焊接知識(shí)講義PPT課件

1、二、常用熔焊方法二、常用熔焊方法 1、焊條電弧焊焊條電弧焊 用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，稱(chēng)為手工焊條電弧焊，簡(jiǎn)稱(chēng)手弧焊。2、氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 是用外加氣體作為電弧介質(zhì)，并保護(hù)電弧、金屬熔滴、焊接熔池和焊接區(qū)高溫金屬的電弧焊方法。在生產(chǎn)中常用的外加氣體有氬氣、氦氣、二氧化碳?xì)?、氬加二氧化碳和氧的混合氣體，氬和二氧化碳的混合氣體等，分為熔化極和非熔化極兩種。 第1頁(yè)/共26頁(yè)焊條電弧焊焊條電弧焊 第2頁(yè)/共26頁(yè)氬氬弧弧焊焊 第3頁(yè)/共26頁(yè)埋弧焊埋弧焊 第4頁(yè)/共26頁(yè)管頭氬弧自動(dòng)焊管頭氬弧自動(dòng)焊 第5頁(yè)/共26頁(yè)佳隆產(chǎn)品的焊縫大誠(chéng)恒業(yè)產(chǎn)品的焊縫第6頁(yè)/共26頁(yè)三、電弧焊、氬弧焊和三

2、、電弧焊、氬弧焊和CO2氣保焊氣保焊的的對(duì)比對(duì)比焊條電弧焊條電弧焊焊：優(yōu)點(diǎn)：1、設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，維護(hù)方便，焊接操作時(shí)不需要復(fù)雜的輔助設(shè)備。 2、不需要輔助氣體防護(hù)，并且具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力，風(fēng)速要求小于10m/s 。 3、操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，凡焊條能夠到達(dá)的地方都能進(jìn)行焊接。 4、應(yīng)用范圍廣，可以焊接工業(yè)應(yīng)用中的大多數(shù)金屬。此外，焊條電弧焊還可以進(jìn)行異種金 屬的焊接及金屬材料的堆焊。缺點(diǎn)：1、焊條電弧焊的焊縫質(zhì)量除通過(guò)調(diào)節(jié)焊接電源、焊條、焊接工藝參數(shù)外，還依賴(lài)于焊工的 操作技巧和經(jīng)驗(yàn)。 2、焊工勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)條件差。焊接時(shí)，焊工始終在高溫烘烤和有毒煙塵環(huán)境中進(jìn)行手 工操作及眼睛觀察。 3、

3、生產(chǎn)效率低，焊條電弧焊使用的焊接電流較小，需要經(jīng)常更換焊條，且要清理焊渣和飛 濺。 4、不適于焊接薄板，所焊的焊件內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋傾向比較大。使用范圍：焊條電弧焊可進(jìn)行平焊、橫焊、立焊、仰焊多位置焊接，可以在任何有電源的地方進(jìn)行 操作。第7頁(yè)/共26頁(yè)氬弧氬弧焊焊：優(yōu)點(diǎn)：1、氬氣保護(hù)可隔絕空氣中氧氣、氮?dú)狻錃獾葘?duì)電弧和熔池產(chǎn)生的不良影響，減少合金元素 的燒損，以得到致密、無(wú)飛濺、質(zhì)量高的焊接接頭；焊縫根部能得到良好的熔透性，而且 透度均勻，表面光滑、整齊。不存在一般焊條電弧焊時(shí)容易產(chǎn)生的焊瘤、未焊透和凹陷等 缺陷。 2、氬弧焊的電弧燃燒穩(wěn)定，熱量集中，熱影響區(qū)窄，所焊的焊件應(yīng)力、變形、裂紋

4、傾向小。 3、在管道的第一層焊接中，手工氬弧焊為連弧焊，而焊條電弧焊為斷弧焊，因此手工氬弧焊 可提高效率。在第二層電弧焊蓋面時(shí)，平滑整齊的氬弧焊打底層非常利于電弧焊蓋面，能 保證層間良好地熔合，尤其在小直徑管的焊接中，效率更顯著。 4、電極損耗小，弧長(zhǎng)容易保持，焊接時(shí)無(wú)熔劑、涂藥層，所以容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 5、氬弧焊幾乎能焊接所有金屬，特別是一些難熔金屬、易氧化金屬，如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁 等及其合金； 6、不受焊件位置限制，可進(jìn)行全位置焊接。缺點(diǎn)：1、焊接成本較高。 2、焊接時(shí)需有防風(fēng)措施，風(fēng)速需小于2m/s 。 3、氬弧焊的電流密度大，發(fā)出的光比較強(qiáng)烈，它的電弧產(chǎn)生的紫外線輻射，約為普

5、通焊條電弧焊 的530倍，紅外線約為焊條電弧焊的11.5倍，在焊接時(shí)產(chǎn)生的臭氧含量較高，因此，盡量選 擇空氣流通較好的地方施工,不然對(duì)身體有很大的傷害。使用范圍：適用于重要結(jié)構(gòu)、薄板焊接、單面焊雙面成形等。采用氬弧焊打底工藝，可以得到優(yōu)質(zhì)的焊接 接頭，在鍋爐、過(guò)熱器、省煤器等焊接中，接頭質(zhì)量?jī)?yōu)良，經(jīng)射線探傷，焊縫級(jí)別均在級(jí)以 上。第8頁(yè)/共26頁(yè)CO2CO2氣保氣保焊焊：優(yōu)點(diǎn)：1、焊接生產(chǎn)率高。由于焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接時(shí)焊接電流密度大，焊絲的熔化效率高，所以熔敷速度 高。焊接生產(chǎn)率比手弧焊高23倍。 2、焊接成本低。由于氣體和焊絲的價(jià)格低廉，對(duì)于焊前的生產(chǎn)準(zhǔn)備要求不髙，焊后清理和校正的工 時(shí)少，

6、所以成本低。 3、焊接變形小。由于電弧熱量集中、線能量低和CO2氣體具有較強(qiáng)的冷卻作用，使焊件受熱面積小， 特別是焊接薄板時(shí)，變形很小。 4、對(duì)油、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較低。 5、應(yīng)用范圍廣?？梢院附颖“濉⒑癜逡约叭恢玫暮附拥?。 6、操作性好，具有手弧焊那樣的靈活性。缺點(diǎn)：1、與手孤焊相比設(shè)備較復(fù)雜，易出現(xiàn)故障。 2、抗風(fēng)能力差，給室外焊接作業(yè)帶來(lái)一定困難。 3、弧光較強(qiáng)，必須注意勞動(dòng)保護(hù)。 4、與手弧焊和氬弧焊相比，焊縫成形不夠美觀，焊接飛濺較大。 5、二氧化碳是氧化性氣體，焊接后焊縫氧化嚴(yán)重，焊縫成形也不好，影響接頭的外觀，同時(shí)還會(huì)使 接頭耐腐蝕性能變差，焊接溶深和強(qiáng)度沒(méi)有手工焊和氬弧焊好

7、。 CO2氣保焊目前在壓力容器行業(yè)用的不是太廣泛，一般不會(huì)用CO2氣保焊焊接不銹鋼，其主要用來(lái)焊接碳鋼的非受壓件。 第9頁(yè)/共26頁(yè)四四、焊接電弧的極性及其應(yīng)用焊接電弧的極性及其應(yīng)用 電弧是由焊接電源供給的具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。 當(dāng)采用直流電源時(shí)，焊接電弧極性有正接和反接兩種：焊接時(shí)焊件接電源正極，工件接電源負(fù)極稱(chēng)為正接；焊件接電源負(fù)極，工件接電源正極稱(chēng)為反接。（交流電源不存在正反接） 手工手工電弧電弧焊：焊：對(duì)于酸性焊條來(lái)說(shuō)，可采用交流電源也可采用直流電源。采用直流電源時(shí)，焊接厚板一般采用正接，因?yàn)殛?yáng)極區(qū)溫度比陰極區(qū)高，可以獲得較大的熔

8、深；焊接薄板時(shí)，采用直流反接，對(duì)防止燒穿有利；堆焊時(shí)，采用反接其目的是增加焊條的熔化速度，減少母材的熔深，有利于降低母材對(duì)堆焊層的稀釋。對(duì)于堿性焊條（低氫鈉型焊條）采用直流反接，電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺少，而且焊接時(shí)聲音較平靜均勻。 鎢極氬弧鎢極氬弧焊焊：一般都采用直流正接，電弧比較穩(wěn)定，鎢極壽命長(zhǎng)；采用反接時(shí)，鎢極因過(guò)熱而損失嚴(yán)重，使用壽命短。 第10頁(yè)/共26頁(yè)五、五、焊接電流焊接電流、電壓、焊接速度對(duì)焊縫的影響、電壓、焊接速度對(duì)焊縫的影響 焊接電流、電壓、焊接速度是決定焊縫尺寸的主要能量參數(shù)，線能量的計(jì)算公式： q = IU/v 式中：q線能量 J/cm I焊接電流 A U電弧電壓 V v焊接

9、速度 cm/s 焊接電流的大小對(duì)焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率的影響很大。焊接電流主要影響熔深的大小。電流過(guò)小，電弧不穩(wěn)定，熔深小，易造成未焊透和夾渣等缺陷，而且生產(chǎn)率低；電流過(guò)大，則焊縫容易產(chǎn)生咬邊和燒穿等缺陷，同時(shí)引起嚴(yán)重飛濺。因此，焊接電流必須選得適當(dāng)，一般可根據(jù)焊條直徑進(jìn)行選擇（3040倍焊條直徑），再根據(jù)焊縫位置、接頭形式、焊接層次、焊件厚度等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 電弧電壓是由弧長(zhǎng)決定的，電弧長(zhǎng)，電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低。電弧電壓的大小主要影響焊縫的熔寬。焊接過(guò)程中電弧不宜過(guò)長(zhǎng)，否則，電弧燃燒不穩(wěn)定，增加金屬的飛濺，而且還會(huì)由于空氣的侵入，使焊縫產(chǎn)生氣孔。因此，焊接時(shí)力求使用短電弧，一般要

10、求電弧長(zhǎng)度不超過(guò)焊條直徑。 焊接速度的大小直接關(guān)系到焊接的生產(chǎn)率。為了獲得最大的焊接速度，應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下，采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時(shí)還應(yīng)按具體情況適當(dāng)調(diào)整焊接速度，盡量保證焊縫高低和寬窄的一致。 第11頁(yè)/共26頁(yè)六、焊接接頭形式六、焊接接頭形式 焊接接頭指兩個(gè)或兩個(gè)以上零件用焊接方法連接的接頭，包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。 影響焊接接頭性能的因素：1、焊接材料的選擇 根據(jù)母材性能按照等性能原則選擇焊材。2、焊接方法的選擇 不同焊接方法的熱源，其溫度高低和熱量集中程度不同，因此，熱影響區(qū)的 大小和焊接接頭的組織粗細(xì)都不相同，接頭的性能也就不同。3、焊接規(guī)范參數(shù) 焊接線能量綜合體

11、現(xiàn)了焊接規(guī)范參數(shù)對(duì)接頭性能的影響，應(yīng)采用小線能量焊接， 以獲得細(xì)小的結(jié)晶組織，提高接頭的機(jī)械性能和抗裂性能。焊接接頭的基本形式有四種：對(duì)接接頭、搭接接頭、T形接頭和角接接頭，形式如下圖。 對(duì)接接頭角接接頭搭接接頭T型接頭第12頁(yè)/共26頁(yè)七、焊接七、焊接坡坡口的選擇口的選擇 焊接坡口的作用主要有以下三點(diǎn)：1、保證較厚板材或其他結(jié)構(gòu)能夠焊透、融合好。2、調(diào)整焊接熱量輸入。3、提高焊縫接頭強(qiáng)度。 在保證焊接質(zhì)量的前提下，焊接坡口設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：1、焊縫填充金屬盡量少。2、焊接工作量盡量少，且操作方便。3、合理選擇坡口角度、鈍邊高、根部間隙等結(jié)構(gòu)尺寸，使之有利于坡口加工及焊透， 以減少缺陷產(chǎn)生。

12、4、焊縫外形應(yīng)連續(xù)、圓滑，減少應(yīng)力集中。第13頁(yè)/共26頁(yè) 對(duì)接焊縫的受力好于角焊縫，開(kāi)了坡口，則焊縫的一部分變成了對(duì)接形式，受力好。且如不開(kāi)坡口或者開(kāi)了坡口未焊透，則焊縫根部相當(dāng)于有了裂紋，設(shè)備使用過(guò)程中焊縫容易拉裂。散熱器封蓋與管板的角焊縫建議都開(kāi)坡口，詳見(jiàn)下圖。 接管與封蓋的連接，可選擇如下截面為全焊透的焊接接頭，左圖為用氬弧焊打底后手工焊蓋面，右圖為全手工焊焊接后背面清根后再封底焊。第14頁(yè)/共26頁(yè) 換熱管與管板的焊接分密封焊和強(qiáng)度焊，密封焊保證的是換熱管與管板的密封性能，適用于低壓低溫工況。而強(qiáng)度焊除了保證密封性能外還保證了管頭的抗拉脫性能。當(dāng)焊縫高度大于或等于2/3管壁厚時(shí)稱(chēng)為強(qiáng)

13、度焊，否則為密封焊。如管頭伸出長(zhǎng)度過(guò)短容易導(dǎo)致管頭塌陷焊平，變成密封焊形式，故最好伸出5mm。如換熱管是圓管，則管板上的管孔建議如下圖所示開(kāi)2X45坡口，以加大焊縫截面積增加拉脫力。如管道走蒸汽且壓力大于10kg，建議用氬弧焊先打底，然后再用手工焊蓋面，既能保證焊透，又能保證焊角高；如管道走的是液體且壓力小于10kg，可直接用手工焊焊兩道，降低成本。第15頁(yè)/共26頁(yè)換熱管與管板的焊接質(zhì)量影響因素： 1、焊角高度不符合規(guī)定。管板加工坡口常偏小，換熱管伸出長(zhǎng)度也無(wú)法準(zhǔn)確達(dá)到設(shè)計(jì)要求。實(shí)際制造過(guò)程中由于組裝、下料控制不好，以及焊工焊接習(xí)慣因素，也常常達(dá)不到所要求的尺寸。這樣焊角高度必然小于規(guī)定要求

14、，其承載能力下降。 2、焊接前未處理干凈。制造過(guò)程中管孔和管頭清理不徹底或清理后較長(zhǎng)時(shí)間擱置，從而使焊縫中雜質(zhì)增多，影響了焊接質(zhì)量。 3、焊接方法不當(dāng)。焊接時(shí)，兩次焊接的起弧點(diǎn)在同一位置，或者在管板垂直位置焊接使焊縫一次成型，都會(huì)導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生。 為了有效防止管頭焊接過(guò)程中出現(xiàn)缺陷，針對(duì)上述問(wèn)題，必須滿足以下幾點(diǎn)： 首先需嚴(yán)格保證管孔尺寸符合圖紙要求，在換熱管與管板清洗并組裝完畢后立即焊接，認(rèn)真測(cè)量換熱管伸出長(zhǎng)度，不符合要求的需更換。焊接過(guò)程中，需選擇合理的焊接參數(shù)防止換熱管燒穿，且起弧和熄弧應(yīng)在四孔中間的區(qū)域，不同層焊縫的起止點(diǎn)不得重疊，以避免應(yīng)力集中情況的產(chǎn)生。第一層焊縫焊完后，應(yīng)清理焊縫表

15、面并及時(shí)查看有無(wú)缺陷，如有應(yīng)處理掉缺陷，然后才能焊第二層焊縫。焊接完畢后需測(cè)量焊角高度滿足圖紙要求并做表面無(wú)損檢測(cè)查看有無(wú)裂紋。第16頁(yè)/共26頁(yè)焊接檢驗(yàn)并不只是簡(jiǎn)單看看焊縫那么簡(jiǎn)單，一般包括： 1.焊前檢查： - 被焊表面是否有銹跡，油污，氧化皮等； - 檢查坡口形式是否與圖紙相符合，坡口角度是否正確； - 檢查裝配間隙，坡口鈍邊； - 檢查接頭裝配是否對(duì)準(zhǔn)。 2.過(guò)程檢查： - 焊接是否按照工藝執(zhí)行，如有出入，必須改正； - 焊接材料檢查（型號(hào)規(guī)格是否正確，焊條是否按要求儲(chǔ)存及烘干，焊絲表面是否清潔） - 焊接參數(shù)檢查（電壓，電流，焊接速度等等）； - 是否有焊前預(yù)熱要求，如果有，檢查預(yù)熱

16、溫度； - 焊后是否要求保溫緩冷； - 是否要求控制層間溫度，如果有，需要測(cè)量層間溫度； - 打底焊縫檢查； - 是否要求反面清根，如果有，是否符合要求。 3.焊后檢驗(yàn)： - 焊縫外觀及表面缺陷檢查（是否焊道太粗，焊瘤、飛濺是否清理干凈，是否有表面氣孔，咬邊， 未熔合等等）； - 焊縫尺寸檢查（焊縫寬度，余高，角焊縫焊角尺寸，等等）； - 焊縫長(zhǎng)度及分布是否符合圖紙要求； - 監(jiān)督所要求的無(wú)損檢測(cè)。包括抽查比例是否正確，檢查位置是否正確，并監(jiān)督檢查結(jié)果。第17頁(yè)/共26頁(yè)管頭焊縫試樣第18頁(yè)/共26頁(yè)T T型焊縫試樣型焊縫試樣角焊縫試樣第19頁(yè)/共26頁(yè)八、焊接代號(hào)八、焊接代號(hào) 焊縫代號(hào)的定義

17、：把在圖樣上用制圖方法表示的焊縫基本形式和尺寸采用一些符號(hào)來(lái)表示的方法。我國(guó)的焊接符號(hào)是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 324-2008 焊縫符號(hào)表示法規(guī)定的。 焊縫代號(hào)可以表示出：1）所焊焊縫的位置；2）焊縫橫截面形狀（坡口形狀）及坡口尺寸；3）焊縫表面形狀特征；4）焊縫某些特征或其他要求。 焊縫符號(hào)一般由基本符號(hào)和指引線組成，必要時(shí)可以加上輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)和焊縫尺寸及數(shù)據(jù)。第20頁(yè)/共26頁(yè)基本符號(hào)：焊縫尺寸及數(shù)據(jù)：第21頁(yè)/共26頁(yè)焊接方法數(shù)字代號(hào)英文代號(hào)電弧焊1AW焊條電弧焊（手弧焊）111SMAW 藥芯焊絲電弧焊114FCAW融化極電弧電焊116 埋弧焊12SAW絲極埋弧焊121SAW帶極埋弧

18、焊122S-SAW熔化極惰性氣體保護(hù)焊131MIG熔化極非惰性氣體保護(hù)焊135MAG非熔化極氣體保護(hù)電弧焊14鎢極惰性氣體保護(hù)焊141 TIG舉例：輔助符號(hào)和補(bǔ)充符號(hào)：焊接方法代號(hào)：第22頁(yè)/共26頁(yè)九、九、焊接缺陷焊接缺陷 焊接接頭的不完整性稱(chēng)為焊接缺陷，主要有焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺陷等。這些缺陷減少焊縫截面積，降低承載能力，產(chǎn)生應(yīng)力集中，引起裂紋；降低疲勞強(qiáng)度，易引起焊件破裂導(dǎo)致脆斷。1 1、裂紋裂紋 在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面 所產(chǎn)生的縫隙。它具有尖銳的缺口和大的長(zhǎng)寬比的特征，是焊接件中最常見(jiàn)的一種嚴(yán)重缺

19、陷。焊接裂紋不 僅發(fā)生于焊接過(guò)程中，有的還有一定潛伏期，有的則產(chǎn)生于焊后的再次加熱過(guò)程中。按裂紋形成的條件， 可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類(lèi)。 產(chǎn)生原因：焊件含有過(guò)高的碳、錳等合金元素；焊縫拘束應(yīng)力過(guò)大；母材厚度較大，冷卻過(guò)快；電流太強(qiáng)等。 防止措施：使用低氫型焊條，并注意干燥；改良結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，注意焊接順序，焊接后進(jìn)行熱處理；預(yù)熱母材， 焊后緩冷；使用適當(dāng)電流。第23頁(yè)/共26頁(yè)2 2、燒穿燒穿 焊接過(guò)程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷，稱(chēng)為燒穿。 產(chǎn)生原因：焊接電流過(guò)大，焊接速度太慢，裝配間隙過(guò)大或鈍邊太薄等。 防止措施：選擇合適的焊接電流和焊接速度，嚴(yán)格控制裝配間隙

20、，單面焊可采用銅墊板，焊劑墊 或自熔墊，使用脈沖電流等。3 3、氣孔氣孔 焊接時(shí)，熔池中的氣體在凝固時(shí)未能逸出而殘留在焊縫中所形成的空穴，稱(chēng)為氣孔。 產(chǎn)生原因：焊接材料沒(méi)有烘干或者焊件未清理干凈，在焊接過(guò)程中產(chǎn)生氣體進(jìn)入熔池。 預(yù)防措施：選用適當(dāng)?shù)暮笚l并注意烘干；焊接前清潔被焊部份；降低焊接速度,使內(nèi)部氣體容易逸出。4 4、未焊透未焊透 焊接時(shí)，焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱(chēng)為未焊透。 產(chǎn)生原因：坡口角度過(guò)小、間隙過(guò)小或鈍邊過(guò)大；焊接電流太??；焊接速度過(guò)快；電弧電壓偏低；清 根不徹底。 預(yù)防措施：正確選用加工坡口尺寸，保證必須的裝配間隙，正確選用焊接電流和焊接速度，仔細(xì)清理 層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等。5 5、未熔合未熔合 熔焊時(shí)，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分，稱(chēng)為未熔合。 未熔合主要產(chǎn)生在焊縫側(cè)面及焊道層間，故又可分為邊緣未熔合及層間未熔合。 產(chǎn)生原因：主要是焊接線能量太低，電弧偏吹，坡口側(cè)壁有銹垢及污物，層間清渣不徹底等。 防止措施：正確地選用焊接線能量，加強(qiáng)層間清理等。6 6、咬邊咬邊 在沿著焊趾的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷，稱(chēng)為咬邊。 產(chǎn)生原因：主要是電弧熱量太高，即焊接電流太大，以及運(yùn)條速度不當(dāng)所造成。在角焊時(shí)，經(jīng)常由于 焊條角度或電弧長(zhǎng)度不適當(dāng)而造成。埋弧焊