焊裝基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、焊接技術(shù)焊接技術(shù)技術(shù)裝備部 孫立強(qiáng)2021年12月23日目錄 引言引言 第一章第一章 焊接基礎(chǔ)知識焊接基礎(chǔ)知識 第二章第二章 電弧焊電弧焊 第一節(jié)第一節(jié) 弧焊基礎(chǔ)知識弧焊基礎(chǔ)知識 第二節(jié)第二節(jié) 手工電弧焊手工電弧焊 第三節(jié)第三節(jié) CO2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 第四節(jié)第四節(jié) 常見焊接缺陷常見焊接缺陷 第三章第三章 電阻焊電阻焊 第四章第四章 焊接符號表示方法焊接符號表示方法 第五章第五章 焊縫坡口的基本形式和尺寸焊縫坡口的基本形式和尺寸 第六章第六章 金屬材料的焊接性分析金屬材料的焊接性分析 第七章第七章 安全知識安全知識引言 焊裝工藝在我公司的應(yīng)用 在我公司的產(chǎn)品制造過程中，主要有以下產(chǎn)品采用了

2、焊接方法： 駕駛室、覆蓋件 貨箱 農(nóng)用車車架 結(jié)構(gòu)件汽車車身焊裝工藝概況汽車車身是由薄板構(gòu)成的結(jié)構(gòu)件，沖壓成形后的板料通過裝配和焊接形成車身殼體(白車身)，所以焊裝是車身成形的關(guān)鍵。焊裝工藝是車身制造工藝的主要部分。汽車車身殼體是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，它是由百余種、甚至數(shù)百種(例如轎車)薄板沖壓件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)結(jié)及粘接等方法聯(lián)結(jié)而成的。由于車身沖壓件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳鋼，所以焊接是現(xiàn)代車身制造中應(yīng)用最廣泛的聯(lián)結(jié)方式。輕型載貨汽車車身分解圖頂蓋總成頂蓋前橫梁左側(cè)圍總成前圍總成后圍總成右側(cè)圍總成地板總成 貨箱主要結(jié)構(gòu)圖后擋板側(cè)擋板側(cè)擋板前擋板底板 農(nóng)用車車架結(jié)構(gòu)圖第一章第一章 焊

3、接基本知識焊接基本知識一、焊接定義一、焊接定義： 焊接就是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用（或不用）填充材料，使焊件間達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。 -GB337594焊接術(shù)語二、焊接分類二、焊接分類 焊接方法按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)不同，可分為熔焊、壓焊和釬焊。1）.熔焊 將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。 2）.壓焊 焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或加熱），以完成焊接的方法稱為壓焊。 3）.釬焊 釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。采用比母材金屬熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材溶化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)

4、現(xiàn)連接焊件的方法。焊接分類焊接分類 三、焊接于鉚接、鑄造相比的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：三、焊接于鉚接、鑄造相比的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 節(jié)省金屬材料，減輕結(jié)構(gòu)重量 簡化加工和裝配工序，縮短生產(chǎn)周期 接頭的致密性好，強(qiáng)度高 經(jīng)濟(jì)效益好缺點(diǎn)： 焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中比較大； 焊接結(jié)構(gòu)有較大的焊接應(yīng)力和變形； 焊縫中存在一定數(shù)量的焊接缺陷； 焊縫接頭的整體性不容易限制裂紋的擴(kuò)展。 第一節(jié)第一節(jié) 弧焊基礎(chǔ)知識弧焊基礎(chǔ)知識 一、焊接電弧的引燃過程一、焊接電弧的引燃過程 電弧的引燃是在接通電源后，焊條末端與工件摩擦，然后快速把焊條拉離工件表面3-4mm ,電弧引燃。 過程見下圖第二章第二章 電弧焊電弧焊 引弧過程示意圖 電弧

5、引燃后，如不能穩(wěn)定燃燒，電弧就會經(jīng)常間斷，不能連續(xù)燃燒，電弧搖擺不穩(wěn)或偏吹，可通過以下幾條措施來提高電弧的穩(wěn)定性： （1）提高弧焊電源的頻率； （2）提高電源的空載電壓，但不能太高（小于80伏）； （3）改善電弧電流的波形； （4）疊加高壓電。二、電弧的靜特性二、電弧的靜特性 在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系稱為電弧靜特性，又稱為伏安特性。 焊接電弧的靜特性曲線焊條電弧焊電弧的靜特性： 由于焊條電弧焊使用的焊接電流較小，特別是電流密度較小，所以焊條電弧焊電弧的靜特性處于水平段，在焊條電弧焊電弧水平段區(qū)間，弧長基本保持不變時(shí)，若在一定范圍內(nèi)改變

6、電流值，電弧電壓幾乎不發(fā)生變化，因而焊接電流在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，電弧均穩(wěn)定燃燒。三、焊接接頭形式：三、焊接接頭形式： 用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭。 焊接接頭的基本形式有對接接頭T形接頭角接接頭搭接接頭 有時(shí)焊接結(jié)構(gòu)中還會有一些其他類型的接頭型式，例如十字接頭、卷邊接頭、套管接頭等等。對接接頭 對接焊縫搭接接頭點(diǎn)焊縫T形接頭角焊縫角接接頭角焊縫焊接接頭形式焊接接頭形式坡口：根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀的溝槽。對接接頭鋼板6mm以下一般不開坡口，只留1-2mm的接縫間隙。厚度大于6mm的一般開V形坡口，X形坡口，U形坡口。角接接頭可分為不開坡口，單邊V形坡口，V形坡

7、口，K形坡口。T形接頭不開坡口，單邊V形坡口，K 形坡口，雙邊U形坡口。卷邊接頭卷邊的目的是防止焊件焊接時(shí)燒穿。對接接頭開60雙面坡口時(shí)，其坡口面角度等于30。坡口面：焊件上的坡口表面，坡口角度等于兩倍的坡口面角度。 四、焊縫分類： 焊縫形式：按焊縫在空間位置的不同可分為：平焊縫平焊縫立焊縫立焊縫橫焊縫橫焊縫仰焊縫仰焊縫平焊立焊橫焊仰焊 另外，按焊縫斷續(xù)情況又可分為：定位焊縫定位焊縫連續(xù)焊縫連續(xù)焊縫斷續(xù)焊縫斷續(xù)焊縫第二節(jié)第二節(jié) 手工電弧焊手工電弧焊 手工電弧焊（即焊條電弧焊）適于高強(qiáng)度鋼、鑄鋼、鑄鐵、和非鐵合金，其焊接接頭可與工件的強(qiáng)度相近，是焊接生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的焊接方法。交流弧焊機(jī)直流弧焊

8、機(jī)電弧在焊條與工件（母材）之間燃燒電弧熱使母材熔化形成熔池焊條金屬芯熔化滴入熔池焊條藥皮熔化后形成熔渣保護(hù)熔池不受空氣侵害藥皮分解產(chǎn)生氣體環(huán)繞在電弧周圍，隔絕空氣，保護(hù)電弧、熔池金屬一、原理及過程一、原理及過程焊接冶金反應(yīng)的特點(diǎn)：1）熔池中冶金反應(yīng)不充分，化學(xué)成分有較大的不均勻性，常常發(fā)生偏析、夾雜等缺陷。 2）在高溫電弧作用下，氧、氫、氮等氣體分子吸收電弧熱量而分解成化學(xué)性質(zhì)十分活潑的原子或離子狀態(tài)，它們很容易溶解在液體金屬之中，造成氣孔、氧化、脆化和其它缺陷。 3）在熔劑或藥皮中加入比鐵氧化能力強(qiáng)的硅鐵、錳鐵等物質(zhì)，除起到滲入合金作用、補(bǔ)充燒損元素外，亦可起到脫氧作用。 4）焊縫中硫或磷的

9、質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.04%時(shí)，極易產(chǎn)生裂紋。因此，應(yīng)選用含硫、磷低的焊接原材料，并通過在焊劑或藥皮中加石灰石、氟石等脫硫脫磷，以保證焊縫質(zhì)量。電弧的產(chǎn)生：焊條和工件之間產(chǎn)生的強(qiáng)烈、持久、穩(wěn)定的氣體放電現(xiàn)象。電弧的結(jié)構(gòu)：陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)弧柱區(qū)的溫度高達(dá)5000K以上；陰極區(qū)和陽極區(qū)的溫度較低，分別約為2400K和2600K；陰極區(qū)和陽極區(qū)的幾何長度很小，僅為104105cm；我們所看到的電弧實(shí)際上是電弧的弧柱區(qū)二、焊接電弧二、焊接電弧焊條是由焊芯（金屬芯）和藥皮組成三、焊條三、焊條n焊芯焊芯作為電極，傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧作為填充金屬，與熔化的母材金屬共同組成焊縫金屬添加合金元素 n藥皮藥皮n

10、改善焊接工藝性能易于引弧和再引弧，穩(wěn)弧性好，減少飛濺，使焊縫成形美觀；n機(jī)械保護(hù)作用氣保護(hù)和渣保護(hù)n冶金處理作用去除有害雜質(zhì)（如O.H.S.P等），添加有益元素 焊芯牌號的含義焊芯牌號的含義 H H 0808 MnMn A A 高級優(yōu)質(zhì)鋼 主要合金元素為Mn，含量1%左右 含碳量為0.08% 焊接用的鋼絲 H H 0808 Mn2SiMn2Si 主要合金元素 Mn2：含Mn量為2%左右 Si：含Si量為1%左右 含碳量為0.08% 焊接用的鋼絲3 3、焊條的分類、型號及牌號、焊條的分類、型號及牌號 焊條分類焊條分類 按用途分：結(jié)構(gòu)鋼焊條；低溫鋼焊條；不銹鋼焊條等 按藥皮性質(zhì)分：酸性焊條；堿性焊

11、條 酸性焊條：藥皮熔渣中的酸性氧化物較多，適于各種電源，成本低，但焊縫的塑性、韌性稍差，操作性好，滲合金作用弱不宜焊接受動載荷和要求高強(qiáng)度的重要結(jié)構(gòu)件。 堿性焊條：熔渣中堿性氧化物多，一般采用直流電源。焊縫塑性、韌性好，抗沖擊能力強(qiáng)，價(jià)格較高，操作性差，故只適于焊接重要結(jié)構(gòu)件。 焊條型號焊條型號：國家標(biāo)準(zhǔn) 碳鋼焊條型號由字母“E”和四位數(shù)字組成，如“E4303” 電焊條的選用電焊條的選用 根據(jù)被焊工件的強(qiáng)度選用根據(jù)被焊工件的強(qiáng)度選用 根據(jù)被焊工件的化學(xué)成分選用根據(jù)被焊工件的化學(xué)成分選用 根據(jù)被焊工件工作條件和結(jié)構(gòu)選用根據(jù)被焊工件工作條件和結(jié)構(gòu)選用 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況選用根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況選用（1）

12、按強(qiáng)度等級和化學(xué)成分選用 焊接一般結(jié)構(gòu)，如低碳鋼、低合金鋼結(jié)構(gòu)件時(shí)，一般選與焊件強(qiáng)度等級相同的焊條，而不考慮化學(xué)成分相同或相近。 焊接異種結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，按強(qiáng)度等級低的鋼種選用焊條。 焊接特殊性能鋼種，如不銹鋼、耐熱鋼時(shí)，應(yīng)選用與焊件化學(xué)成分相同或相近的特種焊條。 焊件碳、硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大時(shí)，應(yīng)選用堿性焊條。 焊接鑄造碳鋼或合金鋼時(shí)，因?yàn)樘己秃辖鹪氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，而且多數(shù)鑄件厚度、剛度較大，形狀復(fù)雜，故一般選用堿性焊條。（2）按焊件的工況條件選用焊條 焊接承受動載、交變載荷及沖擊載荷的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用堿性焊條。 焊接承受靜載的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用酸性焊條。 焊接表面帶有油、銹、污等難以清理的結(jié)構(gòu)件時(shí)

13、，應(yīng)選用酸性焊條。 焊接在特殊條件，如在腐蝕介質(zhì)、高溫等條件下工作的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用特殊用途焊條。（3）按焊件形狀、剛度及焊接位置選用焊條 厚度、剛度大、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用堿性焊條。 厚度、剛度不大，形狀一般，尤其是均可采用平焊結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)乃嵝院笚l。 除平焊外，立焊、橫焊、仰焊等焊接位置的結(jié)構(gòu)件應(yīng)選用全位置焊條。 引弧、運(yùn)條和收弧 （1）引弧 是將焊條端部在靠近開始焊接的部位引燃電弧。常用劃擦法和輕擊法引燃。劃擦法 是將焊條端在焊件表面劃一下即可；相似于劃火柴的動作。劃擦必須在坡口內(nèi)進(jìn)行，引弧點(diǎn)最好選在離焊縫起點(diǎn)10mm左右的待焊部位上，引燃后立即提起（弧長約等于焊條直徑）并移至

14、焊縫的起點(diǎn)，再沿焊接方向進(jìn)行正常焊接，焊接經(jīng)過原來引燃點(diǎn)而重熔，從而消除該點(diǎn)可能留下的弧疤或球滴狀焊縫金屬。四、焊條電弧焊操作技術(shù)四、焊條電弧焊操作技術(shù)輕擊法 是使焊條垂直于焊件上的起弧點(diǎn)，端部與起弧點(diǎn)輕輕碰擊并立即提起。引燃后的操作方法同上述劃擦法。碰擊力不宜過猛，否則造成藥皮成塊脫落，導(dǎo)致電弧不穩(wěn)定，影響焊接質(zhì)量。焊接過程中電弧一旦熄滅，須再引弧。再引弧最好在焊條端部冷卻之前立即再次觸擊焊件，這樣有利于再引燃，因?yàn)闊岬乃幤ね蔀閷?dǎo)電體，特別是含大量金屬粉末的焊條。再引弧的引弧點(diǎn)應(yīng)在弧坑上或僅靠弧坑的待焊部位。更換焊條也須再引弧，起弧點(diǎn)應(yīng)選在前段焊縫弧坑上或它的前方，引燃后把電弧移回填滿弧

15、坑后繼續(xù)向前焊接。不許在非焊部位引弧，否則將在引弧處留下坑疤、焊瘤、龜裂等缺陷。（2）運(yùn)條）運(yùn)條 焊接時(shí)，通過正確運(yùn)條可以控制焊接熔池的形狀和尺寸，從而獲得良好的熔合和焊縫成形。運(yùn)條過程有三個(gè)基本動作:即前進(jìn)動作前進(jìn)動作橫擺動作橫擺動作送進(jìn)動作送進(jìn)動作（3）收?。┦栈?焊接結(jié)束時(shí)，若立即斷弧則在焊縫終端形成弧坑，使該處焊接結(jié)束時(shí)，若立即斷弧則在焊縫終端形成弧坑，使該處焊縫工作截面減少，從而降低接頭強(qiáng)度，導(dǎo)致產(chǎn)生弧坑裂紋，焊縫工作截面減少，從而降低接頭強(qiáng)度，導(dǎo)致產(chǎn)生弧坑裂紋，還引起應(yīng)力集中。因此，必須是填滿弧坑后收弧。還引起應(yīng)力集中。因此，必須是填滿弧坑后收弧。五、焊接工藝參數(shù)五、焊接工藝參數(shù)

16、1 1、焊縫的形狀和尺寸、焊縫的形狀和尺寸 焊縫寬度焊縫寬度：焊縫表面與母材的交界處叫焊趾，單道焊縫橫截面中，兩焊趾之間的距離叫焊縫寬度。 焊縫余高焊縫余高：對接焊縫中，超出表面焊趾連線上的部分焊縫金屬的高度叫余高。焊縫的余高使焊縫的橫截面增加，強(qiáng)度提高，單卻使焊趾處產(chǎn)生應(yīng)力集中，所以余高即不能低于母材，也不能太高，手弧焊的焊縫余高值為0-1.5mm。焊縫形狀與尺寸焊縫形狀與尺寸 熔深熔深：在焊接接頭橫截面上，母材熔化的深度叫熔深。在保證焊透的前提下，應(yīng)要求較小的熔深。 焊縫厚度焊縫厚度：在焊縫橫截面中，從焊縫正面到焊縫背面的距離叫焊縫厚度。 焊縫成形系數(shù)焊縫成形系數(shù)：熔焊時(shí)，在單道焊縫橫截面

17、上的焊縫寬度（B）與焊縫計(jì)算厚度的比值。焊縫成形系數(shù)越小，則表示焊縫窄而深，這樣的焊縫容易產(chǎn)生氣孔和裂紋。2 2、焊接工藝參數(shù)的選擇、焊接工藝參數(shù)的選擇 手弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數(shù)焊接速度。（1）焊條直徑焊條直徑的選擇：為提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡可能選用較大直徑的焊條，焊條直徑過大，容易造成未焊透或焊縫成形不良。厚度較大的焊件盡可能選用較大直徑的焊條，薄板焊接選用小直徑的焊條。 （2）焊接電流焊接電流的選擇 焊接時(shí)，留經(jīng)焊接回路的電流稱為焊接電流。焊接電流的大小是影響焊接生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量的重要因素之一。 增大焊接電流能提高生產(chǎn)率，但焊接電流過大，焊條本身的電阻熱

18、會使焊條發(fā)紅，甚至使大塊藥皮自動脫落，失去保護(hù)作用，易造成焊縫咬邊、燒穿等缺陷，使焊接質(zhì)量下降，而焊接電流過小夜易造成夾渣、未焊透等焊接缺陷。 手工電弧焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制焊芯和藥皮的溫度，一般焊接終了，焊芯的溫度不應(yīng)超過600-650。 我們可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式求得焊接電流的一個(gè)大概值：I=（30-60）d,在實(shí)際生產(chǎn)中我們先求得焊接電流的大概值后，再通過試焊來調(diào)節(jié)電流的具體值使之合適，調(diào)節(jié)時(shí)可通過以下幾點(diǎn)來判斷選擇的電流是否合適： 看飛濺：若電流過大，電弧吹力大，可看到較大顆粒的鐵水向熔池外飛濺，焊接時(shí)爆裂聲大；若電流過小，熔渣和鐵水不宜分清。 看焊縫成形： 若電流過大，熔深大，焊縫余高低、兩側(cè)易

19、產(chǎn)生咬邊；若電流過小，熔深淺、焊縫窄而高，且兩側(cè)與母材熔合不好；電流適中時(shí)，焊縫兩側(cè)與母材金屬熔合的很好，呈圓滑過渡。 看焊條熔化狀況：若電流過大，當(dāng)焊條熔化了大半根時(shí)，其余部分均已發(fā)紅，若電流過小，則電弧燃燒不穩(wěn)定，焊條容易粘在焊件上。（3）電弧電壓電弧電壓：手弧焊的電弧電壓主要由電弧長度來決定，電弧長，電弧電壓高；電弧短，電弧電壓低。在焊接過程中電弧不宜過長，電弧過長會出現(xiàn)下列幾種不良現(xiàn)象：電弧燃燒不穩(wěn)定，易擺動，電弧熱能分散，飛濺增多，造成金屬和電能的浪費(fèi)；熔深小，容易產(chǎn)生咬邊，未焊透、焊縫表面高低不平整、焊波不均勻等缺陷。對熔化金屬的保護(hù)效果差，空氣中氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫產(chǎn)

20、生氣孔的可能性增加，使焊縫金屬的機(jī)械性能降低。因此在焊接時(shí)應(yīng)力求使用短弧焊接，所謂短弧一般認(rèn)為應(yīng)是焊條直徑的0.5-1.0倍。 （4）焊接速度焊接速度單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長度稱為焊接速度。焊接過程中，焊接速度應(yīng)該均勻適中，即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。如果焊接速度過慢，使高溫停留時(shí)間增長，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，機(jī)械性能降低，同時(shí)使變形量增大，當(dāng)焊接較薄焊件時(shí)，則易燒穿。如果焊接速度過快，熔池溫度不夠，則易造成未焊透、未熔合、焊縫成形不良等缺陷。焊接速度直接影響焊接生產(chǎn)率，所以應(yīng)該在保證焊縫質(zhì)量的基礎(chǔ)上，采用較大的焊接電流和焊條直徑，同時(shí)根

21、據(jù)具體情況適當(dāng)加快焊接速度，一保證在獲得焊縫的高低和寬窄一致的條件下，提高焊接生產(chǎn)率。 （5 5）焊縫層數(shù)）焊縫層數(shù) 厚板的焊接，一般要開坡口并采用多層焊或多層多道焊。多層焊和多層多道焊接頭的顯微組織較細(xì)，熱影響區(qū)較窄。前一條焊道對后一條焊道起預(yù)熱作用，而后一條焊道對前一條焊道起熱處理作用。因此，接頭的延性和韌性都比較好。特別是對于易淬火鋼，后焊道對前焊道的回火作用，可改善接頭組織和性能。 對于低合金高強(qiáng)鋼等鋼種，焊縫層數(shù)對接頭性能有明顯影響。焊縫層數(shù)少，每層焊縫厚度太大時(shí)，由于晶粒粗化，將導(dǎo)致焊接接頭的延性和韌性下降。 上述各項(xiàng)工藝參數(shù)，在選擇時(shí)，不能單以一個(gè)參數(shù)的大小來衡量對焊接接頭的影響

22、，因?yàn)閱我砸粋€(gè)參數(shù)分析是不全面的。例如當(dāng)焊接接頭增大時(shí)，如果焊接速度也相應(yīng)增快，則焊接接頭所得的熱量就不一定大，因此焊接工藝參數(shù)的大小應(yīng)綜合考慮，即用線能量線能量來表示。焊接線能量焊接線能量焊接線能量是指熔化焊時(shí)，由焊接熱源輸入給單位長度焊縫上的能量，其公式如下： 焊接線能量，J/cm； v 焊接速度，cm/s； Ik 焊接電流，焊接電流，A； Uk 電弧電壓，V； q 電弧有效功率，J/s； 電弧有效功率系數(shù)。經(jīng)分析可知，當(dāng)焊件一定時(shí)，可通過調(diào)整線能量中焊接電流和焊接速度來調(diào)整給焊件輸入的熱量，達(dá)到改善焊接接頭的組織與性能的目的。3 3、焊接工藝參數(shù)對焊縫形狀的影響、焊接工藝參數(shù)對焊縫形狀的

23、影響 焊接電流增加時(shí)，焊縫厚度和余高都增加，而焊縫寬度則幾乎保持不變；電弧電壓增大時(shí)，焊縫寬度顯著增加，但焊縫厚度和余高將有減??；焊接速度增加時(shí)，焊縫厚度、焊縫寬度和余高都減小。焊件傾角的影響：上坡焊時(shí)，熔池液體金屬在重力和電弧力的作用下流向熔池尾部，電弧能深入到加熱熔池底步金屬，因而使焊縫厚度和余高都增加，同時(shí)，熔池前部加熱作用減弱，電弧擺動范圍減小，因此焊縫寬度減小。下坡焊的情況正好相反，即焊縫厚度和余高略有減小，而焊縫寬度略有增加。傾角小于6-8的下坡焊可使焊縫成形得到改善。 六、焊接前的準(zhǔn)備六、焊接前的準(zhǔn)備 焊接前的準(zhǔn)備包括坡口的制備、焊接部位的清理、焊條的烘干、焊前預(yù)熱等。 1.坡口

24、的制備 開坡口可采用刨邊機(jī)、車削、等離子切割、剪切、氣割、碳弧氣刨等方法。對于易淬火鋼最好不要采用氣割和碳弧氣刨，如果采用，應(yīng)去除掉表面淬硬組織。 2.焊接部位的清理 焊前對焊接部位及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)要清除氧化膜、鐵銹、油污等雜質(zhì)，以獲得高質(zhì)量的焊縫。3.焊條的烘干鈦鈣型E4303酸性焊條烘干溫度為70150，保溫3060min。低氫型焊條如E5015烘干溫度為300350 ，保溫3060min。焊條烘干應(yīng)做到用多少，烘干多少，隨用隨烘的原則，烘干后最好放在專用的保溫箱中隨用隨取，或者放在通風(fēng)干燥處妥善保管，不得隨意堆放。4.焊前預(yù)熱預(yù)熱的目的是降低焊接接頭的冷卻速度，對于易淬火鋼預(yù)熱可降低

25、焊件的淬硬程度，改善組織，減小裂紋傾向。此外預(yù)熱還以減小焊件的溫度梯度，降低焊接應(yīng)力，防止焊接缺陷。v七、焊縫區(qū)的金屬組織與性能七、焊縫區(qū)的金屬組織與性能 v1. 焊縫金屬區(qū) v 焊縫金屬區(qū)指在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區(qū)域。熔焊時(shí)，是指由焊縫表面和熔合線所包圍的區(qū)域；電阻焊時(shí)，是指焊后形成的熔核部分。 v 焊接加熱時(shí)，焊縫金屬區(qū)的溫度在液相線以上，母材金屬和填充金屬熔化后共同形成液態(tài)熔池。冷卻結(jié)晶是以熔池和母材交界處半熔化狀態(tài)的母材金屬晶粒為結(jié)晶核心，沿著垂直于散熱面的反方向生長，成為柱狀晶的鑄態(tài)組織。q 硫、磷等低熔點(diǎn)雜質(zhì)容易在焊縫中心形成偏析，使焊縫塑性降低，易產(chǎn)生熱裂紋。v2.

26、熔合區(qū) v 焊縫與母材交接的過渡區(qū)，即熔合線處微觀顯示的母材半熔化區(qū)。此區(qū)是焊縫和母材金屬的交界區(qū)，溫度在固相線和液相線之間，焊接過程中母材金屬部分熔化，故亦稱半熔化區(qū)。熔化的金屬凝固成鑄態(tài)組織，未熔化的金屬因加熱溫度過高成過熱粗晶，其塑性和韌性明顯變差，容易產(chǎn)生裂紋和脆性破壞。雖然此區(qū)只有0.1mm-0.4mm，但它對焊接接頭的性能影響很大，是焊接接頭的危險(xiǎn)區(qū)域之一。該區(qū)域越窄越好v3. 熱影響區(qū)v 是焊接或切割過程中，材料因受熱的影響（但未熔化）而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域。按其組織特征又可分為以下四個(gè)區(qū)域： v（1） 過熱區(qū) 指焊接熱影響區(qū)中，具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。此區(qū)

27、的溫度范圍為固相線至1100，因加熱溫度過高，奧氏體晶粒急劇長大，使其塑性明顯下降，尤其是沖擊韌度下降20-30，對于易淬火鋼，此區(qū)脆性更大，是熱影響區(qū)中性能最差的部位。焊接剛度大的結(jié)構(gòu)件，此區(qū)容易產(chǎn)生裂紋容易產(chǎn)生裂紋。 v（2） 細(xì)晶區(qū) 此區(qū)溫度范圍為Ac3以上，而尚未達(dá)到過熱溫度。由于焊后為空冷，相當(dāng)于熱處理后的正火組織，亦稱正火區(qū)。此區(qū)的力學(xué)性能優(yōu)于母材金屬。v（3） 不完全重結(jié)晶區(qū) 此區(qū)溫度范圍為Ac3至Ac1之間。在此區(qū)間珠光體已轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，部分鐵素體深入奧氏體，尚未溶入奧氏體的鐵素體晶粒不斷長大?？绽鋾r(shí)，奧氏體又折出較細(xì)的鐵素體，到Ar1線時(shí)，殘余奧氏體直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣参鼋M織珠光體，

28、未深入奧氏體的鐵素體卻將粗大晶粒保持下來，亦稱部分相變區(qū)。該區(qū)金相組織很不均勻，力學(xué)性能較差。 v（4） 再結(jié)晶區(qū) 此區(qū)溫度范圍在Ac1至500-450之間。焊前經(jīng)過冷變形加工的焊件，由于母材中有晶格畸變及碎晶組織，當(dāng)加熱到該溫度時(shí)，就會產(chǎn)生回復(fù)及再結(jié)晶而細(xì)化，其力學(xué)性能提高。焊前未經(jīng)冷加工變形的焊件不存在再結(jié)晶區(qū)。s平板焊接過程中的應(yīng)力與變形形成原理示意圖加熱時(shí)受壓應(yīng)力冷卻時(shí)受拉應(yīng)力第三節(jié) CO2保護(hù)焊 1 1、CO2CO2氣體保護(hù)焊簡介氣體保護(hù)焊簡介 CO2氣體保護(hù)焊是用CO2作為保護(hù)氣體，依靠焊絲和焊件之間產(chǎn)生的電弧來熔化金屬的一種氣體保護(hù)焊方法。簡稱CO2焊。 2 2、CO2CO2氣體

29、保護(hù)焊的特點(diǎn)氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)：焊接成本低 生產(chǎn)率高抗銹能力強(qiáng) 焊接變形小操作性能好適用范圍廣 3 3、CO2CO2氣體保護(hù)焊的飛濺問題氣體保護(hù)焊的飛濺問題 CO2氣體保護(hù)焊時(shí)容易產(chǎn)生飛濺，這是由CO2氣體的性質(zhì)所決定的，問題在于應(yīng)把CO2焊的飛濺減少到最低的程度。 CO2焊產(chǎn)生飛濺的原因及減少飛濺的措施主要有以下幾方面：（1）由冶金反應(yīng)引起的飛濺這種飛濺主要由CO2氣體造成。CO在電弧高溫作用下，體積急速膨脹，壓力迅速增大，使熔滴和熔池金屬產(chǎn)生爆破，從而產(chǎn)生大量飛濺。但采用含有錳硅脫氧元素的焊絲，并降低焊絲的含碳量，這種飛濺可大為減少。（2）由極點(diǎn)壓力產(chǎn)生的飛濺這種飛濺主要取決于電弧的極性。當(dāng)

30、使用正極性焊接時(shí)（焊件接正極、焊絲接負(fù)極），正離子飛向焊絲端部的熔滴，機(jī)械沖擊力大，形成大顆粒飛濺。而反極性焊接時(shí)，飛向焊絲端部的電子撞擊力小，致使極點(diǎn)壓力大為減小，因而飛濺較少。所以CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)選用直流反接直流反接。*極點(diǎn)壓力：在焊接電弧中，極點(diǎn)壓力是阻礙熔滴過渡的力。當(dāng)采用直流反接時(shí)，電子的壓力阻礙熔滴過渡。由于陽離子質(zhì)量大，陽離子流比電子流的壓力大，所以直流反接時(shí)，容易產(chǎn)生細(xì)顆粒過渡，而正接時(shí)則不容易。 （3）熔滴短路時(shí)引起的飛濺 這種飛濺發(fā)生在短路過渡過程中，當(dāng)焊接電源的動特性不好時(shí)，則更顯得嚴(yán)重。短路電流增長速度過快，或者短路最大電流值過大時(shí)，當(dāng)熔滴剛與熔池接觸，由于短路電流強(qiáng)

31、烈加熱及電磁收縮力的作用，結(jié)果使縮頸處的液態(tài)金屬發(fā)生爆破，產(chǎn)生較多的細(xì)顆粒飛濺。如果短路電流增長速度過慢，則短路電流不能及時(shí)增大到要求的電流值，此時(shí)縮頸處就不能迅速斷裂，使伸出導(dǎo)電嘴的焊絲在電阻熱的長時(shí)間加熱下，成段軟化和斷落，并伴隨著較多的大顆粒飛濺。減少這種飛濺的方法，主要是調(diào)節(jié)焊接回路中的電感值，若串入焊接回路的電感值合適，則爆聲較小，過渡過程比較穩(wěn)定。 （4）非軸向顆粒狀過渡造成的飛濺 這種飛濺發(fā)生在顆粒狀過渡過程中，由于電弧的斥力作用，當(dāng)熔滴在極點(diǎn)壓力和弧柱中氣流的壓力共同作用下，熔滴被推到焊絲端部的一邊，并拋到熔池外面去，產(chǎn)生大顆粒飛濺。 （5）焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)引起的飛濺 這種

32、飛濺是因焊接電流、電弧電壓和回路電感等焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)引起的。只有正確的選擇CO2焊的焊接工藝參數(shù)，才會減少產(chǎn)生這種飛濺的可能。 4 4、CO2CO2氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù) CO2氣體保護(hù)焊主要工藝參數(shù)是：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電流極性和回路電感等。 （1）焊絲直徑焊絲直徑的選擇COCO2 2焊用的主要焊絲品種焊用的主要焊絲品種CO2焊用的主要焊絲品種是H08MnH08Mn2 2SiSi類型。根據(jù)其雜質(zhì)含量（S和P）和檢查項(xiàng)目（鍍銅層附著力和焊絲松弛直徑及擾距）又分為四種。H08Mn2SiA:與H08Mn2Si比沖擊值高，

33、送絲均勻，導(dǎo)電好。H04Mn2SiTiA: 脫氧能力強(qiáng)，脫氮能力強(qiáng)，抗氣孔能力強(qiáng)，使用于200A以上的大電流。H04Mn2SiAlTiA: 脫氧能力更強(qiáng)，脫氮能力更強(qiáng)，抗氣孔能力更強(qiáng)，特別使用于大電流填充（水平）和CO2-Ar2混合氣體保護(hù)焊。MAG： H08MnSiA 使用焊絲的基本原則使用焊絲的基本原則 采用優(yōu)質(zhì)焊絲。 工作電流必須在焊絲直徑允許電流范圍之內(nèi)。 相同電流時(shí)，焊絲直徑越細(xì)越好。 焊縫有質(zhì)量 要求時(shí)，必須使用直徑1.2以下的焊絲。 為了提高工作效率，可使用直徑1.6焊絲，電流大于300A。 遵循使用焊絲基本原則的好處遵循使用焊絲基本原則的好處 焊絲越細(xì)，短路過渡頻率越高，飛濺越

34、小，成形越好。 相同電流，焊絲越細(xì)能量越集中,焊接質(zhì)量越好。 焊絲越細(xì)，焊接規(guī)范越容易調(diào)節(jié)。 焊絲越細(xì)，受外界干擾小（電網(wǎng)波動，送絲機(jī)轉(zhuǎn)速精度）。 （2）焊接電流焊接電流 焊接電流是CO2焊的重要焊接參數(shù)，它的大小應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊絲直徑、焊接位置及熔滴過渡形式來決定。用直徑0.81.6mm的焊絲，當(dāng)短路過渡時(shí)，焊接電流在50230A內(nèi)選擇；顆粒狀過渡時(shí)，焊接電流可在250500A內(nèi)選擇。 （3）焊接速度焊接速度 在一定的焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓條件下，焊速增加，焊縫的熔寬與熔深減小。焊速過快，容易產(chǎn)生咬邊及未融合等缺陷，且氣體保護(hù)效果變差，可能出現(xiàn)氣孔，但焊速過慢，則焊接生產(chǎn)率降低，焊接

35、變形增大，一般CO2半自動焊時(shí)的焊接速度在15-30m/h。 （4）電弧電壓電弧電壓 電弧電壓必須與焊接電流配合恰當(dāng)，它的大小會影響到焊縫成形、熔深、飛濺、氣孔及焊接過程的穩(wěn)定性。短路過渡焊接時(shí)，通常電弧電壓在16-24V范圍內(nèi)，顆粒狀過渡焊接時(shí)，電弧電壓在25-36V范圍內(nèi)選擇。 規(guī)范電壓高低的判斷規(guī)范電壓高低的判斷 電壓偏高時(shí):弧長變長, 飛濺顆粒變大, 焊道變平, 熔深變淺.易產(chǎn)生氣孔. 電壓偏低時(shí): 焊絲插向工件, 飛濺加大, 焊道窄而高, 熔深變大. （5）焊絲伸出長度焊絲伸出長度 焊絲伸出長度取決于焊絲直徑，一般約等于焊絲直徑的10倍，且不超過15mm。 過大時(shí):引弧性能差,電弧不

36、穩(wěn),飛濺加大,易產(chǎn)生氣孔，熔深變淺. 過小時(shí):看不清電弧,噴嘴易被飛濺物堵塞,熔深變深. （6）CO2CO2氣體流量氣體流量 CO2氣體流量應(yīng)根據(jù)焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長度及噴嘴直徑等選擇，過大或過小的氣體流量都會影響氣體保護(hù)效果。通常在細(xì)絲CO2焊時(shí)，CO2氣體流量約為815L/min；粗絲CO2焊時(shí)，CO2氣體流量約在1525L/min。 （7）電流極性電流極性 為了減小飛濺，保證焊接電弧的穩(wěn)定性，CO2焊應(yīng)選用直流反接。 以工件接線為準(zhǔn)。 工件接焊機(jī)輸出端（-），稱謂反極性接法。作為焊縫要求，CO2氣保焊必須反極性接法。 工件接焊機(jī)輸出端（+），稱謂正極性接法。可以進(jìn)行堆焊，提高工

37、作效率。 （8）回路電感回路電感 焊接回路的電感值應(yīng)根據(jù)焊絲直徑和電弧電壓來選擇。 5 5、 COCO2 2氣體保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)氣體保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn) CO2焊具有下列優(yōu)點(diǎn)：1）生產(chǎn)效率高，節(jié)省電能。CO2氣體保護(hù)焊的電流密度大，可達(dá)100300A/mm2，因此電弧熱量集中，焊絲的熔化效率高，母材的熔透厚度大，焊接速度快，同時(shí)焊后不需要清渣，所以能夠顯著提高效率，節(jié)省電能。2）焊接成本低。由于CO2氣體和焊絲的價(jià)格低廉，對于焊前的生產(chǎn)準(zhǔn)備要求不高，焊后清理和校正工時(shí)少，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

38、。 4）對油、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較低。 5）焊縫中含氫量少，所以提高了焊接低合金高鋼抗冷裂紋的能力。 6）熔滴采用短路過渡時(shí)用于立焊、仰焊和全位置焊接。 7）電弧可見性好，有利于觀察，焊絲能準(zhǔn)確對準(zhǔn)焊接線，尤其是在半自動焊時(shí)可以較容易地實(shí)現(xiàn)短焊縫和曲線焊縫的焊接工作。 8）操作簡單，容易掌握。 CO2CO2焊具有下列缺點(diǎn)：焊具有下列缺點(diǎn)：1）與手弧焊相比設(shè)備較復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，要求具有較高的維護(hù)設(shè)備的技術(shù)能力。2）抗風(fēng)能力差，給室外焊接作業(yè)帶來一定困難。3）弧光較強(qiáng)，必須注意勞動保護(hù)。4）與手弧焊和埋弧焊相比，焊縫成形不夠美觀，焊接飛濺較大。 CO2CO2保護(hù)焊常見的焊接缺陷及解決措施：保護(hù)焊

39、常見的焊接缺陷及解決措施： 氣孔的產(chǎn)生原因與防止措施氣孔的產(chǎn)生原因與防止措施裂紋的產(chǎn)生原因與防止措施裂紋的產(chǎn)生原因與防止措施蛇形焊道的產(chǎn)生原因與防止措施蛇形焊道的產(chǎn)生原因與防止措施飛濺的產(chǎn)生原因與防止措施飛濺的產(chǎn)生原因與防止措施電弧不穩(wěn)的產(chǎn)生原因與防止措施電弧不穩(wěn)的產(chǎn)生原因與防止措施第四節(jié)第四節(jié) 常見焊接缺陷常見焊接缺陷 焊接過程中在焊接接頭中產(chǎn)生的不符合設(shè)計(jì)或工藝文件要求的缺陷，叫焊接缺陷焊接缺陷。嚴(yán)重的焊接缺陷將直接影響到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全使用。經(jīng)驗(yàn)證明，焊接結(jié)構(gòu)的失效、破壞以至于發(fā)生事故，絕大部分并不是由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，而是由于在焊接接頭中產(chǎn)生的各種缺陷所致。 常見焊接缺陷有焊接裂紋、氣孔、

40、咬邊、未焊透、未熔合、夾渣、焊瘤、塌陷、凹坑及燒穿等。 一、焊接裂紋一、焊接裂紋 在焊接應(yīng)力及其它致脆因素的共同作用下，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而產(chǎn)生的縫隙，叫焊接裂紋。 裂紋是焊接結(jié)構(gòu)最危險(xiǎn)的一種缺陷，不僅會使產(chǎn)品報(bào)廢，而且還可能引起嚴(yán)重的事故。在焊接生產(chǎn)中出現(xiàn)的裂紋形式是多種多樣的，有的裂紋出現(xiàn)在焊縫表面，肉眼就能觀察到，有的隱藏在焊縫內(nèi)部，不通過焊接探傷檢查就不能發(fā)現(xiàn)。有的產(chǎn)生在焊縫中，有的則產(chǎn)生在熱影響區(qū)中，不論是在焊縫或熱影響區(qū)中的裂紋，平行于焊縫的稱為縱向裂紋，垂直于焊縫的稱為橫向裂紋，而產(chǎn)生在收尾處弧孔的 的裂紋稱為火口裂紋或弧孔裂紋。根據(jù)裂紋產(chǎn)生

41、的情況，焊接裂紋可歸納為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂和應(yīng)力腐蝕裂熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂和應(yīng)力腐蝕裂紋紋等等。1、熱裂紋熱裂紋 焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近高溫區(qū)產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋。熱裂紋產(chǎn)生在焊縫的結(jié)晶過程中，絕大多數(shù)產(chǎn)生在焊縫中，外觀是裸露的焊縫有明顯的鋸齒形狀，有明顯的氧化色彩。防止熱裂紋的措施：（1）降低母材和焊接原材料中碳、硫、磷的含量；（2）預(yù)熱 即焊前對焊件整體或局部進(jìn)行加熱；（3）采用堿性焊條 堿性焊條的熔渣具有較高的脫硫、磷能力，可以減輕硫、磷的有害作用；（4）控制焊縫形狀 盡量得到成形系數(shù)較大的焊縫，如焊接電流不能太大，適當(dāng)采用多層焊等；

42、（5）采用收弧板 將弧坑引至焊件外面。 2、冷裂紋冷裂紋 冷裂紋是焊接接頭冷卻到較低溫度下（對于鋼來說在Ms溫度以下）時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋。產(chǎn)生冷裂紋的溫度通常在馬氏體轉(zhuǎn)變的溫度，約200300以下。它的產(chǎn)生時(shí)間，可以在焊后立即出現(xiàn)，也可以在延遲幾小時(shí)、幾周、甚至更長的時(shí)間以后發(fā)生，所以冷裂紋又稱為延遲裂紋。冷裂紋大多產(chǎn)生在母材或母材與焊縫角界的熔合線上，如焊道下裂紋、焊趾裂紋和焊根裂紋。冷裂紋多數(shù)是縱向裂紋，顯露在接頭金屬表面的冷裂紋斷面上，沒有明顯的氧化色彩，所以裂口發(fā)亮。冷裂紋一般為穿晶裂紋，在少數(shù)情況下也可能沿晶界發(fā)展。冷裂紋產(chǎn)生的原因是淬硬傾向、焊接應(yīng)力及氫的作用。 防止冷裂紋的措施：

43、（1）焊前預(yù)熱和焊后緩冷； （2）采用減少氫的工藝措施； （3）合理選用焊接材料； （4）適當(dāng)增加焊接電流、減慢焊接速度； （5）進(jìn)行焊后熱處理，如進(jìn)行高溫回火，可使氫擴(kuò)散排出，也可改善接頭的組織和性能，減少焊接應(yīng)力。二、焊縫中的氣孔二、焊縫中的氣孔焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能及時(shí)逸出而殘留下來所形成的空穴，稱為氣孔。氣孔按其形狀可分為球形氣孔、條蟲狀氣孔、針狀氣孔、橢圓形及旋渦狀氣孔。氣孔的大小從顯微尺寸到直徑為好幾個(gè)毫米都有；氣孔按其分布有單個(gè)氣孔，密集氣孔和連續(xù)氣孔等；氣孔按其產(chǎn)生的部位有內(nèi)部氣孔和外部氣孔；按形成氣孔的主要?dú)怏w分為氫氣孔、CO氣孔、氮?dú)饪椎?。焊縫中存在氣孔，會削弱焊

44、縫的有效工作截面，因此降低了焊縫的機(jī)械性能，使焊縫金屬的塑性，特別是彎曲和沖擊韌性降低的更多。氣孔嚴(yán)重時(shí)，會使金屬結(jié)構(gòu)在工作時(shí)遭到破壞。 在焊接鐵碳合金時(shí)，電弧氣氛中一氧化碳的含量很多，其主要來源于焊絲金屬、藥皮、保護(hù)氣體（如二氧化碳保護(hù)焊）和熔池。一氧化碳不熔解在液態(tài)金屬中，而且一般一氧化碳在熔池溫度較高的時(shí)候形成，所以大部分來得及以氣泡形式從液態(tài)金屬中逸出。但是由于熔池金屬在整個(gè)結(jié)晶過沖中會出現(xiàn)碳及氧化亞鐵的扁析，這樣，盡管到達(dá)結(jié)晶后期，熔池溫度已下降，而局部區(qū)域碳及氧化亞鐵的濃度增加，仍能使上述反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，而生成一氧化碳。這時(shí)隨著溫度的繼續(xù)下降，金屬液體的粘度增大了，吸熱反應(yīng)又加速了熔

45、池金屬的結(jié)晶速度，因而使一氧化碳?xì)馀輥聿患耙莩龆纬蓺饪住Ｒ谎趸細(xì)饪?，一般沿結(jié)晶方向呈長條狀，在內(nèi)部呈橢圓形。 焊接時(shí)電弧區(qū)中氫的主要來源主要是藥皮或焊劑中過多的水分、焊件表面的鐵銹、油污、水分等雜質(zhì)，以及鋼材冶煉時(shí)的殘留氫。高溫時(shí)熔入熔池的氫，在熔池金屬的冷卻過程中，其溶解度急劇下降，致使金屬液體呈氫的過飽和狀態(tài)，這時(shí)便有氫析出。析出的氫原子在遇到非金屬夾雜時(shí)，便在其表面積聚形成氣泡，劇烈地向外排出。隨著熔池結(jié)晶的繼續(xù)，當(dāng)氫氣泡來不及浮出金屬表面時(shí)，便形成氫氣孔。氫氣孔一般在表面呈旋渦形，內(nèi)部呈球形。 防止產(chǎn)生氣孔的方法：防止產(chǎn)生氣孔的方法： 1、消除產(chǎn)生氣孔的各種來源 （1）仔細(xì)清除焊件

46、表面上的鐵銹等污物，在焊縫兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)進(jìn)行除銹、去污； （2）焊絲不應(yīng)生銹，焊條、焊劑要清潔，并按規(guī)定烘干焊條或焊劑，含水分不超過0.1%； （3）焊條或焊劑要合理存放，防止受潮。 （4）采用合適的焊接工藝參數(shù)，使用堿性焊條時(shí)，一定要用短弧焊。 2、加強(qiáng)熔池保護(hù) （1）焊條藥皮不要脫落，焊劑或保護(hù)氣體送給不要中斷。 （2）采用短弧焊接，電弧不得隨意拉長，操作時(shí)適當(dāng)配合動作，以利氣體逸出，注意正確引弧，操作時(shí)發(fā)現(xiàn)焊條偏心要及時(shí)傾斜焊條，保持電弧穩(wěn)定。 （3）裝配間隙不要過大。3、正確執(zhí)行焊接工藝規(guī)程（1）選擇適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)，運(yùn)條速度不得太快。（2）對導(dǎo)熱快、散熱面積大的焊件，若周

47、圍環(huán)境溫度低時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱。三、咬邊三、咬邊由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作工藝不正確，沿焊縫邊緣部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷叫咬邊。咬邊是一種較危險(xiǎn)的缺陷，因?yàn)樗坏珳p少了基本金屬的有效截面積，而且在咬邊處還會造成應(yīng)力集中，引發(fā)焊接裂紋。防止咬邊的措施：（1）選擇正確的焊接電流及焊接速度；（2）電弧不能拉的太長；（3）掌握正確的運(yùn)條方法和運(yùn)條角度。v三、焊接變形三、焊接變形v 焊接時(shí)，在任何情況下焊接應(yīng)力總是存在的。當(dāng)焊接應(yīng)力超過該材料相應(yīng)溫度的屈服應(yīng)力時(shí)，焊件將產(chǎn)生變形；焊接變形的基本形式有角變形、彎曲變形、波浪變形、收縮變形、扭曲變形、錯邊變形等，見圖11-4。 圖11-4 焊接變形形式(a)圖11

48、-4 焊接變形形式(b) 圖11-4 焊接變形形式(c) 圖11-4 焊接變形形式(d)v(三)預(yù)防和減小焊接應(yīng)力及焊接變形的措施 v1. 合理設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu) 盡量減少焊縫及焊縫的長度和截面積，并盡量使結(jié)構(gòu)中的所有焊縫對稱，避免交叉焊縫等，詳見焊接結(jié)構(gòu)工藝性一節(jié)。 v2. 焊前預(yù)熱 焊前對焊件預(yù)熱，可減少焊件各部分的溫差，對減小焊接應(yīng)力與變形較為有效。重要焊件可整體預(yù)熱，還有局部預(yù)熱即焊前選擇焊件的合理部位局部加熱使其伸長，焊后冷卻時(shí)，加熱區(qū)與焊縫同時(shí)收縮。 v3. 反變形法 根據(jù)實(shí)驗(yàn)或計(jì)算，確定工件焊后產(chǎn)生變形的方向和大小，焊前將工件預(yù)先斜置或彎曲成等值反向角度，以期達(dá)到焊后與所要求的工件角度

49、正好吻合。v4. 剛性固定法 采用工裝夾具或定位焊固定，此法可顯著減小但不能完全消除焊后殘余變形。 v5. 選擇合理的焊接順序 應(yīng)盡量使焊縫的縱向和橫向都能自由收縮，避免交叉焊縫處應(yīng)力過大產(chǎn)生裂紋；采用對稱焊接順序以減小變形；長焊縫可采用分段退焊法或跳焊法。 v6. 錘擊焊縫法 用圓頭小錘對焊后紅熱的焊縫金屬進(jìn)行均勻適度錘擊，以延伸變形，補(bǔ)償其收縮，同時(shí)釋放出部分能量，減小焊接應(yīng)力和變形。 v7. 強(qiáng)迫冷卻法 將焊縫區(qū)的熱量迅速散掉，使焊接時(shí)金屬受熱面積減小，此法又稱散熱法。 v8. 焊后熱處理 采取去應(yīng)力退火的方法將焊件整體或局部加熱到600-650，保溫一定時(shí)間后（不小于1h）緩慢冷卻，這

50、樣可消除焊接余應(yīng)力80-90。v(四)焊接變形的矯正 v1. 機(jī)械矯正法 即用機(jī)械的方法將變形矯正過來，生產(chǎn)中常用的設(shè)備有輥床、壓力機(jī)、矯直機(jī)等；薄板焊接最常見的變形為波浪變形，其矯正較難，一般用錘擊法進(jìn)行矯正 v2. 火焰矯正法 采用局部加熱焊件的某些部位，使其受熱時(shí)膨脹，受周圍冷金屬制約引起長度方向被壓縮，冷卻時(shí)收縮而矯正變形。第三章 電阻焊 利用電流通過接頭產(chǎn)生電阻熱電阻熱，將被焊金屬的接觸部位加熱至塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，然后施加一定的壓力使金屬原子間相互結(jié)合形成焊接接頭。 1 1、點(diǎn)焊、點(diǎn)焊將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩極之間，接通電流后利用電阻熱將焊件局部熔化，形成焊點(diǎn)的方法。它

51、是一種高速、經(jīng)濟(jì)的連接方法。適用于可以采用搭接接頭不要求氣密性，厚度3mm沖壓、軋制的薄板結(jié)構(gòu)。 詳細(xì)內(nèi)容見：電阻焊技術(shù)課件 焊接質(zhì)量的主要因素有焊接電流、通電時(shí)間、焊接電流、通電時(shí)間、電極壓力及工件表面清電極壓力及工件表面清理情況理情況等。工件越厚，焊件導(dǎo)電性越好分流現(xiàn)象越嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。所以點(diǎn)焊有焊點(diǎn)間最小距離限制。 2 2、縫焊、縫焊是焊件搭接或?qū)咏宇^并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉(zhuǎn)動連續(xù)或斷續(xù)放電，從而產(chǎn)生一連串熔核，相互搭疊得密封焊縫的電阻焊方法。 縫焊和點(diǎn)焊過程相似，只是用旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾動電極 代替柱狀電極。盤狀電極壓緊焊件并滾動，同時(shí)也帶動焊件向前移動配合斷續(xù)通電，形成

52、連續(xù)重疊的焊縫。焊點(diǎn)相互重疊50以上，密封性好主要用于要求密封性好的薄壁結(jié)構(gòu)?？p焊只適用于3mm以下的薄壁結(jié)構(gòu)。 3 3、對焊、對焊把兩焊件端部相對放置，利用焊接電流加熱，然后加壓完成焊接的電阻焊方法。 電阻對焊電阻對焊 將兩個(gè)工件裝夾在對焊機(jī)的電機(jī)鉗口中，使兩個(gè)工件的端面接觸，并壓緊，然后通電，產(chǎn)生電阻熱加熱到塑性狀態(tài)，再施以較大的力，并同時(shí)斷電，使接頭在高溫下產(chǎn)生一定的塑性變形而焊接起來。對焊接頭較光滑，對焊前應(yīng)認(rèn)真清理端面，否則易發(fā)生連接不牢現(xiàn)象。此外，高溫端面易氧化，質(zhì)量不易保證。電阻對焊一般只用于焊接截面形狀簡單，直徑或邊長小于20mm強(qiáng)度要求不高的工件。閃光對焊閃光對焊 將兩工件稍

53、加清理后夾在電極鉗口內(nèi)，輕微接觸，因工件表面不平，使某些點(diǎn)接觸，通以電流，接觸點(diǎn)的金屬被迅速加熱熔化，甚至蒸發(fā)，液體金屬發(fā)生爆破，形成閃光，保持一定時(shí)間，迅速對焊件施加頂鍛力，并切斷電源焊件在壓力作用下產(chǎn)生塑性變形而焊在一起。對焊質(zhì)量好，強(qiáng)度高，閃光火化以玷污其他設(shè)備與環(huán)境。接頭處焊后有毛刺需清理。閃光對焊常用于重要工件的焊接，可焊相同金屬，也可焊異種金屬，被焊工件小到0.01mm的金屬絲，也可焊端面大到20000mm2的金屬棒和金屬型材。焊件斷面應(yīng)盡量相同，圓棒直徑、方鋼邊長和管子壁厚之差均不應(yīng)超過25。對焊主要用于刀具、管子、鋼筋、鋼軌、錨鏈等的焊接。 其特點(diǎn)：其特點(diǎn)： 生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)

54、自動化。生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)自動化。 工件接長工件接長 環(huán)形工件環(huán)形工件 部件組焊部件組焊 異質(zhì)金屬對接異質(zhì)金屬對接第四章 焊接符號表示方法基本符號相對基準(zhǔn)線的位置金屬焊接在圖樣上用代號表示的方法金屬焊接在圖樣上用代號表示的方法焊接方法新舊對照焊接方法新舊對照表表說明下列焊縫代號的意義：a圖為周圍焊，雙面角焊縫，焊角高6mm。b圖為反面封底的V形坡口，坡口角度60，間隙2mm，鈍邊2mm，焊縫表面齊平。c圖為對墊板的對接接頭，開I形坡口，預(yù)留2mm間隙。d圖為交錯斷續(xù)角焊縫，焊角高8mm，焊縫長100mm，共20條，焊縫之間距離50mm。 第五章第五章 焊縫坡口的基本形式焊縫坡口的基本形式和尺寸

55、和尺寸第六章第六章 金屬材料的焊接性分析金屬材料的焊接性分析 一、焊接性的概念 我們在掌握了焊接材料、焊接接頭的組織和性能、焊接應(yīng)力和變形等基本知識后，我們就要盡量理解和掌握各種金屬材料的焊接規(guī)律，合理選用焊接材料和工藝措施，達(dá)到保證焊接質(zhì)量的目的。這就需要我們了解我們所焊接金屬的焊接性。所謂金屬的焊接性是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性。主要是指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，它主要包括兩方面的內(nèi)容： 1、接合性能：即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性。 2、使用性能：即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對使用要求的適用性。金屬焊接性的內(nèi)容是多方面

56、的，對于不同材料，不同工作條件下的焊件，焊接性的主要內(nèi)容也不同，就是對于同一金屬材料，當(dāng)采用不同焊接方法、焊接材料及不同的工作條件下，其焊接性也可能有很大的不同，焊接性好的材料，在焊接時(shí)不需采用其他附加工藝措施，就能獲得無焊接缺陷、并有良好機(jī)械性能的焊接接頭。因此焊接性只是相對比較的的概念。二、影響焊接性的因素二、影響焊接性的因素金屬材料焊接性的好壞主要決定于材料的化學(xué)成分，而且與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、剛性、焊接方法、采用的焊接材料、焊接工藝條件及結(jié)構(gòu)的使用條件也有密切關(guān)系。 1 1、材料因素、材料因素 材料因素包括焊件本身和使用的焊接材料，例如手工電弧焊時(shí)的焊條，氣體保護(hù)焊時(shí)的焊絲和保護(hù)氣體等。它

57、們在焊接時(shí)都參與熔池或半熔化區(qū)內(nèi)的冶金過程，直接影響焊接質(zhì)量。母材或焊接材料選用不當(dāng)時(shí)，會造成焊縫金屬化學(xué)成分不合格，機(jī)械性能和其它使用性能降低；還會出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷，也就是說使結(jié)合性變差。由此可見，正確選用焊件和焊接材料是保證焊接性良好的重要基礎(chǔ)，必須十分重視。 2 2、工藝因素、工藝因素 對于同一焊件，當(dāng)采用不同的焊接工藝方法和工藝措施時(shí)，所表現(xiàn)的焊接性也不同。焊接方法對焊接性的影響，首先表現(xiàn)在焊接熱源能量密度大小、溫度高低以及熱輸入量多少。工藝措施對防止焊接接頭缺陷，提高使用性能也有重要作用。如焊前預(yù)熱、焊后緩冷和去氫處理等，它們對防止熱影響區(qū)淬硬變脆，降低焊接應(yīng)力，避免氫致冷裂紋是

58、比較有效的措施。另外如合理安排焊接順序也能減小應(yīng)力變形。3 3、結(jié)構(gòu)因素、結(jié)構(gòu)因素焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會影響應(yīng)力狀態(tài)，從而對焊接性也發(fā)生影響。應(yīng)使焊接接頭處于剛度較小的狀態(tài)，能夠自由伸縮，有利于防止焊接裂紋。缺口、截面突變、焊縫余高過大、交叉焊縫等都容易引起應(yīng)力集中，要盡量避免。不必要的增大焊件厚度或焊縫體積，就會產(chǎn)生多向應(yīng)力，也應(yīng)注意防止。4 4、使用條件、使用條件焊接結(jié)構(gòu)的使用條件是多種多樣的，有高溫、低溫下工作，腐蝕介質(zhì)中工作以及在靜載或動載條件下工作等。當(dāng)在高溫工作時(shí)會產(chǎn)生蠕變；低溫工作或沖擊載荷工作時(shí)，容易發(fā)生脆性破壞，在腐蝕介質(zhì)下工作時(shí)，接頭要求具有耐腐蝕性?？傊褂脳l件越不利，焊

59、接性就越不容易保證。 第七章第七章 安全知識安全知識 一、預(yù)防觸電事故的安全知識：一、預(yù)防觸電事故的安全知識： （1）弧焊設(shè)備的外殼必須接零或接地，而且接線應(yīng)牢靠，以免由于漏電而造成觸電事故； （2）弧焊設(shè)備的初級接線、修理和檢查應(yīng)由電工進(jìn)行，焊工不可私自拆修； （3）推拉電源閘刀時(shí)，應(yīng)帶好干燥的皮手套，面部不要對著閘刀，以免推拉閘刀時(shí)可能發(fā)生電弧火花而灼傷臉部； （4）焊鉗應(yīng)有可靠的絕緣。中斷工作時(shí)，焊鉗要放在安全的地方，防止焊鉗和焊件之間產(chǎn)生短路而燒壞弧焊機(jī)； （5）焊工的工作服、手套、絕緣鞋應(yīng)保持干燥； （6）在容器或狹小的工作場所焊接時(shí)，需兩人輪換操作，其中一人留守在外面監(jiān)護(hù)，以防發(fā)生意外時(shí)，立即切斷電源便于急救；（7）在潮濕的地方工作時(shí)，應(yīng)用干燥的木板或橡膠片等絕緣物做墊板；（8）在光線暗的地方或夜間工作時(shí)，使用的工作照明燈的電壓應(yīng)低于36伏；（9）更換焊條時(shí)，不僅應(yīng)帶好手套，而且應(yīng)避免身體與焊件接觸；（10）焊接電纜必須有完整的絕緣，不可將電纜放在弧焊電源的附近或熾熱的焊縫金屬上，避免高溫而燒壞絕緣層，同時(shí)也要避免碰撞磨損。焊接電纜如有破損應(yīng)立即進(jìn)行修理或調(diào)換；（11）遇到焊工觸電時(shí)，切不可用赤手去拉觸電者，應(yīng)先迅速將電源切斷，如果切斷電源后觸電者呈現(xiàn)昏迷狀態(tài)，應(yīng)立即實(shí)行人工呼吸，直至送到醫(yī)院為止。 幾種觸電的危險(xiǎn) 所有焊接的電源線電壓較高（220/380V