機械基礎焊接方法

1、會計學1機械基礎焊接方法機械基礎焊接方法第1頁/共31頁u1 1、焊接電弧、焊接電弧定義：在定義：在電極與工件電極與工件之間的氣體介質長時間的放電現(xiàn)象，之間的氣體介質長時間的放電現(xiàn)象，即在局部氣體介質中有大量電子流通過的導電現(xiàn)象。即在局部氣體介質中有大量電子流通過的導電現(xiàn)象。陽極區(qū)陽極區(qū)指電弧緊靠正電極指電弧緊靠正電極的區(qū)域，比陰極區(qū)寬。的區(qū)域，比陰極區(qū)寬。 陰極區(qū)陰極區(qū)指電弧緊靠負電指電弧緊靠負電極的區(qū)域。極的區(qū)域?；≈鶇^(qū)弧柱區(qū)是指電弧陰極區(qū)是指電弧陰極區(qū)和陽極區(qū)之間的部分。和陽極區(qū)之間的部分。只有只有65-80%65-80%的熱量用于加熱和熔化金屬。的熱量用于加熱和熔化金屬。43%43%Q

2、 Q36%36%Q Q直流電源直流電源一、焊條電弧焊（手弧焊）一、焊條電弧焊（手弧焊）第2頁/共31頁u2 2、焊條電弧焊的焊接過程、焊條電弧焊的焊接過程焊條電弧焊焊接過程焊條電弧焊焊接過程 電弧熱使工件和焊電弧熱使工件和焊條熔化形成熔池；使條熔化形成熔池；使藥皮分解、燃燒和熔藥皮分解、燃燒和熔化，形成大量保護氣化，形成大量保護氣體和熔渣保護焊縫。體和熔渣保護焊縫。移動電弧，形成新移動電弧，形成新的熔池，原先的熔池的熔池，原先的熔池冷卻形成焊縫。冷卻形成焊縫。一、焊條電弧焊（手弧焊）一、焊條電弧焊（手弧焊）第3頁/共31頁u正接與反接（正接與反接（采用交流弧焊機時，不存在此問題采用交流弧焊機時

3、，不存在此問題 ） 由于陽極區(qū)溫度比陰極區(qū)高，故采用直流弧焊機焊由于陽極區(qū)溫度比陰極區(qū)高，故采用直流弧焊機焊接時，有兩種接線方法，即正接或反接。接時，有兩種接線方法，即正接或反接。 正接：有利于加快焊件熔化，保證足夠的熔深，適用正接：有利于加快焊件熔化，保證足夠的熔深，適用 于于焊接較厚的工件焊接較厚的工件。反接：適用于焊接有色金屬及薄鋼板，以免燒穿焊件。反接：適用于焊接有色金屬及薄鋼板，以免燒穿焊件。 第4頁/共31頁3 3、電焊條、電焊條由焊芯和藥皮（涂料）組成由焊芯和藥皮（涂料）組成焊條直徑最小焊條直徑最小1.6mm1.6mm，最大，最大8mm8mm焊芯的作用：焊芯的作用：1 1）導電；

4、）導電；2 2）作為填充金屬；）作為填充金屬；3 3）添加合金元素。）添加合金元素。第5頁/共31頁焊芯的牌號及成分焊芯的牌號及成分焊絲的牌號：焊絲的牌號：“H H元素符號元素符號符號符號”，其中，其中H H表表示焊接用鋼絲，示焊接用鋼絲，表示鋼絲中平均含碳量的萬分表示鋼絲中平均含碳量的萬分之幾，元素符號表鋼絲中的合金元素，之幾，元素符號表鋼絲中的合金元素，表示合金表示合金元素的百分含量，小于元素的百分含量，小于1%1%不標出，最后符號表示其不標出，最后符號表示其質量，質量，A A表示優(yōu)質，表示優(yōu)質，E E表示高級優(yōu)質。表示高級優(yōu)質。H08MnA 3 3、電焊條、電焊條第6頁/共31頁焊接藥皮

5、（涂料）的作用及成分焊接藥皮（涂料）的作用及成分 （1 1）改善焊接工藝性能）改善焊接工藝性能易于引弧，減少飛濺；易于引弧，減少飛濺；（2 2）穩(wěn)弧作用）穩(wěn)弧作用-使電弧穩(wěn)定燃燒使電弧穩(wěn)定燃燒（3 3）機械機械保護作用保護作用產(chǎn)生熔渣和氣體，隔絕空氣；產(chǎn)生熔渣和氣體，隔絕空氣； （4 4）冶金處理作用）冶金處理作用脫氧、去氫、去硫，滲合金。脫氧、去氫、去硫，滲合金。3 3、電焊條、電焊條第7頁/共31頁焊條的種類、牌號及型號焊條的種類、牌號及型號 （1 1）按用途分可分為：碳鋼焊條，低合金鋼焊條）按用途分可分為：碳鋼焊條，低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合、不銹鋼焊條、堆焊

6、焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條，特金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條，特殊用途焊條等。殊用途焊條等。 1 1） 焊條的分類：焊條的分類： （2 2）按熔渣性質分可分為：酸性焊條和堿性焊條）按熔渣性質分可分為：酸性焊條和堿性焊條 堿性焊條適用于裂紋傾向大的，塑性韌性要求堿性焊條適用于裂紋傾向大的，塑性韌性要求 高的重要結構，如鍋爐壓力容器和橋梁船舶等。高的重要結構，如鍋爐壓力容器和橋梁船舶等。酸性焊條常用于一般鋼結構件的結構。酸性焊條常用于一般鋼結構件的結構。3 3、電焊條、電焊條第8頁/共31頁 酸性酸性焊條焊條工藝性好，而工藝性好，而堿性堿性焊條焊條工藝性

7、差工藝性差。堿性。堿性焊條焊條中有益元素多，中有益元素多，能使焊接接頭力學性能提高能使焊接接頭力學性能提高。 堿性堿性焊條焊條中因不含有機物，也稱低氫型中因不含有機物，也稱低氫型焊條焊條。可以提可以提高焊縫金屬的抗裂性。高焊縫金屬的抗裂性。 堿性堿性焊條焊條氧化性強，對銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)氧化性強，對銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)生飛濺和生飛濺和COCO氣孔。氣孔。 堿性堿性焊條焊條在高溫下，易生成較多的有毒物質（在高溫下，易生成較多的有毒物質（HFHF等等），因而應注意通風。），因而應注意通風。 堿性焊條價格高于酸性焊條。堿性焊條價格高于酸性焊條。3 3、電焊條、電焊條焊條的種類、牌號及型

8、號焊條的種類、牌號及型號 第9頁/共31頁焊條型號焊條型號焊條型號是國家標準規(guī)定的代號。焊條型號是國家標準規(guī)定的代號。 碳鋼焊條的型號見碳鋼焊條的型號見 GB511785， 如如E4303、E5015、E5016其中：其中：E表示焊條；表示焊條；前兩位數(shù)字：焊縫金屬的抗拉強度，單位為前兩位數(shù)字：焊縫金屬的抗拉強度，單位為10MPa ；第三位數(shù)字：焊條的焊接位置，第三位數(shù)字：焊條的焊接位置，0、1表示焊條全位置表示焊條全位置 可用；可用；2表示適用于平焊及平角焊；表示適用于平焊及平角焊；4表表 示適用于向下立焊。示適用于向下立焊。三、四位數(shù)字組合：焊接電流種類和藥皮類型，三、四位數(shù)字組合：焊接電

9、流種類和藥皮類型， 如如03：鈦鈣型藥皮，交流或直流正、反接：鈦鈣型藥皮，交流或直流正、反接。3 3、電焊條、電焊條第10頁/共31頁 平焊平焊 橫焊立焊橫焊立焊 仰焊仰焊 焊接的空間位置示意圖焊接的空間位置示意圖 焊條藥皮類型及焊接電源種類編號焊條藥皮類型及焊接電源種類編號 焊條型號焊條型號3 3、電焊條、電焊條第11頁/共31頁焊條牌號焊條牌號v焊條牌號是焊條行業(yè)統(tǒng)一的代號；焊條牌號是焊條行業(yè)統(tǒng)一的代號； 焊條牌號一般用大寫拼音字母和三位數(shù)字表示；焊條牌號一般用大寫拼音字母和三位數(shù)字表示； 如：如：J422J422、J507 J507 、A022A022等等其中拼音字母表示：焊條的大類。其

10、中拼音字母表示：焊條的大類。A-A-奧氏體不銹奧氏體不銹鋼焊條，鋼焊條，J-J-結構鋼焊條，結構鋼焊條，Z-Z-鑄鐵焊條鑄鐵焊條前兩個數(shù)表示：前兩個數(shù)表示：各大類中若干小類各大類中若干小類; ;最后一位數(shù)字表示：藥皮類型和電流種類。最后一位數(shù)字表示：藥皮類型和電流種類。3 3、電焊條、電焊條u舉例：舉例：J422表示焊縫金屬抗拉強度不低于表示焊縫金屬抗拉強度不低于420 MPa， 藥皮類型為氧化鈦鈣型，電源為直流或交流藥皮類型為氧化鈦鈣型，電源為直流或交流 電源的電焊條電源的電焊條。第12頁/共31頁焊條的選用原則焊條的選用原則 1 1）等強度原則：即選用與母材同強度等級的焊條。）等強度原則：

11、即選用與母材同強度等級的焊條。2 2）同成分原則：即按母材化學成分選用相應成分的焊條。）同成分原則：即按母材化學成分選用相應成分的焊條。3 3）抗裂紋原則：焊接剛度大，形狀復雜，使用中承受動載）抗裂紋原則：焊接剛度大，形狀復雜，使用中承受動載荷的結構時，應選用抗裂性好的堿性焊條。荷的結構時，應選用抗裂性好的堿性焊條。4 4）抗氣孔原則：焊接受焊接工藝條件的限制時，應選用抗）抗氣孔原則：焊接受焊接工藝條件的限制時，應選用抗氣孔能力強的酸性焊條。氣孔能力強的酸性焊條。5 5）低成本原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選用工藝）低成本原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選用工藝性能好、低成本、高效率的焊

12、條。性能好、低成本、高效率的焊條。|例：例：16Mn ，抗拉強度，抗拉強度520 Mpa , 可選用可選用E5003 (J502)，E5015 (J507)，E5016 (J506)。3 3、電焊條、電焊條第13頁/共31頁二、埋弧自動焊二、埋弧自動焊埋弧自動焊：是指利用連續(xù)送進的焊絲在焊劑層下埋弧自動焊：是指利用連續(xù)送進的焊絲在焊劑層下產(chǎn)生電弧而自動進行焊接的方法。又稱焊劑層下自產(chǎn)生電弧而自動進行焊接的方法。又稱焊劑層下自動電弧焊，簡稱埋弧焊。動電弧焊，簡稱埋弧焊。埋弧焊自動焊接過程示意圖埋弧焊自動焊接過程示意圖第14頁/共31頁焊接材料焊接材料-焊絲與焊劑焊絲與焊劑v焊絲：焊接專用鋼絲，同

13、焊條的焊芯同屬一個國準。焊絲：焊接專用鋼絲，同焊條的焊芯同屬一個國準。作用：作用：焊絲直徑焊絲直徑1.61.66 6mm;mm;焊絲在焊前應進行焊絲在焊前應進行仔細清理，去除鐵仔細清理，去除鐵銹和油污等雜質，銹和油污等雜質，以防產(chǎn)生氣孔等缺以防產(chǎn)生氣孔等缺陷。陷。（1 1）作為電極和填充金屬；）作為電極和填充金屬；（2 2）滲合金、脫氧、去硫等冶金處理作用。）滲合金、脫氧、去硫等冶金處理作用。第15頁/共31頁v焊劑的作用：焊劑的作用：（1 1）保護作用；焊劑熔化產(chǎn)生氣和渣，保護電弧和熔池。）保護作用；焊劑熔化產(chǎn)生氣和渣，保護電弧和熔池。（2 2）脫氧和滲合金作用。）脫氧和滲合金作用。v焊劑的

14、分類：焊劑的分類：燒結焊劑燒結焊劑熔煉焊劑熔煉焊劑無錳焊劑無錳焊劑 低錳焊劑低錳焊劑中錳焊劑中錳焊劑 高錳焊劑高錳焊劑具有顆粒強度高，化學成分均勻，不宜吸潮等優(yōu)點具有顆粒強度高，化學成分均勻，不宜吸潮等優(yōu)點用礦石、鐵合金、粘接劑按一定比例配置成顆粒用礦石、鐵合金、粘接劑按一定比例配置成顆粒 狀，高溫燒結而成，宜滲合金，但強度低宜吸潮。狀，高溫燒結而成，宜滲合金，但強度低宜吸潮。焊接材料焊接材料-焊絲與焊劑焊絲與焊劑第16頁/共31頁v焊劑牌號：焊劑牌號：“焊劑（焊劑（HJ）”第一位數(shù)字表示焊劑中氧化錳的含量；第二位數(shù)字表第一位數(shù)字表示焊劑中氧化錳的含量；第二位數(shù)字表示焊劑中二氧化硅，氟化鈣的含

15、量，第三位數(shù)字表示示焊劑中二氧化硅，氟化鈣的含量，第三位數(shù)字表示同一類型焊劑的不同牌號同一類型焊劑的不同牌號 。第17頁/共31頁埋弧自動焊工藝埋弧自動焊工藝o 仔細下料、準備坡口、裝配、點固；仔細下料、準備坡口、裝配、點固；o 焊縫兩側焊縫兩側5050-60 mm-60 mm清潔；清潔； 用于平焊，對接用于平焊，對接, ,T T字型接頭長直焊縫；字型接頭長直焊縫； 件厚件厚20 20 20 mmmm雙面焊，或開坡口單面焊；雙面焊，或開坡口單面焊；p 加引弧、引出板；用手弧焊封底工藝加引弧、引出板；用手弧焊封底工藝；坡口形式坡口形式第18頁/共31頁埋弧自動焊工藝埋弧自動焊工藝一般偏離一般偏離

16、距離距離a為為2040mm，直徑，直徑小于小于250 mm的環(huán)的環(huán)縫一般不縫一般不采用埋弧采用埋弧自動焊。自動焊。第19頁/共31頁節(jié)省材料生產(chǎn)率高改善勞動條件質量高而且穩(wěn)定特點焊接電流大焊接電流大焊絲連續(xù)焊絲連續(xù)中、薄件中、薄件接頭不開接頭不開坡口坡口焊弧區(qū)保護焊弧區(qū)保護嚴密，氣體嚴密，氣體、雜質易浮、雜質易浮出出弧光不外泄設備貴（自動焊機設備貴（自動焊機) )，只能平焊，只能平焊應用：應用： 較大批量、長直焊縫、大直徑環(huán)縫較大批量、長直焊縫、大直徑環(huán)縫500mm 低碳鋼，低合金鋼，厚板低碳鋼，低合金鋼，厚板6-60，最適于，最適于20-40mm 第20頁/共31頁定義：利用某種外加氣體作為

17、電弧保護介質的一種電弧定義：利用某種外加氣體作為電弧保護介質的一種電弧焊方法，稱為氣體保護電弧焊，簡稱氣體保護焊。焊方法，稱為氣體保護電弧焊，簡稱氣體保護焊。u氣體保護焊的分類：氣體保護焊的分類：（1 1）按電極材料的不同分）按電極材料的不同分： 不熔化極（鎢棒作電極）和熔化極（焊絲作電極）不熔化極（鎢棒作電極）和熔化極（焊絲作電極）（2 2）按操作方法的不同分）按操作方法的不同分： 手工、半自動和自動的三種。手工、半自動和自動的三種。v保護氣體通常有兩種：保護氣體通常有兩種： 惰性氣體（惰性氣體（Ar和和N2）和活性氣體（和活性氣體（CO2）。）。氣體保護焊中應用較多的是氬弧焊和氣體保護焊中

18、應用較多的是氬弧焊和CO2氣體氣體保護焊。保護焊。三、氣體保護焊三、氣體保護焊第21頁/共31頁一）氬弧焊一）氬弧焊以氬氣作為保護氣體的氣體保護焊。以氬氣作為保護氣體的氣體保護焊。 氬弧焊的分類：氬弧焊的分類： 1.1.根據(jù)電極材料不同根據(jù)電極材料不同熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊不熔化極氬弧焊（鎢極）不熔化極氬弧焊（鎢極）2.2.按照操作方法不同分，可分為手工、半自動和自動按照操作方法不同分，可分為手工、半自動和自動 第22頁/共31頁（1 1）惰性）惰性ArAr氣保護，適用各種合金鋼、易氧化有色金氣保護，適用各種合金鋼、易氧化有色金 屬、鋯、鉭、鉬等金屬（可焊材料廣）；屬、鋯、鉭、鉬等金屬（可焊

19、材料廣）；（2 2）ArAr氣透明，明弧，操作方便，易全焊位；氣透明，明弧，操作方便，易全焊位；（3 3）焊速快，生產(chǎn)率）焊速快，生產(chǎn)率高，高，HAZHAZ、變形變形；（4 4）焊縫質量較高；）焊縫質量較高；（5 5）設備復雜，直流電源，）設備復雜，直流電源，ArAr氣貴，成本高。氣貴，成本高。v特點特點: :v應用應用: :由于氬氣價格貴，目前僅用于焊接可焊性較差的金屬由于氬氣價格貴，目前僅用于焊接可焊性較差的金屬. .如：鋁、鎂、鈦等合金以及有些重要合金。如：鋁、鎂、鈦等合金以及有些重要合金。一）氬弧焊一）氬弧焊第23頁/共31頁二）二）COCO2 2氣體保護焊氣體保護焊 uCOCO2 2

20、氣體保護焊：利用氣體保護焊：利用COCO2 2作為保護氣體的一種熔作為保護氣體的一種熔化極電弧焊?；瘶O電弧焊。 n除保護氣體為除保護氣體為COCO2 2外，外，工藝過程、方法與熔化工藝過程、方法與熔化極氬極氬( (Ar)Ar)弧焊相似。弧焊相似。n明弧明弧 但但COCO2 2為氧化性為氧化性氣體氣體 COCO2 2CO + O,CO + O,使使焊縫的含氧量增加，易焊縫的含氧量增加，易造成氣孔和強烈飛濺。造成氣孔和強烈飛濺。第24頁/共31頁COCO2氣體保護焊的特點氣體保護焊的特點 應用范圍廣操作性能好成本低質量較好生產(chǎn)率高特點熱影響區(qū)小，變形小對30mm厚件不能焊；適合于薄板焊接；不宜焊接

21、有色金屬和合金鋼 第25頁/共31頁第26頁/共31頁焊條的種類、牌號及型號焊條的種類、牌號及型號 （1 1）按用途分可分為：碳鋼焊條，低合金鋼焊條）按用途分可分為：碳鋼焊條，低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條，特金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條，特殊用途焊條等。殊用途焊條等。 1 1） 焊條的分類：焊條的分類： （2 2）按熔渣性質分可分為：酸性焊條和堿性焊條）按熔渣性質分可分為：酸性焊條和堿性焊條 堿性焊條適用于裂紋傾向大的，塑性韌性要求堿性焊條適用于裂紋傾向大的，塑性韌性要求 高的重

22、要結構，如鍋爐壓力容器和橋梁船舶等。高的重要結構，如鍋爐壓力容器和橋梁船舶等。酸性焊條常用于一般鋼結構件的結構。酸性焊條常用于一般鋼結構件的結構。3 3、電焊條、電焊條第27頁/共31頁 酸性酸性焊條焊條工藝性好，而工藝性好，而堿性堿性焊條焊條工藝性差工藝性差。堿性。堿性焊條焊條中有益元素多，中有益元素多，能使焊接接頭力學性能提高能使焊接接頭力學性能提高。 堿性堿性焊條焊條中因不含有機物，也稱低氫型中因不含有機物，也稱低氫型焊條焊條?？梢蕴峥梢蕴岣吆缚p金屬的抗裂性。高焊縫金屬的抗裂性。 堿性堿性焊條焊條氧化性強，對銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)氧化性強，對銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)生飛濺和生飛濺和COCO氣孔。氣孔。 堿性堿性焊條焊條在高溫下，易生成較多的有毒物質（在高溫下，易生成較多的有毒物質（HFHF等等），因而應注意通風。），因而應注意通風。 堿性焊條價格高于酸性焊條。堿性焊條價格高于酸性焊條。3 3、電焊條、電焊條焊條的種類、牌號及型號焊條的種類、牌號及型號 第28頁/共31頁焊條的選用原則焊條的選用原則 1 1）等強度原則：即選用與母材同強度等級的焊條。）等強度原則：即選用與母材同強度等級的焊條。2