焊接操作手冊

1、焊接作用和說明1. 定義焊接過程的本質(zhì)就是通過適當?shù)奈锢砘瘜W過程，使兩個分離表面的金屬原子接近到晶格距離(0.30.5nm)，形成金屬鍵，從而使兩金屬連為一體，達到焊接的目的。2.焊接方法與分類現(xiàn)行作業(yè)方式中以鎢極氬弧焊熔化極氬弧焊和點焊最為常見所以下面重點介紹這三種焊接方式a.鎢極氬弧焊tungsten inert gas arc welding,簡稱tig 焊，焊接時，電極和電弧區(qū)及熔化金屬都處在氬氣保護之中，使之與空氣隔離，電極為鎢或鎢的合金棒，電弧燃燒過程中，電極不熔化，焊接過程穩(wěn)定，當保護氣體采用氦氣時稱為氦弧焊，有時也采用氦或氬的混和氣體應用領域：廣泛用于飛機制造、原子能、化工、紡

2、織等工業(yè)中，可焊接易氧化的有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金、鈦及鈦合金以及難熔的活性金屬(如鉬、鈮、鋯)等，脈沖鎢極氬弧焊適宜于焊接薄板，特別適用于全位置管道對接焊，它使原子能和電站鍋爐工程的焊縫質(zhì)量得到了顯著提高。但是鎢電極的載流能力有限，電弧功率受到限制，致使焊縫熔深淺，焊接速度低，所以，鎢極氬弧焊一般只適于焊接厚度小于6mm 的工件。b.熔化極氬弧焊mig(metal inert gas arc welding)，如果用ar-o2ar-co2 或者ar-co2-o2 等作保護氣體則稱mag 焊接(metal active gas arc welding)，上述混和氣體一般為富ar 氣體

3、。特點：1. 和tig 焊一樣，幾乎可焊接所有的金屬，尤其適合于焊接鋁及鋁合金，銅及銅合金以及不銹鋼等材料。2. 由于用焊絲作電極，可采用高密度電流，因而母材熔深大，填充金屬熔敷速度快，用于焊接厚板鋁、銅等金屬時生產(chǎn)率比tig 焊高，焊件變形比tig 焊小。3. 熔化極氬弧焊可直流反接焊接鋁及鋁合金時有良好的陰極霧化作用。4. 熔化極氬弧焊焊接鋁及鋁合金時亞射流電弧的固有自調(diào)節(jié)作用較為顯著。c.點焊定義:焊件組合后通過電極施加壓力利用電流接頭的接觸面及附近區(qū)域產(chǎn)生電阻熱熔化母材金屬形成焊點進行焊接.鋁材與鐵材, 鋁材與銅材,不銹鋼與馬口鐵均可以混合焊,但鋁材與鋁材的點焊比較困難.d.釬焊利用某

4、些熔點低于被連接構件材料熔點的熔化金屬(釬料)作連接的媒介物在連接界面上的流散浸潤作用，然后冷卻結(jié)晶形成結(jié)合面的方法稱為釬焊。顯然釬焊過程必須采取加熱(以使釬料熔化，但母材不熔化)和保護措施(以使熔化的釬料不與空氣接觸)。按照熱源和保護條件的不同，釬焊方法分為：火焰釬焊(以氧已炔燃燒火焰為熱源)；真空或充氣感應釬焊(以高頻感應電流的電阻熱為熱源)；電阻爐釬焊(以電阻爐輻射熱為熱源)；鹽浴釬焊(以高溫鹽浴為熱源)等若干種3.焊接表示方法焊縫符號與焊接方法代號是提供焊接結(jié)構圖紙上使用的統(tǒng)一符號或代號也是一種工程語言。我國的焊縫符號與焊接方法代號分別為國標gb324-88<焊縫符號表示方法&g

5、t;和gb5185-85<金屬焊接及釬焊方法在圖樣上的表示代號>規(guī)定。與國際標準iso2553-84<焊縫在圖樣上的表示方法>和iso4063-78<<金屬焊接及_焊方法在圖紙上的表示方法>基本相同可等效采用。1）焊縫符號國標gb324-88<焊縫符號表示法>規(guī)定焊縫符號適用于金屬熔化焊和電阻焊。標準規(guī)定為了簡化圖紙上焊縫一般應采用焊縫符號來表示但也可采用技術制圖方法表示。國標規(guī)定的焊縫符號包括基本符號輔助符號補充符號和焊縫尺寸符號。焊縫符號一般由基本符號和指引線組成,必要時可加上輔助符號補充符號和焊縫尺寸符號。廣泛用于飛機制造、原子能、化

6、工、紡織等工業(yè)中，可焊接易氧化的有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金、鈦及鈦合金以及難熔的活性金屬(如鉬、鈮、鋯)等，脈沖鎢極氬弧焊適宜于焊接薄板，特別適用于全位置管道對接焊，它使原子能和電站鍋爐工程的焊縫質(zhì)量得到了顯著提高。但是鎢電極的載流能力有限，電弧功率受到限制，致使焊縫熔深淺，焊接速度低，所以，鎢極氬弧焊一般只適于焊接厚度小于6mm 的工件?；痉柺潜硎竞缚p橫截面形狀的符號。國標gb324-88 中規(guī)定的13 中基本符號見表1-3。焊縫輔助符號是表示焊縫表面形狀特征的符號。國標gb324-88 中規(guī)定的三種輔助符號見表1-4。焊縫輔助符號是為了補充說明焊縫的某些特征而采用的符號。國標g

7、b324-88 中規(guī)定的補充符號見表1-5。焊縫尺寸符號是表示坡口和焊縫各特征尺寸的符號。國標gb32488中規(guī)定的16 個尺寸符號見表16。表1-3 :焊接基本符號表1-4: 焊縫輔助符號表1-5:焊縫補充符號表1-6焊縫尺寸符號4焊接方式代號為簡化焊接方法的標注和說明可采用國標gb5185-85規(guī)定用阿拉伯數(shù)字表示的金屬焊接及_焊等各種焊接方法的代號。表1-7 是國標gb5185-85中規(guī)定的常用焊接方法的代號。表1-7:常用主要焊接方法代號5焊接符號在圖面上的位置5.1 基本要求完整的焊縫表示方法除了上述基本符號 輔助符號 補充符號以外 還包括指引線 一些尺寸符號及數(shù)據(jù)。焊縫符號和焊接方

8、法代號必須通過指引線及有關規(guī)定才能準確的表示焊縫。指引線一般由帶有箭頭的指引線(簡稱箭頭線)和兩條基準線(一條為實線另一條為虛線)兩部分組成。5.2 箭頭和接頭的關系下圖實例給出接頭的箭頭側(cè)和非箭頭側(cè)的含義5.3 箭頭線的位置箭頭線相對焊縫的位置一般沒有特殊要求但標注v單邊vj 形焊縫時箭頭線應指向帶有坡口一側(cè)的工件。必要時允許箭頭線彎折一次。5.4 基準線的位置基準線的虛線可以畫在基準線的實線上側(cè)或下側(cè)基準線一般應與圖樣的底邊平行但在特殊條件下也可與底邊垂直。5.5 基本符號相對基準線的位置l 如果焊縫和箭頭線在接頭的同一側(cè)即將焊縫基本符號標在實線側(cè)。如下圖l 如果焊縫在接頭的非箭頭側(cè)則將焊

9、縫基本符號標在基準線的虛線側(cè)。l 標對稱焊縫及雙面焊縫時可不加虛線。6、焊縫尺寸符號及其標注位置6.1 焊縫尺寸符號及數(shù)據(jù)的標注原則如下圖l 焊縫橫截面上的尺寸標在基本符號的左側(cè)l 焊縫長度方向尺寸標在基本符號的右側(cè)l 坡口角度坡口面角度根部間隙等尺寸標在基本符號的上側(cè)或下側(cè)l 相同焊縫數(shù)量符號標在尾部l 當需要標注的尺寸數(shù)據(jù)較多又不易分辨時可在數(shù)據(jù)前面增加相應的尺寸符號。l 當箭頭方向變化時上述原則不變。6.2 關于尺寸符號的說明l 確定焊縫位置的尺寸不在焊縫符號中給出而是將其標注在圖樣上。l 在基本符號的右側(cè)無任何標注又無其他說明時意味著焊縫在工件的整個長度上是連續(xù)的。l 在基本符號的左側(cè)

10、無任何標注又無其他說明時表示對接焊縫要完全焊透。l 塞焊縫槽焊縫帶有斜邊時應該標注孔底部的尺寸。7、焊接制造工藝1. 識圖在制造段對于工藝設計人員首先拿到圖面時第一步要了解工件的結(jié)構。在此基礎上了解客戶要求的焊接內(nèi)容包括焊接的位置采取焊接的方法是否需要打磨及其他特殊要求。了解客戶的意圖非常重要這決定了我們后段所要采取的工藝流程。2. 焊接方法的確定一般情況下客戶圖面已經(jīng)明確地標識出焊接的方法及要求是用燒焊還是采用點焊? 焊縫多長? 截面尺寸? 但有可能在某些情況下例如我們會覺得將燒焊改為點焊更好時可以向客戶確認更改焊接方式。3. 焊接接頭的確定最常見的焊接接頭是工件本身自焊時兩邊垂直相交的情況

11、。如下圖一注意在大多數(shù)情況下客戶可能沒有考慮焊接性接頭部分并不一定最符合實際焊接的要求所以像這類90 度垂直對接的情況在焊接時一般都需要作出調(diào)整。如圖二和圖三。其中圖二最適用與薄料(2.0 以下)不填絲焊接(tig),而圖三適用于厚料填絲焊接(mig)。至于包邊的形式可根據(jù)實際情況確定一般從折彎角度考慮最好用長邊包短邊的方式。4. 焊接的定位對兩個以上的工件焊接均牽涉到工件之間需要一個可以確定相互位置的關系即定位問題。按工件自身有無設定定位結(jié)構可分為自定位和治具定位。下面就這兩類定位分別說明1) 自定位在一個工件上作出一定的凸起或預留臺階另一個工件上作相應的凹坑或孔實現(xiàn)工件之間的定位。目前最常

12、用的有兩類半剪凹坑定位榫頭方槽定位。半剪-凹坑定位典型結(jié)構見下圖在要求不高的情況下(如工件表面焊接后不可見)，凹坑可以處理成通孔但工件若露在外部則嚴禁做通孔。此種方式的另一種變通結(jié)構是將圓形半剪和凹坑作成長方形但不推薦采用。半剪和凹坑作成長方形但不推薦采用。半剪和凹坑的加工一般在nct 進行。其中兩種規(guī)格的半剪無論向上半剪和向下半剪均有刀具。正面凹坑無專用刀具但通過用組合刀都可實現(xiàn)加工。直徑3.1 的反面凹坑有專門刀具直徑2.4 的反面凹坑目前還無刀具無法加工。用半剪-凹坑定位的方法有一定的局限性由于工件采取半剪結(jié)構對于厚板料(t2.0 以上)半剪效果不理想半剪的部位凸出呈圓弧狀起不到限位的作

13、用。又因為凹坑是通過強行將材料擠壓而形成所以只能適用于比較軟的材料(如alcrsgi 等)對較硬的材料(如sphc、 sus 類)就不可能做到這點。歸納起來此種方式適用材料范圍為2.0mm 以下gi,crs,al 材板料。榫頭-方槽定位如下圖采取此種定位方式時首先確定定位槽規(guī)格如果為nct 下料需要考慮方孔最好能用nct刀具一刀加工出如果為laser 下料尺寸可根據(jù)實際情況確定。一般槽孔比榫頭大0.1mm 即可并且榫頭凸出部分不得超出定位槽口的板材厚度。槽口不一定作成矩形孔(封閉式)視具體情況可作成開口式。2) 兩種自定位的應用范圍比較以上兩種定位可以看出當兩工件的焊接表面相互平行時應用半剪和

14、凹坑定位方式較好。當兩工件的焊接表面相互垂直時應用榫頭-方槽定位較適用。3) 治具定位如果自定位不能達到圖紙的要求或者對定位要求高就需要制作專門的夾治具此時需尋求相關部門(自動化研發(fā)等)之合作。5. 點焊的工藝要求:1) 點焊的總厚點焊的總厚度不得超過8mm,焊點的大小一般為2t+3(2t 表示兩焊件的料厚),由于上電極是中空并通過冷卻水來冷卻.因此電極不能無限制的減小,最小直徑一般為34mm.2) 沖排焊點點焊的工件必須在其中相互接觸的某一面沖排焊點,以增加焊接強度,通常排焊點大小為1.52.5mm高度為0.3mm 左右. 在需焊接的其中一個工件上加工一些小凸點可改善焊接工藝性。如下圖所示當

15、在焊接過程當中焊接頭壓在凸點處施加壓力通電后小凸點被熔化。使連接更加緊密可靠。3) 兩焊點的距離:焊件越厚兩焊點的中心距也越大,偏小則過熱使工件容易變形, 偏大則強度不夠使兩工件間出現(xiàn)裂縫.通常兩焊點的距離不超過35mm(針對2mm 以下的材料).4) 焊件的間隙:在點焊之前兩工件的間隙一般不超過0.8mm,當工件通過折彎后再點焊時,此時排焊點的位置及高度非常重要,如果不當,點焊容易錯位或變形,導致誤差較大.5) 點焊會破損工件的表面焊點處極易形成毛刺須作拋光及防銹處理。必要時對點焊的部位用銀漆筆涂銀漆。如果點焊處要烤漆則必須安排對烤漆面打磨。6) 鍍鋅鋼板的點焊鍍層鋼板主要有鍍鋅板鍍鉛板鍍鋁板和鍍錫板等。生產(chǎn)中常遇到的是鍍鋅鋼板和鍍鋅零件的點焊鋅層厚度一般在20um 以下。鍍鋅鋼板與普通鋼板點焊相比由于鋅鍍層的存在不僅使焊接區(qū)的電流密度降低而且使電流場的分布不穩(wěn)定。增大電流又進一步促進了電極工作端面cu-zn合金的生成加快了電極粘損和鍍層的破壞。同時低熔點的鋅鍍層使熔核在結(jié)晶過程中產(chǎn)生裂紋和氣孔。因此鍍鋅鋼板的合適點焊規(guī)范范圍窄,接頭強度波動大焊接性較差。7) 點焊的干涉加工范圍:以下是焊機點焊的示意圖, 圖中的數(shù)據(jù)為加工范圍.由點焊組于10/16/2000 提供.8、安全操作及注意事項l.電焊機的外殼和工作臺，必須有良好的接地。 2.電焊