鉻青銅等製成;電極的形狀多種多樣,主要根據焊件形狀確定。安裝電極時,要注意上、下電極表面保持平行;電極平面要保持清潔,常用砂布或銼刀修整。

(2)點焊過程

點焊的工藝過程為:開通冷卻水;將焊件表面清理乾淨,裝配準確後,送入上、下電極之間,施加壓力,使其接觸良好;通電使兩工件接觸表面受熱,區域性熔化,形成熔核;斷電後保持壓力,使熔核在壓力下冷卻凝固形成焊點;去除壓力,取出工件。

焊接電流、電極壓力、通電時間及電極工作表面尺寸等點焊工藝引數對焊接質量有重大影響。

氣焊一、氣焊的特點和應用

氣焊是利用氣體火焰作熱源,來熔化母材和填充金屬的一種焊接方法。最常用的是氧乙炔焊,即利用乙炔(可燃氣體)和氧(助燃氣體)混合燃燒時所產生氧乙炔焰,來加熱熔化工件與焊絲,冷凝後形成焊縫的焊接的方法。

乙炔利用純氧助燃,與在空氣中相比,能大大提高火焰溫度(約達3000℃以上)。它與電弧焊相比,氣焊火焰的溫度低,熱量分散,加熱速度緩慢,故生產率低,工件變形嚴重,焊接的熱影響區大,焊接接頭質量不高。但是氣焊裝置簡單、操作靈活方便,火焰易於控制,不需要電源。

所以氣焊主要用於焊接厚度小於3mm以下的低碳鋼薄板,銅、鋁等有色金屬及其合金,以及鑄鐵的焊補等。此外,也適用於沒有電源的野外作業。

二、氣焊的裝置與工具以及輔助器具

1.氧氣瓶

氧氣瓶是貯存和運輸高壓氧氣的容器。容積為40公升,貯氧的最大壓力為15兆帕(mpa)。按規定氧氣瓶外表漆成天藍色。並用黑漆標明「氧氣」字樣。

氧氣的助燃作用很大,如在高溫下遇到油脂,就會有自然燃**的危險。所以應正確地使用和保管氧氣瓶:放置氧氣瓶必須平穩可靠,不應與其它氣瓶混在一起;氣焊工作地與其它火源要距氧氣瓶5公尺以上;禁止撞擊氧氣瓶;嚴禁沾染油脂等。

氧氣瓶口裝有瓶閥,用以控制瓶內氧氣進出,手輪逆時針方向旋轉則可開放瓶閥,順時針旋轉則關閉。

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目錄第1章焊接材料 第1節電弧焊焊條 第2節埋弧焊用焊接材料 第3節鎢極氬弧焊焊接材料 第4節氣焊焊接材料 第2章焊接裝置及工具 第1節弧焊電源 第2節焊條電弧焊裝置和器具 第3節埋弧自動焊裝置 第4節手工鎢極氬弧焊裝置 第5節氣焊裝置 第3章鋼材基本知識 第1節鋼的效能 第2節鋼材基本知識 第3節...

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