焊接成形技术讲义.pptVIP

第七章 焊接成形技术 焊接是指通过加热或加压，或两者并用，使用或不使用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。 焊接是19世纪末20世纪初发展起来的新兴技术，目前已成为具有几十种焊接方法的学科。按焊接过程特点，可分为三大类：熔焊、压焊和钎焊。 1、熔焊 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。按加热热源不同，可分为气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。 ;2 压焊 焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或 不加热），以完成焊接的方法。如电阻焊、摩擦焊等。 3 钎焊 钎焊是软钎焊和硬钎焊的总称。 ; 焊接与其他加工方法相比，具有适应性广，节约金属材料 ，可生产要求密封性的构件，便于实现机械化、自动化等优点。目前正向高温、高压、高容、高寿命、高生产率的方向发展，并正在解决具有的属性能材料的焊接问题，如超高强度钢、不锈钢、有色金属、异种金属及复合材料的焊接等 ; 手工电弧焊 气焊 其他焊接方法 常用金属材料的焊接 金属的切割; 第一节 焊条电弧焊 焊条电弧焊使用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊. 焊条电弧焊的过程如图所示。 焊条电弧焊具有设备简单、操作灵活、成本低、适应 性强等优点，但对焊工操作技术要求高，焊接质量不 够稳定，劳动条件差， 生产率低。因此焊条 电弧焊主要是用在单 位小批生产中焊接碳 素钢、低合金结构钢、 不锈钢、耐热钢和对 铸铁的。 ;一、焊接电弧 焊接电弧是由焊接电源供给的， 在具有一定电压的两极间或电 极与焊件间的气体介质中产生 的强烈而之久的放电现象。 使用直流电时，焊接电弧由 阳极区、弧柱区和阴极区三部分组成，电弧热量主要集 中在阳极区，约占43﹪，阴极区占36﹪，其余21﹪是由 电弧中带电微粒相互摩擦而产生。;电弧中阳、阴极区的温度因电极材料的不同而有所不同。用钢焊条焊接钢材时,阳极区温度约2600K, 阴极区温度约2400K,电弧中心区温度较高,可达到6000～8000K,因气体种类和电流大小而异。 使用直流弧焊电源时,当焊件厚度较???,要求较大热量、迅速熔化时,宜将焊件接电源正极,焊条接负极,这种接法称为正接法；当要求熔深较小,焊接薄钢板及非铁金属时,宜采用反接法，即将焊条接正极, 焊件接负极, 如下图所示。;当使用交流弧焊电源时，由于阴极由于极性是 交替变化的，因此两个极区的温度和热量分布 基本相等，都在2500K左右,因而不存在正接和 反接的区别。 ;二、弧焊机 1、弧焊机应具备的特点 1)具有适当的空载电压和较高的引弧电压，以利 于引弧，保证安全。 2)当电弧稳定燃烧时，焊接电流增大，电弧电压 应急剧下降； 3)还应保证焊条与焊件短路时短路电流不应太 大。通常Id﹤1.5Ih 4)焊接电流应能灵活调节，以适应不同的焊件与 焊条的要求。 ; 2、弧焊机的分类 1）交流弧焊机是一种特殊的 降压变压器，具有结构简单、 噪声小、成本低等优点，但是 电弧稳定性较差。 2）直流弧焊机有弧焊发电机(由一台三相感应电动机和一台直流弧焊发电机组成）和弧焊整流器(整流式直流弧焊机)两种类型。 直流电源分正接和反接；交流电源无正、反接之分。 ;三、电焊条 1、焊条的组成和作用 焊条由焊芯与药皮组成。 焊芯在焊接过程中既是导电的电极，又本身熔化作为填 充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属。 药皮是压涂在焊芯表面的涂料层，这要作用是：在焊接 过程中造气，起保护作用，防治空气进入焊缝；冶金作 用如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等；并具有稳弧、脱渣 等作用，以保护焊条具有良好的工艺性能，形成美观的 焊缝。 焊条的直径和长度规格如表8-1. ;2、焊条的分类 1）焊条按用途可分为十一大类，即碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条。 2）焊条按熔渣的性质分两类，即酸性焊条和碱性焊条。;药皮成分以酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe203)为主的焊条, 称为酸性焊条,常用的酸性焊条有钛钙型焊条等。 使用酸性焊条时,电弧较稳定,适应性强,适用于交、直流焊 机。但是焊缝的力学性能一般,抗裂性较差。 药皮以碱性氧化物(CaO、FeO、MnO、Na2O)为主的焊 条，称为碱性焊条.常用的碱性焊条其药皮是以碳酸盐和氟 石为主的低氢型焊条。碱性焊条引弧困难,电弧不够稳定 ,适应性较差,仅适用于直流焊机；但是焊缝的力学性能和 抗裂性能较好,适用于较重要的或力学性能要