電弧焊接工藝詳細(xì)PPT講解

1、 電弧焊接工藝與大家一起交流探討 唐山松下營業(yè)技術(shù)系 2003 . 5.電弧焊接的主要內(nèi)容 弧焊電源（焊機(jī)） 建立穩(wěn)定的電弧特性 焊絲熔化及穩(wěn)定的熔滴過渡 母材的熔化及熔池的建立 形成焊縫及焊接接頭 焊縫及熱影響區(qū)的組織與性能的變化 符合各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的焊接結(jié)構(gòu)電弧物理特性（簡要一） 電弧的三個區(qū)域 弧柱區(qū) 陰極區(qū) 陽極區(qū) 弧柱區(qū)總的電流=電子流+離子流 電子流 999% 離子流01% 溫度高：500050000K 陰極區(qū)給弧柱提供電子流，接受從弧柱來的離子流。 陽極區(qū)的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)與陰極區(qū)相反。電弧物理特性（簡要二） 電弧的穩(wěn)定燃燒過程事實(shí)上是帶電粒子產(chǎn)生、運(yùn)動和消失的平衡過程。 產(chǎn)生 （電離、電

2、子發(fā)射） 運(yùn)動 （極區(qū)壓降加速、電場加速） 消失 （擴(kuò)散、復(fù)合） 陰極斑點(diǎn)自動跳向溫度高，逸出功低的氧化膜處（鋁的TIG、MIG電弧焊接工藝）。 直流正接、反接的意義電弧物理特性（簡要三） 電弧偏吹現(xiàn)象 （直流磁偏吹、藥皮偏心、其他干擾） 電弧自身磁場的作用 （電磁力、等離子流力、斑點(diǎn)壓力） 交流電弧的正確使用 焊絲的熔化及熔滴過渡 焊絲熔化熱源 電弧熱 電阻熱 焊絲熔化特性 熔化速度 Vm 與電流 I 之間的關(guān)系 影響熔化特性的因素 焊絲成分 焊絲直徑 干伸長度 極性 熔滴過渡的形態(tài) （顆粒射流） 保護(hù)氣體介質(zhì) （MAGCO2 ） 熔滴過渡的幾種形式： 短路過渡 焊絲與熔池的短路頻率2020

3、0次/S 短路縮頸“小橋”爆斷有飛濺。 顆粒過渡 大滴過渡 較大飛濺, 難于生產(chǎn)應(yīng)用. 噴射過渡 射滴過渡 射流過渡（無飛濺焊接）熔滴噴射過渡的必要條件 純氬或富氬混合氣體保護(hù)焊（MIG或MAG焊接） （CO2焊接無法實(shí)現(xiàn)噴射過渡） 焊接電流超過噴射過渡的臨界電流 （如1.2實(shí)心焊絲MAG焊時電流I 280A） 低于臨界電流時采用脈沖熔化極電源各種焊絲大滴-噴射過渡轉(zhuǎn)變的臨界電流值 焊絲種類 焊絲直徑/mm 保護(hù)氣體 臨界電流最小值/A 低碳鋼 0.8 98%Ar+2%O2 150 低碳鋼 1.2 98%Ar+2%O2 220 低碳鋼 1.2 80%Ar+20%CO2 320 不銹鋼 0.9

4、99%Ar+1%O2 170 不銹鋼 1.2 ： ： 225 鋁 1.2 Ar 135 脫氧銅 1.2 Ar 210 硅青銅 0.9 Ar 165 鈦 1.6 Ar 225熔化極脈沖電弧焊的工藝特點(diǎn) 把間斷的.高幅值（大于臨界電流）的脈沖電流疊加在低值的穩(wěn)定電流上，平均電流便可大為降低，但卻能在脈沖期產(chǎn)生金屬噴射過渡。 必須用富氬（或純氬）氣體。 采用專用電源（如松下AG1脈沖MIG/MAG焊機(jī)）。 能夠用較大直徑的焊絲在各種位置上焊接薄板和厚板。 （如焊接 鋼 不繡鋼 鋁 銅 等材料時采用1.2焊絲，使用80100A焊接電流也能獲得噴射過渡）母材熔化與焊縫成形 焊縫熔池的特點(diǎn) 體積小 溫差大

5、 冷速快 溫度高 過熱狀態(tài)（鋼熔池平均溫度： 1770 100C） 在運(yùn)動下結(jié)晶 （熔池中的氣泡、雜質(zhì)在運(yùn)動中上?。?熔池的形狀 熔深 熔寬 余高焊接化學(xué)冶金反應(yīng)的特點(diǎn)及作用 分階段 連續(xù)進(jìn)行 藥皮反應(yīng)區(qū) 熔滴反應(yīng)區(qū) 熔池反應(yīng)區(qū) 氣 渣 氣+渣聯(lián)合 保護(hù) 脫氧 脫氫 脫氮 脫硫磷 滲合金 與焊接方法及焊接規(guī)范有密切的關(guān)系 焊接接頭的三個組成部分 焊縫區(qū) 柱狀組織 晶粒粗大 組織偏析 熔合區(qū) 與母材聯(lián)生結(jié)晶 熱影響區(qū)（非淬火鋼） 1、 過熱區(qū)（粗晶區(qū)） 2、 正火區(qū)（細(xì)晶區(qū)、也稱“完全重結(jié)晶區(qū)”） 3、 部分相變區(qū)（不完全重結(jié)晶區(qū)） 4、 再結(jié)晶區(qū)GMAW- 熔化極氣體保護(hù)焊 CO2 ( 99.

6、98% CO2 ) MAG （7595% Ar + 25 5 % CO2 ) 標(biāo)準(zhǔn) （80%Ar + 20%CO2 ) MIG ( 99.99%Ar )(98.00% Ar+2.00%O2 )(95.00%Ar +2.0mm板對接 角接直徑 219mm管道對接 馬鞍型角接厚度4.0mm的板狀開坡口對接焊縫及熱影響區(qū)表面氧化發(fā)黑，需經(jīng)過酸洗 鈍化處理。（藥芯不銹鋼焊絲+CO2氣保護(hù)焊接的焊縫表面無氧化黑色 成型美觀）奧氏體不銹鋼TIG焊接實(shí)例 保護(hù)氣體：純度99.99%氬氣 厚度0.5mm板對接 端接接頭 直徑 8mm管子對接 馬鞍型角接 厚度3.0mm的板狀開坡口對接焊縫 立式儲罐雙人雙面保護(hù)

7、共熔池立焊 橫焊 管道TIG打底焊（管內(nèi)充氬）后，管內(nèi)通水，再填充焊? 蓋面焊。鋁及鋁合金的焊接 ： 常用鋁及鋁合金材料： 純鋁 （ L1L5 1060 1035 1200 ） 鋁銅合金 （ LY19 2219 2024 ） 鋁錳合金 （ LF21 3003 3105 ） 鋁硅合金 （ LT1 4043 4047 ） 鋁鎂合金 （ LF2LF16 5052 5356 5A03 ） 鋁鎂硅合金 （ LD2 LD31 6063 6070 ） 鋁銅鎂鋅合金 （ 7005 7050 7475 ） 鋁銅鎂鋰合金 （ 8090 ）鋁及鋁合金的焊接性： 鋁及鋁合金的熔點(diǎn)低（純鋁 660），表面生成高熔點(diǎn)氧化

8、膜（ AL2O3 2050），容易造成焊接不熔合。 低熔點(diǎn)共晶物和焊接應(yīng)力，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋。 母材、焊材氧化膜吸附水分，焊縫容易產(chǎn)生氣孔。 鋁的導(dǎo)熱性是鋼的3倍，焊縫熔池的溫度場變化大，控制焊縫成型的難度較大。鋁及鋁合金焊接的工藝措施： 用化學(xué)和機(jī)械的方法清理表層氧化膜。 用交流 TIG、直流反接 MIG 焊接，電弧陰極 霧化作用好，清理氧化膜十分有效。 選用與母材化學(xué)成分相同相似的焊絲。 高純度氬氣（Ar 9999% ）保護(hù)。 大號噴嘴，層流氣態(tài)保護(hù)。鋁及鋁合金的焊接實(shí)例： 鋁及鋁合金船體的MIG焊接 厚度2.0mm板狀MIG焊對接 角接接頭 厚度1.01.5mm板搭接TIG點(diǎn)焊 厚度1

9、.0 mm 板對接 端接接頭TIG焊 18*1.5mm管子TIG焊對接 角接焊 雙人雙面共熔池保護(hù)TIG立焊 橫焊 厚度8.0mm焊件的予熱TIG焊工藝銅及銅合金的焊接：常用銅材： 純銅（紫銅）（C10200）（C12000） 黃銅 （C21000）（C26000） 磷青銅 （C50500） 鋁青銅 （C61300） 硅青銅 （C65100） 白銅（鎳銅合金） （C70600）銅及銅合金的焊接性： 銅的高熱導(dǎo)率（比鋼大 7 11 倍），使母材與填充金屬難于熔合，產(chǎn)生焊不透及未熔合的現(xiàn)象。 低熔點(diǎn)共晶體使銅及銅合金具有明顯的熱脆性，焊接接頭容易產(chǎn)生熱裂紋。 焊縫出氣孔的傾向比鋼嚴(yán)重的多。 焊接接

10、頭性能變化大，晶粒粗大，導(dǎo)電性和耐蝕性能下降。銅及銅合金焊接的工藝措施： 焊前需預(yù)熱 300600C 使工件獲得足夠的熱量，保證焊縫的良好成型。 厚度 0.36 mm 的焊件，采用直流TIG焊工藝（鋁青銅工件采用交流TIG）。 厚度 3 mm 以上的工件，采用 MIG焊工藝，效率高，熱輸入量大，焊縫成型好。銅及銅合金的焊接實(shí)例： 汽車車體鋁青銅MIG硬釬焊工藝 （RF2焊機(jī) I=80100A U=1011V） 銅母導(dǎo)線的MIG焊（厚度3.0mm 預(yù)熱400500C） 厚度0.5mm的板狀 管狀對接 角接 TIG焊鈦及鈦合金的焊接實(shí)例 ： 鈦管熱交換器的TIG焊接 厚度1.0mm板狀 管狀 TI

11、G 對接 角接焊 鈦合金航空航天構(gòu)件的真空TIG焊 鈦焊件的充氬氣室內(nèi)保護(hù)焊 氣體透鏡式保護(hù)噴嘴+后拖罩保護(hù)工藝焊接技術(shù)書籍和資料（一） 金屬熔焊原理及工藝（上冊） 論述焊接溫度場. 熱循環(huán)及熔池的形成過程，焊接化學(xué)冶金過程， 焊縫結(jié)晶及熱影響區(qū)的組織與性能的轉(zhuǎn)變。 金屬熔焊原理及工藝（下冊） 金屬的焊接性. 各種金屬（黑色金屬.有色金屬）材料的焊接。 焊接方法及設(shè)備（電弧焊） 電弧的物理特性及產(chǎn)熱產(chǎn)力機(jī)構(gòu). 熔滴過渡. 母材熔化與焊縫成型. 焊接過程參數(shù)的自動控制. 各種焊接方法（GMAW.GTAW. SAW.SMAW.等）的工藝特點(diǎn)。焊接技術(shù)書籍和資料（二） 焊接結(jié)構(gòu) 論述焊接應(yīng)力與變形. 焊接接頭性能， 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂及疲勞強(qiáng)度，典型焊接結(jié)構(gòu)的工藝實(shí)例。 弧焊電源 焊接電弧及其電特性.對弧焊電源的要求。 各種焊機(jī)（弧焊變壓器.