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“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材走進(jìn)焊接2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料1.了解焊接及其本質(zhì);2.掌握焊接方法的分類(lèi);3.熟悉焊條電弧焊、埋弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊等常用焊接方法的工藝;4.掌握幾種常用焊接方法的工藝。學(xué)習(xí)目標(biāo)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述1.焊接及其本質(zhì)可拆卸連接不必毀壞零件就可以拆卸,如螺栓連接、鍵連接,如圖2-1。永久連接其拆卸只有在毀壞零件后才能實(shí)現(xiàn),如鉚接、焊接,如圖2-22.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述1.焊接及其本質(zhì)b)用鍵連接的汽車(chē)輪轂與軸圖2-1可拆連接a)用螺栓連接的腳手架
2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述1.焊接及其本質(zhì)圖2-2永久性連接2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述1.焊接及其本質(zhì)
焊接就是通過(guò)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。永久性連接2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述2.焊接方法分類(lèi)焊接方法熔焊壓焊釬焊2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述2.焊接方法分類(lèi)(1)熔焊熔焊是在焊接過(guò)程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。c)埋弧焊a)氣焊
b)焊條電弧焊
2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述2.焊接方法分類(lèi)(1)熔焊熔焊是在焊接過(guò)程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。d)CO2氣體保護(hù)電弧焊e)鎢極氬弧焊2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述2.焊接方法分類(lèi)(2)壓焊壓焊是在焊接過(guò)程中,必須對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法。f)電阻焊g)冷壓焊2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述2.焊接方法分類(lèi)(3)釬焊釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn),低于母材熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤(rùn)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。i)烙鐵焊h)火焰釬焊
2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述3.焊接的特點(diǎn)焊接是目前應(yīng)用極為廣泛的一種永久性連接方法。目前世界各國(guó)年平均生產(chǎn)的焊接結(jié)構(gòu)用鋼已占鋼產(chǎn)量的45%左右,焊接方法之所以能迅速地發(fā)展,是因?yàn)樗旧砭哂幸幌盗袃?yōu)點(diǎn):2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述3.焊接的特點(diǎn)(1)焊接與鉚接相比①可以節(jié)省大量金屬材料,減輕結(jié)構(gòu)的重量。例如起重機(jī)采用焊接結(jié)構(gòu),其重量可以減輕15%~20%,建筑鋼結(jié)構(gòu)可以減輕10%~20%。②勞動(dòng)生產(chǎn)率高。因?yàn)楹附咏Y(jié)構(gòu)生產(chǎn)不需鉆孔,劃線的工作量較少。③焊接設(shè)備一般也比鉚接生產(chǎn)所需的大型設(shè)備的投資低。④勞動(dòng)強(qiáng)度低,勞動(dòng)條件好。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述3.焊接的特點(diǎn)(1)焊接與鑄造相比①不需要制作木模和砂型,也不需要專(zhuān)門(mén)熔煉、澆鑄,工序簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短,對(duì)于單件和小批生產(chǎn)特別明顯。②比鑄件能節(jié)省材料。通常,其重量比鑄鋼件輕20%~30%,比鑄鐵件輕50%~60%。③采用軋制材料的焊接結(jié)構(gòu)材質(zhì)一般比鑄件好。即使不用軋制材料,用小鑄件拼焊成大件,小鑄件的質(zhì)量也比大鑄件容易保證。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述3.焊接的特點(diǎn)(3)焊接具有一些用別的工藝方法難以達(dá)到的優(yōu)點(diǎn),如可根據(jù)受力情況和工作環(huán)境在不同的部位選用不同強(qiáng)度和不同耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的材料。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.1焊接方法概述3.焊接的特點(diǎn)焊接也有一些缺點(diǎn):如產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形,而焊接應(yīng)力會(huì)削弱結(jié)構(gòu)的承載能力,焊接變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)形狀和尺寸精度。焊縫中還會(huì)存在一定數(shù)量的缺陷,焊接中還會(huì)產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)等。這些都是焊接過(guò)程中須要注意的問(wèn)題。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊定義:焊條電弧焊是用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法,它是利用焊條和焊件之間產(chǎn)生的焊接電弧來(lái)加熱并熔化焊條與局部焊件以形成焊縫的,是熔化焊中最基本的一種焊接方法,也是目前焊接生產(chǎn)中使用最廣泛的焊接方法。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊1.焊條電弧焊原理焊條電弧焊的焊接回路如圖2-4所示,它是由弧焊電源、電弧、焊鉗、焊條、電纜和焊件組成。焊接電弧是負(fù)載,弧焊電源是為其提供電能的裝置,焊接電纜則連接電源與焊鉗和焊件。1-電焊機(jī)
2-面罩
3-護(hù)目鏡
4-焊鉗
5-焊條
6-電弧
7-焊件8-工作臺(tái)
9-接地線夾具
10-接焊件電纜
11-接焊鉗電纜圖2-4焊條電弧焊焊接回路簡(jiǎn)圖2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊1.焊條電弧焊原理圖2-5焊條電弧焊原理2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊2.焊條電弧焊設(shè)備和工具焊條電弧焊的設(shè)備和工具有弧焊電源、焊鉗、面罩、焊條保溫筒、此外還有敲渣錘、鋼絲刷等手工工具及焊工手套、絕緣膠鞋和工作服等防護(hù)用品,如圖2-6至2-12所示。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊2.焊條電弧焊設(shè)備和工具圖2-6焊條電弧焊焊機(jī)圖2-7焊鉗2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊2.焊條電弧焊設(shè)備和工具圖2-8焊接面罩圖2-9焊條保溫筒
2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊2.焊條電弧焊設(shè)備和工具圖2-10焊條紅外線烘干箱2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊2.焊條電弧焊設(shè)備和工具
圖2-11常用的焊接手工工具a)銼刀b)敲渣錘c)手錘d)鏨子e)鋼絲刷f)角向砂輪機(jī)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊2.焊條電弧焊設(shè)備和工具圖2-12常用的焊接防護(hù)用品2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊3.焊條電弧焊的焊接材料焊條電弧焊的焊接材料就是焊條。焊條由焊芯和藥皮組成。焊條電弧焊時(shí),焊條既作電極,又作填充金屬熔化后與母材熔合形成焊縫。焊條規(guī)格是以焊芯直徑來(lái)表示的,常用的有Φ2、Φ2.5、Φ3.2、Φ4、Φ5、Φ6等幾種。焊條按藥皮熔化后的熔渣特性可分為酸性焊條和堿性焊條兩大類(lèi)。酸性焊條工藝性能優(yōu)于堿性焊條,堿性焊條的力學(xué)性能,抗裂性能強(qiáng)于酸性焊條。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊4.焊條電弧焊的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)工藝靈活、適應(yīng)性強(qiáng)(2)應(yīng)用范圍廣(3)易于分散焊接應(yīng)力和控制焊接變形(4)設(shè)備簡(jiǎn)單、成本較低對(duì)于不同的焊接位置、接頭形式,焊件厚度及焊縫,只要焊條所能達(dá)到的任何位置,均能進(jìn)行方便的焊接。對(duì)一些單件、小件、短的、不規(guī)則的空間任意位置的以及不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化焊接的焊縫,更顯得機(jī)動(dòng)靈活,操作方便。焊條電弧焊的焊條能夠與大多數(shù)焊件金屬性能相匹配,因而,接頭的性能可以達(dá)到被焊金屬的性能。焊條電弧焊不但能焊接碳鋼和低合金鋼、不銹鋼及耐熱鋼,對(duì)于鑄鐵、高合金鋼及非鐵金屬等也可以用焊條電弧焊焊接。此外,還可以進(jìn)行異種鋼焊接和各種金屬材料的堆焊等。由于焊接是局部的不均勻加熱,所以焊件在焊接過(guò)程中都存在著焊接應(yīng)力和變形。對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而焊縫又比較集中的焊件、長(zhǎng)焊縫和大厚度焊件其應(yīng)力和變形問(wèn)題更為突出。采用焊條電弧焊,可以通過(guò)改變焊接工藝,如采用跳焊、分段退焊、對(duì)稱(chēng)焊等方法,來(lái)減少變形和改善焊接應(yīng)力的分布。焊條電弧焊使用的交流焊機(jī)和直流焊機(jī),其結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單,維護(hù)保養(yǎng)也較方便,設(shè)備輕便而且易于移動(dòng),且焊接中不需要輔助氣體保護(hù),并具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力。故投資少,成本相對(duì)較低。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊4.焊條電弧焊的特點(diǎn)缺點(diǎn):(1)焊接生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大(2)焊縫質(zhì)量依賴(lài)性強(qiáng)由于焊條的長(zhǎng)度是一定的,因此每焊完一根焊條后必須停止焊接,更換新的焊條,而且每焊完一焊道后要求清渣,焊接過(guò)程不能連續(xù)地進(jìn)行,所以生產(chǎn)率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大。
由于采用手工操作,焊縫質(zhì)量主要靠焊工的操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)保證,所以,焊縫質(zhì)量在很大程度上依賴(lài)于焊工的操作技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮,甚至焊工的精神狀態(tài)也會(huì)影響焊縫質(zhì)量。且不適合活潑金屬、難熔金屬及薄板的焊接。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊5.焊條電弧焊的焊接參數(shù)焊接參數(shù),是指焊接時(shí)為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量的總稱(chēng)。焊條電弧焊的焊接參數(shù)主要包括:焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數(shù)等。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.2焊條電弧焊5.焊條電弧焊的焊接參數(shù)(1)焊條直徑(2)電源種類(lèi)和極性(3)焊接電流(4)電弧電壓(5)焊接速度(6)焊接層數(shù)生產(chǎn)中,為了提高生產(chǎn)率,應(yīng)盡可能選用較大直徑的焊條,但是用直徑過(guò)大的焊條焊接,會(huì)造成未焊透或焊縫成形不良。因此必須正確選擇焊條的直徑。①電源種類(lèi)用交流電源焊接時(shí),電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊接時(shí),電弧穩(wěn)定,飛濺少,但電弧磁偏吹較交流嚴(yán)重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差,通常必須采用直流電源。用小電流焊接薄板時(shí),也常用直流電源,因?yàn)橐”容^容易,電弧比較穩(wěn)定。②極性極性是指在直流電弧焊或電弧切割時(shí),焊件的極性。焊件與電源輸出端正、負(fù)極的接法,有正接和反接兩種。所謂正接就是焊件接電源正極、電極接電源負(fù)極的接線法,正接也稱(chēng)正極性;反接就是焊件接電源負(fù)極,電極接電源正極的接線法,反接也稱(chēng)反極性。對(duì)于交流電源來(lái)說(shuō),由于極性是交變的,所以不存在正接和反接。焊接時(shí),流經(jīng)焊接回路的電流稱(chēng)為焊接電流,焊接電流的大小直接影響著焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率。焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。電弧長(zhǎng),電弧電壓高;電弧短,電弧電壓低。焊接時(shí)電弧電壓由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握。在焊接時(shí)應(yīng)力求使用短弧焊接,相應(yīng)的電弧電壓為16~25V。單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度稱(chēng)為焊接速度。焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng),既要保證焊透又要保證不燒穿,同時(shí)還要使焊縫寬度和高度符合圖樣設(shè)計(jì)要求。在中厚板焊接時(shí),一般要開(kāi)坡口并采用多層多道焊。對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)低的普低鋼的多層多道焊時(shí),每道焊縫厚度不宜過(guò)大,過(guò)大時(shí)對(duì)焊縫金屬的塑性不利,因此對(duì)質(zhì)量要求較高的焊縫,每層厚度最好不大于4mm~5mm。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊定義:是相對(duì)于明弧焊而言的,是指電弧在顆粒狀焊劑層下燃燒的一種焊接方法。焊接時(shí),焊機(jī)的啟動(dòng)、引弧、焊絲的送進(jìn)及熱源的移動(dòng)全由機(jī)械控制,是一種以電弧為熱源的高效的機(jī)械化焊接方法?,F(xiàn)已廣泛用于鍋爐、壓力容器、石油化工、船舶、橋梁、冶金及機(jī)械制造工業(yè)中,如圖2-13、2-14所示。圖2-13長(zhǎng)直焊縫的埋弧焊圖2-14外環(huán)焊縫的埋弧焊2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊1.埋弧焊的原理
埋弧焊是利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧所產(chǎn)生的熱量來(lái)熔化焊絲、焊劑和焊件而形成焊縫的。焊接工作原理如圖2-1-15所示。圖2-15埋弧焊原理示意圖圖2-16埋弧焊焊縫斷面示意圖2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊2.埋弧焊機(jī)按焊機(jī)的結(jié)構(gòu)形式可分為小車(chē)式、懸掛式、車(chē)床式、門(mén)架式、懸臂式等,如圖2-17所示。目前小車(chē)式、懸臂式用的較多。圖2-17常見(jiàn)的埋弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)形式a)小車(chē)式b)懸掛式2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊2.埋弧焊機(jī)按焊機(jī)的結(jié)構(gòu)形式可分為小車(chē)式、懸掛式、車(chē)床式、門(mén)架式、懸臂式等,如圖2-17所示。目前小車(chē)式、懸臂式用的較多。圖2-17常見(jiàn)的埋弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)形式e)懸臂式c)車(chē)床式
d)門(mén)架式
2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊2.埋弧焊機(jī)典型的埋弧焊機(jī)組成如圖2-18所示,它是由焊接電源,機(jī)械系統(tǒng)(包括送絲機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、導(dǎo)電嘴、焊絲盤(pán)、焊劑漏斗等),控制系統(tǒng)(控制箱、控制盤(pán))。目前使用最廣泛的是變速送絲式埋弧焊機(jī)和等速送絲式埋弧焊機(jī)兩種,其典型型號(hào)分雖是MZ-1000和MZ1-1000。圖2-18典型埋弧焊機(jī)的組成1-焊接電源
2-控制裝置
3-焊絲盤(pán)
4-焊絲
5-焊絲送給電動(dòng)機(jī)
6-焊劑漏斗7-焊絲送給滾輪
8-小車(chē)
9-軌道2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊3.埋弧焊的焊接材料埋弧焊的焊接材料有焊絲和焊劑,如圖2-19、2-20所示。圖2-20焊劑圖2-19焊絲
2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊3.埋弧焊的焊接材料焊絲定義:焊接時(shí)作為填充金屬同時(shí)用來(lái)導(dǎo)電的金屬絲稱(chēng)為焊絲。焊劑定義:埋弧焊時(shí),能夠熔化形成熔渣和氣體,對(duì)熔化金屬起保護(hù)并進(jìn)行復(fù)雜的冶金反應(yīng)的顆粒狀物質(zhì)叫焊劑。埋弧焊的焊絲按結(jié)構(gòu)不同可分為實(shí)芯焊絲和藥芯焊絲兩類(lèi),生產(chǎn)中普遍使用的是實(shí)芯焊絲,藥芯焊絲只在某些特殊場(chǎng)合使用;埋弧焊的焊絲按被焊材料不同可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼焊絲(H08A)、合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲(H10Mn2)、不銹鋼焊絲(H03Cr21Ni10)等。常用的焊絲直徑有Φ2mm、Φ3mm、Φ4mm、Φ5mm和Φ6mm等規(guī)格。焊劑具有以下作用:①焊接時(shí)熔化產(chǎn)生氣體和熔渣,有效地保護(hù)了電弧和熔池。②對(duì)焊縫金屬滲合金,改善焊縫的化學(xué)成分和提高其力學(xué)性能。③改善焊接工藝性能,使電弧能穩(wěn)定燃燒,脫渣容易,焊縫成形美觀。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊4.埋弧焊的特點(diǎn)①焊接生產(chǎn)率高②焊接質(zhì)量好
③改變焊工的勞動(dòng)條件④節(jié)約焊接材料及電能⑤焊接范圍廣埋弧焊可采用較大的焊接電流,同時(shí)因電弧加熱集中,使熔深增加,單絲埋弧焊可一次焊透20mm以下不開(kāi)坡口的鋼板。因熔池有熔渣和焊劑的保護(hù),使空氣中的氮、氧難以侵入,提高了焊縫金屬的強(qiáng)度和韌性。焊接過(guò)程機(jī)械化,操作較簡(jiǎn)便,而且電弧在焊劑層下燃燒沒(méi)有弧光的有害影響可省去面罩,同時(shí),放出煙塵也少??刹婚_(kāi)或少開(kāi)坡口,減少了焊縫中焊絲的填充量,也節(jié)省因加工坡口而消耗掉的母材。埋弧焊不僅能焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼,還可以焊接耐熱鋼及銅合金、鎳基合金等非鐵金屬。埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊4.埋弧焊的特點(diǎn)①埋弧焊采用顆粒狀焊劑進(jìn)行保護(hù),一般只適用于平焊或傾斜度不大的位置及角焊位置焊接,其他位置的焊接,則需采用特殊裝置來(lái)保證焊劑對(duì)焊縫區(qū)的覆蓋和防止熔池金屬的漏淌。②焊接時(shí)不能直接觀察電弧與坡口的相對(duì)位置,容易產(chǎn)生焊偏及未焊透,不能及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù),故需要采用焊縫自動(dòng)跟蹤裝置來(lái)保證焊炬對(duì)準(zhǔn)焊縫不焊偏。③埋弧焊使用電流較大,電弧的電場(chǎng)強(qiáng)度較高,電流小于100A時(shí),電弧穩(wěn)定性較差,因此不適宜焊接厚度小于1mm的薄件。④焊接設(shè)備比較復(fù)雜,維修保養(yǎng)工作量比較大。且僅適用于直的長(zhǎng)焊縫和環(huán)形焊縫焊接,對(duì)于一些形狀不規(guī)則的焊縫無(wú)法焊接。埋弧焊的缺點(diǎn)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)埋弧焊的焊接參數(shù)有:焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸出長(zhǎng)度、焊絲傾角、焊件傾斜等。其中對(duì)焊縫成形和焊接質(zhì)量影響最大的是焊接電流、電弧電壓和焊接速度。
2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(1)焊接電流
焊接時(shí),若其他因素不變,焊接電流增加,則電弧吹力增強(qiáng),焊縫厚度增大。同時(shí),焊絲的熔化速度也相應(yīng)加快,焊縫余高稍有增加。但電弧的擺動(dòng)小,所以焊縫寬度變化不大。電流過(guò)大,容易產(chǎn)生咬邊或成形不良,使熱影響區(qū)增大,甚至造成燒穿。電流過(guò)小,焊縫厚度減小,容易產(chǎn)生未焊透,電弧穩(wěn)定性也差。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(2)電弧電壓
在其他因素不變的條件下,增加電弧長(zhǎng)度,則電弧電壓增加。隨著電弧電壓增加,焊縫寬度顯著增大,而焊縫厚度和余高減小。這是因?yàn)殡娀‰妷涸礁?,電弧就越長(zhǎng),則電弧的擺動(dòng)范圍擴(kuò)大,使焊件被電弧加熱面積增大,以致焊縫寬度增大。然而電弧長(zhǎng)度增加以后,電弧熱量損失加大,所以用來(lái)熔化母材和焊絲的熱量減少,使焊縫厚度和余高減少。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)電流是決定焊縫厚度的主要因素,而電壓則是影響焊縫寬度的主要因素。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(3)焊接速度
焊接速度對(duì)焊縫厚度和焊縫寬度有明顯地影響。當(dāng)焊接速度增加時(shí),焊縫厚度和焊縫寬度都大為下降。這是因?yàn)楹附铀俣仍黾訒r(shí),焊縫中單位時(shí)間內(nèi)輸入的熱量減少的原故。焊速過(guò)大,則易形成未焊透、咬邊、焊縫粗糙不平等缺陷;焊速過(guò)小,則會(huì)形成易裂的“蘑菇形”焊縫或產(chǎn)生燒穿、夾渣、焊縫不規(guī)則等缺陷。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(4)焊絲直徑
當(dāng)焊接電流不變時(shí),隨著焊絲直徑的增大,電流密度減小,電弧吹力減弱,電弧的擺動(dòng)作用加強(qiáng),使焊縫寬度增加而焊縫厚度減小;焊絲直徑減小時(shí),電流密度增大,電弧吹力增大,使焊縫厚度增加。故用同樣大小的電流焊接時(shí),小直徑焊絲可獲得較大的焊縫厚度。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(5)焊絲伸出長(zhǎng)度
一般將導(dǎo)電嘴出口到焊絲端部的長(zhǎng)度稱(chēng)為焊絲伸出長(zhǎng)度。當(dāng)焊絲伸出長(zhǎng)度增加時(shí),則電阻熱作用增大,使焊絲熔化速度增快,以致焊縫厚度稍有減少,余高略有增加;伸出長(zhǎng)度太短,則易燒壞導(dǎo)電嘴。焊絲伸出長(zhǎng)度,隨焊絲直徑的增大而增大,一般在15mm~40mm之間。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(6)焊絲傾斜角
埋弧焊的焊絲位置通常垂直于焊件,但有時(shí)也采用焊絲傾斜方式。
焊絲向焊接方向傾斜稱(chēng)為后傾,反焊接方向傾斜則為前傾。焊絲后傾時(shí),電弧吹力對(duì)熔池液態(tài)金屬的作用加強(qiáng),有利于電弧的深入,故焊縫厚度和余高增大,而焊縫寬度明顯減小。焊絲前傾時(shí),電弧對(duì)熔池前面的焊件預(yù)熱作用加強(qiáng),使焊縫寬度增大,而焊縫有效厚度減小。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(7)焊件傾斜
焊件有時(shí)因處于傾斜位置,因而有上坡焊和下坡焊之分。上坡焊與焊絲后傾作用相似,焊縫厚度和余高增加,焊縫寬度減小,形成窄而高的焊縫,甚至產(chǎn)生咬邊;下坡焊與焊絲前傾作用相似,焊縫厚度和余高都減小,而焊縫寬度增大,且熔池內(nèi)液態(tài)金屬容易下淌,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成未焊透的缺陷。所以,無(wú)論是上坡焊或下坡焊,焊件的傾角α都不得超過(guò)6°~8°,否則會(huì)破壞焊縫成形及引起焊接缺陷。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)(8)裝配間隙與坡口角度
當(dāng)其他焊接工藝條件不變時(shí),焊件裝配間隙與坡口角度的增大,使焊縫厚度增加,而余高減少,但焊縫厚度加上余高的焊縫總厚度大致保持不變。因此,為了保證焊縫的質(zhì)量,埋弧焊對(duì)焊件裝配間隙與坡口加工的工藝要求較嚴(yán)格。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊1.CO2氣體保護(hù)焊原理定義:
CO2氣體保護(hù)焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的一種熔化極氣體保護(hù)電弧焊方法,簡(jiǎn)稱(chēng)CO2焊。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊1.CO2氣體保護(hù)焊原理圖2-21CO2氣體保護(hù)焊示意圖圖2-21為CO2氣體保護(hù)焊示意圖,電源的兩輸出端分別接在焊槍和焊件上。盤(pán)狀焊絲由送絲機(jī)構(gòu)帶動(dòng),經(jīng)軟管和導(dǎo)電嘴不斷地向電弧區(qū)域送給;同時(shí),CO2氣體以一定的壓力和流量送入焊槍?zhuān)ㄟ^(guò)噴嘴后,形成一股保護(hù)氣流,使熔池和電弧不受空氣的侵入。隨著焊槍的移動(dòng),熔池金屬冷卻凝固而成焊縫,從而將被焊的焊件連成一體。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊2.CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備1234圖2-22CO2半自動(dòng)焊設(shè)備組成1-CO2氣瓶
2-焊絲及送絲機(jī)構(gòu)
3-焊機(jī)
4-焊槍
5-工件CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備有半自動(dòng)焊設(shè)備和自動(dòng)焊設(shè)備。其中半自動(dòng)CO2焊在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣,常用的CO2半自動(dòng)焊設(shè)備組成如圖2-22所示,主要由焊接電源、焊槍及送絲系統(tǒng)、CO2供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。而自動(dòng)CO2焊設(shè)備還有焊車(chē)行走機(jī)構(gòu)。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊2.CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備CO2焊采用交流電源焊接時(shí),電弧不穩(wěn)定,飛濺較大,所以,必須使用直流電源。通常選用平外特性的弧焊整流器。常用的弧焊整流器有抽頭式硅弧焊整流器、晶閘管弧焊整流器及逆變弧焊整流器。(1)焊接電源2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊2.CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備(2)送絲系統(tǒng)及焊槍
送絲系統(tǒng)由送絲機(jī)、送絲軟管、焊絲盤(pán)等組成。圖2-24鵝頸式焊槍a)外形b)結(jié)構(gòu)1-噴嘴2-導(dǎo)電嘴3-分流器4-接頭5-槍體6-彈簧軟管2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊2.CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備(2)送絲系統(tǒng)及焊槍焊槍的作用是導(dǎo)電、導(dǎo)絲、導(dǎo)氣。圖2-23CO2半自動(dòng)焊送絲方式a)推絲式b、c、d)拉絲式e)推拉式1-電動(dòng)機(jī)2-焊絲盤(pán)3-送絲滾輪4-送絲軟管5-焊槍2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊2.CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備(3)CO2焊供氣系統(tǒng)CO2焊的供氣系統(tǒng)是由氣源(氣瓶)、預(yù)熱器、減壓器、流量計(jì)和氣閥組成,如氣體不純,還需串接高壓和低壓干燥器。CO2焊供氣系統(tǒng)示意圖,如圖2-25所示。圖2-25CO2焊供氣系統(tǒng)示意圖1-氣源
2-預(yù)熱器
3-高壓干燥器
4-氣體減壓閥5-氣體流量計(jì)
6-低壓干燥器
7-氣閥2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊2.CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備(4)控制系統(tǒng)CO2焊控制系統(tǒng)的作用是對(duì)供氣、送絲和供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。常用的CO2半自動(dòng)焊機(jī)如圖2-26所示。
圖2-26CO2半自動(dòng)焊機(jī)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊3.CO2焊的焊接材料CO2焊所用的焊接材料是CO2氣體和焊絲2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊3.CO2焊的焊接材料
焊接用的CO2一般是將其壓縮成液體貯存于鋼瓶?jī)?nèi)。CO2氣瓶的容量為40L,可裝25Kg的液態(tài)CO2,占容積的80%,滿瓶壓力約為5~7Mpa,氣瓶外表涂鋁白色,并標(biāo)有黑色“液化二氧化碳”的字樣。焊接用CO2氣體的純度應(yīng)大于99.5%,含水量不超過(guò)0.05%,否則會(huì)降低焊縫的力學(xué)性能,焊縫也易產(chǎn)生氣孔。如果CO2氣體的純度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),可進(jìn)行提純處理。(1)CO2氣體2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊3.CO2焊的焊接材料
對(duì)焊絲的要求:CO2焊焊絲必須比母材含有較多的Mn和Si等脫氧元素,以防止焊縫產(chǎn)生氣孔,減少飛濺,保證焊縫金屬具有足夠的力學(xué)性能;限制焊絲含C量在0.10%以下,并控制S、P含量;焊絲表面鍍銅,鍍銅可防止生銹,有利于保存,并可改善焊絲的導(dǎo)電性及送絲的穩(wěn)定性。(2)焊絲
目前常用的CO2焊焊絲有ER49-1和ER50-6等。CO2焊所用的焊絲直徑在0.5~5mm范圍內(nèi),CO2半自動(dòng)焊常用的焊絲有Φ0.6mm、Φ0.8mm、Φ1.0mm、Φ1.2mm等幾種。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊4.CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)成本低生產(chǎn)率高質(zhì)量高變形小應(yīng)力小操作性能好適用范圍廣優(yōu)點(diǎn)CO2氣體來(lái)源廣、價(jià)格低,而且消耗的焊接電能少,所以CO2焊的成本低,僅為埋弧焊及焊條電弧焊的30%~50%。由于CO2焊的焊接電流密度大,使焊縫厚度增大,焊絲的熔化率提高,熔敷速度加快;另外,焊絲又是連續(xù)送進(jìn),且焊后沒(méi)有焊渣,特別是多層焊接時(shí),節(jié)省了清渣時(shí)間。所以生產(chǎn)率比焊條電弧焊高1~4倍。CO2焊對(duì)鐵銹的敏感性不大,因此焊縫中不易產(chǎn)生氣孔。而且焊縫含氫量低,抗裂性能好。由于電弧熱量集中,焊件加熱面積小,同時(shí)CO2氣流具有較強(qiáng)的冷卻作用,因此,焊接應(yīng)力和變形小,特別宜于薄板焊接。因是明弧焊,可以看清電弧和熔池情況,便于掌握與調(diào)整,也有利于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化。CO2焊可進(jìn)行各種位置的焊接,不僅適用焊接薄板,還常用于中、厚板的焊接,而且也用于磨損零件的修補(bǔ)堆焊。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊4.CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)①使用大電流焊接時(shí),焊縫表面成形較差,飛濺較多。②不能焊接容易氧化的非鐵金屬材料。③很難用交流電源焊接及在有風(fēng)的地方施焊。④弧光較強(qiáng),故應(yīng)特別重視對(duì)操作者的勞動(dòng)保護(hù)。
由于CO2焊的優(yōu)點(diǎn)顯著,而其不足之處,隨著對(duì)CO2焊的設(shè)備、材料和工藝的不斷改進(jìn),將逐步得到完善與克服。因此,CO2焊是一種值得推廣應(yīng)用的高效焊接方法。缺點(diǎn)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊絲直徑應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊接空間位置及生產(chǎn)率的要求來(lái)選擇。當(dāng)焊接薄板或中厚板的立、橫、仰焊時(shí),多采用直徑1.6mm以下的焊絲;在平焊位置焊接中厚板時(shí),可以采用直徑1.2mm以上的焊絲。(1)焊絲直徑2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊接電流的大小應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊絲直徑、焊接位置及熔滴過(guò)渡形式來(lái)確定。焊接電流越大,焊縫厚度、焊縫寬度及余高都相應(yīng)增加。(2)焊接電流2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。電弧電壓必須與焊接電流配合恰當(dāng),否則會(huì)影響到焊縫成形及焊接過(guò)程的穩(wěn)定性。電弧電壓隨著焊接電流的增加而增大。(3)電弧電壓2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。在一定的焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓條件下,隨著焊速增加,焊縫寬度與焊縫厚度減小。焊速過(guò)快,不僅氣體保護(hù)效果變差,可能出現(xiàn)氣孔,而且還易產(chǎn)生咬邊及未熔合等缺陷;但焊速成過(guò)慢,則焊接生產(chǎn)率降低,焊接變形增大。一般CO2半自動(dòng)焊時(shí)的焊接速度在15m/h~40m/h。(4)焊接速度2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊絲伸出長(zhǎng)度取決于焊絲直徑,一般約等于焊絲直徑的10倍,且不超過(guò)15mm。伸出長(zhǎng)度過(guò)大,焊絲會(huì)成段熔斷,飛濺嚴(yán)重,氣體保護(hù)效果差;過(guò)小,不但易造成飛濺物堵塞噴嘴,影響保護(hù)效果,也影響焊工視線。(5)焊絲伸出長(zhǎng)度2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。CO2氣體流量應(yīng)根據(jù)焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度及噴嘴直徑等選擇。氣體流量過(guò)小電弧不穩(wěn),有密集氣孔產(chǎn)生,焊縫表面易被氧化成深褐色;氣體流量過(guò)大會(huì)出現(xiàn)氣體紊流,也會(huì)產(chǎn)生氣孔,焊縫表面呈淺褐色。(6)CO2氣體流量2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。
為了減少飛濺,保證焊接電弧的穩(wěn)定性,CO2焊應(yīng)選用直流反接。焊接回路的電感值應(yīng)根據(jù)焊絲直徑和電弧電壓來(lái)選擇。(7)電源極性與回路電感2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。由于CO2焊,焊絲直徑較細(xì),電流密度大,電弧穿透力強(qiáng),電弧熱量集中,一般對(duì)于12mm以下的焊件不開(kāi)坡口也可焊透,對(duì)于必須開(kāi)坡口的焊件,一般坡口角度可由焊條電弧焊的60°左右減為30°~40°,鈍邊可相應(yīng)增大2mm~3mm,根部間隙可相應(yīng)減少1mm~2mm。(8)裝配間隙及坡口尺寸2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。噴嘴與焊件間的距離應(yīng)根據(jù)焊接電流來(lái)選擇。(9)噴嘴至焊件的距離圖2-27噴嘴至焊件的距離與焊接電流的關(guān)系2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊槍傾角也是不容忽視的因素,焊槍傾角過(guò)大(如前傾角大于25°)時(shí),將加大熔寬并減少熔深,還會(huì)增加飛濺。當(dāng)焊槍與焊件成后傾角時(shí)(電弧指向已焊焊縫),焊縫窄,熔深較大,余高較高。焊槍傾角對(duì)焊縫成形的影響如圖2-28所示。(9)焊槍傾角2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊5.CO2氣體保護(hù)焊的工藝CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。(9)焊槍傾角圖2-28焊槍傾角對(duì)焊縫成形的影響2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊
熔化極惰性氣體保護(hù)焊一般是采用氬氣或氬氣和氦氣的混合氣體作為保護(hù)進(jìn)行焊接的。所以熔化極惰性氣體保護(hù)焊通常指的是熔化極氬弧焊。熔化極氬弧焊一般不采用短路過(guò)渡或滴狀過(guò)渡形式而多采用噴射過(guò)渡的形式。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊1.熔化極氬弧焊的原理熔化極氬弧焊采用焊絲作電極,在氬氣保護(hù)下,電弧在焊絲與焊件之間燃燒。焊絲連續(xù)送給并不斷熔化,而熔化的熔滴也不斷向熔池過(guò)渡,與液態(tài)的焊件金屬熔合,經(jīng)冷卻凝固后形成焊縫。分類(lèi)(按其操作方式分)熔化極半自動(dòng)氬弧熔化極自動(dòng)氬弧焊2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊2.熔化極氬弧焊的設(shè)備熔化極氬弧焊設(shè)備與CO2焊基本相同,主要是由焊接電源、供氣系統(tǒng)、送絲機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、半自動(dòng)焊槍、冷卻系統(tǒng)等部分組成。
我國(guó)定型生產(chǎn)的熔化極半自動(dòng)氬弧焊機(jī)有NBA系列,如NBA1-500型等,熔化極自動(dòng)氬弧焊機(jī)有NZA系列,如NZA-1000型等。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊3.熔化極氬弧焊的特點(diǎn)熔化極氬弧焊與CO2焊、鎢極氬弧焊相比有以下特點(diǎn):
由于采用惰性氣體作為保護(hù)氣體,保護(hù)氣體不與金屬起化學(xué)反應(yīng),合金元素不會(huì)氧化燒損,而且也不溶解于金屬。因此保護(hù)效果好,且飛濺極少,能獲得較為純凈及高質(zhì)量的焊縫。1)焊縫質(zhì)量高2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊3.熔化極氬弧焊的特點(diǎn)熔化極氬弧焊與CO2焊、鎢極氬弧焊相比有以下特點(diǎn):幾乎所有的金屬材料都有可以進(jìn)行焊接,特別適宜焊接化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬和合金。由于近年來(lái)對(duì)于碳鋼和低合金鋼等鋼鐵材料,更多采用熔化極活性混合氣體保護(hù)焊。因此熔化極氬弧焊主要用于鋁、鎂、鈦、銅及其合金和不銹鋼及耐熱鋼等材料的焊接,有時(shí)還可用于焊接結(jié)構(gòu)的打底焊。不僅能焊薄板也能焊厚板,特別適用于中等和大厚度焊件的焊接。2)焊接范圍很廣2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊3.熔化極氬弧焊的特點(diǎn)熔化極氬弧焊與CO2焊、鎢極氬弧焊相比有以下特點(diǎn):
由于用焊絲作為電極,克服了鎢極氬弧焊鎢極的熔化和燒損的限制,焊接電流可大大提高,焊縫厚度大,焊絲熔敷速度快,所以一次焊接的焊縫厚度顯著增加。例如鋁及鋁合金,當(dāng)焊接電流為450A~470A時(shí),焊縫的厚度可達(dá)15~20mm。且采用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊,具有較高的焊接生產(chǎn)率,并改善了勞動(dòng)條件。3)焊接效率高2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊3.熔化極氬弧焊的特點(diǎn)熔化極氬弧焊與CO2焊、鎢極氬弧焊相比有以下特點(diǎn):
無(wú)脫氧去氫作用,對(duì)焊絲和母材上的油、銹敏感,易產(chǎn)生氣孔等缺陷,所以對(duì)焊絲和母材表面清理嚴(yán)格。由于采用氬氣或氦氣,焊接成本相對(duì)較高。缺點(diǎn)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.5熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊4.熔化極氬焊的焊接工藝
熔化極氬弧焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、噴嘴直徑、氬氣流量等。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)1.熔化極活性氣體保護(hù)焊的原理
熔化極活性氣體保護(hù)焊,是采用在惰性氣體氬(Ar)中加入少量的氧化性氣體(CO2、O2或其混合氣體)的混合氣體作為保護(hù)氣體的一種熔化極氣體保護(hù)焊方法,簡(jiǎn)稱(chēng)為MAG焊。由于混合氣體中氬氣所占比例大,又常稱(chēng)為富氬混合氣體保護(hù)焊?,F(xiàn)常用氬(Ar)與CO2混合氣體來(lái)焊接碳鋼及低合金鋼。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)熔化極活性氣體保護(hù)焊除了具有一般氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)外,與純氬弧焊、純CO2焊相比還具有以下特點(diǎn):
①熔化極活性氣體保護(hù)焊的熔池、熔滴溫度比純氬弧焊高,電流密度大,所以熔深大,焊縫厚度大,并且焊絲熔化速度快,熔敷效率高,有利于提高焊接生產(chǎn)率。(1)與純氬氣保護(hù)焊相比2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)熔化極活性氣體保護(hù)焊除了具有一般氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)外,與純氬弧焊、純CO2焊相比還具有以下特點(diǎn):
②由于具有一定的氧化性,克服了純氬保護(hù)時(shí)表面張力大、液態(tài)金屬粘稠、易咬邊及斑點(diǎn)漂移等問(wèn)題。同時(shí)改善了焊縫成形,由純氬的指狀(蘑菇)熔深成形改變?yōu)樯顖A弧狀成形,接頭的力學(xué)性能好。(1)與純氬氣保護(hù)焊相比2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)熔化極活性氣體保護(hù)焊除了具有一般氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)外,與純氬弧焊、純CO2焊相比還具有以下特點(diǎn):
③由于加入一定量的較便宜的CO2氣體,降低了焊接成本,但CO2的加入提高了產(chǎn)生噴射過(guò)渡的臨界電流,引起熔滴和熔池金屬的氧化及合金元素的燒損。(1)與純氬氣保護(hù)焊相比2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)熔化極活性氣體保護(hù)焊除了具有一般氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)外,與純氬弧焊、純CO2焊相比還具有以下特點(diǎn):
①由于電弧溫度高,易形成噴射過(guò)渡,故電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺減小,熔敷系數(shù)提高,節(jié)省焊接材料,焊接生產(chǎn)率提高。(2)與純CO2氣體保護(hù)焊相比2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)熔化極活性氣體保護(hù)焊除了具有一般氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)外,與純氬弧焊、純CO2焊相比還具有以下特點(diǎn):
②由于大部分氣體為惰性的氬氣,對(duì)熔池的保護(hù)性能較好,焊縫氣孔產(chǎn)生機(jī)率下降,力學(xué)性能有所提高。(2)與純CO2氣體保護(hù)焊相比2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)熔化極活性氣體保護(hù)焊除了具有一般氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)外,與純氬弧焊、純CO2焊相比還具有以下特點(diǎn):
③與純CO2焊相比,焊縫成形好,焊縫平緩,焊波細(xì)密、均勻美觀,但經(jīng)濟(jì)方面不如CO2焊,成本較CO2焊高。(2)與純CO2氣體保護(hù)焊相比2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)3.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備
熔化極活性氣體保護(hù)焊設(shè)備如圖2-23所示。與CO2氣保護(hù)焊設(shè)備類(lèi)似,它只是在CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備系統(tǒng)中加入了氬氣源和氣體混合配比器而已。1-Ar氣瓶2-Co2氣瓶3-干燥器
4-送絲小車(chē)5-焊接電源
6-混合氣體配比器7-焊槍
8、9-減壓流量計(jì)圖2-23MAG焊設(shè)備組成示意圖2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.6熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)4.熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接參數(shù)
正確地選擇焊接參數(shù)是獲得高生產(chǎn)率和高質(zhì)量焊縫的先決條件。熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接參數(shù)主要有焊絲的選擇、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源種類(lèi)極性等。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)是使用純鎢或活化鎢(釷鎢、鈰鎢等)作電極的惰性氣體保護(hù)焊。TIG焊一般采用氬氣作保護(hù)氣體,故稱(chēng)鎢極氬弧焊。由于鎢極本向不熔化只起發(fā)射電子產(chǎn)生電弧的作用,故也稱(chēng)不熔化極氬弧焊,TIG焊如圖2-24所示。圖2-24TIG焊2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)1.TIG焊的工作原理及分類(lèi)TIG焊是利用鎢極)與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱,來(lái)熔化附加的填充焊絲或自動(dòng)給送的焊絲(也可不加填充焊絲)及基本金屬形成熔池而形成焊縫的。焊接時(shí),氬氣流從焊槍噴嘴中連續(xù)噴出,在電弧區(qū)形成嚴(yán)密的保護(hù)氣層,將電極和金屬熔池與空氣隔離,以形成優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。TIG焊工作原理如圖2-25所示。圖2-25TIG焊工作原理2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)1.TIG焊的工作原理及分類(lèi)按電流種類(lèi)分直流TIG焊交流TIG焊脈沖TIG焊按操作方式分手工TIG焊自動(dòng)TIG焊在實(shí)際生產(chǎn)中,手工TIG焊應(yīng)用最廣。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)2.TIG焊的焊接材料TIG焊材料鎢極焊絲保護(hù)氣體2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)2.TIG焊的焊接材料TIG焊時(shí),鎢極的作用是傳導(dǎo)電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。所以要求鎢極具有較大的許用電流,熔點(diǎn)高、損耗小,引弧和穩(wěn)弧性能好等特性。常用的鎢極有純鎢極、釷鎢極和鈰鎢極三種,它們的牌號(hào)、特點(diǎn)見(jiàn)表2-1。(1)鎢極2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)2.TIG焊的焊接材料表2-1常用鎢極的牌號(hào)、特點(diǎn)鎢極種類(lèi)常用牌號(hào)特點(diǎn)純鎢極W1、W2熔點(diǎn)高達(dá)3400℃,沸點(diǎn)約為5900℃,基本上能滿足焊接過(guò)程的要求,但電流承載能力低,空載電壓高,目前已很少使用。釷鎢極WTh-7WTh-10WTh-15在純鎢中加入1~2%的氧化釷(ThO2),顯著提高了鎢極電子發(fā)射能力。與純鎢極相比,引弧容易,電弧穩(wěn)定;不易燒損,使用壽命長(zhǎng);電弧穩(wěn)定但成本比較高,且有微量放射性,必須加強(qiáng)勞動(dòng)防護(hù)。鈰鎢極WCe-10WCe-15WCe-20在純鎢中加入2%的氧化鈰(CeO)。與釷鎢極相比,引弧容易、電弧穩(wěn)定;許用電流密度大;電極燒損小,使用壽命長(zhǎng);幾乎沒(méi)有放射性,是一種理想的電極材料。(1)鎢極2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)2.TIG焊的焊接材料
為了使用方便,鎢極的一端常涂有顏色,以便識(shí)別。例如,釷鎢極涂紅色,鈰鎢極涂灰色,純鎢極涂綠色。常用的鎢極直徑為0.5、1.0、1.6、2.0、2.5、3.2、4.0、5.0等規(guī)格鎢極使用前應(yīng)修磨成一定形狀和尺寸。鎢極與鎢極磨尖機(jī)如圖2-26所示。(1)鎢極圖2-26鎢極及鎢極磨尖機(jī)a)
鎢極b)鎢極磨尖機(jī)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)2.TIG焊的焊接材料(1)鎢極鈰鎢極牌號(hào)意義如下:2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)2.TIG焊的焊接材料(2)焊絲
焊絲選用的原則是熔敷金屬化學(xué)成分或力學(xué)性能與被焊材料相當(dāng)。氬弧焊用焊絲主要分鋼焊絲和非鐵金屬焊絲兩大類(lèi)。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)2.TIG焊的焊接材料(3)保護(hù)氣體
TIG焊的保護(hù)氣體大致有氬氣、氦氣及氬-氫和氬-氦的混合氣體三種,使用最廣的是氬氣。氦氣由于比較稀缺,提煉困難,價(jià)格昂貴,國(guó)內(nèi)極少使用。氬-氫和氬-氦的混合氣體,氬-氫僅限于不銹鋼、鎳及鎳-銅合金焊接。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)3.TIG焊設(shè)備手工鎢極氬弧焊設(shè)備包括電源、焊槍、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分,如圖2-27所示。1234圖2-27手工鎢極氬弧焊設(shè)備示意圖1-流量計(jì)2-氬氣瓶3-電源4-填充金屬5-工件6-焊槍2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)3.TIG焊設(shè)備(1)電源
電源也稱(chēng)焊機(jī),有交流電源、直流電源、交直流電源及脈沖電源等。由于氬氣的電離能較高,難以電離,引燃電弧困難,但又不宜使用提高空載電壓的方法,所以鎢極氬弧焊必須使用高頻振蕩器來(lái)引燃電弧。對(duì)于交流電源,由于電流每秒有100次經(jīng)過(guò)零點(diǎn),電弧不穩(wěn),故還需使用脈沖穩(wěn)弧器,以保證重復(fù)引燃電弧并穩(wěn)弧。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)3.TIG焊設(shè)備(2)焊槍
鎢極氬弧焊焊槍的作用是夾持電極、導(dǎo)電和輸送氬氣流。氬弧焊槍分為氣冷式焊槍?zhuān)≦Q系列)和水冷式焊槍?zhuān)≦S系列)。氣冷式焊槍使用方便,但限于小電流(I=100A)焊接使用;水冷式焊槍適宜大電流(I>100A)和自動(dòng)焊接使用。焊槍的外形如圖2-28所示。圖2-28氬弧焊焊槍焊槍一般由槍體、噴嘴、電極夾持機(jī)構(gòu)、電纜、氬氣輸入管、水管和開(kāi)關(guān)及按鈕組成。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)3.TIG焊設(shè)備(3)供氣系統(tǒng)鎢極氬弧焊的供氣系統(tǒng)由氬氣瓶、減壓器、流量計(jì)和電磁閥組成。減壓器用以減壓和調(diào)壓。流量計(jì)是用來(lái)調(diào)節(jié)和測(cè)量氬氣流量的大小,現(xiàn)常將減壓器與流量計(jì)制成一體,成為氬氣流量調(diào)節(jié)器,如圖2-29所示。電磁氣閥是控制氣體通斷裝置。圖2-29氬氣流量調(diào)節(jié)器2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)3.TIG焊設(shè)備(4)冷卻系統(tǒng)一般選用的最大焊接電流在150A以上時(shí),必須通水來(lái)冷卻焊槍和電極。冷卻水接通并有一定壓力后,才能起動(dòng)焊接設(shè)備,通常在鎢極氬弧焊設(shè)備中用水壓開(kāi)關(guān)或手動(dòng)來(lái)控制水流量。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)3.TIG焊設(shè)備(5)控制系統(tǒng)鎢極氬弧焊的控制系統(tǒng)是通過(guò)控制線路,對(duì)供電、供氣、引弧與穩(wěn)弧等各個(gè)階段的動(dòng)作程序?qū)崿F(xiàn)控制。圖2-30為交流手工鎢極氬弧焊的控制程序方框圖。圖2-30交流手工鎢極氬弧焊控制程序2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)4.TIG特點(diǎn)TIG焊除具有氣體保護(hù)焊共有的特點(diǎn)外,還有一些特點(diǎn),其特點(diǎn)和應(yīng)用如下:2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)4.TIG特點(diǎn)
氬氣是惰性氣體,不與金屬起化學(xué)反應(yīng),合金元素不會(huì)氧化燒損,而且也不溶解于金屬。焊接過(guò)程基本上是金屬熔化和結(jié)晶的簡(jiǎn)單過(guò)程,因此保護(hù)效果好,能獲得高質(zhì)量的焊縫。(1)焊接質(zhì)量好2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)4.TIG特點(diǎn)
采用氬氣保護(hù)無(wú)熔渣,填充焊絲不通過(guò)電流不產(chǎn)生飛濺,焊縫成形美觀;電弧穩(wěn)定性好,即使在很小的電流(<10A)下仍能穩(wěn)定燃燒,且熱源和填充焊絲可分別控制,熱輸入容易調(diào)節(jié),所以特別適合薄件、超薄件(0.1mm)及全位置焊接(如管道對(duì)接)。(2)適應(yīng)能力強(qiáng)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)4.TIG特點(diǎn)
TIG焊幾乎可焊接除熔點(diǎn)非常低的鉛、錫以外的所有的金屬和合金,特別適宜焊接化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬和合金。常用于鋁、鎂、鈦、銅及其合金和不銹鋼、耐熱鋼及難熔活潑金屬(如鋯、鉭、等鉬)等材料的焊接。由于容易實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形,有時(shí)還可用于焊接結(jié)構(gòu)的打底焊。(3)焊接范圍廣2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)4.TIG特點(diǎn)
由于用鎢作電極,承載電流能力較差,焊縫易受鎢的污染。因而TIG焊使用電流較小,電弧功率較低,焊縫熔深淺,熔敷速度小,僅適用于焊件厚度小于6mm的焊件焊接,且大多采用手工焊,焊接效率低。(4)焊接效率低2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)4.TIG特點(diǎn)
由于使用氬氣等惰性氣體,焊接成本高,常用于質(zhì)量要求較高焊縫及難焊金屬的焊接。(5)焊接成本較高2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.7鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)5.TIG的焊接工藝參數(shù)
TIG焊的焊接參數(shù)主要有:電源種類(lèi)和極性、鎢極直徑、焊接電流、電弧電壓、氬氣流量、焊接速度和噴嘴直徑等。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法
焊接方法的種類(lèi)很多,除了焊接生產(chǎn)中常用的焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)電弧焊、等離子弧焊與切割、電阻焊外,還有一些適合于特殊焊接結(jié)構(gòu)的焊接方法,如電渣焊、釬焊等。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法定義:利用熔點(diǎn)比母材(被釬焊材料)熔點(diǎn)低的填充金屬(稱(chēng)為釬料或焊料),在低于母材熔點(diǎn)、高于釬料熔點(diǎn)的溫度下,利用液態(tài)釬料在母材表面潤(rùn)濕、鋪展和在母材間隙中填縫,與母材相互溶解與擴(kuò)散,而實(shí)現(xiàn)零件間的連接的焊接方法。較之熔焊,釬焊時(shí)母材不熔化,僅釬料熔化;較之壓焊,釬焊時(shí)不對(duì)焊件施加壓力。1、釬焊圖2-31激光釬焊示意圖2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法1、釬焊
表面清洗好的工件以搭接型式裝配在一起,把釬料放在接頭間隙附近或接頭間隙之間。當(dāng)工件與釬料被加熱到稍高于釬料熔點(diǎn)溫度后,釬料熔化(工件未熔化),并借助毛細(xì)管作用被吸入和充滿固態(tài)工件間隙之間,液態(tài)釬料與工件金屬相互擴(kuò)散溶解,冷疑后即形成釬焊接頭。(2)釬焊過(guò)程2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法1、釬焊①釬焊加熱溫度較低,接頭光滑平整,組織和機(jī)械性能變化小,變形小,工件尺寸精確。②可焊異種金屬,也可焊異種材料,且對(duì)工件厚度差無(wú)嚴(yán)格限制。⑶有些釬焊方法可同時(shí)焊多焊件、多接頭,生產(chǎn)率很高。③釬焊設(shè)備簡(jiǎn)單,生產(chǎn)投資費(fèi)用少。④接頭強(qiáng)度低,耐熱性差,且焊前清整要求嚴(yán)格,釬料價(jià)格較貴。(3)釬焊特點(diǎn)2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法1、釬焊
釬焊不適于一般鋼結(jié)構(gòu)和重載、動(dòng)載機(jī)件的焊接。主要用于制造精密儀表、電氣零部件、異種金屬構(gòu)件以及復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)。例如:制造機(jī)械加工用的各種刀具特別是硬質(zhì)合金刀具,鉆探、采掘用的鉆具,各種導(dǎo)管和容器,汽車(chē)拖拉機(jī)的水箱,各種用途的不同材料不同結(jié)構(gòu)形式的換熱器,電機(jī)部件以及汽輪機(jī)的葉片和拉筋等構(gòu)件的制造廣泛采用釬焊技術(shù)。在輕工業(yè)生產(chǎn)中,從醫(yī)療器械、金屬植入假體、樂(lè)器到家用電器、炊具、自行車(chē),都大量采用釬焊技術(shù)。對(duì)于電子工業(yè)和儀表制造業(yè),在很大范圍內(nèi)釬焊時(shí)唯一可行的鏈接方法,如在元器件生產(chǎn)中大量涉及金屬與陶瓷、玻璃等非金屬的連接問(wèn)題,及在布線連接中必須防止加熱對(duì)元器件的損害,這些都有賴(lài)于釬焊技術(shù)。在核電站和船舶核動(dòng)力裝置中,燃料元件定位架,換熱器、中子探測(cè)器等重要部件也常采用釬焊結(jié)構(gòu),如圖2-32釬焊應(yīng)用實(shí)例。(4)釬焊應(yīng)用2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法1、釬焊(4)釬焊應(yīng)用圖2-32釬焊應(yīng)用實(shí)例32.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法1、釬焊(5)釬焊的發(fā)展釬焊是人類(lèi)最早使用的材料連接方法之一,在人類(lèi)尚未開(kāi)始使用鐵器時(shí),就已經(jīng)發(fā)明用釬焊來(lái)鏈接金屬。盡管釬焊技術(shù)出現(xiàn)較早,但很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有得到大的發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)后,其發(fā)展也遠(yuǎn)落后于熔焊技術(shù)。直到20世界30年代,在冶金和化工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,釬焊技術(shù)才有了較快發(fā)展,并逐漸成為一種獨(dú)立的工業(yè)生產(chǎn)記述尤其是二次世界大戰(zhàn)后,由于航空、航天、核能、電子等新技術(shù)的發(fā)展,新材料、新結(jié)構(gòu)形式的采用,對(duì)連接技術(shù)提出了更高的要求,釬焊技術(shù)因此受到了更大的重視,迅速的發(fā)展起來(lái),出現(xiàn)了許多新的釬焊方法,其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法2、電渣焊(1)定義:利用電流通過(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,如圖2-33所示。電渣焊主要有熔嘴電渣焊、非熔嘴電渣焊、絲極電渣焊、板極電渣焊等。圖2-33電渣焊2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法2、電渣焊(2)電渣焊的過(guò)程
在開(kāi)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。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法2、電渣焊(3)電渣焊的特點(diǎn)①生產(chǎn)率高②經(jīng)濟(jì)效果好③宜在垂直位置焊接④焊縫缺陷少⑤焊接接頭晶粒粗大2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法2、電渣焊(4)電渣焊的應(yīng)用
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。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法3、碳弧氣刨碳弧氣刨是使用石墨棒與刨件間產(chǎn)生電弧將金屬熔化,并用壓縮空氣將其吹掉,實(shí)現(xiàn)在金屬表面上加工溝槽的方法,如圖2-34為用碳弧氣刨對(duì)焊道進(jìn)行清根。圖2-34用碳弧氣刨對(duì)焊道進(jìn)行清根2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法3、碳弧氣刨碳弧氣刨的特點(diǎn)是:(1)碳弧氣刨比采用風(fēng)鏟可提高生產(chǎn)率10倍,在仰位或豎位進(jìn)出時(shí)更具有優(yōu)越性。(2)與風(fēng)鏟比較,噪聲較小,并減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。(3)在對(duì)封底焊進(jìn)行碳弧氣刨挑焊根時(shí),易發(fā)現(xiàn)細(xì)小缺陷,并可克服風(fēng)鏟由于位置狹窄而無(wú)法使用的缺點(diǎn)。(4)碳弧氣刨也有一些缺點(diǎn):如產(chǎn)生煙霧,噪音較大,粉塵污染,弧光輻射等。2.1推陳出新---焊接方法、設(shè)備和材料2.1.8其他焊接方法3、碳弧氣刨
碳弧氣刨?gòu)V泛應(yīng)用于清理焊根,清除焊縫缺陷,開(kāi)焊接坡口
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