焊接缺陷與檢驗概論

1、焊接缺陷與檢驗QDCREATEWJM 2013.5目 錄一、什么是好焊縫？二、常見的焊縫缺陷。三、焊接缺陷產(chǎn)生的原因及預防糾正措施。四、焊接質(zhì)量檢驗五、常用焊接方法簡介一、什么是好的焊縫？1、焊縫尺寸符合圖紙要求。2、焊縫成型飽滿，過渡圓滑（起弧、收弧、轉(zhuǎn)彎、圓弧），魚鱗波高低、寬窄均勻、外觀光滑、美觀。3、無飛濺、焊穿、未熔合、焊瘤、夾雜、咬邊、表面氣孔、裂紋等表面缺陷。 級、級焊縫有缺陷程度范圍 。4、無損探傷無內(nèi)部裂紋、氣孔、未焊透、未熔合、夾雜等（X、超聲波等） 級焊縫100%探傷、級焊縫20%且不小于200mm探傷。5、機械性能試驗符合標準要求（90%） 特殊情況時。比較好的焊縫1比

2、較好的焊縫2比較好的焊縫3比較好的焊縫4比較好的焊縫5二、常見的焊接缺陷 （一）裂紋端部裂紋 （二）氣孔 （三）夾渣 （四）未熔合 未焊透氣孔1處理：清理此段后重焊氣孔2弧坑針狀氣孔氣孔（砂眼）未熔合1未熔合2飛邊縮孔 （五）形狀缺陷 咬邊 焊瘤 燒穿和下塌 咬邊1咬邊2咬邊3咬邊4咬邊5焊瘤 錯邊和角變形 焊縫尺寸不合要求 （六）其它缺陷 電弧擦傷、嚴重飛濺、母材表面撕裂、磨鑿痕、打磨過量等。焊縫不均（寬窄不一）窄焊縫不均不良外觀1(伴有未熔合)不良外觀2不良外觀3不良外觀4不良外觀5不良外觀6焊高不足修磨不足焊厚超標1焊厚超標2弧坑未填滿焊鱗焊凸焊渣孔砂孔下踏缺陷種種三、焊接缺陷產(chǎn)生的原因

3、及預防糾正措施3.1、裂紋：危害最大的一種缺陷。分熱裂紋和冷裂紋。（必須清除、重焊）3.1.1熱裂紋：3.1.1.1.產(chǎn)生原因：焊接應力及其他致脆因素共同作用，焊縫局部金屬中原子結(jié)合力被破壞。a)焊接應力：焊件剛性大，裝配和焊接時易產(chǎn)生較大應力，促成熱裂紋。b)有害元素：焊縫金屬中C、S、P元素較多時，促成熱裂紋。適量的錳可減小裂紋傾向（MnS）。c)焊縫截面：熔寬較小、厚度較大時，易產(chǎn)生熱裂紋。3.1.1.2.熱裂紋的預防措施： a）控制有害元素含量：焊材中C 0.10%；S、P0.03%。 b）預熱可降低母材的冷卻速度，降低焊接應力。 c）堿性焊條和焊劑有脫S、P能力。 d）減小電流以減少

4、焊縫厚度，有利于焊縫抗裂。 e）終焊時逐漸斷弧、并填滿弧坑。必要時采用收弧板。3.1.2、冷裂紋：3.1.2.1、產(chǎn)生原因：1）易發(fā)生在中碳鋼、高碳鋼，低、中合金高強鋼（屈服極限大于300MPa），鈦合金等的焊接時。2）產(chǎn)生冷裂紋的三大因素： a）鋼材的淬硬傾向大 b）接頭的含氫量高 c）結(jié)構(gòu)的焊接應力大3）冷裂紋是一種最危險的缺陷，具有延遲性。有的甚至在焊縫無損探傷后才形成，而造成不可彌補的漏檢。3.1.2.2.冷裂紋的預防措施：1）控制含氫量：堿性低氫焊條或焊劑；烘干焊條和焊劑；清理焊接區(qū)油、水、銹污。2）預熱和焊后保溫3）用奧氏體不銹鋼焊條焊接低合金高強鋼。4）合理安排焊接順序，減少余高

5、、咬邊、未焊透。5）采用級別較低的焊接材料，使焊縫強度低于母材強度。（堿性和低氫型藥皮焊條的施焊特點是電弧短，電弧穩(wěn)定性差，因此掌握難度高于鈦型、鈦鈣型藥皮焊條。）3.2.氣孔、弧坑、縮孔：a）氣孔：熔池中的氣泡在凝固時，未能及時逸出而形成的孔穴?？僧a(chǎn)生在內(nèi)部，也可在表面形成。危害：從表面上看是減少了焊縫的工作截面；更危險的是和其他缺陷疊加造成貫穿性缺陷，破壞焊縫的致密性。連續(xù)氣孔則是結(jié)構(gòu)破壞的原因之一。b)弧坑：由于收弧和斷弧不當在焊道末端形成的低洼部分。危害：(1) 減少焊縫的截面積；(2)弧坑處反應不充分容易產(chǎn)生偏析或雜質(zhì)集聚，因此在弧坑處往往有氣孔、灰渣、裂紋等。c)縮孔：熔池金屬在熔

6、化過程中收縮產(chǎn)生的。3.2.1.一般氣孔產(chǎn)生的原因 a）電弧保護不好，弧太長； b）焊條或焊劑受潮，氣體保護介質(zhì)不純； c）坡口清理不干凈。3.2.2.弧坑原因：焊絲或者焊條停留時間短，填充金屬不夠。3.2.3.CO2氣保焊時氣孔的產(chǎn)生原因: CO2氣體不純或供氣不足 焊時卷入空氣 預熱器不起作用 風大、保護不完全 噴嘴被飛濺物堵塞、不通暢 噴嘴與工件的距離過大 焊接區(qū)表面被污染、油、銹、水分未清除 電弧保護不好，電弧過長、電弧電壓過高 焊絲焊硅，錳量不足3.2.4.防止氣孔的措施：清潔焊接表面。烘干焊條、焊劑。減小焊接電流。直流焊時，電源極性反接。采用堿性焊條時，用短弧焊。引弧處預熱，引弧時

7、焊條略停頓。手弧焊打底埋弧焊蓋面時，用堿性焊條打底。氣保焊時氣流適當（不要太?。?.3.夾雜：殘留在焊縫金屬中的焊劑或熔劑。易產(chǎn)生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位；焊道形狀突變，存在深溝的部位也易產(chǎn)生夾渣。危害：較氣孔嚴重，因其幾何形狀不規(guī)則尖角、棱角對機體有割裂作用，應力集中是裂紋的起源。原因及措施： 運條不當，熔渣和鐵水分不清多操作。 焊接電流小，熔池溫度低按工藝選電流。 坡口角度過?。ú焕谌墼细。┕に嚥缓侠?，改善坡口。 焊條上有銹、藥皮性能不當選好焊條。 多層焊時，清渣不徹底徹底清渣后再焊。3.4.未熔合、未焊透：3.4.1.未熔合：熔焊時焊道與母材之間或焊道之間未能完全熔

8、化結(jié)合的部分。危害：因為間隙很小，可視為片狀缺陷，類似于裂紋。易造成應力集中，是危險性較大的缺陷。坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分熱量損失在熔化雜物上，剩余熱量不足以熔化坡口或焊道金屬。坡口尺寸不當。電流小、速度快、熱量不足。焊條直徑和種類不合格。焊條或焊絲的擺動角度偏離，熔化金屬流動而覆蓋到電弧作用較弱的未熔化部分，產(chǎn)生未熔合。3.4.2.未焊透：當焊縫的熔透深度小于板厚時形成。單面焊時，焊縫熔透達不到鋼板底部；雙面焊時，兩道焊縫熔深之和小于鋼板厚度時形成。危害：工作面積減小，尖角易產(chǎn)生應力集中，引起裂紋。 電流小，速度快來不及熔化。 間隙太小。 焊接電流電壓不當。 焊接速度過快。 坡口角

9、度小，鈍邊太大。 焊條偏離焊道中心。3.5.咬邊：咬邊的危害：母材金屬的工作截面減小，咬邊處應力集中。原因和預防措施：焊接參數(shù)選擇不對： a) U、I太大按工藝調(diào)整電流電壓。 b) 焊速太慢調(diào)整焊速。電弧太長、弧壓過高：熔化的金屬不能及時填補熔化的缺口。 控制弧長。焊絲位置擺動不當、沒對中調(diào)整焊絲位置。3.6.焊瘤：熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。表面是焊瘤，下面往往是未熔合、未焊透；焊縫幾何尺寸變化，產(chǎn)生應力集中。原因和預防措施：焊接參數(shù)選擇不當：電流大、焊速慢按工藝設(shè)定電流、電壓，合理控制焊速。坡口清理不干凈，電弧熱損失在氧化皮上，使母材未熔化。焊前清理干凈焊件。根

10、部間隙過大、焊條角度和運條方法不正確正確選擇焊接規(guī)范、正確掌握運條方法、靈活調(diào)整焊條角度、控制弧長、根部間隙不能過大等。3.7.燒穿和下塌：危害：表面質(zhì)量差；燒穿的下面常有氣孔、夾渣、凹坑等隱蔽缺陷。原因：焊接電流過大；對焊件加熱過甚；坡口對接間隙太大；焊接速度慢、電弧停留時間長等。預防措施：按工藝合理設(shè)定電流、電壓等參數(shù)；按焊接規(guī)范開坡口、控制間隙，控制焊速。3.8.其它：3.8.1.尺寸缺陷：尺寸小了，承載截面小；尺寸大了，削弱了某些承受動載荷結(jié)構(gòu)的疲勞強度。主要原因是施工者操作不當。其他原因： 工藝參數(shù)不合適。 焊絲位置不當，對中差。 送絲滾輪的中心偏移。 焊絲矯直機構(gòu)調(diào)整不當。 導電嘴

11、松動。3.8.2.形狀缺陷：尺寸不符合施工圖樣或技術(shù)要求。外觀質(zhì)量粗糙，魚鱗波高低、寬窄發(fā)生突變；焊縫與母材非圓滑過渡危害是應力集中，削弱承載能力。主要原因是操作不當，返修造成。3.8.3.飛濺：短路過渡時電感量不適當，過大或過小。焊接電流和電弧電壓配合不當。焊絲和焊件清理不良。四、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 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 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 外觀檢查； 內(nèi)部探傷：射線探傷、 射線探傷、超聲波探傷等； 近表面缺陷探傷：磁粉探傷、滲透探傷等； 滲

12、漏檢測：水壓試驗、氣壓試驗等； 力學性能測試； 金相組織分析； 化學成分分析。4.1、無損探傷 4.1.1.射線探傷 探傷原理 x 射線和射線都是電磁波，它們的波長很短（ x 射線為0.001-0.1nm，射線為0.0003-0.1nm)，能透過不透明的物體（包括金屬），并能使膠片感光。將感光后的膠片顯影后，能看到材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷相對應黑度不同的圖像，從而觀察材料內(nèi)部缺陷的方法稱作射線照相探傷法。 射線穿過某一物質(zhì)時，由于物質(zhì)對射線吸收與散射的作用，其能量便被物質(zhì)所衰減，被衰減能量的大小與射線的波長和被穿透物質(zhì)的化學成分有關(guān)。由感光底片不同的黑度，來觀察物體內(nèi)部缺陷存在的部位性質(zhì)和程度，以判

13、斷缺陷。 射線照相質(zhì)量標準 根據(jù)缺陷的性質(zhì)和數(shù)量，焊縫質(zhì)量分為四級： 級焊縫內(nèi)應無裂紋、未熔合、未焊透和條狀夾渣； 級焊縫內(nèi)應無裂紋、未熔合和未焊透； 級焊縫內(nèi)應無裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透； 級為焊縫缺陷超過級者。 各種射線照相的性能比較 x射線 射線 1.焊縫厚度小于50mm時，靈敏 1.穿透能力大,能透照300mm鋼板； 度比射線高； 2.設(shè)備輕便,操作簡便； 2.透照時間短,速度快； 3.不需要電源,可野外作業(yè)； 3.設(shè)備復雜,費用大； 4.環(huán)形焊縫可采用一次曝光； 4.穿透能力?。?5.透視時間長； 5.適用厚度30-50mm。 6.適用厚度50mm以上。 4.

14、1.2.超聲波探傷 超聲波探傷是利用超聲波（頻率超過20000Hz的聲波)能傳入金屬材料的深處，并在不同介質(zhì)的界面上能發(fā)生反射的特點來檢查焊縫缺陷的一種方法。超聲波探傷常使用的頻率為2-5MHZ。 探傷時，探頭發(fā)射的超聲波通過探測表面的耦合劑（常用的有機油、變壓器油、甘油、化學漿糊、水及水玻璃等）將超聲波傳入工件，超聲波在工件里傳播，當遇到缺陷和工件底面時，就反射到探頭。由探頭將超聲波變成電訊號，并傳到接收放大電路中，經(jīng)檢波后至示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，在掃描線上出現(xiàn)缺陷反射波（傷波）和底面反射波。通過始波和缺陷之間的距離便可確定缺陷距工件表面的距離。同時通過缺陷波的高度也可估算出缺陷的大小。 超

15、聲波探傷的應用范圍 應用范圍很廣，不但應用于原材料板、管、型材的探傷，也用于加工產(chǎn)品鍛件、鑄件、焊接件的探傷。 在探傷時，要注意選擇探頭的掃描方法，要使聲波盡量能垂直地射向缺陷面。 4.1.3.磁粉探傷 磁粉探傷是對鐵磁性焊件露在表面或接近表面的缺陷進行無損探傷的方法。 探傷原理 磁粉探傷是利用被磁化了的焊件在缺陷處產(chǎn)生漏磁來發(fā)現(xiàn)缺陷的。當焊件被磁化后，焊件中就有磁力線通過，對于斷面相同，內(nèi)部組織均勻的焊件，磁力線是平行均勻分布的。在內(nèi)部存在缺陷時，由于這些缺陷中存在的物質(zhì)多是非磁性的，其磁阻很大。所以磁力線在有缺陷處就繞道而行，產(chǎn)生漏磁。這時撒在焊件表面磁粉微粒將向漏磁處移動，磁粉被吸引在有

16、缺陷的金屬表面。 顯示缺陷的能力與磁化電流、缺陷形狀、缺陷離表面的距離以及缺陷與磁力線的相對位置有關(guān)。只有缺陷的延伸方向垂直時，顯示缺陷的能力最強。 4.1.4.滲透法探傷 滲透法探傷包括著色探傷和熒光探傷兩種。 （1）著色探傷 著色探傷是滲透法表面探傷的一種成本低、使用方便的無損探傷方法。 探傷過程是把焊件表面清理并干燥之后，噴涂一層有強烈色彩的滲透液，待滲入缺陷一定時間后，把表面多余滲透液清除掉。再噴涂上顯像劑，它把滲入缺陷內(nèi)的滲透液吸附出來，在顯像劑層上顯示出彩色的缺陷圖像。 目前可發(fā)現(xiàn)寬0.01mm，深度不小于0.03-0.04mm的表面缺陷。 （2）熒光探傷 熒光探傷是利用紫外線照射

17、某些熒光物資產(chǎn)生熒光的特性來進行無損檢測焊件表面缺陷的一種方法。 探傷時，先在焊件表面涂上滲 透性很強的熒光滲透液，停留10min后，除凈表面多余的熒光滲透液，待干后，在工件表面撒上一層氧化鎂粉（顯像劑），振動一下使粉層均勻，顯像5min左右，缺陷處的氧化鎂粉被熒光滲透液浸濕，吹掉工件表面多余的氧化鎂粉，在暗室的紫外線燈下觀察，留在缺陷處的熒光物資發(fā)出熒光，顯現(xiàn)缺陷的輪廓。五、常用焊接方法簡介1、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，使工件達到結(jié)合的一種方法”。 2、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

18、。主要焊接方法：氬弧焊（GTAW)CO2氣體保護焊(GMAW)埋弧焊(SAW)焊條電弧焊(SMAW)焊接釬焊熔焊壓焊火焰釬焊 激光焊、 電子束焊電弧焊電阻釬焊 摩擦焊、 鍛焊 擴散焊、 冷壓焊氣焊感應釬焊 爆炸焊、 高頻焊非熔化極氬弧焊MIG氣保焊、埋弧焊藥芯焊絲電弧焊焊條電弧焊原子氫焊等離子弧焊1、焊接方法的分類焊接方法原理特點使用范圍熔焊電弧焊焊條電弧利用焊條與焊件間的電弧熱熔化焊條和焊件進行手工焊接機動、靈活、適應性強、可全位置焊接、設(shè)備簡單耐用、維護費低、勞動強度大、焊接質(zhì)量受人水平影響、不穩(wěn)定最適用于單件、小批生產(chǎn)和修理中,可焊3mm以上的碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和銅、鋁等有色金屬,埋

19、弧焊 利用焊絲與焊件間的電弧熱熔化焊絲和焊件進行機械化焊接焊絲的送進與移動依機械進行、生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量好且穩(wěn)定、不能仰焊和立焊、勞動條件好適于大批量生產(chǎn)中長直或環(huán)焊縫、可焊碳鋼、合金鋼等中厚板結(jié)構(gòu)、只能平焊、橫焊和水平角焊氣保焊CO2氣保焊 用二氧化碳保護，焊絲做電極的弧焊熱量較集中、熱影響區(qū)小、變形小、成本低、生產(chǎn)率高、易操作；飛濺大、焊縫成形不美觀、余高大、設(shè)備復雜適用于1.6mm以上由低碳鋼、低合金鋼制造的各種金屬結(jié)構(gòu)等離子弧焊高能量密度的等離子弧進行焊接,電極有鎢極和熔化極兩種穿透能力強,可正面一次焊透雙面成形.電弧挺度好可壓縮成束狀焊微型件一次焊透厚度在0.0256.4mm,低碳鋼

20、8mm以內(nèi),也適用于焊接微小精密構(gòu)件電渣焊電阻熱熔化金屬效率高、HAZ區(qū)寬、晶粒粗大 厚25mm以上的重大機件 3、常用焊接方法的特點及應用5.1、焊條電弧焊焊條電弧焊由焊接電源、焊接電纜、焊鉗、焊條、焊件、電弧構(gòu)成回路，焊接時采用焊條和工件接觸引燃電弧，然后提起焊條并保持一定的距離，在焊接電源提供合適電弧電壓和焊接電流下電弧穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生高溫，焊條和焊件局部被加熱到熔化狀態(tài)。焊條端部熔化的金屬和被熔化的焊件金屬熔合在一起，形成熔池。在焊接中，電弧隨焊條不斷向前移動，熔池也隨著移動，熔池中的液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶后便形成了焊縫，兩焊件被焊接在一起。5.2、埋弧焊 電弧在焊劑層下燃燒，并進行焊接的

21、方法叫埋弧焊。它是在手工電弧焊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高效率的自動焊接方法，焊接過程如圖所示。焊絲送入顆粒狀的焊劑下，與焊件產(chǎn)生電弧，使焊絲和焊件熔化形成熔池，熔池金屬結(jié)晶成為焊縫，部分焊劑熔化形成熔渣，并在電弧區(qū)域形成一封閉空間，液態(tài)熔池凝固后成為渣殼，覆蓋在焊縫金屬上面。隨著電弧沿焊接方向移動，焊絲不斷地送進并熔化，焊劑也不斷地撤在電弧周圍，使電弧埋在焊劑層下燃燒，控制系統(tǒng)保證整個過程自動進行。埋弧自動焊的焊接過程埋弧焊焊接過程5.3、氣體保護焊以外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧及焊接區(qū)的電弧焊方法，稱為氣體保護焊。在氣體保護焊焊接時，保護氣體從焊槍噴嘴中連續(xù)不斷地噴出，機械地將空氣與焊接區(qū)隔絕

22、，使電極端部、弧柱區(qū)和熔池金屬處于保護氣罩內(nèi)，形成局部氣體保護層，從而保證焊接過程的穩(wěn)定性，并獲得質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。氣體保護焊按電極是否熔化可分為兩種：不熔化極氣體保護焊和熔化極氣體保護焊，如圖所示。不熔化極氣體保護焊是采用一根不熔化的電極，電極只起導電作用，通常用金屬鎢 (熔點很高)，因此常稱為鎢極氣體保護焊。如：鎢極氬弧焊簡稱為TIG焊。熔化極氣體保護焊電極不僅起導電作用，而且作為填充金屬形成焊縫，故常稱為焊絲。焊接過程中焊絲由送絲機構(gòu)不斷向熔池送進(圖5-13），保證焊接過程的連續(xù)性。熔化極氣保焊分類：CO2保護焊過程示意CO2氣保焊的工作原理 配電箱 流量計 主機 氣瓶 - + 控制電纜

23、 氣管 送絲機 焊槍 CO2焊具有下列優(yōu)點：1）生產(chǎn)效率高，節(jié)省電能。電弧熱量集中，焊絲的熔化效率高，母材的熔透厚度大，焊接速度快，同時焊后不需要清渣，所以能夠顯著提高效率，節(jié)省電能。2）焊接成本低。由于CO2氣體和焊絲的價格低廉，對于焊前的生產(chǎn)準備要求不高，焊后清理和校正工時少，所以成本低。3）焊接變形小。電弧熱量集中、線能量低和CO2氣體較強的冷卻作用，焊件受熱面積小。特別是焊接薄板時，變形很小。4）對油、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較低。5）焊縫中含氫量少，提高了焊接低合金高鋼抗冷裂紋的能力。6）電弧可見性好，有利于觀察準確對線，尤其是在半自動焊時可以較容易地實現(xiàn)短焊縫和曲線焊縫的焊接工作。CO2

24、焊具有下列缺點：1）設(shè)備稍復雜，易出現(xiàn)故障。2）抗風能力差，給室外焊接不便。3）弧光較強，必須注意勞動保護。4）焊縫成形不夠美觀，焊接飛濺較大。 活性混合氣體保護電弧焊（MAG）焊：1）使用的保護氣體是由惰性氣體和少量氧化性氣體，(如O2，CO2或其混合氣體等)混合而成。2）加入少量氧化性氣體的目的，是在不改變或基本上不改變惰性氣體電弧特件的條件下，進一步提高電弧穩(wěn)定計，改善焊縫成形和降低電弧輻射強度等。3）這種方法常用于黑色金屬材料的焊接。4）一般配比使用是80%Ar+20%CO2的混合氣體。幾種焊接方法的比較：CO2氣保焊（半自動）：高效,節(jié)能,能量集中,焊道韌性好,焊接中厚板(1mm以上

25、)綜合成本比手工焊低3倍，操作技術(shù)簡單，全位置焊。易實現(xiàn)自動焊。有廣闊的發(fā)展。MAG氣保焊： 克服CO2氣保焊飛濺，成形不太好的缺點，使用MAG（Ar 75%以上，CO2 25%以下）氣保焊，使用大電流，焊接過渡過程變?yōu)閲娚溥^度。埋弧焊（自動焊）：焊厚板（10mm以上），質(zhì)量好，成型好，適用于水平作業(yè)。手工焊（焊條電弧焊）：效率低，浪費原材料，不節(jié)能，能量不集中，綜合成本高，操作技術(shù)復雜.使用焊機為交流焊機或直流焊機。它的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，維修方便，適用于野外作業(yè)，室內(nèi)裝修，特殊作業(yè)。焊機輸出特性為下降特性或陡降特性（恒流特性）。在焊接領(lǐng)域它不能占主導地位。5.4、等離子焊等離子弧的產(chǎn)生原理

26、 電弧就是中性氣體電離并維持放電的現(xiàn)象。若使氣體完全電離，形成全部由帶正電的正離子和帶負電的電子所組成的電離氣體，就稱為等離子體。 一般的焊接電弧是一種自由電弧，弧柱的截面隨功率色增加而增大，電弧中的氣體電離不充分，其溫度被限制在57307730。若在提高電弧功率的同時，對自由電弧進行壓縮，使其橫截面減少，則電弧中的電流密度就大大提高，電離度也隨之增大，幾乎達到全部等離子狀態(tài)的電弧叫等離子弧。由于等離子電弧具有較高的能量密度，溫度及剛直性（能量密度可達10000到100000w/平方厘米，弧柱中心溫度可達1800024000K以上，焰流速度可達300m/s以上），因此與一般電弧焊相比，等離子電

27、弧具有下列優(yōu)點： a.能量密度大，電弧方向性強，融透能力強，在不開坡口，不加填充焊絲的情況下可一次焊透8至10mm厚的不銹鋼板，與鎢極氬弧焊相比，在相同的焊縫熔深情況下，等離子焊接速度要快得多。b.焊縫質(zhì)量對弧長的變化不敏感。這是由于等離子弧的形態(tài)接近圓柱形，發(fā)散角很?。s5度），且挺直性好，弧長變化對加熱斑點的面積影響很小，因此容易獲得均勻的焊縫形狀。若按鎢極氬弧焊的擴散角為90度，等離子焊擴散角為5度計算，電弧斷面變化20%時,鎢極氬弧焊的焊炬高度只允許變化0.12mm,而等離子焊則可變化1.2mm,這對保證焊縫成形和焊縫均勻性都十分有益。 c.鎢極縮在水冷銅噴嘴內(nèi)部，不可能與工件接觸，因

28、此可有效避免焊縫金屬產(chǎn)生夾鎢現(xiàn)象。另外，電弧攪動性好，熔池溫度高，有利于熔池內(nèi)氣體的釋放。 d.等離子電弧由于壓縮效應及熱電離度較高，電流較小時仍很穩(wěn)定。配用新型的電子電源，焊接電流可以小到0.1A，這樣小的電流也能達到電弧穩(wěn)定燃燒，因此特別適合焊接微型緊密零件。e.焊縫的深寬比大,熱影響區(qū)小,適合焊接某些可焊性差的材料和雙金屬等。f.可以產(chǎn)生穩(wěn)定的小孔效應，通過小孔效應，正面施焊的時候可以獲得良好的單面焊雙面成型。g.焊接成本低，與一般氬弧焊相比，可省電1/31/2,省氣1/22/3，且在焊接厚度較小的情況下，無需填絲。 缺點：電源及電氣控制較復雜，設(shè)備費用約為鎢極氬弧焊的2 5倍，焊接參數(shù)

29、調(diào)節(jié)匹配較復雜，噴嘴的使用壽命短。 用途：射流穿過整個焊縫并形成一個小孔（即小孔效應）氣體也隨之穿過。當然，這個小孔隨電弧的前移而閉合。等離子焊可焊接比TIG焊更厚的鋼板在操作技術(shù)和經(jīng)濟效益兩方面都有不容置疑的優(yōu)點。根部焊道 手工電弧焊接手式TIG焊接等離子焊接(PAW) 板材焊前準備坡口+鈍邊坡口+鈍邊2.5-8mm 無需坡口+鈍邊裝配相對困難（間隙）困難（小間隙）容易焊工技術(shù)要求熟練熟練一般焊接速度非常慢非常慢相當快操作難度困難非常困難較容易焊后質(zhì)量好/但外觀不美好極好特別問題焊條過熱，質(zhì)量難以控制，工件變形焊工易疲勞，質(zhì)量難以控制，工件變形無五、焊接工藝參數(shù)的選擇產(chǎn)品名稱儲氣罐產(chǎn)品型號零

30、部件名稱焊接工藝指導書編號HP0101焊接工藝評定編號HP01圖號母材Q235B規(guī)格3.5鋼號類組別號1氣體配比流量清根方式接頭編號A類焊接接頭焊工資格M11層次焊接方法焊接材料電源及極性電流（A）電壓（V）焊接速度（cm/min）線 能 量（J/cm）牌號規(guī)格1SAWER506HJ4311.6直流反極2502630608060002SAW300363875858325焊接層次，順序示意圖：焊接層次（正反）：各一層坡口角度：0鈍邊：板厚間隙：01技術(shù)要求及說明：清除坡口兩側(cè)內(nèi)外表面20范圍的油污、銹蝕、塵土且應露出金屬光澤。縱焊縫與息弧板相連一端3050的內(nèi)焊縫先用手工電弧焊焊接。焊接工藝卡N

31、0：035.1、幾類鋼材的焊接性能：1.碳素剛（類）：焊接性能良好，大多數(shù)情況下焊前不需要預熱，焊后不需要后熱，部分鋼號因為沒有沖擊試驗要求，因此不需要控制焊接線能量。如：Q215、Q235、20、20R。2.低合金鋼（類）：焊前需要預熱，焊后需要后熱，而且有沖擊試驗要求，因此要求控制焊接線能量上限。如： 16Mn、16MnR 、S240、S290、 12CrMo、15CrMo 。3.馬氏體鋼、鐵素體不銹鋼（類）：焊接裂紋傾向較大，焊前需要預熱，焊后要求進行熱處理，焊接工藝要求嚴格，因此要求控制焊接線能量范圍。如： 1Cr5Mo 0Cr13 1Cr13 1Cr17 。4.奧氏體不銹鋼、雙相不銹

32、鋼（類）：這類鋼用相應焊條施焊時焊遲不易攤開，溶滴過渡不暢特點與碳鋼，低合金鋼焊條很不相同，故另列一類。如： 0Cr18Ni9Ti 、0Cr18Ni11Ti、 00Cr18Ni10焊接代號 AW ARC WELDING 電弧焊 SAW submerged arc welding 埋弧焊 SMAWshielded metal arc welding 焊條電弧焊 FCAWflux cored arc welding 藥芯焊絲電弧焊 FCW-Ggas-shielded flux cored arc welding氣保護藥芯焊絲電弧焊 GMAWgas metal arc welding 熔化極氣體保護

33、電弧焊 GTAW gas tungsten arc welding 鎢極氣體保護電弧焊 PAW plasma arc welding 等離子弧焊 RW RWSISTANCE WELDING 電阻焊 OFW OXYFUEL GAS WELDING 氣焊 OAW oxy-acetylene welding 氧乙炔焊 OC OXYGEN CUTTING 氣割 CFC-Aoxyacetylene cutting 氧乙炔切割 OG oxygen gouging 氣刨 CAC carbon arc cutting 碳弧切割 PAC plasma arc cutting 等離子弧切割 CO2焊用的主要焊絲品

34、種CO2焊用的主要焊絲品種是H08Mn2Si類型。根據(jù)其雜質(zhì)含量（S和P）和檢查項目（鍍銅層附著力和焊絲松弛直徑及擾距）又分為四種。H08Mn2SiA:與H08Mn2Si比沖擊值高，送絲均勻，導電好。H04Mn2SiTiA: 脫氧能力強，脫氮能力強，抗氣孔能力強，使用于200A以上的大電流。H04Mn2SiAlTiA: 脫氧能力更強，脫氮能力更強，抗氣孔能力更強，特別使用于大電流填充（水平）和CO2-Ar2混合氣體保護焊。MAG： H08MnSiA采用優(yōu)質(zhì)焊絲。工作電流必須在焊絲直徑允許電流范圍之內(nèi)。相同電流時，焊絲直徑越細越好。焊縫有質(zhì)量 要求時，必須使用直徑1.2以下的焊絲。為了提高工作效

35、率，可使用直徑1.6焊絲，電流大于300A。焊絲選用關(guān)于CO2氣體：為了得到致密的焊縫，CO2氣體純度在 99.5%以上，其中含水量（按重量）不得超過0.05%。無色，無味，無毒，是空氣密度的1.5倍，沸點-78.9OC，常溫下加壓（50-70Kg/ cm2)變?yōu)橐后w，比水輕。每公斤液態(tài)CO2可釋放510升以上CO2氣體。同時伴有強烈的制冷作用，流量計必須加熱。小于200A時：氣體流量為15-20升大于200A時：氣體流量為20-25升每瓶內(nèi)可裝入(25 - 30)Kg液態(tài)CO2，可釋放15000升以上CO2氣體，使用時間10-16小時。不同焊絲直徑使用電流范圍 絲徑（mm) 電流范圍（A）適用板厚(mm) 0.6 40-100 0.6-1.6 0.8 50-150 0.8-2.3 0.9 70-200 1.0-3.2 1.0 90-250