《成型技術(shù)基礎(chǔ)》V3.2001

1、連接成型方法綜合實驗成型技術(shù)基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書江偉 編 華南理工大學(xué)機械電子工程研究所二八年十月十日1目錄注意事項注意事項2實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容2實驗準(zhǔn)備實驗準(zhǔn)備2試樣規(guī)格試樣規(guī)格3實驗過程實驗過程4實驗一實驗一 高頻釬焊高頻釬焊4點焊安全注意事項4實驗二實驗二 點固試件點固試件4點焊安全注意事項4焊點位置設(shè)計4電阻焊的原理5操作方法5實驗三實驗三 熔化極氣體保護焊熔化極氣體保護焊6安全注意事項6熔化極氣體保護焊原理6焊縫設(shè)計7操作方法7實驗總結(jié)實驗總結(jié)8實驗報告實驗報告8附附: TPS2700 焊機簡介焊機簡介92注意事項注意事項焊接實驗是強電磁場或高頻設(shè)備，身體內(nèi)部有金屬植入物，

2、如電子心臟起搏器等的同學(xué)，可以免做實驗。實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?、 了解電阻焊的工作原理、特點、應(yīng)用范圍；2、 了解熔化極氣體保護焊的工作原理、特點、應(yīng)用范圍；熟悉其工藝規(guī)范的規(guī)律；3、 了解高頻釬焊焊的工作原理、特點、應(yīng)用范圍。實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容1、 用高頻焊機對兩個金屬片實施釬焊；2、 用電阻點焊對工件進行點固實驗；3、 用氣體保護焊方法焊接試件實驗。實驗分班分組進行，每班幾個小組，每 8 人或 10 人一組，每組選出一個組長。每組焊若干個試樣。根據(jù)課堂理論定出幾個不同的電流工藝規(guī)范進行焊接。對比不同規(guī)范對焊接成型的影響；作好記錄、分析不同的原因、寫實驗報告。實驗準(zhǔn)備實驗準(zhǔn)備一、實驗材料和設(shè)備1、

3、氬氣(或二氧化碳)2、氬氣減壓表（二氧化碳減壓表）3、二氧化碳氣體焊絲4、導(dǎo)電嘴5、噴嘴6、焊接面罩7、防護眼鏡8、隔熱手套9、高頻焊機10、點焊機311、TPS2700 焊機12、焊接電纜13、氣管14、不銹鋼薄片15、鋼板 125403mm3(長寬厚)每個學(xué)生一塊16、砂紙二、實驗前的準(zhǔn)備1、 熟悉焊接電路回路的接法2、 熟悉氣路接法3、 參數(shù)選擇及工藝設(shè)計4、 設(shè)計好記錄表格5、 參加實驗的學(xué)生, 請準(zhǔn)備一套阻燃性較好的衣服, 純棉質(zhì)地最合適; 避免穿絲綢或化纖的衣服。建議穿軍訓(xùn)時用的衣服。試樣規(guī)格試樣規(guī)格1 高頻釬焊使用的不銹鋼薄片兩片；2 試樣采用普通低碳鋼 Q235-A（A3） ，

4、板厚 3mm，40X125mm2。如下圖所示340125圖 1 工件尺寸4實驗過程實驗過程實驗一實驗一 高頻釬焊高頻釬焊安全注意事項安全注意事項焊接前先對工件焊接部位進行清理干凈，不要直接用黑色的帶氧化層的表面焊接，工件不要涂太多助焊劑，焊接操作時工件距離感應(yīng)圈保持在 0.5CM 至 1CM 不要太近或太遠。焊接原理焊接原理通過加熱的方法將焊縫加熱到合金釬料熔化的溫度，但是此時被焊接的金屬仍然未到達熔化溫度，低熔點合金通過強大的表面張力將兩個金屬粘連在一起，冷卻后就形成固體焊縫。操作方法操作方法1.將兩塊待焊工件清理干凈2.在焊接部位加一點助焊劑3.放一片焊接釬料4.把工件放在高頻焊機的感應(yīng)圈

5、上方 0.5CM 至 1CM 位置5.踩腳踏開關(guān)，焊機開始加熱6.待釬料熔化時，松開腳踏開關(guān)焊接完成焊縫5實驗二實驗二 點固試件點固試件點點焊安全注意事項安全注意事項1.避免手被焊鉗夾傷；2.拿工件的手要帶手套，以免被高溫的工件燙傷；3.焊接過程中有可能有大量的飛濺，請勿穿絲綢或化纖的衣服，以免損壞衣服，燙傷皮。焊點位置設(shè)計焊點位置設(shè)計點固用電阻焊機。由組長安排，每兩個同學(xué)將相互的工件點焊連接。如下圖 4：電阻焊的原理電阻焊的原理電阻焊(Resistance Welding)是工件組合后通過電極施加壓力和大電流, 利用工件的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱量進行焊接的方法。電阻焊過程的物理本質(zhì)，是

6、利用焊接區(qū)本身的電阻熱和塑性變形，使兩個分離表面熔焊點熔核焊點位置圖 4 焊點位置圖6化或金屬原子之間接近到晶格距離形成金屬鍵，在結(jié)合面上產(chǎn)生足夠量的共同晶粒而得到的焊接接頭。因此，電阻焊接頭是在熱機械（力）聯(lián)合作用下形成的。電阻點焊（Resistance spot welding）原理和接頭形成如圖 5 所示。可簡述為：將焊件 3 壓緊在兩電極 2 之間，施加電極壓力后, 阻焊變壓器 1 向焊接區(qū)通過強大的焊接電流，在焊件接觸面上形成物理接觸點，并隨著通電加熱的進行而不斷擴大。塑變能與熱能使觸點的原子不斷激活，消失了接觸面，繼續(xù)加熱形成熔化核心 4，簡稱熔核。熔核中的液態(tài)金屬在電磁力的作用下

7、發(fā)生強烈的攪拌，熔核中的金屬成分均勻化，結(jié)合界面迅速消失。操作方法操作方法一、開機1.開冷卻水；2.開壓縮空氣；3.開電源；以上有指導(dǎo)老師或組長負責(zé)二、操作1.調(diào)節(jié)規(guī)范。2.將電極對準(zhǔn)要點焊的位置；（注意：手絕對不允許放到兩電極之間，以防夾傷）3.踩腳踏開關(guān)；電極壓下，焊接自動完成，電極抬起。4.取出工件。三、關(guān)機1.關(guān)冷卻水開關(guān)；2.關(guān)焊機電源開關(guān)；3.關(guān)氣瓶總開關(guān)；4.打掃衛(wèi)生。通電加壓通電加壓12234圖 5 點焊原理圖7實驗三實驗三 熔化極氣體保護焊熔化極氣體保護焊安全注意事項安全注意事項1.避免被弧光直接照射眼睛；觀察熔滴過度時使用面罩。眼睛被強光照射后會暫時性失明；弧光也會令眼睛得

8、電光性眼炎。2.因為弧光含有大量的紫外光，避免皮膚被弧光近距離長時間照射，以免被曬傷；3.拿工件的手要帶手套，以免被高溫的工件燙傷。熔化極氣體保護焊原理熔化極氣體保護焊原理氣體保護電弧焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡稱氣體保護焊。氬弧焊是使用氬氣作為保護氣體的氣體保護電弧焊方法。二氧化碳氣體保護焊是利用二氧化碳作為保護氣體的氣體保護電弧焊，簡稱二氧化碳焊。熔化極氬弧焊又稱熔化極惰性氣體保護焊，簡稱 MIG 焊。它是使用熔化極的惰性氣體（氬氣）保護焊。通過電弧的燃燒產(chǎn)生熱量，熱量一方面加熱工件、維持熔池，另一方面熔化焊絲填充到熔池中去，補充焊縫金屬。在焊接過程中,熔滴通過

9、電弧空間向熔池轉(zhuǎn)移的過程稱為熔滴過渡。熔滴過度有射流過渡、亞射流過渡和短路過渡。當(dāng)熔化極氬弧焊在小電流下工作時，電弧在焊絲端部熔滴的底部燃燒，此時熔滴過渡形式為體積較大的粗滴過渡。隨著電流的增加，由于氬氣保護時弧柱的電場強度值較低，電弧容易向上擴展，斑點力阻礙熔滴過渡的作用減弱。同時隨著電流增加，熔滴溫度提高，表面張力減小，使得熔滴的體積減小。當(dāng)電流進一步增加達到某一電流值時，弧根已經(jīng)完全籠罩住熔滴，并且熔滴拉長形成縮頸。這樣縮頸處的電流密度大大增加，將引起液態(tài)金屬的蒸發(fā)，在縮頸周圍充滿了金屬蒸汽，具備了產(chǎn)生電極斑點的條件。此時，弧根就會突然從熔滴的根部擴展到縮頸的根部，這一現(xiàn)象稱為跳弧。出現(xiàn)

10、跳弧后，隨著一個較大的熔滴過度后，焊絲端部的液態(tài)金屬在較強的等離子流力的作用下被壓縮成尖錐狀。端部液態(tài)金屬熔滴以很小的體積、很高的加速度沿電極軸向沖向熔池。這些細小的熔滴在宏觀上看像一條細流，因此稱這種過度形式為射流過度。焊縫設(shè)計焊縫設(shè)計每個同學(xué)焊一道焊縫，使用的工藝規(guī)范與組長協(xié)商。同一組別的同學(xué)不能使用相同的規(guī)范。8操作方法操作方法一、機器連接1、 正確連接焊槍和工件正接焊槍;負接工件2、 安裝焊絲盤正確安裝焊絲3、 連接保護氣氣路；以上由指導(dǎo)老師或組長負責(zé)二、操作1、 設(shè)定工作模式“MANUL” ；MIG/MAG 非一元化直流焊接2、 調(diào)節(jié)工藝規(guī)范之電流，按參數(shù)選擇鍵（2） ，令“A”上的

11、指示燈(8)亮，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)鈕(1)調(diào)節(jié)電流參數(shù)值；3、 調(diào)節(jié)工藝規(guī)范之電壓，按參數(shù)選擇鍵（3） ，令“V”上的指示燈(9)亮，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)鈕(1)調(diào)節(jié)電壓參數(shù)值；4、 按焊絲材料選擇鍵(6)，選擇合適的焊絲材料；5、 按焊絲直徑選擇鍵(7)選擇所用焊絲直徑；6、 按焊槍操作模式鍵(5)選擇焊槍操作模式- 2 步操作模式（常規(guī)模式）學(xué)號朝外123學(xué)生甲焊縫一學(xué)生乙焊縫二學(xué)生甲學(xué)號學(xué)生乙學(xué)號圖 5 焊點位置圖97、 調(diào)整焊槍的角度，并前后移動焊槍令焊絲對正焊縫；8、 按下啟動按鈕，啟動焊接開關(guān)；9、 起弧成功后，馬上拉起小車的離合器，小車自動行走，自動焊接；10、 待焊槍接近焊縫末端時，松開啟動按鈕；11、 按下小車離合器，停止小車；完成焊接過程。焊接做好記錄。三、關(guān)機1.關(guān)焊機電源開關(guān)2.關(guān)氣瓶總開關(guān)；3.打掃衛(wèi)生。實驗總結(jié)實驗總結(jié)1.對比綜述三種焊接