焊接工藝及檢測

1、Welding Training 焊接工藝和檢測培訓CO2保護焊工藝簡介和關重點分析 Co2氣體保護焊是利用氣體保護焊是利用co2氣體作為保護介質的一種先進的電弧焊方法。氣體作為保護介質的一種先進的電弧焊方法。CO2保護焊工藝簡介和關重點分析細絲細絲co2焊焊粗絲粗絲co2焊焊自動焊自動焊半自動焊半自動焊按焊絲直徑的分類按焊絲直徑的分類按操作方式的分類按操作方式的分類CO2保護焊工藝簡介和關重點分析1.3 Co2氣體保護焊的特點氣體保護焊的特點生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高對油銹不敏感對油銹不敏感操作簡單操作簡單成本低成本低飛濺較大飛濺較大抗風力弱抗風力弱不夠靈活不夠靈活CO2保護焊工藝簡介和關重點分析

2、工業(yè)上使用的瓶裝液體工業(yè)上使用的瓶裝液體co2既經(jīng)濟又方便。規(guī)定鋼既經(jīng)濟又方便。規(guī)定鋼瓶主體噴成銀白色，用黑漆瓶主體噴成銀白色，用黑漆標明標明“二氧化碳二氧化碳”字樣。字樣。 co2焊時，焊縫中可能產(chǎn)生焊時，焊縫中可能產(chǎn)生的氣孔有氮氣孔、氫氣孔和的氣孔有氮氣孔、氫氣孔和co氣孔。氣孔。CO2保護焊工藝簡介和關重點分析 為了獲得高的生產(chǎn)為了獲得高的生產(chǎn)率和優(yōu)質的接頭，除有率和優(yōu)質的接頭，除有合適的設備外，還必須合適的設備外，還必須采用正確的采用正確的焊接工藝焊接工藝。CO2保護焊工藝簡介和關重點分析焊接參數(shù)主要包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸出長度、氣體流量、焊槍的角度、噴嘴的

3、高度。 鋼板厚度為14mm時，應采用直徑為0.51.2mm的焊絲；當鋼板厚度大于4mm時，應采用直徑大于或等于1.6mm的焊絲。CO2保護焊工藝簡介和關重點分析 根據(jù)焊件的厚度、材質、焊絲的直徑、施焊位置及要求根據(jù)焊件的厚度、材質、焊絲的直徑、施焊位置及要求熔滴過渡的形式來選擇電流的大小。熔滴過渡的形式來選擇電流的大小。注意：注意： 焊接電流過大，容易引起燒穿、焊漏、產(chǎn)生裂紋等焊接電流過大，容易引起燒穿、焊漏、產(chǎn)生裂紋等缺陷，且焊件的變形量大，焊接過程飛濺大；而焊接電缺陷，且焊件的變形量大，焊接過程飛濺大；而焊接電流過小時，易產(chǎn)生未焊透，未熔合和夾渣等缺陷以及焊流過小時，易產(chǎn)生未焊透，未熔合和

4、夾渣等缺陷以及焊縫成形不良。通常在保證焊透、成形良好的條件下，盡縫成形不良。通常在保證焊透、成形良好的條件下，盡可能才用大的焊接電流，以提高生產(chǎn)效率?？赡懿庞么蟮暮附与娏鳎蕴岣呱a(chǎn)效率。CO2保護焊工藝簡介和關重點分析 電弧電壓決定了電弧的長短和熔滴的過渡形式，它對焊電弧電壓決定了電弧的長短和熔滴的過渡形式，它對焊縫的成形、飛濺、焊接缺陷以及焊縫的力學性能有重要影響?？p的成形、飛濺、焊接缺陷以及焊縫的力學性能有重要影響。 選擇焊接速度主要根據(jù)生產(chǎn)率和焊接質量。焊接速度過選擇焊接速度主要根據(jù)生產(chǎn)率和焊接質量。焊接速度過快，保護效果差，同時使冷卻速度加大，不利于焊縫成形，快，保護效果差，同時使冷

5、卻速度加大，不利于焊縫成形，易形成咬邊缺陷；焊速過慢，熔敷的金屬在電弧下堆積，電易形成咬邊缺陷；焊速過慢，熔敷的金屬在電弧下堆積，電弧熱和電弧力受阻礙，焊道不均勻。在生產(chǎn)中，焊速一般不弧熱和電弧力受阻礙，焊道不均勻。在生產(chǎn)中，焊速一般不超過超過0.5m/min。 焊絲伸出長度不是獨立的焊接參數(shù)，通常根據(jù)焊接電流、焊絲伸出長度不是獨立的焊接參數(shù)，通常根據(jù)焊接電流、氣體流量來確定。氣體流量來確定。焊絲伸出長度對焊縫成形的影響2.1.4 噴嘴高度的選擇噴嘴高度的選擇 噴嘴下表面和熔池表面的距離稱為噴嘴高度，它是影響噴嘴下表面和熔池表面的距離稱為噴嘴高度，它是影響保護效果、生產(chǎn)效率和操作的重要因素。保

6、護效果、生產(chǎn)效率和操作的重要因素。200A200300A350500A2.1.5焊槍傾角的選擇焊槍傾角的選擇 焊槍軸線和焊縫軸線之間的夾角稱為焊槍的傾斜角度。焊槍傾角太大焊槍傾角對焊縫成形的影響2.1.6氣體流量的選擇氣體流量的選擇保護氣流量太小保護氣流量太小16Co2氣體的流量，應根據(jù)對焊接區(qū)的保護效果來選擇。氣體的流量，應根據(jù)對焊接區(qū)的保護效果來選擇?！皻怏w流量越大越好？氣體流量越大越好？”保護氣流量太大保護氣流量太大發(fā)生異?，F(xiàn)象，自行無法處理時，應及時發(fā)生異?，F(xiàn)象，自行無法處理時，應及時報告領導。報告領導。氬弧焊工藝簡介和關重點分析氬弧焊工藝簡介和關重點分析氬弧焊是使用氬氣作為保護氣體的

7、一種氣體保護電弧焊方法 1熔池 2一噴嘴 3一鎢極 4一氣體 5一焊縫 6一焊絲 7一送絲滾輪a)鎢極氬弧焊 b)熔化極氬弧焊氬弧焊工藝簡介和關重點分析氬弧焊工藝簡介和關重點分析（1）焊縫質量較高 由于氬氣是惰性氣體，不與金屬產(chǎn)生化學 反應，同時氬氣不溶解于液態(tài)金屬，將其作為氣體保護 層，使高溫下被焊金屬中的合金元素不會氧化燒損，并且保護效果好，因此，能獲得較高的焊接質量。（2）焊接變形與應力小，特別適宜于薄件的焊接。（3）可焊的材料范圍廣，幾乎所有的金屬材料都可進行氬弧焊。（4）操作技術易于掌握，容易實現(xiàn)機械化和自動化。氬弧焊工藝簡介和關重點分析根據(jù)所用的電極材料可分為:鎢極氬弧焊(不熔化極

8、) (用TIG表示)熔化極氬弧焊(用MIG表示)根據(jù)操作方式可分為:手工氬弧焊半自動氬弧焊自動氬弧焊根據(jù)采用的電源種類可分為:直流氬弧焊交流氬弧焊氬弧焊工藝簡介和關重點分析手工鎢極氬弧焊設備由焊接電源、焊槍、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等部分組成 1-焊件 2-焊槍 3-遙控盒 4-冷卻水 5-電源與控制系統(tǒng) 6-電源開關 7-流量調節(jié)器 8-氬氣瓶氬弧焊工藝簡介和關重點分析 鎢極氬弧焊要求采用具有陡降外特性的焊接電源，有直流電源和交流電源兩種。常用的直流鎢極氬弧焊機有WS-250型、WS-400型等；交流鎢極氬弧焊機有WSJ-150型、WSJ-500型等；交直流鎢極氬弧焊機有WSE-150型

9、、WSE-400型等。 （2）控制系統(tǒng)）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是通過控制線路，對供電、供氣與穩(wěn)弧等各個階段的動作進行控制。 （1）焊接電源）焊接電源 氬弧焊工藝簡介和關重點分析手工鎢極氬弧焊控制程序 氬弧焊工藝簡介和關重點分析焊槍的作用是裝夾鎢極、傳導焊接電流、輸出氬氣流和啟動或停止焊機的工作系統(tǒng)。焊槍分為大、中、小三種，按冷卻方式又可分為氣冷式和水冷式。當所用焊接電流小于150A時，可選擇氣冷式焊槍 見下圖。 1-鎢極 2-陶瓷噴嘴 3-槍體 4-短帽 5-手把 6-電纜 7-氣體開關手輪 8-通氣接頭 9-通電接頭 氬弧焊工藝簡介和關重點分析（4）供氣系統(tǒng)）供氣系統(tǒng) 供氣系統(tǒng)由氬氣瓶、氬氣流量

10、調節(jié)器及電磁氣閥組成。 1） 氬氣瓶 外表涂灰色，并用綠漆標以“氬氣”字樣。氬氣瓶最大壓力為15MPa，容積為40L。 2）電磁氣閥 是開閉氣路的裝置，由延時繼電器控制，可起到提前供氣和滯后停氣的作用。氬弧焊工藝簡介和關重點分析 3）氬氣流量調節(jié)器 起降壓和穩(wěn)壓的作用及調節(jié)氬氣流量。氬氣流量調節(jié)器的外形如右圖。 （5）冷卻系統(tǒng) 用來冷卻焊接電纜、焊槍和鎢極。如果焊接電流小于150A可以不用水冷卻。使用的焊接電流超過150A時，必須通水冷卻，并以水壓開關控制。 氬弧焊工藝簡介和關重點分析鎢極氬弧焊的焊接材料主要有鎢極、氬氣和焊絲。 （1）鎢極 氬弧焊時鎢極作為電極起傳導電流、引燃電弧和維持電弧正

11、常燃燒的作用。目前所用的鎢極材料主要有以下幾種。 1）純鎢極 其牌號是Wl、W2，純度99.85%以上。純鎢極要求焊機空載電壓較高，使用交流電時，承載電流能力較差，故目前很少采用。為了便于識別常將其涂成綠色。氬弧焊工藝簡介和關重點分析2)釷鎢極 其牌號是WTh-10、WTh-15，是在純鎢中加入12%的氧化釷(ThO2)而成。釷鎢極電子發(fā)射率提高，增大了許用電流范圍，降低了空載電壓，改善引弧和穩(wěn)弧性能，但是具有微量放射性。為了便于識別常將其涂成紅色。3)鈰鎢極 其牌號是Wce-20，是在純鎢中加入2%的氧化鈰(CeO)而成。鈰鎢極比釷鎢極更容易引弧，使用壽命長，放射性極低，是目前推薦使用的電極

12、材料。為了便于識別常將其涂成灰色。氬弧焊工藝簡介和關重點分析（2）氬氣 惰性氣體，氬氣的密度比空氣大，可形成穩(wěn)定的氣流層，覆蓋在熔池周圍，對焊接區(qū)有良好的保護作用。氬弧焊對氬氣的純度要求很高，按我國現(xiàn)行標準規(guī)定，其純度應達到99.99%。 焊接用氬氣以瓶裝供應，其外表涂成灰色，并且標注有綠色“氬氣”字樣。氬氣瓶的容積一般為40L，最高工作壓力為15MPa。使用時，一般應直立放置。 氬弧焊工藝簡介和關重點分析（3）焊絲 氬弧焊用焊絲主要分鋼焊絲和有色金屬焊絲兩大類。焊絲可按GB/T8110-1995氣體保護電弧焊用碳、低合金鋼焊絲和YB/T5092-1996焊接用不銹鋼焊絲選用。焊接有色金屬一般

13、采用與母材相當?shù)暮附z。氬弧焊用焊絲直徑主要有0.8、1.0、1.2、1.4、1.5、1.6、2.0、2.4、2.5、4.0、5.0、6.0mm等十余種規(guī)格，多選用直徑2.04.0mm的焊絲。氬弧焊工藝簡介和關重點分析（1）焊接電源的種類和極性）焊接電源的種類和極性鎢極氬弧焊可以采用交流或直流兩種焊接電源，采用哪種電源與所焊金屬或合金種類有關；采用直流電源時還要考慮極性的選擇。a）直流反接 b）直流正接 氬弧焊工藝簡介和關重點分析采用直流反接時，焊件是陰極，質量較大的氬正離子流向焊件，撞擊金屬熔池表面，可將鋁、鎂等金屬表面致密難熔的氧化膜擊碎，這種現(xiàn)象稱為“陰極破碎”作用。但是直流反接時，鎢極因

14、接正極溫度較高，容易過熱或燒損。所以，鋁、鎂及其合金一般不采用直流反接，而應盡可能使用交流電進行焊接。采用直流正接，沒有“陰極破碎”作用，故適用于焊接不銹鋼、耐熱鋼、鈦、銅及其合金。 氬弧焊工藝簡介和關重點分析（2）鎢極直徑與焊接電流）鎢極直徑與焊接電流 鎢極直徑應根據(jù)焊接電流大小而定，焊接電流通常根據(jù)焊件的材質、厚度來選擇。 氬弧焊工藝簡介和關重點分析氬弧焊工藝簡介和關重點分析電弧電壓主要由弧長決定。電弧長度增加，容易產(chǎn)生未焊透的缺陷，并使保護效果變差，因此應在電弧不短路的情況下，盡量控制電弧長度，一般弧長近似等于鎢極直徑。 焊接速度通常是由焊工根據(jù)熔池的大小、形狀和焊件熔合情況隨時調節(jié)。過

15、快的焊接速度會使氣體保護氛圍破壞，焊縫容易產(chǎn)生未焊透和氣孔；焊接速度太慢時，焊縫容易燒穿和咬邊。 （4）焊接速度）焊接速度氬弧焊工藝簡介和關重點分析噴嘴直徑的大小，直接影響保護區(qū)的范圍，一般根據(jù)鎢極直徑來選擇。按生產(chǎn)經(jīng)驗：2倍的鎢極直徑再加上4mm即為選擇的噴嘴直徑。 流量合適時，熔池平穩(wěn)，表面明亮無渣，無氧化痕跡，焊縫成形美觀；流量不合適，熔池表面有渣，焊縫表面發(fā)黑或有氧化皮。氬氣的合適流量為0.81.2倍的噴嘴直徑。 （5）氬氣流量與噴嘴直）氬氣流量與噴嘴直徑徑氬弧焊工藝簡介和關重點分析 噴嘴與焊件間的距離以814mm為宜。距離過大，氣體保護效果差；若距離過小，雖對氣體保護有利，但能觀察的

16、范圍和保護區(qū)域變小。 （6）噴嘴與焊件間的距離）噴嘴與焊件間的距離（7）鎢極伸出長度）鎢極伸出長度 為了防止電弧熱燒壞噴嘴，鎢極端部應突出噴嘴以外，其伸出長度一般為34mm。伸出長度過小，焊工不便于觀察熔化狀況，對操作不利；伸出長度過大，氣體保護效果會受到一定的影響。 氬弧焊工藝簡介和關重點分析（1）引弧 通常手工鎢極氬弧焊機本身具有引弧裝置（高壓脈沖發(fā)生器或高頻振蕩器），鎢極與焊件并不接觸保持一定距離，就能在施焊點上直接引燃電弧。如沒有引弧裝置操作時，可使用純銅板或石墨板作引弧板，在其上引弧，使鎢極端頭受熱到一定溫度（約1s），立即移到焊接部位引弧焊接。這種接觸引弧，會產(chǎn)生很大的短路電流，很

17、容易燒損鎢極端頭。氬弧焊工藝簡介和關重點分析（2）持槍姿勢和焊槍、焊件與焊絲的相對位置）持槍姿勢和焊槍、焊件與焊絲的相對位置 平焊時持槍的姿勢 焊槍、焊件與焊絲的相對位置 一般焊槍與焊件表面成7080左右的夾角，填充焊絲與焊件表面為1520 氬弧焊工藝簡介和關重點分析（3）右焊法與左焊法）右焊法與左焊法 右焊法適用于厚件的焊接，焊槍從左向右移動，電弧指向已焊部分，有利于氬氣保護焊縫表面不受高溫氧化。左焊法適用于薄件的焊接，焊槍從右向左移動，電弧指向未焊部分有預熱作用，容易觀察和控制熔池溫度，焊縫形成好，操作容易掌握。一般均采用左焊法。三、焊接常見缺陷和檢測標準三、焊接常見缺陷和檢測標準焊接常見

18、缺陷 一、焊接缺陷的分類及特征一、焊接缺陷的分類及特征在焊縫區(qū)形成凹下的溝槽在焊縫區(qū)形成凹下的溝槽頭焊接常見缺陷缺陷名稱 特征 產(chǎn)生原因 氣 孔 焊接時，熔池中的過飽和H、N以及冶金反應產(chǎn)生的CO，在熔池凝固時未能逸出，在焊縫中形成的空穴 焊接材料不清潔；弧長太長，保護效果差；焊接規(guī)范不恰當，冷速太快；焊前清理不當 裂 紋 熱裂紋：沿晶開裂，具有氧化色澤，多在焊縫上，焊后立即開裂 冷裂紋：穿晶開裂，具有金屬光澤，多在熱影響區(qū)，有延時性，可發(fā)生在焊后任何時刻 熱裂紋：母材硫、磷含量高；焊縫冷速太快，焊接應力大；焊接材料選擇不當冷裂紋：母材淬硬傾向大；焊縫含氫量高；焊接殘余應力較大 夾 渣 焊后殘

19、留在焊縫中的非金屬夾雜物 焊道間的熔渣未清理干凈；焊接電流太小、焊接速度太快； 操作不當 咬 邊 在焊縫和母材的交界處產(chǎn)生的溝槽和凹陷 焊條角度和擺動不正確；焊接電流太大、電弧過長 焊 瘤 焊接時，熔化金屬流淌到焊縫區(qū)之外的母材上所形成的金屬瘤 焊接電流太大、電弧過長、焊接速度太慢；焊接位置和運條不當 未焊透 焊接接頭的根部未完全熔透 焊接電流太小、焊接速度太快；坡口角度太小、間隙過窄、鈍邊太厚焊接常見缺陷焊接常見缺陷1.焊縫的形狀缺陷 （圖6-1）2.焊縫尺寸不合格 （圖6-2）3.咬邊（圖6-3） 沿焊趾或焊根產(chǎn)生的溝槽。 1）焊接電流過大； 2）焊接電弧過長； 3）焊條角度不正確。4.未

20、焊透（圖6-4） 焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。 1）坡口尺寸不正確； 2）焊接工藝參數(shù)選用不當； 3）焊條偏離坡口中心或角度不正確。 焊接常見缺陷5.未熔合 (圖6-5) 焊縫金屬與母材之間或焊道金屬之間未完全熔化結合的現(xiàn)象。 1)焊接電流太小或焊速過高； 2)焊前清理不合要求； 3)焊條偏離焊縫中心。6.弧坑 (圖6-6) 焊縫尾部或接頭處形成的凹陷的現(xiàn)象。7.燒穿 (圖6-7) 焊接過程中熔化金屬自坡口背面流出形成穿孔的現(xiàn)象。8.焊瘤 (圖6-8) 熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上形成的金屬瘤。9.夾渣與夾雜物 焊后殘留在焊縫中的熔渣或非金屬雜質。焊接常見缺陷10.氣孔 (圖6-1

21、0) 焊后殘留在焊縫中的氣體形成的孔穴。形成氣孔的氣體來源: 1) 外界空氣； 2) 水分； 3) 油污雜質。11.焊接裂紋及其分類 (圖6-11)（1）按焊接位置（2）按裂紋走向 縱向裂紋 與焊縫平行 橫向裂紋 與焊縫垂直（3）按裂紋產(chǎn)生的條件 熱裂紋 焊縫及熱影響區(qū)固相線溫度附近的裂紋焊接常見缺陷 冷裂紋 冷卻到馬氏體相變溫度以下的裂紋 再熱裂紋 焊后再次加熱時產(chǎn)生的裂紋 層狀撕裂 沿板材軋制方向出現(xiàn)的階梯狀裂紋焊接檢驗二、焊接的檢驗 對焊接接頭進行必要的檢驗是保證焊接質量的重要措施。因此，工件焊完后應根據(jù)產(chǎn)品技術要求對焊縫進行相應的檢驗，凡不符合技術要求所允許的缺陷，需及時進行返修。焊接質量的檢驗包括外觀檢查、無損探傷和機械性能試驗三個方面。這三者是互相補充的，而以無損探傷為主。 （一）外觀檢查 外觀檢查一般以肉眼觀察為主，有時用520倍的放大鏡進行觀察。通過外觀檢查，可發(fā)現(xiàn)焊縫表