焊接基礎知識

2022-09-22 01:15:04 字數 4666 閱讀 8953

焊接夾具 welding fixture :為保證焊件尺寸,提高裝配精度和效率,防止焊接變形所採用的夾具。

焊接檢驗 welding inspection :對焊接接頭和焊接件質量,按有關規程和標準所進行的檢驗。包括無損檢驗和破壞檢驗。

焊接:是指被焊工件的材質(同種或異種),通過加熱或加壓或兩者並用,並且用或不用填充材料,使工件的材質達到原子間的建和而形成永久性連線的工藝過程。

焊條電弧焊,埋弧焊,熔化極氣體保護焊,鎢極惰性氣體保護焊,氣焊與氣割,等離子弧焊接與切割,電阻焊和其他焊接、切割方法與技術。

電阻焊 resistance welding :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焊接的方法。

1、焊條電弧焊:

原理——用手工操作焊條進行焊接的電弧焊方法。利用焊條與焊件之間建立起來的穩定燃燒的電弧,使焊條和焊件熔化,從而獲得牢固的焊接接頭。屬氣-渣聯合保護。

主要特點——操作靈活;待焊接頭裝配要求低;可焊金屬材料廣;焊接生產率低;焊縫質量依賴性強(依賴於焊工的操作技能及現場發揮)。

應用——廣泛用於造船、鍋爐及壓力容器、機械製造、建築結構、化工裝置等製造維修行業中。適用於(上述行業中)各種金屬材料、各種厚度、各種結構形狀的焊接。

2、埋弧焊(自動焊):

原理——電弧在焊劑層下燃燒。利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧產生的熱量,熔化焊絲、焊劑和母材(焊件)而形成焊縫。屬渣保護。

主要特點——焊接生產率高;焊縫***;焊接成本低;勞動條件好;難以在空間位置施焊;對焊件裝配質量要求高;不適合焊接薄板(焊接電流小於100a時,電弧穩定性不好)和短焊縫。

應用——廣泛用於造船、鍋爐、橋梁、起重機械及冶金機械製造業中。凡是焊縫可以保持在水平位置或傾斜角不大的焊件,均可用埋弧焊。板厚需大於5公釐(防燒穿)。

焊接碳素結構鋼、低合金結構鋼、不鏽鋼、耐熱鋼、復合鋼材等。

3、二氧化碳氣體保護焊(自動或半自動焊):

原理:利用二氧化碳作為保護氣體的熔化極電弧焊方法。屬氣保護。

主要特點——焊接生產率高;焊接成本低;焊接變形小(電弧加熱集中);焊接質量高;操作簡單;飛濺率大;很難用交流電源焊接;抗風能力差;不能焊接易氧化的有色金屬。

應用——主要焊接低碳鋼及低合金鋼。適於各種厚度。廣泛用於汽車製造、機車和車輛製造、化工機械、農業機械、礦山機械等部門。

4、mig/mag焊(熔化極惰性氣體保護焊):

原理——採用惰性氣體作為保護氣,使用焊絲作為熔化電極的一種電弧焊方法。

保護氣通常是氬氣或氦氣或它們的混合氣。mig用惰性氣體,mag在惰性氣體中加入少量活性氣體,如氧氣、二氧化碳氣等。

主要特點——焊接***;焊接生產率高;無脫氧去氫反應(易形成焊接缺陷,對焊接材料表面清理要求特別嚴格);抗風能力差;焊接裝置複雜。

應用——幾乎能焊所有的金屬材料,主要用於有色金屬及其合金,不鏽鋼及某些合金鋼(太貴)的焊接。最薄厚度約為1公釐,大厚度基本不受限制。

5、tig焊(鎢極惰性氣體保護焊)

原理——在惰性氣體保護下,利用鎢極與焊件間產生的電弧熱熔化母材和填充焊絲(也可不加填充焊絲),形成焊縫的焊接方法。

主要特點——適應能力強(電弧穩定,不會產生飛濺);焊接生產率低(鎢極承載電流能力較差(防鎢極熔化和蒸發,防焊縫夾鎢));生產成本較高。

應用——幾乎可焊所有金屬材料,常用於不鏽鋼,高溫合金,鋁、鎂、鈦及其合金,難熔活潑金屬(鋯、鉭、鉬、鈮等)和異鐘金屬的焊接。焊接厚度一般在6公釐以下的焊件,或厚件的打底焊。

6、等離子弧焊

原理——借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用,獲得高能量密度的等離子弧進行焊接的方法。

主要特點(與氬弧焊比)——(1)能量集中、溫度高,對大多數金屬在一定厚度範圍內都能獲得小孔效應,可以得到充分熔透、反面成形均勻的焊縫。(2)電弧挺度好,等離子弧基本是圓柱形,弧長變化對焊件上的加熱面積和電流密度影響比較小。所以,等離子弧焊的弧長變化對焊縫成形的影響不明顯。

(3)焊接速度比氬弧焊快。(4)能夠焊接更細、更薄加工件。(4)裝置複雜,費用較高。

應用  (1)穿透型(小孔型)等離子弧焊:利用等離子弧直徑小、溫度高、能量密度大、穿透力強的特點,在適當的工藝引數條件下(較大的焊接電流100a~500a),將焊件完全熔透,並在等離子流力作用下,形成乙個穿透焊件的小孔,並從焊件的背面噴出部分等離子弧的等離子弧焊接方法。可單面焊雙面成形,最適於焊接3~8公釐不鏽鋼,12公釐以下鈦合金,2~6公釐低碳鋼或低合金結構鋼以及銅、黃銅、鎳及鎳合金的對接焊。

(板太厚,受等離子弧能量密度的限制,形成小孔困難;板太薄,小孔不能被液態金屬完全封閉,固不能實現小孔焊接法。)

(2)熔透型(溶入型)等離子弧焊:採用較小的焊接電流(30a~100a)和較低的等離子氣體流量,採用混合型等離子弧焊接的方法。不形成小孔效應。

主要用於薄板(0.5~2.5公釐以下)的焊接、多層焊封底焊道以後各層的焊接及角焊縫的焊接。

(3)微束等離子弧:焊接電流在30a以下的等離子弧焊。噴嘴直徑很小(φ0.

5~φ1.5公釐),得到針狀細小的等離子弧。主要用於焊接1公釐以下的超薄、超小、精密的焊件。

附註  1、以上是常用的幾種熔焊方法,各有優點和不足,選擇焊接方法時,要考慮的因素比較多,如:焊件材料的種類、板厚、焊縫在空間的位置等。選焊接方法的原則是:

在保證焊接接頭質量的前提下,用總成本低的焊接方法。

電阻焊是利用電流通過工件及焊接接觸面間所產生的電阻熱,將焊件加熱至塑性或區域性熔化狀態,再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法。

電阻焊分為點焊、縫焊和對焊3種形式。

(1)點焊:將焊件壓緊在兩個柱狀電極之間,通電加熱,使焊件在接觸處熔化形成熔核,然後斷電,並在壓力下凝固結晶,形成組織緻密的焊點。

點焊適用於焊接4 mm以下的薄板(搭接)和鋼筋,廣泛用於汽車、飛機、電子、儀表和日常生活用品的生產。

(2)縫焊:縫焊與點焊相似,所不同的是用旋轉的盤狀電極代替柱狀電極。疊合的工件在圓盤間受壓通電,並隨圓盤的轉動而送進,形成連續焊縫。

縫焊適宜於焊接厚度在3 mm以下的薄板搭接,主要應用於生產密封性容器和管道等。

(3)對焊:根據焊接工藝過程不同,對焊可分為電阻對焊和閃光對焊。

1)電阻對焊焊接過程是先施加頂鍛壓力(10~15 mpa),使工件接頭緊密接觸,通電加熱至塑性狀態,然後施加頂鍛壓力(30~50 mpa),同時斷電,使焊件接觸處在壓力下產生塑性變形而焊合。

電阻對焊操作簡便,接頭外形光滑,但對焊件端麵加工和清理要求較高,否則會造成接觸面加熱不均勻,產生氧化物夾雜、焊不透等缺陷,影響焊接質量。因此,電阻對焊一般只用於焊接直徑小於20 mm、截面簡單和受力不大的工件。

2)閃光對焊焊接過程是先通電,再使兩焊件輕微接觸,由於焊件表面不平,使接觸點通過的電流密度很大,金屬迅速熔化、氣化、爆破,飛濺出火花,造成閃光現象。繼續移動焊件,產生新的接觸點,閃光現象不斷發生,待兩焊件端麵全部熔化時,迅速加壓,隨即斷電並繼續加壓,使焊件焊合。

閃光對焊的接頭***,對接頭表面的焊前清理要求不高。常用於焊接受力較大的重要工件。閃光對焊不僅能焊接同種金屬,也能焊接鋁鋼、鋁銅等異種金屬,可以焊接0.

01 mm的金屬絲,也可以焊接直徑500 mm的管子及截面為20 000 mm2的板材。

五、雷射焊的基本原理是什麼?有何特點及用途?

雷射焊利用聚焦的雷射束作為能源轟擊工件所產生的熱量進行焊接。

雷射焊具有如下特點:

1)雷射束能量密度大,加熱過程極短,焊點小,熱影響區窄,焊接變形小,焊件尺寸精度高;

2)可以焊接常規焊接方法難以焊接的材料,如焊接鎢、鉬、鉭、鋯等難熔金屬;

3)可以在空氣中焊接有色金屬,而不需外加保護氣體;

4)雷射焊裝置較複雜,成本高。

雷射焊可以焊接低合金高強度鋼、不鏽鋼及銅、鎳、鈦合金等;異種金屬以及非金屬材料(如陶瓷、有機玻璃等);目前主要用於電子儀表、航空、航天、原子核反應堆等領域。

六、電子束焊的基本原理是什麼?有何特點及用途?

電子束焊利用在真空中利用聚焦的高速電子束轟擊焊接表面,使之瞬間熔化並形成焊接接頭。

電子束焊具有以下特點:

1)能量密度大,電子穿透力強;

2)焊接速度快,熱影響取消,焊接變形小;

3)真空保護好,焊縫質量高,特別適用於活波金屬的焊接。

電子束焊用於焊接低合金鋼、有色金屬、難熔金屬、複合材料、異種材料等,薄板、厚板均可。特別適用於焊接厚件及要求變形很小的焊件、真空中使用器件、精密微型器件等。

熔焊  熔焊是在焊接過程中將工件介面加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件介面處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻後形成連續焊縫而將兩工件連線成為一體。

在熔焊過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和效能。

為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、矽等免於氧化而進入熔池,冷卻後獲得優質焊縫。

壓焊  壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態下實現原子間結合,又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當電流通過兩工件的連線端時,該處因電阻很大而溫度上公升,當加熱至塑性狀態時,在軸向壓力作用下連線成為一體。

各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損,和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛生條件。同時由於加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區小。

許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優質接頭。

焊接技術基礎知識

第一章焊接常識 第一節焊接概念 特點與分類 一 焊接的定義 焊接是通過加熱或加壓或兩者兼用,可以用或不用填充材料,使焊件達到原子結合的一種加工方法。焊接的本質是使兩個分離的物體產生原子間結合,使之連線成一體的連線方法。二 焊接的特點 一 焊接結構的應力集中變化範圍比鉚接結構大 鉚釘孔周圍的應力集中係...

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7 焊條藥皮的作用有 9焊條焊接時易放出氧,因而對工件的鐵鏽,油汙等汙物不敏感。13 鹼性焊條的熔渣成分主要是和 16 鹼性焊條的主要缺點是對 及等較敏感。22 鈍邊的作用是 25 焊接接頭的基本型坡口有 5種。35 按施焊時焊縫在空間所處的位置不同,可將其分為 4種形式。39 立焊是,焊條直徑最大...

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