焊接基礎l理論知識培訓材料

1、培訓內容主要內容:u焊接相關概念u 焊接方法及應用u焊接接頭形式及焊縫符號u焊接參數(shù)及影響u 焊接缺陷u 焊接工藝要求焊接：是利用加熱、加壓、或者兩者兼用，并用填充材料（也可以不用），使兩焊件達到原子間結合，從而形成永久性連接的工藝過程。電弧：是由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間，或電極與焊件間在氣體介質中產(chǎn)生強烈而持久的放電現(xiàn)象。電源的形式：工頻變壓器式弧焊電源、晶閘管整流式弧焊電源、逆變式弧焊電源電源的極性：正極性和反極性正接焊件接電源輸出端的正極，焊鉗接負極，稱為正極性。反接焊件接電源輸出端的負極，焊鉗接正極，稱為反極性。 焊接相關概念焊接方法分類熔化極氣體保護焊 定義：CO2氣保

2、焊是利用純二氧化碳氣體作為保護介質的電弧焊。 適用范圍：該方法不僅適用于焊接碳鋼和低合金結構鋼，而且還可用于磨損零件的堆焊和鑄鋼件缺陷的補焊。 焊絲直徑：細絲，直徑0.51.2mm 粗絲，直徑1.6mmCO2氣體保護焊 CO2氣保焊的優(yōu)點： （1）采用明弧，可見度好，操作方便； （2）電弧穿透力強，焊絲熔化率高，因此生產(chǎn)效率高； （3）焊接應力和變形小，能解決薄板的燒穿和變形問題； （4）焊接成本低，僅為埋弧焊和焊條電弧焊的40%-50%； （5）抗銹能力強（氧化型氣體）。CO2氣保焊的缺點：（1）氧化性強，合金元素燒損嚴重，飛濺大；（2）焊縫成形欠美觀，防風能力差；（3）容易產(chǎn)生氣孔。CO2

3、氣體保護焊焊接接頭的內部組成（焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)），如圖：焊接接頭組成焊縫焊縫熔合線熔合線熱影響區(qū)熱影響區(qū)母材母材坡口、鈍邊和間隙的作用坡口的作用：（1）是熱源（電弧或火焰）深入根部，保證焊縫的透度；（2）可降低熱規(guī)范，減小熱影響區(qū)；（3）減少焊件的變形。鈍邊和間隙的作用是：若兩者的尺寸能很好地配合，即可保證焊縫的透度，又可避免燒穿、焊瘤和未焊透等缺陷。坡口的角度大小是根據(jù)坡口形式、焊接方法和熱源而定；坡口角度一般在35 40。對接接頭對接接頭：兩焊件同在一個平面上焊接而成的接頭。特點:應力集中相對較小,能承受較大的靜載荷和較高的疲勞交變載荷注意問題: 板厚不同,應將厚板削薄后對接。L3

4、（2-1）L2121L/2搭接接頭搭接接頭：兩焊件相互錯疊，在焊件端頭進行焊接的接頭。特點：應力分布不均勻，疲勞強度較低，焊前準備和裝配工作比對接接頭簡單，橫向收縮量 比對接接頭小，適用于被焊結構的狹小處以及密閉的焊接結構。T形接頭T型接頭：兩焊件相互垂直，在交角處進行焊接的接頭。特點：應力分布不均勻，雖然承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩，是比較理想的焊接接頭形式。注意：這類接頭應避免采用單面角焊縫，對于較厚的板，可采用K形坡口，如圖b，根據(jù)受力情況決定是否需要焊透，這樣做比不開坡口用大尺寸的角焊縫經(jīng)濟，而且疲勞強度高。對要求完全焊透的丁字接頭，采用單面焊雙面成型，如圖c，比采用K形坡口

5、施焊可靠。abc角接接頭角接接頭：兩焊件邊緣相互垂直，在頂端邊緣上進行焊接的接頭。角接接頭常用于箱形結構，常用的角接頭如下圖特點：承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩。焊縫名稱對接焊縫各部分名稱角焊縫各部分名稱焊縫形式及表示符號表示主要焊接參數(shù)l焊接電流l電弧電壓l焊絲直徑l氣體流量和純度l焊槍傾角l焊接速度l焊絲干伸長度 電流：當其他參數(shù)保持恒定時，焊接電流增加，則焊接熔深隨之增大； 焊接電流大小取決于板厚和焊絲直徑； 經(jīng)驗公式： I電流=（1520）D 電壓：電壓大小與電弧長度成正比； 經(jīng)驗公式： U電壓=I電流/10+(23) 焊接電纜(標配5米)每超1m，電壓增加1V； 焊接電流和電

6、弧電壓CO2氣保焊焊接參數(shù)母材厚度或焊角尺寸電壓/ /（V V） 電流/ /（A A）焊絲直徑/mm/mm 氣流量（L/minL/min）6mm以下182480150實芯1.214186mm以上30342803201822焊接速度 焊接速度是指電弧沿焊接接頭運動的線速度，其大小關系到焊接生產(chǎn)率和焊縫質量。 焊接速度與板厚有關，其他參數(shù)不變時，焊接速度與板厚成反比； 中等焊接速度(約350mm/min)得到的焊縫質量最好。焊絲干伸長度焊絲干伸長度是導電嘴端頭到焊絲端頭的距離，為焊絲直徑（ 1.2 ）的1012倍最好，即1215 mm。過長，焊絲會熔斷，飛濺嚴重，氣體保護效果差；過短，飛濺物會堵塞

7、噴嘴，影響保護效果，還影響視線，降低效率。氣體流量流量確定流量越大越好嗎？流量過大會出現(xiàn)氣體紊亂，把周圍的空氣卷入焊縫，形成氣孔，并且使熔池冷卻加快，容易產(chǎn)生裂紋；流量過小，氣體沒有足夠的挺度，氣體保護性差，同樣易形成氣孔；通常要根據(jù)焊絲直徑和焊接電流來選擇。焊接缺陷焊接缺陷包括外部缺陷和內部缺陷。外部缺陷主要有：1、飛濺2、咬邊3、焊瘤4、凹坑5、燒穿6、焊縫表面形狀及尺寸偏差內部缺陷主要有：1、裂紋2、氣孔3、未熔合4、未焊透外部缺陷1、飛濺產(chǎn)生原因： 1）電弧電壓過低或過高 2）焊絲與工件清理不良 3）焊絲出絲不均勻 4）導電嘴磨損嚴重危險指數(shù)： 飛濺飛濺外部缺陷2、咬邊： 焊接造成的沿

8、焊趾（或焊根）處出現(xiàn)的低于母材表面的凹陷或溝槽。 危害：1）削弱接頭強度和承載能力， 2）是引起裂紋的發(fā)源地和斷裂失效的原因。產(chǎn)生原因： 1）焊接電流過大 2）電弧電壓過高 3）焊接速度過快 4）焊槍角度不正確危險指數(shù)： 外部缺陷3、焊瘤: 在焊縫根部背面或焊縫表面,出現(xiàn)熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。焊瘤一般是單個的,有時也能形成長條狀,在立焊、橫焊、仰焊時多出現(xiàn)。危險指數(shù)：形成原因： 焊接電流過小，而立焊、橫焊、仰焊時電流過大，焊接速度太慢，電弧過長，運條擺動不正確。外部缺陷4、燒穿： 焊接過程中熔化金屬自坡口背面而流出，形成穿孔的缺陷。常發(fā)生于底層焊縫或薄板焊接中。

9、焊接過熱，焊接過熱，停留時間過停留時間過久，造成板久，造成板件被燒穿。件被燒穿。 形成原因： 1）坡口形狀不良，拼 搭間隙太大； 2）焊接電流過大，焊 接速度過慢，操作不當； 3）電弧過長且在焊縫處停留時間太長等。危險指數(shù)： 外部缺陷危害：影響焊縫外觀質量，易造成應力集中。形成原因： 1）焊槍角度不對， 2）焊接電流過大或過小， 3）焊接速度不均勻，運條手法不正確。5、焊縫表面形狀及尺寸偏差： 對接焊縫超高、角焊縫凸度過大、焊縫寬度不齊、焊縫表面不規(guī)則等。危險指數(shù)：內部缺陷1、裂紋 產(chǎn)生裂紋的原因：1）焊縫深寬比太大；2）焊道太窄；3）焊縫末端處弧坑冷卻過快。裂紋裂紋危險指數(shù)：內部缺陷2、氣孔

10、：焊接過程中產(chǎn)生的氣泡在熔池冷卻時來不及析出形成的。出現(xiàn)位置：焊縫內部與根部，焊縫表面。產(chǎn)生原因： 1）保護氣體覆蓋不足 2）工件有油、銹或水 危害： 1）削弱焊縫的有效工作截面2）降低焊縫的強度和塑性3）貫穿性氣孔則使焊縫的致密性破壞而造成滲漏 危險指數(shù)：焊接缺陷的危害性丶分類及辨認3. 未 熔 合是指熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結合的部分。點焊時母材與母材之間未完全熔化結合的部分。未熔合可分為坡口未熔合、焊道之間未熔合（包括層間未熔合）、焊縫根部未熔合。按其間成分不同，可分為白色未熔合（純氣隙、不含夾渣）、黑色未熔合（含夾渣的）。焊接缺陷的危害性丶分類及辨認產(chǎn)生機理：

11、a.電流太小或焊速過快（線能量不夠）；b.電流太大，使焊條大半根發(fā)紅而熔化太快，母材還未到熔化溫度便覆蓋上去。c.坡口有油污、銹蝕；d.焊件散熱速度太快，或起焊處溫度低；e.操作不當或磁偏吹，焊條偏弧等。未熔合：是一種類似于裂紋的極其危險的缺陷。未熔合本身就是一種虛焊， 在交變載荷工作狀態(tài)下， 應力集中，極易開裂，是最危險缺陷之一。 內部缺陷寧夏和豐公司于2007年4月11日售出一臺柳工CLG856(普配)裝載機一臺,整車號:087124087124,后車架號：L0703036，該機現(xiàn)工作了133小時,用戶反映該機后車架有裂紋，造成用戶退機。根據(jù)圖片狀況，該焊縫屬于單邊不熔合類型單邊不熔合類型

12、；a、操作者焊接時焊槍擺動角度不對，焊形偏心,達不到焊縫尺寸要求容易引起焊縫開裂。b、焊縫單邊熔合性不好容易引起焊縫開裂。焊接缺陷的危害性丶分類及辨認4. 未 焊 透焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙，或是母材金屬之間沒有熔化，焊縫熔敷金屬沒有進入接頭的根部造成的缺陷。未焊透可分為雙面焊未焊透和單面焊未焊透兩種 1. 單V坡口未焊透 2X坡口未焊透 3無坡口未焊透 焊接時，焊件各部分冷熱不均，受熱部位產(chǎn)生拉應力，未受熱部焊接時，焊件各部分冷熱不均，受熱部位產(chǎn)生拉應力，未受熱部位則產(chǎn)生壓應力。當應力達到一定程度，焊件出現(xiàn)變形。位則產(chǎn)生壓應力。當應力達到一定

13、程度，焊件出現(xiàn)變形。 焊接應力與變形產(chǎn)生的原因：焊接應力與變形產(chǎn)生的原因： 焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮?？s。焊接變形和焊接應力焊接變形和焊接應力焊件焊后的變形形式主要有：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲焊件焊后的變形形式主要有：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等變形、波浪變形等。焊接變形焊接變形焊接應力的防止焊接應力的防止采取合理的裝配和焊接順序，使焊縫能夠自由地收縮，以減少應力。采取合理的裝配和焊接順序，使焊縫能夠自由地收縮，以減少應力。而圖而圖b因先焊焊縫因先焊焊縫1導致對焊縫導致對焊

14、縫2的拘束度增加，而增大殘余應力。的拘束度增加，而增大殘余應力。采用小能量，多層焊，也可減少焊縫應力。采用小能量，多層焊，也可減少焊縫應力。焊前預熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應力焊前預熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應力。減小變形的主要方法有：（1）選擇合理的焊接順序；（2）盡可能用對稱焊縫（如工字形截面）（3）用反變形法焊接過程中控制變形的主要措施：1、采用反變形2、采用小錘錘擊中間焊道3、采用合理的焊接順序4、利用工卡具剛性固定5、分析回彈常數(shù)。減小變形的主要方法焊接操作方法焊接操作方法等邊角平角焊縫等邊角平角焊縫平角不等邊角焊縫平角不等邊角焊縫平角多層多道角焊縫平角多層多道角焊縫平角

15、等邊角焊縫平角等邊角焊縫02mm40左右77高低角1015前后角焊槍角度如上圖所示，焊槍角度如上圖所示，如果高低角太小，容易造成上部咬邊下部翻邊。如果高低角太小，容易造成上部咬邊下部翻邊。如果高低角太大，容易造成焊縫單邊。如果高低角太大，容易造成焊縫單邊。如果前后角太大，容易造成上部咬邊。如果前后角太大，容易造成上部咬邊。如果前后角太小，則看不到熔池和焊絲伸出長度如果前后角太小，則看不到熔池和焊絲伸出長度。平角不等邊角焊縫02mm76070高低角91015前后角焊接這種角焊縫時，焊槍的前后角同等邊的角焊縫，而高低角根據(jù)角長的要求適當加大，一般6070為宜。焊絲到根部的距離與等邊角焊縫相同。焊絲

16、瞄準位置焊絲瞄準位置平角多層多道角焊縫平角多層多道角焊縫腳長腳長1010以以上的等邊或不等上的等邊或不等邊平角焊縫均應邊平角焊縫均應用多層多道焊的用多層多道焊的形式進行焊接。形式進行焊接。 1212角焊縫角焊縫一般焊一般焊3道。焊道。焊槍角度如右圖所槍角度如右圖所示，第一道以示，第一道以77角焊縫打角焊縫打底為宜。底為宜。02mm7712340 左右60 70高 低 角45左右121 2實例三、船形焊及平焊縫操作方法三、船形焊及平焊縫操作方法所謂船形焊即將工件上的平角焊縫沿順時針或逆時針方所謂船形焊即將工件上的平角焊縫沿順時針或逆時針方向旋轉向旋轉45放置于如圖類似與船形位置進行焊接。放置于如圖類似與船形位置進行焊接。此方法操作簡單，焊縫質量高，不容易產(chǎn)生焊接缺陷，此方法操作簡單，焊縫質量高，不容易產(chǎn)生焊接缺陷，可按平焊縫的握持焊槍的方法進行焊接。可按平焊縫的握持焊槍的方法進行焊接。船形焊的操作方法船形焊的操作方法ABC圖 一表