【机电实务】王建波 教材精讲班教案 12-第2章-2.3-焊接技术（一）.docxVIP

2.3焊接技术

2.3

焊接技术

2023年

2022年

2021年

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案例

2

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2.3.1焊接设备和焊接材料的分类及选用

2.3.2焊接方法和焊接工艺

2.3.3焊接应力与焊接变形

2.焊接材料

1）焊条的分类及选用

（1）焊条分类

③按熔渣性质分类：

碱性焊条（又称作低氢型焊条）和酸性焊条。

（3）焊条选用原则

①焊缝金属的力学性能和化学成分匹配原则。

要求焊缝金属与母材等强度

应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条

合金钢

焊缝金属合金成分与母材相同或接近

应力高、焊缝易产生裂纹

比母材强度低的焊条

中碳、硫、磷等元素的含量偏高时焊缝中易产生裂纹

低氢型焊条。

②保证焊接构件的使用性能和工作条件原则。

对承受动载荷和冲击载荷的焊件，可选用低氢型焊条。

接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。

③满足焊接结构特点及受力条件原则。

④具有焊接工艺可操作性原则。

当焊件的焊接部位不能翻转时，应选用适用于全位置焊接的焊条。

对受力不大、焊接部位难以清理的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。

没有直流焊机时，必须选用可交、直流两用的焊条。

在狭小或通风条件差的场合，在满足使用性能要求的条件下，应选用酸性焊条或低尘焊条。

⑤提高生产率和降低成本原则。

3）焊丝分类及选用

（2）焊丝选用原则

④自保护药芯焊丝与焊条相似，不用另加气体保护焊，抗风能力优于气体保护焊，通常可在四级风力下施焊，适用于野外或高空作业，在国外建筑行业中已广泛使用，在我国长输油气管道焊接中也得到应用

4）焊接气体分类及应用

（1）焊接气体分类

①气焊、切割用气体：助燃气体（O?）；

可燃气体：乙炔、丙烷、石油气、天然气等。

②焊接保护用气体：二氧化碳（CO?）、氩气（Ar）、氦气（He）、氮气（N）、氧气（O?）和氢气（H）。

6）焊接材料的复验要求

（1）钢结构的焊接材料复验

建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝、

建筑结构安全等级为二级的一级焊缝、

大跨度的一级焊缝、

重级工作制吊车梁结构中的一级焊缝

中所用焊接材料应按到货批次进行复验，合格后方可使用。

【例-单选题】不属于钢结构所用焊接材料到货批次复验的情况（）

A.建筑结构等级为二级的一级焊缝

B.重级工作制吊车梁结构的一级焊缝

C.大跨度的二级焊缝

D.设计要求

答案：C

（2）特种设备的焊接材料复验

球罐用的焊条和药芯焊丝应按批号进行扩散氢复验。

焊条、焊丝、焊剂超过期限，应经复验合格后方可使用。

1.焊接方法

1）焊条电弧焊

（1）机动性好

①焊接场地不受限制

②可适用全位置焊接，可以焊接从薄板到厚板的各种焊接接头。

（2）焊缝金属性能良好

（3）工艺适应性强

2）钨极惰性气体保护焊

（1）电弧热量集中，可精确控制焊接热输入，焊接热影响区窄。

（2）焊接过程不产生熔渣、无飞溅，焊缝表面光洁。

（3）焊接过程无烟尘；熔池容易控制；焊缝质量高。

（4）焊接工艺适用性强，几乎可以焊接所有的金属材料。

（5）焊接参数可精确控制，易于实现焊接过程全自动化。

2.焊接工艺

焊接工艺是指制造焊件所有关的加工方法和实施要求，

包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。

（2）不同焊接方法特点

①焊条电弧焊（SMAW）优点：焊接材料广、使用场合广、接头装配质量要求低；

缺点：工作效率低、焊接质量依赖操作工人技术性较强。

②钨极气体保护焊（GTAW）优点：

变形小，适于焊接1.5mm以下的薄板材料，焊接无飞溅、无气孔，焊后可不去焊渣，焊接材料广、焊接质量高；

缺点：工作效率低、成本高、易受钨极污染，特殊场合需增加防风措施。

③熔化极气体保护焊（GMAW）

优点：生产效率高、焊接成本低、焊缝抗锈蚀能力强，焊接形成过程易于控制焊接质量；

缺点：焊接表面不平滑、飞溅较多、设备复杂、施工场合有限。

2）焊接接头

（1）焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区和母材金属组成。

（2）焊接接头形式：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。焊接接头形式主要是由两焊件相对位置所决定的。

3）焊缝形式

（1）焊缝坡口形式。坡口分成I形（不开坡口）、V形、单边V形、U形、双U形、J形等各种坡口形式。

（2）焊缝结合形式。分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝、端接焊缝。

（3）焊缝在施焊时空间位置。分为平焊缝、立焊缝、横焊缝、仰焊缝。

【例-单选题】下列焊缝形式中，属于按焊缝结合形式分的是（）。

A.角焊缝

B.横焊缝

C.立焊缝

D.平焊缝

答案：A

4）焊接线能量

决定焊接线能量的主要参数就是焊接速度、焊接电流和电弧电压，见公式（2.3-1）。

q=IU/v（2.3-1）

式中q—线能