工程实践训练基础(周桂莲)第1-5章第4章.pdfVIP

第4章 焊接 4.1 手工电弧焊 4.2 其他焊接方法 4.3 焊接质量及其控制 第4章 焊接 金属焊接是指通过适当的手段，使两个分离的金属物体 ( 同种金属或异种金属)产生原子(分子) 间结合而连接成一体的 连接方法。焊接技术近几十年来发展很快，应用越来越广， 特别在机械制造、造船、汽车制造、石油化工、航天技术、 原子能、电力、电子技术及建筑等部门应用更为广泛。 焊接(welding)与传统连接方法铆接相比，具有节省金 属、减轻结构重量、密封性好、改善劳动条件、提高产品质 量等优点，同时焊接过程较易实现机械化和自动化生产。据 统计，目前世界上约半数的工业用机器人用于焊接生产，工 业发达国家钢产量的45%左右用于焊接结构和产品。 第4章 焊接 焊接方法的种类很多，目前应用的已不下数十种，而且 新的方法仍在不断涌现。按焊接工艺特征可将焊接方法分为 熔化焊(fusion welding)、压力焊(pressure welding)、钎焊 (soldering ＆brazing)三大类。图4-l列出了常用的焊接方法， 下面将对部分常用的焊接方法作以介绍。 第4章 焊接 图4-1 常见的焊接方法 第4章 焊接 4.1 手 工 电 弧 焊 手工电弧焊又称焊条电弧焊(shielded metal arc welding)， 简称手弧焊。手弧焊是利用电弧产生的热量来局部熔化被焊 工件及填充金属，冷却凝固后形成牢固接头的焊接方法，其 焊接过程依靠手工操作完成。手弧焊设备简单，操作灵活方 便，适应性强，并且配有相应的焊条，可适用于碳钢、不锈 钢、铸铁、铜、铝及其合金等材料的焊接。但其生产率低， 劳动条件较差，所以随着埋弧自动焊、气体保护焊等先进电 弧焊方法的出现，手弧焊的应用逐渐有所减少，但在目前焊 接生产中仍占有很重要的地位。 第4章 焊接 手弧焊的焊接过程如图4-2所示。电弧焊机( 电源)供给电 弧所必须的能量。焊接前将焊件和焊条分别接到焊机的两 极。焊接时首先将焊条与工件接触，使焊接回路短路，接着 将焊条提起2～4 mm ，电弧即被引燃。电弧热使焊件局部及 焊条末端熔化，熔化的焊件和焊条熔滴共同形成金属熔池。 焊条外层的涂层(药皮)受热熔化并发生分解反应，产生液态 熔渣和大量气体包围在电弧和熔池周围，以防止周围气体对 熔化金属的侵蚀。为确保焊接过程顺利进行，在焊条不断熔 化缩短的同时，要将焊条不断向熔池方向送进，同时还要沿 焊接方向前进。 第4章 焊接 图4-2 手工电弧焊焊缝形成过程 第4章 焊接 当电弧离开熔池后，被熔渣覆盖的液态金属就冷却凝固 成焊缝，熔渣也凝固成渣壳。在电弧移动的下方，又形成新 的熔池，随后又凝固成新的焊缝和渣壳。将上述过程连续不 断进行直至完成整个焊缝。 第4章 焊接 4.1.1 手弧焊设备 为焊接电弧提供电能的设备叫电弧焊机。手工电弧焊机 有交流、直流和整流三类。 交流弧焊机又称弧焊变压器，实际上是一个特殊的变压 器。图4-3所示为BX1-300型交流弧焊机(又称动铁心式弧焊变 压器) 。这种焊机的初级电压为220 V或380 V，次级空载电压 为78 V，额定工作电压为22.5～32 V，焊接电流调整范围为 62.5～300 A 。使用时，可按要求调节电流。粗调电流是用改 变次级线圈抽头的接法，即改变次级线圈匝数来达到。细调 电流是通过摇动调节手柄，改变可动铁心位置实现。由于交 流弧焊机具有结构简单、维修方便、体积小、重量轻、噪音 小等优点，所以应用较广。 第4章 焊接 图4-3 BX1-300型交流弧焊机 (a) 外形图；(b) 结构示意图