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文檔簡介

1、目目 錄錄+第一節(jié)第一節(jié) 焊接概述焊接概述+第二節(jié)第二節(jié) 焊接電弧焊接電弧+第三節(jié)第三節(jié) 焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置+第四節(jié)第四節(jié) 焊縫符號和焊接方法代號焊縫符號和焊接方法代號第一章第一章 焊接基礎(chǔ)知識焊接基礎(chǔ)知識+ 焊接是制造金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的重要手段之一,它被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域。焊接是目前應(yīng)用極為廣泛的永久性聯(lián)結(jié)方法之一。 第一章第一章 第一章第一章 一、焊接的定義一、焊接的定義焊接焊接就是通過加熱或加壓,或兩者并用,用或不用填充材料,使焊件達(dá)到結(jié)合的一種加工工藝方法。焊接最本質(zhì)的特點(diǎn)就是通過焊接使焊件達(dá)到結(jié)合,從而將原來分開的物體形成永久性

2、連接的整體。第一章第一章焊接概述焊接概述+ 二、焊接的分類二、焊接的分類+ 焊接的的分類方法很多,按其過程特點(diǎn)不同,可分為+熔焊、壓焊和釬焊三類。如圖1-1. 第一章第一章1. 熔焊熔焊熔焊是在焊接過程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài),在不加壓力的情況下,完成焊接的方法。如:焊條電弧焊2.壓焊壓焊壓焊是在焊接過程中,必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法。3.釬焊釬焊釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱,利用液態(tài)釬料潤濕母材,填充接頭間隙,并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。第一章第一章電阻焊電阻焊1釬焊釬焊電阻焊電阻焊2+ 在三類焊接方法中,應(yīng)用最多的是熔焊。壓

3、焊中的電阻焊,在汽車制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。釬焊在電子器件生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用最廣泛。 第一章第一章+ 三、焊接的特點(diǎn)三、焊接的特點(diǎn)+ 焊接作為一種永久性的連接方法,具有鉚接等工藝達(dá)到+不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。 第一章第一章焊接結(jié)構(gòu)鉚接結(jié)構(gòu)+ 1.連接性能好連接性能好 可將板材、型材或鑄鍛件等進(jìn)行組合焊接,還+可以將不同形狀及尺寸甚至不同材質(zhì)的材料(異種材料)連接起來。+ 2.焊縫質(zhì)量好焊縫質(zhì)量好 可以達(dá)到甚至超過母材的性能質(zhì)量。同時(shí),焊接+結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好,具有很好的氣密性及水密性,如壓力容器、+管道、鍋爐等。+ 3.焊接方法多樣焊接方法多樣 隨著焊接技術(shù)的飛速發(fā)展,焊接的工藝方法已+達(dá)到50余種。+

4、4.容易實(shí)現(xiàn)自動化容易實(shí)現(xiàn)自動化 如計(jì)算機(jī)、微電子、數(shù)字控制、信息處+理、工業(yè)機(jī)器人、激光技術(shù)等,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于焊接領(lǐng)域。又+如,汽車制造業(yè)中廣泛使用了點(diǎn)焊機(jī)械手等。在我國大型骨干企業(yè),+焊接機(jī)械化、自動化程度已達(dá)到60%65%。 第一章第一章+ 不足之處:不足之處:+ 例如,焊接時(shí)易產(chǎn)生焊接應(yīng)力,而削弱焊接結(jié)構(gòu)的承載+能力;易產(chǎn)生焊接變形,影響焊接結(jié)構(gòu)的尺寸和精度;因工+藝或操作不當(dāng),還會產(chǎn)生多種焊接缺陷,降低焊接結(jié)構(gòu)的安+全性能,產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)等。但是,在生產(chǎn)中通過優(yōu)化+焊接接頭設(shè)計(jì)、合理選材和施工以及嚴(yán)格管理等,可以克服+這些不足之處,使焊縫質(zhì)量達(dá)到很高的水平。 第一章第一章+

5、四、焊接技術(shù)的發(fā)展及趨勢四、焊接技術(shù)的發(fā)展及趨勢+ 最早出現(xiàn)的焊接是鍛焊,就是將兩塊熟鐵(鋼)加熱到紅+熱狀態(tài),用鍛打的方法將其連接在一起。焊接技術(shù)發(fā)展到今+天,已有焊條電弧焊、釬焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等50多種+焊接工藝方法在生產(chǎn)中被廣泛使用,焊接技術(shù)已經(jīng)從一種傳+統(tǒng)的熱加工工藝發(fā)展到了集材料、冶金、結(jié)構(gòu)、力學(xué)、電子+多門類科學(xué)為一體的工程工藝學(xué)科。如:鳥巢沒有一處使用+螺釘。 第一章第一章+第二節(jié)第二節(jié) 焊接電弧焊接電弧 第一章第一章+ 電弧焊電弧焊:利用電弧作為熱源的熔焊方法。+ 電弧焊是在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法。+焊接電弧是所有電弧焊的焊接熱源,它能連續(xù)持久地產(chǎn)生+強(qiáng)烈的光和大

6、量的熱,能有效而簡便地把電能轉(zhuǎn)換為焊接+過程中所需要的熱能和機(jī)械能。 第一章第一章由焊接電源供給的,具有一定電壓的兩電極間或電極與母材間,在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象,稱為焊接電弧。焊條電弧焊電弧示意圖第一章第一章+ 一、焊接電弧的本質(zhì)一、焊接電弧的本質(zhì)+ 與一般的燃燒現(xiàn)象不同,焊接電弧是一種強(qiáng)烈而持久的+氣體放電現(xiàn)象,在氣體放電過程中產(chǎn)生大量的熱能和強(qiáng)烈的+光。+ 焊接電弧的實(shí)質(zhì)焊接電弧的實(shí)質(zhì)是氣體導(dǎo)電,把電能轉(zhuǎn)化成熱能,用來+加熱被焊接金屬及填充金屬,從而形成焊接接頭。 第一章第一章+ 以焊條電弧焊直流正接法為例:+正常狀態(tài)下,兩個電極之間不導(dǎo)電。在電弧電壓的作用+下,兩電極之間

7、的氣體被電離,連續(xù)不斷地產(chǎn)生足夠的+帶電粒子(電子和正離子),這樣氣體就呈現(xiàn)導(dǎo)電性。 第一章第一章+ 焊接電弧的產(chǎn)生包括兩個過程焊接電弧的產(chǎn)生包括兩個過程:+ 一個過程是兩電極間的氣體被電離實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電的過程;另+一個過程是陰極發(fā)射電子、陽極吸收電子的過程。這兩個過+程是焊接電弧產(chǎn)生和維持的兩個必要條件。 第一章第一章+ 二、焊接電弧的結(jié)構(gòu)二、焊接電弧的結(jié)構(gòu) + 電弧不是一個均勻的導(dǎo)體,它分為陰極區(qū)、弧柱區(qū)和陽+極區(qū),如圖1-5所示。 第一章第一章+ (1)陰極區(qū))陰極區(qū)+ 陰極區(qū)在靠近陰極的地方,與焊接電源負(fù)極相連。在陰+極的表面有一個明亮的斑點(diǎn),稱為陰極斑點(diǎn),它是發(fā)射電子+的區(qū)域。+ 陰極區(qū)溫

8、:2400k(t=t+273.15k,式中t為攝氏溫度,t為熱力學(xué)溫度。) 第一章第一章+ (2)陽極區(qū))陽極區(qū)+ 陽極區(qū)在靠近陽極的地方,與焊接電源的正極相連。陽+極表面也有一個明亮的斑點(diǎn),稱為陽極斑點(diǎn),它是吸收陰極+區(qū)流向陽極區(qū)的電子流的區(qū)域。+ 陽極區(qū)溫度約為2600k。 第一章第一章+ (3)弧柱區(qū)弧)弧柱區(qū)弧+ 柱區(qū)在電弧的中部。電弧長度就是指弧柱區(qū)的長度。+ 弧柱中心區(qū)的溫度最高,可達(dá)6 00030 000k。+ 當(dāng)焊接電流為交流電時(shí),電流在1s內(nèi)改變方向數(shù)十+次,焊條和被焊金屬上的電極交錯為陰極和陽極。 第一章第一章+ 三、引弧三、引弧+ 一般情況下,焊接電弧的引燃采用兩種方式:

9、接觸引弧+和非接觸引弧。+ 1.接觸引?。ㄒ喾Q為短路引弧)接觸引?。ㄒ喾Q為短路引?。? 弧焊電源接通后,將電極(焊條或焊絲)和工件直接短路+接觸?;『鸽娫唇油ê螅瑢㈦姌O(焊條或焊絲)和工件直接短+路接觸。+ 2.2.非接觸式引弧非接觸式引弧+ 引弧時(shí),電極與焊件之間存在一定間隙,通過引弧器在+兩者之間施加脈沖高壓或高頻電壓,擊穿間隙使電弧引燃的+法。 第一章第一章引弧引弧接觸引接觸引弧弧引弧引弧非接觸非接觸(1)接觸引弧劃擦法引弧直擊法引弧+ 四、焊接電弧的性質(zhì)四、焊接電弧的性質(zhì)+ 1.焊接電弧的基本特點(diǎn)焊接電弧的基本特點(diǎn)+ 1)焊接電弧的引弧電壓(空載電壓)較高,一般大于+60v,電弧一旦引

10、燃后,維持電弧的電壓一般為1050v。+ 2)流過電弧的電流變化范圍很大,可從幾安至幾百安。+ 3)電弧具有很高的溫度。+ 4)電弧能發(fā)出很強(qiáng)的光。 第一章第一章+ 由于焊接電壓超過人體的安全電壓(36v),+強(qiáng)電流、強(qiáng)高溫,強(qiáng)光輻射,焊接電弧的這些特+點(diǎn),決定了在焊接操作時(shí)必須采用安全與防護(hù)措+施。焊工在焊接時(shí)要穿絕緣鞋,戴電焊手套、電焊+面罩和濾光眼鏡等,以免觸電、防止弧光輻射和有+毒氣體與煙塵對人體的傷害。 第一章第一章+ 2. 2. 焊接電弧的靜特性焊接電弧的靜特性+ 焊接電弧的靜特性也稱伏安特性焊接電弧的靜特性也稱伏安特性,是指在電極+材料、氣體介質(zhì)、弧長不變及電弧穩(wěn)定燃燒的情況+下

11、,焊接電流與電弧電壓之間的關(guān)系。 第一章第一章+普通電阻靜特性與電弧的靜特性的區(qū)別:普通電阻靜特性與電弧的靜特性的區(qū)別:+ 1.普通金屬電阻的靜特性:當(dāng)把金屬電阻r接入電路時(shí),電阻是一個常數(shù),電阻兩端的電壓u與電流i的關(guān)系服從歐姆定律,即u=ir。特性曲線為一條直線。 2.焊接電弧的靜特性:是非線性負(fù)載,它不是一個常數(shù),即電弧兩端的電壓與電流之間不成正比例關(guān)系。為u型曲線關(guān)系。 圖1-7 電弧的靜特性曲線 1普通電阻靜特性; 2電弧的靜特性 第一章第一章+第三節(jié)第三節(jié) 焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置 第一章第一章 一、焊接接頭的類型一、焊接接頭的類型 用焊接方法連

12、接的接頭稱為焊接接頭,它主要起連接和傳遞力的作用,焊接接頭由焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)三部分組成。焊接接頭組成示意圖1焊縫2熔合區(qū) 3熱影響區(qū)4母材第一章第一章接頭形式接頭形式+ 焊接接頭類型焊接接頭類型:+ 對接接頭、t形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接+頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭和鎖底+接頭10種。其中,對接接頭和t形接頭在焊接生產(chǎn)中應(yīng)用+最為普遍。 第一章第一章+ 二、焊接坡口的類型和尺寸二、焊接坡口的類型和尺寸+ 根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝需要,在焊件的待焊部位加工并裝配成+一定幾何形狀的溝槽叫坡口,加工坡口的過程叫開坡口。開+坡口的目的是為了保證電弧能深入接頭根部,使根部焊透。+便

13、于清渣,獲得良好的焊縫成形。 第一章第一章坡口坡口+ 1.坡口的基本形式坡口的基本形式+ (1)對接接頭常用的坡口形式有: 形坡口 、y形坡口 、雙y形坡口、u形坡口。 第一章第一章對接接頭坡口形對接接頭坡口形式式+(2 2) t t形接頭常用的坡口形式有:形接頭常用的坡口形式有:形坡口 、帶鈍邊單邊+v形坡口、帶鈍邊雙邊v形坡口 、帶鈍邊雙j形坡口。 第一章第一章+ 2、坡口的尺寸及符號坡口的尺寸及符號+ 坡口的尺寸一般包括坡口角度、坡口面角度、根部+間隙b、鈍邊p。當(dāng)坡口形式為u型或j形坡口時(shí),坡口尺寸還+包括根部半徑r。 第一章第一章(1)坡口面角度和坡口角度 兩坡口面之間的夾角叫坡口角

14、度,用 表示;待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫坡口面角度,用 表示。坡口面指待焊件上的坡口表面。坡口角度坡口面角度第一章第一章(2)根部間隙焊前在接頭根部之間預(yù)留的空隙叫根部間隙,用b表示。其作用在于打底焊時(shí)保證根部焊透,根部間隙又叫裝配間隙。根部間隙b第一章第一章(3)鈍邊焊件開坡口時(shí), 沿焊件接頭坡口根部端面的直邊部分叫鈍邊,鈍邊的長度叫鈍邊高度,用p表示。鈍邊的作用是防止根部燒穿。鈍邊高度p第一章第一章(4)根部半徑在j形、u形坡口底部的圓角半徑叫根部半徑,用r表示,其作用是增大坡口根部的空間,以便焊透根部。根部半徑r第一章第一章(5)坡口深度焊件上開坡口部分的高度叫坡口深度,用h表

15、示。坡口深度第一章第一章+ 在選擇坡口尺寸時(shí),坡口角度、鈍邊與根部間隙之間應(yīng)配合選用。坡口角度減小時(shí),根部間隙必須加大;同時(shí),根部間隙較小時(shí),鈍邊高度不能過大,坡口角度不能太小。這是為了使焊條能達(dá)到根部附近,運(yùn)條方便,保證焊透。 第一章第一章+ 3 3、坡口的選用原則、坡口的選用原則+(1)保證焊接質(zhì)量+(2)便于焊接施工+(3)坡口加工簡單+(4)坡口的斷面面積應(yīng)盡可能小+(5)便于控制焊接變形 第一章第一章+ 三、焊縫三、焊縫+ (一)焊縫的定義及焊縫的形式和種類(一)焊縫的定義及焊縫的形式和種類+ 焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分,叫做焊縫。按結(jié)合方+式不同,焊縫可分為:對接焊縫、角焊縫、塞

16、焊縫、槽焊縫+和端接焊縫五種。+ 由對接焊縫和角焊縫組成的焊縫,叫做組合焊縫。組合+焊縫是指同一接頭存在兩種焊縫的情形。坡口內(nèi)的焊縫為對+接焊縫,坡口外的焊縫為角焊縫。 第一章第一章+ (二)焊縫與接頭(二)焊縫與接頭+ 對接焊縫由對接接頭組成,也可以由t形接頭、十字街+頭組成;角接焊縫由t形接頭、十字接頭和角接接頭組成;+組合焊縫可以由對接接頭或t形接頭組成。 第一章第一章+ ( (三)焊縫的形狀尺寸三)焊縫的形狀尺寸+ 焊縫的形狀尺寸包括焊縫的寬度、余高、熔深、焊縫的+厚度、焊腳、焊縫成形系數(shù)等。焊后檢查時(shí) ,要保證焊縫+的寬度、余高、焊腳三個形狀尺寸符合工藝要求。 第一章第一章+ (1

17、1)焊縫寬度)焊縫寬度+ 焊縫表面與母材的交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間+的距離叫焊縫寬度。+ (2)余高)余高+ 超出母材金屬表面連線上的那部分焊縫金屬的最大高度+叫余高。+ (3 3)焊腳)焊腳+ 角焊縫的橫截面中,從一個直角面上的焊趾到另一個直+角面表面的最小距離,叫做焊腳。 第一章第一章+ 四、焊接位置四、焊接位置+ 熔焊時(shí),焊件接縫所處的空間位置稱為焊接位置,主要+有平焊、立焊、橫焊和仰焊位置等。+ 第一章第一章+ 焊接中盡量采用平焊位置。立焊和橫焊的焊接操作難度+較大,仰焊更難操作。管道安裝與維修,大多采用立焊、橫+焊和仰焊位置焊接。 第一章第一章平焊平焊立焊立焊橫焊橫焊仰焊仰焊

18、平角焊平角焊+ 第四節(jié)第四節(jié) 焊縫符號和焊接方法代號焊縫符號和焊接方法代號 第一章第一章 一、焊縫符號一、焊縫符號焊縫在圖樣上一般采用焊縫符號來表示,焊縫符號可以表示出焊接位置、焊縫橫截面形狀(坡口形狀)及坡口尺寸、焊縫表面形狀特征、焊縫尺寸或其他要求。焊縫符號一般有基本符號、輔助符號和補(bǔ)充符號組成。第一章第一章+1.基本符號基本符號+是表示焊縫橫截面形狀的符號,見表1-2. 第一章第一章 第一章第一章 第一章第一章+2輔助符號輔助符號+輔助符號是表示焊縫表面形狀特征的符號,見表1-3.第一章第一章+ 不需要確切說明焊縫的表面形狀時(shí),可以不用輔助符號。見表1-4.第一章第一章+3.補(bǔ)充符號補(bǔ)充

19、符號+補(bǔ)充符號是為了補(bǔ)充說明焊縫的某些特征而采用的符號。第一章第一章第一章第一章+ 補(bǔ)充符號的應(yīng)用示例見表1-6.第一章第一章+ 二、符號在圖樣上的位置二、符號在圖樣上的位置+ 完整的焊縫表示方法除了上述基本符號、輔助符號、補(bǔ)+充符號以外,還包括指引線、一些尺寸符號及數(shù)據(jù)。第一章第一章+ 1.指引線指引線+ 一般由箭頭線和兩條基準(zhǔn)線(一條為實(shí)線,另一條為虛+線)組成。如圖1-16所示。第一章第一章+ 2.箭頭線和接頭的關(guān)系箭頭線和接頭的關(guān)系+ 按箭頭線在接頭中的位置不同,接頭可分為箭頭側(cè)和+非箭頭側(cè) (見圖1-17和1-18) 。第一章第一章第一章第一章+ 3.箭頭線的位置箭頭線的位置+ 箭頭

20、線相對焊縫的位置一般沒有特殊要求,如圖1-+19a、b所示。第一章第一章+ 在標(biāo)注v、y、j形等單邊坡口的焊縫時(shí),箭頭線應(yīng)指向+帶有坡口一側(cè)的焊件,如圖1-19c、d所示。第一章第一章圖圖1-20 彎折的箭頭線彎折的箭頭線必要時(shí),允許箭頭線彎折一次,如圖1-20所示。第一章第一章 4.基準(zhǔn)線的位置基準(zhǔn)線的位置 基準(zhǔn)線的虛線可以畫在基準(zhǔn)線的實(shí)線下側(cè)或上側(cè)?;鶞?zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行,但在特殊條件下亦可與底邊相垂直。第一章第一章+ 5.基本符號相對基準(zhǔn)線的位置基本符號相對基準(zhǔn)線的位置+ 為了能在圖樣上確切地表示焊縫的位置,特做如下規(guī)定:+ 1)如果焊縫在接頭的箭頭側(cè),則將基本符號標(biāo)在基準(zhǔn)+線的實(shí)線側(cè),如圖1-21a所示。第一章第一章+ 2)如果焊縫在接頭的非箭頭側(cè),則將基本符號標(biāo)在基+準(zhǔn)線的虛線側(cè),如圖1-21b所示。第一章第一章+ 3)標(biāo)注對稱焊縫及雙面焊

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