焊接知識介紹

1、1.1、什么是焊接、什么是焊接： GB337594焊接術(shù)語中指出：“焊接是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的一種方法”。 1.2、焊接方法分類：、焊接方法分類：通常將焊接方法分為以下幾種：熔化焊、壓力焊、釬焊。1.3 熔焊：將要焊接的工件局部加熱至融化，冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法。包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等。1.4 壓力焊：焊接過程中必須要施加壓力，可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加熱的主要目的是為使金屬軟化，靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離，這一點與熔焊時的加熱有本質(zhì)的不同。包括電阻焊、摩擦焊、超聲波

2、焊、冷壓焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊、磁力焊。1.5釬焊：將熔點比母材低的釬料加熱至融化，但加熱溫度低于母材的熔點，用融化的釬料填充焊縫、潤濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法。 釬焊分兩大類: 硬釬焊和軟釬焊。1.5.1 硬釬焊的加熱溫度大于450度，抗拉強(qiáng)度大于200 MPa ，經(jīng)常用銀基、銅基釬料，適于工作應(yīng)力大，環(huán)境溫度高的場合，比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。1.5.2 軟釬焊的加熱溫度小于450度，抗拉強(qiáng)度小于70 MPa 適于應(yīng)力小，工作溫度低的環(huán)境。比如電路的錫基釬焊幾個典型設(shè)備電阻點焊機(jī) 超聲波焊機(jī) 電阻對焊機(jī) 電阻焊摩擦焊螺柱焊2. 焊接工藝2.1 焊縫標(biāo)注焊縫符號一般由基本符

3、號基本符號和指引線指引線組成，傳達(dá)了焊縫的基本信息，屬于必須標(biāo)注的內(nèi)容。此外，在必要時還應(yīng)加上輔助輔助符號符號、補(bǔ)充符號補(bǔ)充符號、焊縫尺寸符號焊縫尺寸符號等。 2.1.1、基本符號、基本符號 焊縫基本符號是表示焊縫橫斷面形狀的符號，共有13個。 2.1.2、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。輔助符號有3個。 不需要確切說明焊縫的表面形狀時可以不標(biāo)注輔助符號。輔助符號的應(yīng)用舉例如下：2.1.3、補(bǔ)充符號、補(bǔ)充符號 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，共有5個。補(bǔ)充符號的應(yīng)用舉例如下：2.1.4、指引線及標(biāo)注基準(zhǔn)、指引線及標(biāo)注基準(zhǔn) 指引線由箭頭線和兩條基準(zhǔn)線（

4、一條實線、一條虛線）組成。 箭頭線指向接頭焊縫的位置，可由接頭的焊縫側(cè)引出，也可由接頭的非焊縫側(cè)引出。箭頭線可由基準(zhǔn)線的左端引出，也可由基準(zhǔn)線的右端引出。 箭頭線相對焊縫坡口的位置一般沒有特殊的要求，但對一側(cè)接頭是直坡口而另一側(cè)接頭是斜坡口的單邊焊縫，箭頭線應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件。 當(dāng)標(biāo)注位置受到限制時，箭頭線允許彎折一次。 基準(zhǔn)線包括實線基準(zhǔn)線和虛線基準(zhǔn)線。虛線基準(zhǔn)線可畫在實線基準(zhǔn)線的上方或下方。 焊縫符號標(biāo)注在實線基準(zhǔn)線上表示焊縫在箭頭側(cè)，焊縫符號標(biāo)注在虛線基準(zhǔn)線上表示焊縫在非箭頭側(cè)。 標(biāo)注對稱焊縫或者雙面焊縫時，虛線可以省略不畫。2.1.5、焊縫尺寸符號、焊縫尺寸符號 焊縫尺寸符號共有

5、16個。焊縫尺寸符號及數(shù)據(jù)的標(biāo)注位置見下圖： 焊縫橫截面上的尺寸標(biāo)在基本符號的左側(cè)。 焊縫長度尺寸標(biāo)在基本符號的右側(cè)。 坡口角度、坡口面角度、根部間隙等尺寸標(biāo)在基本符號的上側(cè)或下側(cè)。 相同焊縫數(shù)量符號標(biāo)在尾部。 需要標(biāo)注的尺寸數(shù)據(jù)較多時，可在數(shù)據(jù)前增加相應(yīng)的尺寸符號。焊縫尺寸標(biāo)注示例：斷續(xù)焊縫標(biāo)注示例：焊縫尺寸省略的含義 基本符號右側(cè)無任何標(biāo)注且無其它說明時，表示要求焊縫沿整個長度連續(xù)焊好。如左圖表示角焊縫在全長度上連續(xù)焊好，焊角尺寸4mm。 基本符號左側(cè)無任何標(biāo)注且無其它說明時，表示對接焊縫要完全焊透。如右圖表示V形坡口對接焊縫在全長度上連續(xù)對焊，在全厚度上焊透焊好。1、焊縫符號的含義：連續(xù)

6、角焊縫，焊角尺寸3mm；三面焊接，其中箭頭對側(cè)不焊接； 相同焊縫共有六處。2、此焊縫符號的含義：型對接焊縫；要求焊縫焊透；焊后表面打磨平整； 4段10mm長焊縫，焊縫間距50mm；相同焊縫有兩處。3、傳動軸管與接頭叉焊縫符號的含義： 環(huán)繞軸管周圍焊接的連續(xù)焊縫； 帶鈍邊單邊V型坡口，鈍邊尺寸1mm； 坡口面角度45度； 要求焊縫焊透，并且表面凸起。2.2 焊接工藝見鏈接PQR/WPS2.3 Schuler產(chǎn)品焊接過程控制2.3.1 技術(shù)準(zhǔn)備過程：審核單件圖(由設(shè)計部確認(rèn))、檢查組裝工藝及焊接順序工藝文件、檢查焊接工藝規(guī)程。2.3.2 下料過程：檢查鋼板切割質(zhì)量質(zhì)量及下料尺寸。2.3.3 下料過

7、程：檢查鋼板坡口方向及坡口尺寸。2.3.4 組裝準(zhǔn)備過程：檢查板面的平整度，特別是小車大平板的平面度。構(gòu)件裝配及焊接位置銹蝕的清除。2.3.5 組裝過程：檢查構(gòu)件的點焊位置、點焊長度，檢查構(gòu)件點焊后的尺寸，檢查防止構(gòu)件變形的工裝、支撐是否已放置。2.3.6 焊接過程：檢查焊接順序是否與工藝相符、檢查電流電壓是否與WPS一致，檢查填充焊是否為多層多道，檢查蓋面成型及外觀質(zhì)量是否符合舒勒要求，檢查焊角尺寸是否與圖紙相符，在焊接過程中及焊接后檢查尺寸2.3.7 熱處理過程：檢查熱處理升溫速度、保溫時間及降溫速度是否符合要求。2.3.8 噴砂油漆。檢查噴砂后表面清潔度、粗糙度要求，噴漆前檢查油漆的品牌

8、、成分、色號，噴漆后檢查漆膜厚度、附著力。2.3.9 其他工作：如圖紙上有壓力試驗、滲漏試驗要求的話需進(jìn)行旁站。焊條電弧焊(SMAW)CO2氣體保護(hù)焊(GMAW/FCAW)鎢極氬弧焊（GTAW)埋弧焊(SAW)4.1常見氣體保護(hù)焊及區(qū)別MIG焊（熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊）這種焊接方法是利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲與工件之間燃燒的電弧作熱源，由焊炬嘴噴出的氣體來保護(hù)電弧進(jìn)行焊接的。惰性氣體一般為氬氣。主要焊接不銹鋼等高合金鋼TIG焊（鎢極惰性氣體保護(hù)焊）TIG焊的熱源為直流電弧，工作電壓為1015伏，但電流可達(dá)300安，把工件作為正極，焊炬中的鎢極作為負(fù)極。 惰性氣體一般為氬氣。 MAG焊（熔化極活性氣體

9、保護(hù)焊） 熔化極活性氣體保護(hù)焊是采用在惰性氣體中加入一定量的活性氣體，如O2、CO2等作為保護(hù)氣體的一種熔化極氣體保護(hù)電弧焊方法，簡稱MAG焊。4.2焊條電弧焊4.2.1電焊條的組成4.2.2手工電弧焊設(shè)備焊鉗的結(jié)構(gòu)示意圖 BX3300型弧焊變壓器4.2.3 手工電弧焊的原理手工電弧焊的原理電弧(Electric Arc)燃燒，加熱熔化母材（Base Metal）和焊條（Covered Electrod）熔滴(Droplet)的產(chǎn)生和過渡熔池(Fused Bath)的形成、停留和結(jié)晶藥皮(Coating)燃燒、熔化，成為熔渣(Slag)，保護(hù)熔池。熔池和熔渣凝固，形成焊縫和渣殼。4.2.3.1

10、電弧的物理基礎(chǔ)及其構(gòu)造 電弧并不是一般的燃燒現(xiàn)象，實質(zhì)上，電弧是在一定條件下電荷通過兩電極間氣體的導(dǎo)電過程，或者說是一種氣體放電現(xiàn)象。利用這種氣體放電過程，電能轉(zhuǎn)換為熱能、機(jī)械能和光能。焊接時主要利用熱能和機(jī)械能來達(dá)到焊接金屬的目的。焊縫焊縫weld bead形成形成在焊接接頭橫截面上測量的焊在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區(qū)域，即焊縫表面和縫金屬的區(qū)域，即焊縫表面和熔合線所包圍的區(qū)域。熔合線所包圍的區(qū)域。結(jié)晶過程特點結(jié)晶過程特點 ：冷卻速度快，：冷卻速度快，過熱，運動狀態(tài)下結(jié)晶，非均過熱，運動狀態(tài)下結(jié)晶，非均質(zhì)形核質(zhì)形核 偏析偏析一次結(jié)晶一次結(jié)晶二次結(jié)晶二次結(jié)晶結(jié)晶從熔池底部許多半個結(jié)晶從

11、熔池底部許多半個晶粒開始垂直底部向中心晶粒開始垂直底部向中心生長，呈樹狀枝晶。生長，呈樹狀枝晶。4.3 CO2氣體保護(hù)焊4.2.1設(shè)備4.3.1 原理及特點4.4 氬弧焊（1） 定義：氬弧焊是使用氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。 （2） 特點： A、焊件不易氧化； B、便于操作，容易實現(xiàn)全位置自動化； C、焊接熱影響區(qū)小，焊件不易變形； D、焊縫致密，成形美觀； E、焊接成本高。 （3） 應(yīng)用：主要用于焊接易氧化的有色金屬和合金鋼，如鋁、鎂、鈦及其合金、耐熱鋼、不銹鋼等。為了防止保護(hù)氣流破環(huán)，氬弧焊只能在室內(nèi)進(jìn)行。不熔化極氬弧焊又稱鎢極氬弧焊，它是使用純鎢或活化鎢電極，以惰性氣體氬氣作為保護(hù)氣體

12、的氣體保護(hù)焊方法，如圖4-25所示。鎢棒電極只起導(dǎo)電作用不熔化，通電后在鎢極和工件間產(chǎn)生電弧。在焊接過程中可以填絲也可以不填絲。填絲時，焊絲應(yīng)從鎢極前方填加。鎢極氬弧焊又可分為手工焊和自動焊兩種，以手工鎢極氬弧焊應(yīng)用較為廣泛。氬弧焊設(shè)備及圖解鎢極氬弧焊的特點 鎢極氬弧焊的優(yōu)點是：由于焊縫被保護(hù)得好，故焊縫金屬純度高、性能好；焊接時加熱集中，所以焊件變形??；電弧穩(wěn)定性好，在小電流（10A）時電弧也能穩(wěn)定燃燒。并且，焊接過程很容易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。缺點是：氬氣較貴，焊前對焊件的清理要求很嚴(yán)格。同時由于鎢極的載流能力有限，焊縫熔深淺，只適合于焊接薄板（ 6mm）和超薄板。為了防止鎢極的非正常燒損，

13、避免焊縫產(chǎn)生夾鎢的缺陷，不能采用常用的短路引弧法，必須采用特殊的非接觸引弧方式。 氬弧焊主要被用來焊接不銹鋼與其它合金鋼，。同時還可以在無焊藥的情況下焊接鋁、鋁合金、鎂合金及薄壁制件。4.5埋弧焊埋弧自動焊的焊接過程 埋弧自動焊機(jī) 埋弧焊焊縫形成過程示意圖1焊劑 2焊絲 3電弧 4熔池金屬 5 熔渣 6焊縫 7焊件 8渣殼 MZ1-1000型埋弧焊機(jī)1減速機(jī)構(gòu) 2電動機(jī) 3焊絲盤 4電壓、電流表 5按鈕 6調(diào)節(jié)手輪 7焊劑斗 8壓緊輪 9減速機(jī)構(gòu) 10導(dǎo)電嘴 11前車輪12連桿 13前底架 14扇形渦輪 15后車輪 16手輪埋弧焊特點大電流（1000A）、生產(chǎn)率高焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定節(jié)約金屬熱量集

14、中、可無坡口、無焊條頭、飛濺少改善勞動條件無弧光、煙霧自動化程度高工藝裝備復(fù)雜，適合批量生產(chǎn)焊接方法選用原則：從成本、質(zhì)量、效率方面選用合適的焊接方法。焊材的選用原則：焊絲的選擇要根據(jù)被焊鋼材種類、焊接部件的質(zhì)量要求、焊接施工條件（板厚、坡口形狀、焊接位置、焊接條件、焊后熱處理及焊接操作、成本等綜合考慮。焊絲選用要考慮的順序如下。根據(jù)被焊結(jié)構(gòu)的鋼種選擇焊絲對于碳鋼及低合金金高強(qiáng)鋼，主要是按“等強(qiáng)匹配”的原則，選擇滿足力學(xué)性能要求的焊絲。對于耐熱鋼和耐候鋼，主要是側(cè)重考慮焊縫金屬與母材化學(xué)成分的一致或相似，以滿足對耐熱性和耐腐蝕性等方面的要求。根據(jù)被焊部件的質(zhì)量要求（特別是沖擊韌性）選擇焊絲與焊

15、接條件、坡口形狀、保護(hù)氣體混合比等工藝條件有關(guān)，要在確保焊接接頭性能的前提下，選擇達(dá)到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。根據(jù)現(xiàn)場焊接位置對應(yīng)于被焊工件的板厚選擇所使用的焊絲直徑，確定所使用的電流值，參考各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品介紹資料及使用經(jīng)驗，選擇適合于焊接位置及使用電流的焊絲牌號。焊接工藝性能包括電弧穩(wěn)定性、飛濺顆粒大小及數(shù)量、脫渣性、焊縫外觀與形狀等。對于碳鋼及低合金鋼的焊接（特別是半自動焊），主要是根據(jù)焊接工藝性能來選擇焊接方法及焊接材料。5. 焊接缺陷及檢驗5.1 常見焊接缺陷（一）裂紋 （ 二）氣孔二）氣孔 （三）夾渣（三）夾渣 （四）未熔合（四）未熔合 (五五)未焊透未焊透（五）形狀缺

16、陷（五）形狀缺陷 咬邊咬邊 焊瘤焊瘤 燒穿和下塌燒穿和下塌 錯邊和角變形錯邊和角變形 焊縫尺寸不合要求焊縫尺寸不合要求（六）其它缺陷（六）其它缺陷 電弧擦傷、嚴(yán)重飛濺、母材表面撕裂、磨鑿痕、電弧擦傷、嚴(yán)重飛濺、母材表面撕裂、磨鑿痕、打磨過量等打磨過量等5.2 焊接質(zhì)量檢驗（一）焊前檢查 母材與焊材；設(shè)備與工裝；坡口制備；焊工水母材與焊材；設(shè)備與工裝；坡口制備；焊工水 平；技術(shù)文件等平；技術(shù)文件等（二）施焊過程中的檢查 焊接及相關(guān)工藝執(zhí)行情況；設(shè)備運行焊接及相關(guān)工藝執(zhí)行情況；設(shè)備運行 情況；結(jié)構(gòu)與焊縫尺寸等；情況；結(jié)構(gòu)與焊縫尺寸等；（三）焊后檢驗 是保證合格產(chǎn)品出廠的重要措施是保證合格產(chǎn)品出廠的重要措施 外觀檢查；外觀檢查