CWI培訓(xùn)教程第三單元金屬連接和切割技術(shù)課件

AmericanWeldingSocietyAWS第三章金屬連接及切割工藝介紹焊接工藝釬焊工藝切割工藝術(shù)語和定義AmericanWeldingSocietyAWS第三章第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12介紹作為焊接檢驗師，首先關(guān)心的是焊接，但掌握各種連接及切割工藝也是非常有幫助的。雖然焊接檢驗師不必是有資格的焊工，但以往的焊接經(jīng)驗是很有用的。事實上，很多焊接檢驗師是從焊工中選取的，而且他們往往能成為最好的檢驗師。一個好的焊接檢驗師，必須掌握各種連接及切割工藝方面的知識，以便有效的進行工作。首先，檢驗師必須認識到每種工藝的長處或短處，也應(yīng)該知道特定的工藝可能會產(chǎn)生哪些不連續(xù)。雖然許多缺陷的產(chǎn)生是與實施的工藝無關(guān)的，但有些缺陷的產(chǎn)生是與特定的工藝有關(guān)，這里將對每種工藝可能產(chǎn)生的缺陷進行探討并將其定為“可能出現(xiàn)的問題”。焊接檢驗師也必須具備與各種工藝相關(guān)的焊接設(shè)備方面的知識，因為缺陷的產(chǎn)生經(jīng)常是由設(shè)備原因引起的。檢驗師必須在一定程度上掌握各種設(shè)備的控制方法以及設(shè)備調(diào)整與焊接質(zhì)量之間的關(guān)系。當(dāng)焊接檢驗師具備某些工藝方面的基礎(chǔ)知識后，他或她便可以準備進行目視焊接檢驗，這將有助于及時發(fā)現(xiàn)問題而不是事后采取花費很大的糾正措施。檢驗師具備在過程中發(fā)現(xiàn)問題的能力無論對生產(chǎn)還是產(chǎn)品質(zhì)量的控制都是有益的。本章所討論的內(nèi)容分為三個部分：焊接、釬焊和切割。焊接和釬焊用于金屬間的連接，而切割則是為了將材料去除或?qū)⑵浞蛛x。對每一種連接和切割方法，這里將描述其主要特性，包括：每種工藝的長處、短處、設(shè)備要求、焊條/填充金屬、技術(shù)、應(yīng)用范圍以及可能出現(xiàn)的問題。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12介紹第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12因此，本課程僅選取與美國焊接學(xué)會認可焊接檢驗師考試相關(guān)的工藝進行討論，詳列如下：第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12因此，本課程僅第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.焊接工藝根據(jù)美國焊接學(xué)會的定義，焊接是“通過將材料加熱到焊接溫度、加壓或不加壓，或僅通過加壓，使用或不使用填充材料而將金屬或非金屬在局部接合的過程”，接合即“連接在一起”，因此焊接是指實現(xiàn)連接的操作活動。本節(jié)將對加熱但不加壓的常用焊接工藝的基本特性作一介紹。1.1手工電弧焊（SMAW）這里首先要討論的是手工電弧焊，也就是我們通常所說的“手把焊”，它是通過帶藥皮的焊條和被焊金屬間的電弧將被焊金屬加熱，從而達到焊接的目的。圖3.2給出了手工電弧焊的各種影響因素及成型的情況。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.焊接工藝第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12手工電弧焊中最主要的要素是焊條本身，它是由金屬芯外覆一層粒狀焊劑和某種粘接劑制作而成的。所有的碳鋼和低合金鋼焊條基本上都用低碳鋼絲做芯，而合金元素則來自于藥皮，這也是較為經(jīng)濟的一種合金化方法。焊條藥皮的不同導(dǎo)致了不同焊條種類，焊條藥皮有以下五種作用：保護——藥皮分解后產(chǎn)生的氣體為熔融金屬提供保護。脫氧——藥皮為焊劑去除氧氣和其他氣體。合金化——藥皮為焊縫提供合金化元素。電離——藥皮改善電特性以增強電弧穩(wěn)定性。保溫——凝固的焊渣在焊縫金屬上的覆蓋降低了焊縫金屬的冷卻速度（次要影響）。由于焊條在手工電弧焊中的影響很大，就有必要了解其分類和品種。美國焊接學(xué)會給出了手工電弧焊焊條的標(biāo)識方法，見圖3.3。例如：E7018第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12手工電弧焊中最第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12焊條標(biāo)識中用字母E和另外四到五個數(shù)字組成，字母E代表焊條。前二個數(shù)字代表熔敷金屬的最小抗拉強度，單位為千磅每平方英寸，“70”就表示熔覆金屬的最小抗拉強度為70，000磅每平方英寸（PSI）。接下來的數(shù)字代表焊條的可焊位置。數(shù)字“1”表示焊條可用于任何焊接位置，數(shù)字“2”表示熔融金屬流動性非常好，只能用于平焊或角焊縫的橫焊，數(shù)字“4”表示焊條可用于立向下焊，數(shù)字“3”不再使用。最后一個數(shù)字表示焊條藥皮的組成和性能，藥皮決定了可焊性和推薦的電流類別，AC（交流），DCEP（直流反接）或DCEN（直流正接）。圖3.4列出了手工電弧焊的焊條標(biāo)識方法。必須強調(diào)的是，焊條最后一個數(shù)字為“5”、“6”和“8”的，表示其為“低氫焊條”。為了保持其低氫含量以免受潮，這些焊條必須按原包裝密封保存，或貯存在適宜的烘箱內(nèi)，這些烘箱應(yīng)采用電加熱并將溫度控制在150F至350F的范圍內(nèi)，烘箱必須保持低的潮濕度小于0.2%，因此需要有合適的通風(fēng)能力。任何低氫焊條如果不用或剛拆封應(yīng)立即放入烘箱，大多數(shù)規(guī)范均要求低氫焊條在拆封后放入溫度不低于250F(120C）的烘箱中。但是，這里也必須指明的是，除以上說明外，其它焊條放入烘箱可能是有害的。有些焊條是要有一定的潮濕度的，如果潮濕度下降，焊條的可焊性將急劇下降。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12焊條標(biāo)識中用字第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12低合金鋼焊接的焊條，是在標(biāo)準的焊條標(biāo)識后，再加上用字母和數(shù)字組成的后綴，圖3.5給出了一些重要的組合。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12低合金鋼焊接的第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12手工電弧焊的設(shè)備相對簡單，一條導(dǎo)線連接待焊工件，另一條導(dǎo)線連接至焊工夾持焊條的焊把，焊條和母材通過焊條和工件靠近后產(chǎn)生的電弧加熱后而熔化。手工電弧焊的電源就是通常所說的恒流電源，它具有“下降”的特性，這個術(shù)語可通過觀察電源的電壓——電流曲線圖來加以理解。當(dāng)焊工增加弧長時，將會增加焊接回路的電阻，從而導(dǎo)致電流的輕微下降（10%），見圖3.7（A），電流的下降促使電壓急劇地上升（32%），電壓的上升又反過來限制了電流的進一步下降。由于熱量是電壓、電流以及時間的函數(shù)，可以看出長的電弧((32Vx135Ax60)/10IPM=25,920J/in.)

將比短的電弧((22Vx150Ax60)/IPM=19,800J/in.)產(chǎn)生更多的熱量。從工藝控制的角度看，這點很重要，因為焊工可通過改變電弧長度來增減焊縫熔池的流動性。但是，太大的電弧長度將使電弧的集中度降低，從而導(dǎo)致熔池?zé)崃康膿p失，使電弧穩(wěn)定性降低，也會損失熔池的保護氣體。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12手工電弧焊的設(shè)第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12除特殊合金材料外，手工電弧焊在大多數(shù)工業(yè)中大量使用。但它也是一種相對陳舊的焊接方法，有些新的焊接工藝在某些方面的應(yīng)用上已經(jīng)取代了它，即便這樣，手工電弧焊仍然在焊接工業(yè)中廣泛應(yīng)用。優(yōu)缺點：有以下幾個原因說明了它應(yīng)用的廣泛性。第一，設(shè)備簡單而便宜，這就使得手工電弧焊很輕便。事實上，有很多種由汽油或柴油驅(qū)動的電焊機，用來完成在沒有電的邊遠地區(qū)的焊接任務(wù)。還有，有些新的固態(tài)電源小而且輕巧，焊工很容易攜帶它們?nèi)スぷ?。另外，由于各種各樣的焊條易于獲取，這種焊接工藝被認為是萬能的。最后，隨著設(shè)備和焊條的不斷改進，這種焊接方法始終能保持很高的焊接質(zhì)量。手工電弧焊的其中一個局限性是焊接速度，它受到焊工周期性停止焊接，來更換長度為9到18英寸焊條的限制。手工電弧焊在許多應(yīng)用場合已被其它半自動、機械化和自動化的焊接工藝所取代，原因就是這些工藝與手工電弧焊相比，有著更高的生產(chǎn)效率。手工電弧焊的另一個缺點也是影響生產(chǎn)率的，即焊后焊渣的清理。而且，當(dāng)使用低氫焊條時，還需要有適當(dāng)?shù)馁A存設(shè)施如烘箱以保持其較低的潮濕度。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12除特殊合金材料第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12接下來討論手工電弧焊可能產(chǎn)生的缺陷，這些缺陷不僅是我們可預(yù)料的，也可能來自于工藝使用不當(dāng)。一種缺陷是焊縫中的氣孔，是由于焊縫周圍的潮濕和污染引起的，它可能來自于焊條藥皮、材料表面或周圍的大氣，氣孔也可能是由于焊工使用過長的電弧引起的，這點對低氫焊條尤其突出，因此，短弧將有助于減少氣孔的出現(xiàn)。氣孔也可能是由所說的“電弧偏吹”現(xiàn)象造成的，它存在于所有的電弧焊當(dāng)中，這是一種常見問題且常常使手工焊焊工很苦惱。（1） 直流換成交流（和手上教材不同）（2） 盡量使用短弧（3） 減小焊接電流（4） 向電弧偏吹的相反方向傾斜焊條（5） 在接頭兩端用大的定位焊，在接頭內(nèi)用斷續(xù)的定位焊（6） 向著大的定位焊或完工焊縫的方向焊接（7） 用分段退焊法（8） 遠離接地以減小電弧后吹，朝向接地以減小電弧前吹（9） 將電纜連接至焊縫兩端（10）將電纜纏繞在工件周圍，其電流方向應(yīng)能產(chǎn)生抵銷電弧偏吹的磁場（11）在接頭末端加熄弧板除會產(chǎn)生氣孔外，電弧偏吹還會導(dǎo)致飛濺、咬邊、成型不好并降低焊接熔深。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12接下來討論手工第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.2氣體保護電弧焊（GMAW）這里要討論的工藝是氣體保護電弧焊，簡寫為GMAW。它是美國焊接學(xué)會所給出的一種工藝，也就是我們常說的熔化極惰性氣體保護電弧焊MIG。通常它是用作一種半自動工藝，但也可作為機械化和自動化工藝來應(yīng)用，因此它很適合于焊接機器人來操作。氣體保護電弧焊是通過焊槍連續(xù)不斷的送絲，由焊絲和工件之間產(chǎn)生的電弧的熱量將母材和焊絲熔化，從而達到焊接的目的。圖3.10描述了這一焊接工藝的基本過程。氣體保護電弧焊很重要的一個特點是焊接過程的保護氣體也是由焊槍輸送的，這些氣體有惰性的，也有非惰性的。惰性氣體如氬、氦可用于某些焊接當(dāng)中，它們可單獨使用，也可混合使用，或與其它非惰性氣體如氮氣、氧氣或二氧化碳混合使用。多數(shù)氣體保護電弧焊使用二氧化碳作為保護氣體，因為與惰性氣體相比，它價格較為便宜。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.2氣體保第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12氣體保護電弧焊的電極是實芯焊絲，實芯焊絲纏繞成不同規(guī)格尺寸盤或卷，美國焊接學(xué)會給出了它們的標(biāo)識方法，是以字母ER打頭，后面有二到三個數(shù)字，然后是連字符S，最后是一個數(shù)字，見圖3.11。字母ER代表焊絲既可用作電極，也可用作填充金屬，或僅用作填充金屬（對其它焊接工藝而言）。二到三個數(shù)字表示焊縫金屬的最小抗拉強度，單位為千磅每平方英寸。因此，與手工電弧焊一樣，“70”就表示填充金屬的最小抗拉強度為70,000磅每平方英寸（PSI）。字母S表示為實芯焊絲，連字符后的最后一個數(shù)字表示電極的化學(xué)成分，說明了其操作特性以及焊縫的性能。典型的氣體保護電弧焊電極均增加脫氧劑如錳、硅和鋁等，從而避免了氣孔的發(fā)生。例如：ER70S-6雖然焊絲沒有藥皮，但在不用時，也需妥善保管最重要的一點是要確保焊絲干凈。如果把焊絲隨便堆放，它將會受到灰塵、油、濕氣、打磨飛灰以及其它存在于焊接車間介質(zhì)的污染。因此，在不用時，焊絲必須貯存在原塑料包裝或原運輸包裝內(nèi)，如果一卷焊絲已經(jīng)裝在焊機上，當(dāng)較長時間不用時，應(yīng)加蓋保護。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12氣體保護電弧焊第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12氣體保護電弧焊的電源與手工電弧焊的電源不同，它不是恒流電源，而是我們所說的恒壓電源、或平特性電源，也就是說，氣體保護電弧焊的焊接是在設(shè)定的電壓下，通過焊接過程中電流的變化來完成的。氣體保護焊通常采用直流反接(DCEP)，當(dāng)用這種類型的電源和送絲機構(gòu)配合時，就可以組成半自動、機械或全自動的焊接方法。正如所看見的那樣，這種設(shè)備較手工電弧焊所使用的設(shè)備要復(fù)雜一些。一個完整的配置包括電源、送絲機構(gòu)、保護氣體以及通過柔性電纜連接在送絲機構(gòu)上的焊槍，這根柔性電纜可以焊絲和保護氣體。焊工可以通過在電源上調(diào)節(jié)電壓，在送絲機構(gòu)上調(diào)節(jié)送絲速度，以來設(shè)置焊接參數(shù)。當(dāng)送絲速度增加，焊接電流也隨之增加。焊絲的熔化率與焊接電流成適當(dāng)?shù)谋壤?，這實際上是由送絲速度所控制的。值得一提的是這種電源是平特性電源。這種特性允許實現(xiàn)半自動工藝功能，也就是說焊工不必象手工電弧焊焊工那樣控制填充金屬的送進。換句話說，這種系統(tǒng)被稱為“自調(diào)節(jié)平特性”系統(tǒng)。這種特性是因為焊槍與工件的相對位置的微小變動會引起焊接電流的明顯的增大或減小。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12氣體保護電弧焊第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12從圖3.13中可以看見，當(dāng)焊槍靠近工件時會使電阻減小從而使焊接電流立刻增大，立刻將焊絲多熔化一些，使電弧長度和電流恢復(fù)到設(shè)定值。這減小了焊工操作對焊接特性的影響，使該方法對操作人員不敏感，因此操作容易掌握。如果改變設(shè)備的調(diào)節(jié)機置，將導(dǎo)致操作特性的極大變化。首先所關(guān)注的是熔化金屬從電極端部穿過電弧區(qū)到達母材的過渡方式。對于氣體保護焊，有四種基本的過渡方式，它們是射流過渡（spray）、熔滴過渡(globular)、脈沖過渡(pulsedarc)和短路過渡(short-circuiting)。圖3.14給出了四種過渡方式中的三種。它們的特性完全不同以至幾乎認為是四種獨立的焊接方法。每種特定的過渡方式都有特定的優(yōu)點和局限，因此有不同的適用范圍。過渡方式由包括保護氣體、電流和電壓以及電源特性在內(nèi)的若干因素決定。這四種不同的過渡方式的一個基本特性就是向工件傳送不等的熱量。射流過渡被認為熱量最高，接下來是脈沖過渡、熔滴過渡，最后是短路過渡。因而，在平焊位置，射流過渡最適合厚板以及全焊透接頭。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12從圖3.13中第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12熔滴過渡能產(chǎn)生大量的熱量以及熔敷金屬，但操作穩(wěn)定性略有下降，容易產(chǎn)生飛濺。脈沖氣體保護焊要求焊接電源能夠產(chǎn)生直流脈沖輸出，并且焊工能夠準確地對脈沖進行程控，使峰值電流和基值電流進行組合，從而增加對熱輸入和工藝穩(wěn)定性的控制。焊工能夠?qū)Ψ逯得}沖電流的值和寬度進行設(shè)置。這樣在焊接過程中，焊接電流能夠在峰值脈沖電流和基值脈沖電流之間變換，并且，二者均可以通過焊機進行控制。短路過渡向母材傳送的熱量最少，這使得它成為薄板焊接和由于裝配導(dǎo)致的間隙過寬的接頭焊接的首選。短路過渡方式具有冷卻的特性，這是因為電極實際上與母材接觸，在焊接循環(huán)中產(chǎn)生部分短路。這樣電弧是間歇地產(chǎn)生和消失。在電弧消失的這段期間，會發(fā)生冷卻現(xiàn)象從而減小薄板材料燒穿的傾向。短路過渡用于厚板焊接時必須特別小心，因為熱量不足容易產(chǎn)生未熔合。正如所提及的那樣，保護氣體對過渡方式有著重要的影響作用。在混合氣體中，只有在至少80%氬氣含量的情況下，射流過渡才能產(chǎn)生。CO2氣體廣泛的用于碳鋼的氣體保護焊，這主要是因為其低廉的成本和優(yōu)異的熔透特性。然而，它仍有缺點，這就是要產(chǎn)生大量的飛濺，而這些飛濺必須去除，因而降低了生產(chǎn)效率。優(yōu)缺點：第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12熔滴過渡能產(chǎn)生第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12由于沒有焊后必須去除的焊渣，GMAW非常適合自動化和機器人焊接，或其它高效生產(chǎn)情況。這是這種工藝的主要優(yōu)點之一。由于焊后極少或沒有清理要求，操作人員總的生產(chǎn)效率得到極大的提高。這個效率由于使用焊絲盤而得到進一步的提高，連續(xù)的焊絲不需要象使用單根焊條的手工電弧焊那樣經(jīng)常更換。所以節(jié)約下來的時間可以用于完成更多的焊接生產(chǎn)。GMAW的主要優(yōu)勢在于每小時的金屬熔敷量，這極大地降低了勞動力成本。氣體保護焊的另一個優(yōu)勢在于它是一種干凈的工藝，這主要歸功于沒有使用焊劑。在通風(fēng)不良的車間會發(fā)現(xiàn)，從手工電弧焊或藥芯焊換成氣體保護焊后情況會得到改善，這是因為煙的產(chǎn)生減少了。由于有各種各樣的焊絲可選用，而且焊接設(shè)備變的更便于攜帶，氣體保護焊的適用領(lǐng)域不斷得到擴展。該工藝的另外一個優(yōu)點是可見性。因為沒有焊渣，焊工能夠很容易地觀察電弧和熔池的情況，從而改善控制。使用保護氣體代替焊劑，確實會得到一些好處，但同樣被認為是有局限的，這是因為氣體是焊接過程中保護和清潔熔池的主要方法。如果母材過臟，單靠保護氣體不足以避免氣孔的產(chǎn)生。GMAW還對氣流和風(fēng)特別敏感，它們會將保護氣體吹開，留下未保護的金屬。正是這個原因，氣體保護焊不大適合工地焊接。應(yīng)充分認識到，氣體流量大于推薦值的上限，并不能保證對熔池適當(dāng)?shù)谋Ｗo。實際上，大的氣體流量反而導(dǎo)致氣體紊亂，并增大氣孔產(chǎn)生的可能性，這是因為增大氣體流量實際上可能將空氣帶入焊接區(qū)。另一個缺點是設(shè)備要求比手工電弧焊的設(shè)備復(fù)雜。這增加了由于機械故障而導(dǎo)致焊接質(zhì)量問題的可能性。諸如焊槍內(nèi)襯和導(dǎo)電嘴的磨損會改變送絲和電特性從而產(chǎn)生有缺陷的焊縫。主要的問題已經(jīng)討論過。他們是：由于污染或保護不良產(chǎn)生的氣孔，厚板焊接采用短路過渡產(chǎn)生的未熔合，焊槍襯里和導(dǎo)電嘴磨損而產(chǎn)生的電弧不穩(wěn)定。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12由于沒有焊后必第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12如何解決問題？為了減少氣孔產(chǎn)生的可能性，焊前應(yīng)對部件進行清理，并用圍欄或屏風(fēng)保護焊接區(qū)域避免過強的風(fēng)。如果氣孔仍然存在，就應(yīng)當(dāng)檢查所用的氣體，以保證不存在過量的潮氣。未熔合的確是GMAW的一個問題，特別是采用短路過渡時。這有一部份的原因是因為這種焊接工藝沒有使用焊劑，是一種“明弧焊”，。由于沒有了焊劑對電弧熱量的保護，所以容易使焊工認為母材中有高大量的熱量。這是一種誤覺，所以，焊工必須明白這種情況并確保電弧能熔化母材。最后，設(shè)備應(yīng)得到良好的保養(yǎng)，以減輕諸如送絲不穩(wěn)定所造成的問題。每次更換送絲輪時，應(yīng)當(dāng)用干凈的壓縮空氣吹掃內(nèi)襯，清除可能產(chǎn)生阻塞的微粒。如果送絲仍有問題，就應(yīng)當(dāng)更換內(nèi)襯。導(dǎo)電嘴應(yīng)定期更換。導(dǎo)電嘴磨損后，接觸點發(fā)生了變化，使焊絲伸長量增加，然而焊工并不知道。焊絲伸長量是導(dǎo)電嘴到焊絲端部的距離，參見圖3.15。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12如何解決問題？第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.3藥芯焊絲電弧焊(FCAW)下一種介紹的工藝是藥芯焊絲電弧焊。它與氣體保護焊非常相似，差別在藥芯焊絲焊采用的是管狀焊絲，其中裝有粒狀的焊劑，而不是氣體保護焊所用的實芯焊絲。其差別可以從圖3.16中看到，圖中給出了采用自保護藥芯焊絲焊焊接的工件和焊接過程中電弧區(qū)域的特寫。圖中顯示管狀的焊絲通過焊槍中的導(dǎo)電嘴送進，并在焊絲和工件之間產(chǎn)生電弧。隨著向前焊接而熔敷焊縫金屬，和手工電弧焊一樣，在焊縫金屬上覆蓋著一層焊渣。根據(jù)使用的焊絲類型不同，可以對藥芯焊附帶或不附帶額外的保護氣體。有些焊絲被設(shè)計成靠內(nèi)部焊劑提供所有需要的保護，它們被稱為自保護性。其它的焊絲要求附加的保護氣體提供附加的保護。同其它焊接工藝一樣，F(xiàn)CAW有一個系統(tǒng)用于標(biāo)識各種類型的焊絲，見圖3.17。查閱所有類型的焊絲會發(fā)現(xiàn)，它規(guī)定了極性，保護要求，化學(xué)成分和焊接位置。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.3藥芯焊第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12標(biāo)識以字母”E”開頭表示焊絲。第一位的數(shù)字表示焊縫熔敷金屬的抗拉強度，單位是10000磅/英寸2，如“7”表示焊縫熔敷金屬的抗拉強度至少為70,000psi.第二個數(shù)字是“0”或“1”?！?”表示這種焊絲只適用于平焊或角焊縫的橫焊，而“1”說明該焊絲可用于所有位置。接下來的一位是字母“T”，它表示管狀焊絲。然后是一橫線和一個數(shù)字，數(shù)字表示按焊縫熔敷金屬化學(xué)成分進行的特定分類，電流類型，極性，是否需要保護氣體，以及其它用于分類的特定信息。例如：E70T-7根據(jù)這個標(biāo)識系統(tǒng)，能夠?qū)附z是否需要附加保護氣體進行明確分類。這對焊接檢驗師十分重要，因為藥芯焊絲在有或沒有額外保護氣體的情況下均可焊接。圖3.18是兩種類型的焊槍。一些焊絲分類為可以在只有自保護，沒有附加保護的情況下使用。這些焊絲使用后綴數(shù)字3，4，6，7，8，10，11，13和14表示。而另外一些焊絲用后綴數(shù)字1，2，5，9或12表示要求額外的保護來輔助保護熔化的金屬。根據(jù)應(yīng)用情況，兩種類型的焊絲均能提供優(yōu)良的性能。另外，后綴G和GS分別表示多道焊和單道焊。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12標(biāo)識以字母”E第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12FCAW使用的設(shè)備與GMAW的基本一致，參見圖3.19。所不同的是FCAW可能需要更高容量的焊槍和電源，對于自保護型焊絲和送絲機構(gòu)，不需要附帶保護氣體裝置。和GMAW一樣，F(xiàn)CAW使用平特性直流電源。根據(jù)所使用的焊絲類型，使用直流反接(DCEP)(1,2,3,4,6,9,12)或直流正接(DCEN)(7,8,10,11,13,14)或二者均可(DCEP,DCEN)(5)。優(yōu)缺點：藥芯焊絲焊工藝由于被一些工業(yè)應(yīng)用所選用而迅速得到認可。它在污染表面上的良好表現(xiàn)和高熔敷效率幫助FCAW在一些應(yīng)用中取代了SMAW和GMAW。藥芯焊工藝在工業(yè)應(yīng)用中主要用于鐵基金屬。在車間焊和工地焊應(yīng)用中均能獲得滿意的效果。雖然藥芯焊絲主要適于鐵基金屬制造（碳鋼和不銹鋼），一些非鐵基金屬也能的到很好的應(yīng)用。FCAW獲得廣泛的認可，是因為它能提供優(yōu)良的性能?？赡茏钪匾膬?yōu)點是它能提供很高的生產(chǎn)效率，即單位時間內(nèi)所熔敷的焊縫金屬量。它是手工焊接工藝中效率最高的。這是由于焊絲盤提供連續(xù)不斷的焊絲，同GMAW一樣增加了電弧時間。該工藝還被分類為大熔深弧焊，這有助于減少熔合性缺陷的可能性。由于該方法主要用于半自動工藝，其操作技能要求遠低于手工方法的要求。無論有無保護氣體的輔助，F(xiàn)CAW因有焊劑，它比GMAW對母材污染有更大的容許。正是這個原因，使得FCAW適合工地焊接，在現(xiàn)場，風(fēng)使得保護氣體流失，而GMAW會受到極大的影響。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12FCAW使用的第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12然而，檢驗師應(yīng)當(dāng)明白該工藝有它的局限。首先，由于有焊劑，所以在后序焊道焊接前和外觀檢查前必須去除這層固體焊渣。由于存在焊劑，在焊接過程中會產(chǎn)生大量的煙。長時間暴露在沒有通風(fēng)條件的地方會危害焊工的健康。這些煙還會降低焊工的視線，會給接頭中的電弧正確操作帶來困難。雖然可以采用煙霧抽除系統(tǒng)，但要在焊槍加上附件，這會增加其重量并降低焊工的視線。當(dāng)采用附加保護氣體時，它還會擾亂保護氣氛。即使FCAW被認為是有煙工藝，但它在單位熔敷金屬時產(chǎn)生的煙量沒有SMAW多。FCAW所要求的設(shè)備比SMAW的復(fù)雜，因而其先期成本和機械故障的可能性限制了它在一些環(huán)境中的使用?？赡艽嬖诘暮附尤毕?？和所有的工藝一樣，F(xiàn)CAW自身存在一些問題。首先是于焊劑有關(guān)。由于焊劑的存在，在層間清理不當(dāng)或操作技術(shù)不當(dāng)時，會有焊渣殘留在焊縫金屬中的可能性。對于FCAW，至關(guān)重要的是焊接速度要足夠快，以保持電弧在熔池的前緣。當(dāng)焊接速度太慢，使電弧在熔池的中前部或后部，熔化的焊渣會被卷入熔池中形成夾渣。另一個自身的問題與送絲機構(gòu)有關(guān)。與GMAW情形一樣，缺少保養(yǎng)維護會導(dǎo)致焊絲送進問題，這會影響焊縫的質(zhì)量。FCAW同樣產(chǎn)生包括未焊透、夾渣和氣孔在內(nèi)的典型缺陷。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12然而，檢驗師應(yīng)第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.4鎢極氬弧焊（GTAW）下一種介紹的工藝是鎢極氬弧焊，與其它已經(jīng)討論過的焊接方法相比，有許多有趣的不同。圖3.20顯示出該工藝的基本要素。GTAW最重要的特性是電極在焊接過程中不會消耗。它采用純鎢或鎢合金制造，具有承受高溫的能力，甚至是電弧的高溫。因而，當(dāng)電流通過時，就在鎢極和工件之間建立起電弧。當(dāng)需要填充金屬，必須額外添加，通常采用手工方式，或采用機械送絲系統(tǒng)。電弧和金屬采用惰性氣體保護，這些氣體從包圍著鎢極的噴嘴中流出。因為沒有使用焊劑，熔敷金屬不需要清渣。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.4鎢極氬第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12同其它方法一樣，有一個系統(tǒng)使各種類型的鎢極容易辯識。這個標(biāo)識由一系列的字符組成，

它以字符“E”開頭表示電極。接下來的字母“W”是鎢的化學(xué)符號。然后是字符的數(shù)字，它們表示合金類型。由于只有5種不同的類型，它們通常使用顏色系統(tǒng)來區(qū)分。表中給出了分類和對應(yīng)的顏色代碼。氧化釷或氧化鋯的加入可幫助電極改善電特性，其結(jié)果是使鎢極的發(fā)射能力地到輕微的提高。簡單的說，就是氧化釷或氧化鋯型的鎢極比純鎢更容易起弧。純鎢在加熱時有形成“球”端的能力，所以經(jīng)常用于鋁焊接。和尖形鎢極相比，球形鎢極具有較低的電流集中，從而減小了鎢極損壞的可能性。極是鐵基金屬焊接中最常用的電極。用于GTAW的填充材料標(biāo)識采用“ER”作前綴，后接化學(xué)成分。外購實心光焊絲的長度一般是36英寸，并在兩端作有標(biāo)識。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12同其它方法一樣第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12GTAW可以采用直流反接DCEP，直流正接DCEN或交流AC。直流反接(相對工件來講)DCEP將在電極上產(chǎn)生較多的熱量，而直流正接DCEN則在工件上產(chǎn)生更多的熱量。交流AC則在電極和工件之間變換熱量。交流AC主要用于鋁焊接，這是因為電流的變換會提高清潔作用，從而提高焊接質(zhì)量。直流正接DCEN通常用于鋼的焊接。圖3.21顯示不同電流和極性的效果，包括熔深、氧化物的清潔作用、電弧的熱量分配和電極的電流承載能力。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12GTAW可以采第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12上面提到，GTAW使用惰性氣體作為保護氣體。所謂惰性，我們是指這種氣體不會和金屬發(fā)生反應(yīng)，但可以保護金屬免受污染。氬氣和氦氣是兩種用于GTAW的惰性氣體。一些機械化的不銹鋼焊接生產(chǎn)，使用由氬氣和少量的氫氣組成的保護氣體，但這在鎢極氬弧焊應(yīng)用中只占極少的一部分。GTAW的設(shè)備其主要電源部分如同SMAW的設(shè)備一樣，采用陡降特性的電源。由于使用氣體，需要有設(shè)備來控制和傳送氣體。優(yōu)缺點：GTAW在許多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它能焊接幾乎所有的材料，因為電極在焊接過程沒有熔化。它具有在極低電流情況下焊接的能力，使得鎢極氬弧焊可用于極薄材料的焊接(薄至0.005英寸)。它特有的清潔和操作可控特性，使它成為苛刻條件下應(yīng)用的首選，這些應(yīng)用如太空、食品和藥品加工，石化和動力管道工業(yè)。GTAW的主要優(yōu)勢在于它焊出的焊縫具有很高的質(zhì)量和優(yōu)異的外觀質(zhì)量。同樣，由于沒有焊劑，該方法非常干凈，不需要焊后清理焊渣。如前所說，能焊接極薄的材料。由于它的特性，它適合焊接幾乎所有的金屬，而其中的大部分材料采用其它的焊接方法會很不容易。如果設(shè)計允許，這些材料的焊接可以不用填充材料。在需要時，有各種類型的絲狀填充材料可用于各種合金材料。萬一某種特定的合金材料，市場上又沒有可選用的焊絲，那么可以簡單地從這種母材上剪一塊，作成窄條狀當(dāng)作焊絲，用手工方法送入焊接區(qū)。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12上面提到，GT第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12與其優(yōu)點相對，它還是有一些缺點。首先，GTAW是所有可選用的焊接方法中最慢的。在它產(chǎn)生干凈的焊縫熔敷時，它卻對污染的容許程度很低。所以，焊前必須對母材和填充材料進行認真的清理。當(dāng)采用手工方法，GTAW要求很高的技能水平；焊工必須協(xié)調(diào)一只手控制電弧而另一只手隨之送進填充材料。GTAW通常被選擇用于需要高質(zhì)量保證的地方，而增加的成本能抵消這些限制。該方法其中的一個缺點就是它對污染很敏感。如果遇到污染或潮氣，無論來自母材、填充材料或是保護氣體，都將可能在熔敷焊縫上引起氣孔。當(dāng)發(fā)現(xiàn)氣孔，就意味著工藝失控，需要進行一些保護措施的檢查。檢查可以確定污染的來源，從而消除污染。另一個GTAW特有的內(nèi)在缺點是夾鎢。顧名思義，這種缺陷是由于鎢極上的小塊熔入焊縫金屬中。夾鎢的產(chǎn)生有很多原因，主要的列在下表中。夾鎢產(chǎn)生的原因(1) 鎢極端部和熔化金屬接觸；(2) 填充材料與熱電極端部接觸；(3) 電極端部被飛濺污染；(4) 電流過大超過了電極規(guī)格和型號的限制；(5) 電極伸出夾頭過大，超過了正常的距離，導(dǎo)致電極過熱；(6) 電極夾頭夾緊不當(dāng)；(7) 保護氣體流量不當(dāng)或過大的風(fēng)導(dǎo)致電極端部氧化；(8) 電極有缺陷，如開裂、裂紋；(9) 使用了錯誤的保護氣體；和(10) 電極端部打磨不當(dāng)。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12與其優(yōu)點相對，第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.5埋弧焊(SAW)最后一個所討論的常用焊接方法是埋弧焊。這種方法是目前所提及的在焊縫金屬熔敷效率上最高的一種典型焊接方法。SAW用實芯焊絲連續(xù)送進，焊絲產(chǎn)生的電弧完全被顆粒狀的焊劑層所覆蓋；因而被命名成“埋弧”焊。圖3.23顯示該工藝是如何形成焊縫的。正如所提到的，焊絲送進到焊接區(qū)域的方式與氣體保護焊和藥芯焊絲焊非常一致。而最大的差別是保護方式。對于埋弧焊工藝，顆粒狀焊劑被置于焊絲的前部或周圍來實現(xiàn)對熔化金屬的保護。在焊接過程中，在焊道上有一層渣渣和仍然為顆粒狀的焊劑。焊渣清除后通常被丟棄，雖然有技術(shù)能在一些應(yīng)用中，將一部分焊渣和新焊劑混合回用。如果小心作好了防污染措施，顆粒狀的焊劑是可以回收回用。在某些情況下如果對焊劑的清潔度要求非常高，那么不推薦焊劑回用。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.5埋弧焊第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12由于SAW的焊絲和焊劑是各自分開的，所以在一個特定的應(yīng)用中會有多種組合可選用。對于合金化焊縫，一般有兩種組合：合金焊絲配合中性焊劑，或低碳焊絲配合合金焊劑。因此，為了正確地描述SAW的填充材料，美國焊接學(xué)會的標(biāo)識系統(tǒng)包括了指明焊絲和焊劑。圖3.24顯示了焊絲/焊劑分類系統(tǒng)的各個部分，并附有兩個例子。F7A6-EM12K是一個完整的標(biāo)識。焊絲EM12K配合使用，焊縫金屬具有在焊態(tài)下抗拉強度不小于70,000psi(480Mpa)，卻貝V型沖擊韌性在-60F(-51C)的溫度下不小于20ft-lb(27J)。F7A4-EC1

是一個完整焊劑的標(biāo)識這種焊劑用于焊縫金屬具有在焊態(tài)下抗拉強度不小于70,000psi，卻貝V型沖擊韌性在-40F(-40C)的溫度下不小于20ft-lb(27J)。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12由于SAW的焊第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12埋弧焊設(shè)備由幾個部分組成，見圖3.25。由于該工藝能夠?qū)崿F(xiàn)全機械化或半自動化，所以二者的設(shè)備略有不同。然而，無論那種情況，都要求有一電源。雖然大部分埋弧焊使用平特性電源，仍有相當(dāng)數(shù)量的應(yīng)用選擇陡降特性電源。用送絲機構(gòu)把焊絲通過電纜內(nèi)襯送到焊槍,這與氣體保護焊和藥芯焊絲焊一樣。焊劑必須放置在焊接區(qū)域；對于機械系統(tǒng)，焊劑一般放置在機頭上部的焊劑料斗中，靠重力送料，通過圍繞導(dǎo)電嘴的送料嘴把焊劑送至電弧前面一點或周圍。對于半自動埋弧焊，焊劑采用壓縮空氣強制送到焊槍，空氣使顆粒狀焊劑“流化”，使之容易流動。或是通過直接連在手提焊槍上的料斗。設(shè)備的另外一個差異就是在交流或直流(任何極性)之間選擇。焊接電流的類型影響熔深和焊道的外形。對于一些應(yīng)用，可以使用多絲焊。這些焊絲可能采用一個電源供電，或需要多個電源。多絲的使用可以提供多樣性的工藝。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12埋弧焊設(shè)備由幾第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12優(yōu)缺點：SAW已在許多工業(yè)領(lǐng)域得到認可，并可用在許多金屬上。由于很高的熔敷效率，它在表面堆焊上表現(xiàn)出很高的效率。在表面需要改善耐腐蝕或耐磨性能的情況下，在薄弱金屬表面覆蓋耐蝕或耐磨焊縫是一種非常經(jīng)濟的辦法。如果用機械方法實現(xiàn)這種應(yīng)用，埋弧焊是最佳選擇。可能SAW最大的優(yōu)勢是它的高熔敷效率。與其它常用方法相比，它有著很高的焊縫金屬熔敷效率。埋弧焊工藝對操作工有很高的吸引力，因為沒有可見的弧光，允許操作工在沒有佩帶防護鏡和其他厚重保護服的情況下對焊接進行控制。另外一個優(yōu)點是它比其它一些焊接方法產(chǎn)生更少的煙。該方法的其他一個特點是它在許多應(yīng)用中具有獲得滿意熔深的能力。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12優(yōu)缺點：第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12SAW的局限是它只能在焊劑可以被支撐在焊接接頭的位置進行焊接。當(dāng)焊接不是在常規(guī)的平焊或橫焊位置進行時，就需要一些裝置來保持焊劑在適當(dāng)?shù)奈恢茫购附涌梢赃M行。和大多數(shù)機械方法一樣，SAW的另一個局限是它可能需要很多工具工裝和變位設(shè)備。和其它使用焊劑的方法一樣，完工焊縫上有一層必須去掉的焊渣。如果焊接參數(shù)不恰當(dāng)，則焊縫成形會使清渣變的非常困難。最后一個缺點與在焊接過程中覆蓋在電弧上的焊劑有關(guān)。當(dāng)它很好地保護了焊工免受電弧傷害的時候，也阻擋了焊工地準確觀察電弧在接頭中的位置。對于采用機械設(shè)置方式，建議可跟蹤全長度接頭的偏移情況。如果電弧方向不當(dāng)，則會產(chǎn)生未熔合。SAW有一些固有的問題。首先是與顆粒狀焊劑有關(guān)。與低氫型的SMAW焊條一樣，埋弧焊的焊劑需要保護起來免遭潮氣。在使用前，可能需要將焊劑存儲在加熱的容器中。如果焊劑受潮，可能會產(chǎn)生氣孔和焊道下裂紋。SAW的另一個問題是凝固裂紋。這是焊道寬度和深度之比過大時產(chǎn)生的。也就是說焊道的寬度遠大于深度，反之亦然，則在固化過程中會產(chǎn)生中心收縮裂紋。圖3.26顯示出一些會產(chǎn)生裂紋的情況。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12SAW的局限是第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.6等離子焊(PAW)下面討論等離子焊。等離子是指電離的氣體。對于任何電弧焊工藝，都有等離子產(chǎn)生。然而，之所以命名為等離子焊，是因為等離子區(qū)域的強度。簡單的了解，PAW可能容易被誤認為GTAW，因為設(shè)備非常相似。其典型設(shè)備配置見圖3.27。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.6等離子第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12GTAW和PAW都使用同樣類型的電源。然而，當(dāng)仔細觀察焊槍，會發(fā)現(xiàn)明顯的差異。圖3.28顯示了兩種類型焊槍的比較圖，以及產(chǎn)生的不同的熱量和熔深。GTAW和PAW都同樣使用鎢極來起弧。然而，PAW焊槍的陶瓷噴嘴中有一個的銅孔（壓縮噴嘴）。等離子氣體被迫通過這個孔和電弧，從而形成了壓縮電弧。這種壓縮或是擠壓使得電弧更集中，因而更強烈。有一個方法可以看到GTAW和PAW之間的電弧強度差別，就是PAW的焊嘴上可能會有水冷軟管。將GTAW比做清清的薄霧的話，PAW就是有強大力量的集中的蒸汽。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12GTAW和PA第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12等離子弧可以分為兩類，即轉(zhuǎn)移型和非轉(zhuǎn)移型電弧。見圖3.29。對于轉(zhuǎn)移型電弧，電弧建立在鎢極和工件之間。而非轉(zhuǎn)移型電弧則采用另外的方法，電弧建立在鎢極和銅孔管上。轉(zhuǎn)移型電弧一般用于導(dǎo)熱性能良好的材料的焊接和切割，這是因為在工件上會產(chǎn)生大量的熱量。非轉(zhuǎn)移型電弧更適合導(dǎo)熱性能不好的材料的切割，這時工件上的熱量必須最小。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12等離子弧可以分第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12GTAW和PAW的類似之處還在與其設(shè)備。焊接電源在很多方面都類似。見圖3.30，但有一些必須的附加設(shè)備，其中包括等離子控制臺和等離子氣源。正如前面所討論的，焊槍有一些輕微的差別，因此有必要仔細檢查其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖3.31顯示出典型的手工等離子焊槍的一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖所示，需要兩個獨立的氣體：保護氣體和孔氣（等離子氣）。氬氣是這兩種氣體最常用的氣體。然而，焊接各種不同的金屬可能會使用氦氣或是氬氣/氦氣，氬氣/氫氣的混合氣體。PAW的主要用途與GTAW類似。PAW可用于同樣的材料和厚度。在需要熱源集中的地方，可以選擇PAW。它可以在厚達1/2英寸的材料上采用被稱為“小孔效應(yīng)焊接”的技術(shù)實現(xiàn)全焊透焊縫。圖3.32顯示了小孔效應(yīng)焊縫的典型外觀。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12GTAW和PA第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12小孔效應(yīng)焊接是在沒有間隙的I型對接接頭上進行的。熱量集中的電弧熔透整個厚度并形成小孔。在焊接過程中，小孔在母材邊緣熔化形成的接頭上移動，在電弧過去之后，熔化金屬流到一起并固化。這可以在接頭沒有精細準備的情況下獲得高質(zhì)量的焊縫，而且有著比GTAW更快的焊接速度。PAW有一個優(yōu)點，前面已經(jīng)提到，就是它能提供非常集中的熱源。這樣可以得到更高的焊接速度和更小的變形。由于所采用的焊槍到工件的距離較遠，所以焊工有良好的視線觀察焊縫的成形。由于鎢極縮在焊槍內(nèi)，焊工減少了接觸熔化金屬并形成夾鎢的情況。在該工藝使用小孔模式是所期望的。小孔可以正面地指明熔透和焊縫的均勻。焊縫均勻是由于等離子焊對弧長的變化不敏感。由于有對電弧的矯正作用存在，使得焊槍到工件的距離在較大范圍內(nèi)變化而不會影響它的熔化能力。PAW被局限在焊接1英寸及以下厚度的材料。剛開始時設(shè)備成本會較GTAW略高，這主要是因為需要配備其他的附件。最后，由于PAW比GTAW的設(shè)備設(shè)置更復(fù)雜，PAW的操作人員技能要求更高。這種工藝會遇到的兩種類型的金屬物夾雜缺陷。夾鎢可能是由于電流過高的造成的，事實上由于鎢極內(nèi)凹有利于避免這種情況的發(fā)生。電流過高會造成銅管孔熔化并熔進焊縫金屬中。采用小孔效應(yīng)技術(shù)焊接時另一個可能遇到的問題是在產(chǎn)生中空。這是因為在焊縫的尾端小孔未能填滿所產(chǎn)生的柱形空洞，它會在厚度方向上貫穿整個焊縫。在采用小孔技術(shù)時，由于電弧和接頭都很窄，還存在產(chǎn)生未熔合的可能性。由于這個原因，甚至很小的跟蹤偏離都會引起沿接頭的未熔合。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12小孔效應(yīng)焊接是第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.7電渣焊(ESW)下一個是電渣焊，與前面提到的方法相比，它不是一種常用工藝。在所有的焊接工藝中，它表現(xiàn)出最高的熔敷效率。ESW焊接邊對邊放置的材料，這樣接頭是垂直的位置。這種焊接只有一個焊道，這樣焊接過程是從底部到頂部，且沒有中斷。雖然焊接過程是垂直向上的，其焊接位置仍認為是平焊位置，這是由于焊絲相對于熔池而言。在焊接過程中，熔化的金屬靠兩側(cè)的水冷滑塊支撐。見圖3.33。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.7電渣焊第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12ESW的一個有趣特性是ESW不屬于弧焊工藝。它是靠熔化的焊劑和熔化的母材和填充材料之間的電阻熱。ESW開始時的確使用電弧，但是一旦在有足夠的熔化焊劑可以提供熱量來維持沿接頭向上的焊接過程時，電弧就會熄滅。ESW用于很厚的材料焊接。對于碳鋼來說，有一個基本的限制就是厚度應(yīng)大于3/4英寸。所以只有需要處理大厚度板的工業(yè)會對它真正產(chǎn)生興趣。圖3.34給出了ESW的設(shè)備配制。優(yōu)缺點：ESW的主要優(yōu)勢在于它的高熔敷效率。如果單絲焊速度不夠快，還可以使用多絲焊。實際上，可以使用帶極來代替絲極以進一步提高熔敷效率。另一個好處是對接頭不需要作特別處理，事實上，粗糙的火焰切割表面就可以滿足該工藝的要求。因為在整個接頭的厚度上，是由一個焊道熔化形成，所以在焊接過程中和焊后沒有角變形，因此對齊容易。ESW的主要局限是花大量的時間來進行設(shè)置和準備工作。在焊接之前需要花大量的時間和精力來調(diào)整工件的定位和走向。這就是為什么ESW即使有很高的熔敷效率，用于薄板焊接時也不經(jīng)濟。ESW本身存在一些固有的問題。當(dāng)這些問題發(fā)生時，它會大面積出現(xiàn)。如果焊劑潮濕或一個水冷滑塊缺水，會產(chǎn)生大量的氣孔。因為電渣焊的工藝過程與鑄造工藝在很多方面類似，所以焊縫金屬的收縮會引起中心裂紋。另外，由于產(chǎn)生大量的熱量，會引起焊縫金屬的晶粒粗大。粗大的晶粒會導(dǎo)致焊縫的機械性能下降。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12ESW的一個有第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.8氧乙炔焊(OAW)下一個方法是氧乙炔焊。有時也用“氧焊”這個術(shù)語，乙炔是唯一種能夠為有效焊接提供足夠高溫度的燃料氣體。對于OAW，焊接所需要的能量是由火焰產(chǎn)生，因而這種工藝可以認為是一種化學(xué)焊接方法。只是因為熱量是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，氧乙炔焊的保護也是由火焰來完成的。因此，不需要焊劑或額外的保護。圖3.35給出了帶添加填充金屬的工作情況。氧乙炔焊的設(shè)備相當(dāng)簡單。典型的配置見圖3.36。它包括氧氣瓶、乙炔瓶、壓力調(diào)節(jié)器、焊炬和連接軟管幾個部分。氧氣瓶是一個中空的，能夠承受大約2200psi壓力的高壓容器。另一側(cè)的乙炔瓶中裝有類似于水泥的多空材料。乙炔在容器中溶解于丙酮液體中。因為乙炔氣體在壓力超過15psi時極不穩(wěn)定，即使在沒有氧氣的情況下也可能發(fā)生爆炸，所以應(yīng)特別小心處理。因為乙炔瓶中有液體，保持氣瓶直立很重要，這可以防止液體流出。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.8氧乙炔第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12每個氣瓶的頂部都裝有一個壓力調(diào)節(jié)器，它將瓶內(nèi)的高壓減壓至工作壓力。軟管連接壓力調(diào)節(jié)器至焊炬。焊炬中有一個混合部分，在那里，氧氣和乙炔進行混合形成所需要的混合氣體。兩種氣體的混合比可以通過兩個獨立的閥門進行調(diào)節(jié)。一般來說，碳鋼焊接采用中性火焰的混合比。氧氣比例過高會形成氧化焰，而乙炔比例過高會形成碳化焰?；旌虾蟮臍怏w流過一個可拆卸的噴嘴。為適應(yīng)不同厚度材料的焊接，這些噴嘴被做成了不同的規(guī)格。用于OAW的填充材料標(biāo)識系統(tǒng)很簡單。如兩個例子RG-45和RG-60。“R”代表焊絲，“G”代表氣體，45和60代表熔敷金屬的最低抗拉強度，單位千磅每平方英寸(psi)。這樣，45代表焊縫金屬的抗拉強度至少為45,000psi。雖然OAW不象曾經(jīng)那樣被廣泛應(yīng)用，但它仍有用途。它的主要用途包括薄板和小直徑管子的焊接。它還被應(yīng)用于維護保養(yǎng)中。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12每個氣瓶的頂部第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12優(yōu)缺點OAW具有設(shè)備自身所有的特點。首先，它十分廉價并可以做成便攜式。這個可便攜性不僅與結(jié)構(gòu)緊湊，而且因為沒有電力輸入的要求。在移動設(shè)備時要十分小心，這樣才不致?lián)p壞氣瓶上的主閥門。如果主閥門脫落，它會變成致命的發(fā)射物。所以，只要是進行運輸，壓力調(diào)節(jié)器就應(yīng)取下，而且閥門用帶螺紋的保護帽蓋住以防止沖擊。當(dāng)然，該工藝也有它局限性。首先，火焰不能提供如電弧那樣的集中的熱源。因此，如果是坡口焊接，坡口制備時鈍邊應(yīng)很小以保證在接頭根部實現(xiàn)完全熔合。低的熱量集中還導(dǎo)致該方法速度很慢，因此，我們一般認為OAW最適合薄板的焊接。和其它任何要求手工添加填充材料的方法一樣，OAW需要很高的操作技能以獲得良好的結(jié)果。

OAW本身也有一些問題。它們主要與操作和火焰調(diào)節(jié)不當(dāng)有關(guān)。由于熱量不集中，要特別注意火焰的正確，以保證適當(dāng)?shù)娜刍Ｈ绻鹧嬲{(diào)節(jié)成氧化焰或是碳化焰，就會引起焊縫金屬機械性能的下降。因此，設(shè)備具有獲得均勻的氣流也是很重要的。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.9螺柱焊(SW)下一種討論的焊接工藝是螺柱焊。它用于將螺柱或附件焊接到一些金屬表面上。SW被認為是一種弧焊工藝，因為焊接熱量是由螺柱和基材之間的電弧產(chǎn)生的。典型的SW設(shè)備見圖3.38。螺柱焊設(shè)備包括一個直流電源，一個控制部分和一把螺柱焊槍。有些設(shè)備還包括螺柱自動送給裝置，以及用于鋁螺柱焊的保護氣體。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.9螺柱焊第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12該工藝由一把機械焊槍控制，焊槍通過控制盤連接到電源上。因而，焊接可以容易且重復(fù)地完成。焊接過程由四個周期組成，當(dāng)螺柱定位且按下觸發(fā)鈕，控制箱就對時間和順序進行控制。圖3.37給出了這些順序。簡圖(a)顯示的是已就位的焊槍，它帶有螺柱和襯套。接下來的(b)顯示定位且與工件接觸。在(c)中，觸發(fā)器被按下，得到初始電流，接著焊槍提起螺柱以維持電弧。在(d)中，電弧快速熔化螺柱的端頭和位于螺柱下方的工件的一個點狀區(qū)域。在(e)中，焊槍中的定時器切斷電流,焊槍中的彈簧將螺柱插入工件。圖(f)顯示完工的螺柱焊。當(dāng)一切正常，螺柱焊縫應(yīng)在螺柱斷面上完全熔合，同時還有加強角焊縫或飛邊環(huán)繞整個螺柱的底部。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12該工藝由一把機第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12由于SW的簡單和簡潔，它被廣泛地在各種工業(yè)中應(yīng)用于各種金屬。圖3.39顯示了可用的各種各樣形狀和規(guī)格的螺柱。建筑和橋梁業(yè)廣泛地使用螺柱焊作為鋼結(jié)構(gòu)的剪切連接。澆注的混凝土覆蓋在附著在粱上的螺柱上，形成機械連接，使鋼和混凝土發(fā)揮合成作用，從而增強了結(jié)構(gòu)的總體強度和剛性。優(yōu)缺點：由于SW具有眾多的優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用。首先，焊接過程是由連接在槍上的控制器控制，因而，當(dāng)控制部分設(shè)置完成后，對操作人員的技能要求很低。另外，SW是極其經(jīng)濟和有效的方法將各種附件焊接到表面上。它不需要鉆孔，沒有其它手工焊接方法的單調(diào)冗長。焊接之后，很容易檢查。首先進行外觀檢查以保證360方位上都有飛邊。然后，用錘擊或拉脫的方法評價它是否合格。當(dāng)采用錘擊方法時，好的螺柱焊會彎曲成環(huán)狀而差的接頭會脫落。由于工藝過程是機電控制的，它的主要局限在于設(shè)備。電氣或機械的故障會導(dǎo)致不良的焊接質(zhì)量。另外，螺柱的形狀要受焊槍夾具配置的限制。SW可能出現(xiàn)兩種缺陷。它們是360°方位上飛邊不全和結(jié)合面上未熔合。它們都是由于設(shè)備設(shè)置不當(dāng)或是接觸不充分造成。母材上有水或大量的銹或鐵屑，同樣會影響焊接質(zhì)量。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12由于SW的簡單第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.10激光束焊(LBW)激光束焊(LBW)是一種熔化連接工藝，它靠集中的、相干的、單色的光撞擊焊縫接頭產(chǎn)生的熱量來連接材料。激光束的高能量使部分接頭金屬氣化，形成由熔化金屬圍繞的小孔。隨著激光束沿接頭向前移動（或是激光束下的工件向后移動），熔化金屬從小孔周圍的前面部分流向后部并凝固形成焊縫金屬。其設(shè)備相當(dāng)復(fù)雜。激光焊和激光切割設(shè)備的主要部件是激光裝置。在設(shè)備中，激光裝置放置在端部的反射鏡之間。中間的激光被激發(fā)或“泵激”，中間的原子或分子被注入了比常態(tài)更高的熱量，形成一個連貫的，單一頻率的電磁輻射光源。光在端部的反射鏡之間來回反射，每一次放射都會增加其能量。結(jié)果是該裝置發(fā)射出激光束。Laser(激光)就是“LightAmplificationbyStimulatedemissionofradiation(受激輻射式光頻放大器)”的縮寫。激光束具有非常小的截面，沒有分叉或發(fā)散。所以，它可以通過光纖或反射鏡傳送到很遠的地方。光束可以通過鏡頭或反射式聚焦器在工件上聚焦成非常小的點。這使光束具有很高的能量密度以滿足各種材料的加工任務(wù)的要求，這些加工任務(wù)諸如焊接、切割和熱處理。小的激光束可以獲得很窄很深的焊縫(見圖3.42)。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.10激光第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12用于焊接的激光器主要是固體激光器或氣體激光器。在固體激光器中，使用neodymium-doped,yttriumaluminumgarnet(Nd-YAG)晶體來產(chǎn)生連續(xù)的單色激光束，輸出功率范圍在1至10kW。用于焊接的典型氣體激光器是CO2激光器。它們采用電擊發(fā)，能輸出高達25kW的連續(xù)或脈沖激光束。這種激光在1-1/4英寸(32mm)厚的鋼上實現(xiàn)單道全焊透焊接。LBW是非接觸式工藝，所以不需使用要壓力。惰性氣體保護熔池以避免氧化，有時也使用填充材料。優(yōu)缺點？

第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12激光束焊的主要優(yōu)點包括：總熱輸入量低，因此熱影響區(qū)晶粒不易長大且工件變形小。采用小孔焊接技術(shù)焊接時可以得到大熔深-寬度比(ontheorderof10:1)。單道激光焊可用于厚達1-1/4英寸(32mm)的材料焊接。激光束可以聚焦很小的區(qū)域，可以焊接薄、小和空間很小的部件?？梢院附痈鞣N各樣的材料，包括物理特性不一樣的異種材料。激光束能容易地使用光學(xué)器件進行聚焦，排列及改變方向。因此，激光器可以放置在離開工件的地方，并且，激光束可以改變方向以繞過工裝和障礙物達到工件。激光束不會象電弧和電子束焊那樣受磁場的影響。不需要象電子束焊那樣的真空和X射線保護。激光束可以使用光學(xué)變換裝置傳送到一個以上的工位。激光束焊有以下一些局限：接頭必須精確地定位在激光束下。要求使用I形坡口對接接頭。工件通常必須用力夾緊。高反射性和高熱傳導(dǎo)性的材料，如鋁和銅及合金，會影響它們的可焊性?？焖俚睦鋮s速度會在熱影響區(qū)中產(chǎn)生裂紋、材料變脆，并在焊縫中留下氣孔。高能量的激光常會在焊接接頭上方產(chǎn)生羽毛狀氣化物，這會影響激光到達接頭的能力。因此需要一個等離子裝置，通過惰性氣體來吹開這些羽毛狀氣化。設(shè)備昂貴，一般在100,000美元。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12激光束焊的主要第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.11電子束焊(EBW)電子束焊是從1950年晚些時候開始商業(yè)應(yīng)用的，它已經(jīng)贏得了業(yè)界的認可。開始時，該工藝要求在一個高真空室內(nèi)操作。然而，該工藝迅速得到改進，只在電子束產(chǎn)生的部位需要高真空。這就有了在中真空或非真空環(huán)境中焊接的選擇。這個進步使得該工藝被汽車和消費品制造商認可。所以，EBW在世界范圍的工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用(見圖3.44-3.46)。EBW是一種熔化連接工藝，它通過帶有高能量的電子束撞擊要焊接的接頭來連接材料。電子束焊的關(guān)鍵部位是電子束槍。電子是通過加熱與負極相連的發(fā)射陰極或“燈絲”，使它達到它的熱電子發(fā)射溫度范圍，電子蒸發(fā)并被吸引到與正極相連的陽極上而產(chǎn)生的。在發(fā)射器周圍有配置好的柵格或偏罩，以幫助加速和成型電子形成電子流。電子束通過陽極上的開孔離開電子槍繼續(xù)向工件運動。一但電子束離開電子槍，它會漸漸發(fā)散。為了抵消這種發(fā)散，使用一個電磁鏡系統(tǒng)來匯聚電子束，它將電子束在工件上匯聚成一個點。電子束的發(fā)散和匯聚角度都很小，這可使聚焦的電子束得到一英寸的范圍的有效聚焦或“景深”。電子束焊有四個基本參數(shù)：加速電壓，電子束電流，焦點尺寸和焊接速度?；驹O(shè)備包括真空室，控制和電子束槍(見圖3.44-3.46)。典型的功率是30-175kV和50-1000mA。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.11電子第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12電子束產(chǎn)生比激光束更高的能量密度。如激光束焊一樣，電子束焊通常采用“小孔”模式，它產(chǎn)生非常深非常窄的焊縫(見圖3.49)。在大多數(shù)應(yīng)用中，熔深比寬度大得多，而且產(chǎn)生的熱影響區(qū)非常窄。例如，在真空條件下，0.5英寸(13mm)板材對接，焊縫寬度會小至0.003英寸(0.8mm)。這與弧焊和氣焊的焊接接頭有著明顯不同的焊縫區(qū)，主要是通過導(dǎo)熱熔化得到熔透。通過電磁偏轉(zhuǎn)可以很容易地移動電子束。在大多數(shù)情況下，偏轉(zhuǎn)是用于調(diào)整電子束和接頭之間的偏移，或用于產(chǎn)生圓，橢圓或其它形狀。偏轉(zhuǎn)會修訂作用于接頭的平均能量密度，這會改變焊道的形狀。聚焦點也可以進行調(diào)整，從而改變焊縫的形狀。電子束焊具有獨一無二的操作性能。高密度能量和杰出的控制可以解決各種連接問題。優(yōu)缺點：下面是電子束焊的優(yōu)點：總熱輸入量低，因此熱影響區(qū)晶粒不易長大且工件變形小。采用小孔焊接技術(shù)焊接時可以得到大熔深-寬度比(大于10:1)。單道電子束焊可用于厚達4英寸(102mm)的材料焊接。高度純凈的焊接環(huán)境(真空)使金屬被氧和氮污染的情況減到最小。因為有高度集中的熱源所得到的快速熔化速率，使高速焊接成為可能。可以采用高真空或中真空方式焊接方法焊接需要內(nèi)部保持真空的密閉容器。電子束能使用磁偏轉(zhuǎn)來產(chǎn)生各種形狀或利用磁振蕩來改善焊接質(zhì)量或提高熔深。聚焦的電子束有相當(dāng)?shù)木吧?，可以適用于一定范圍內(nèi)距離不等焊接?？梢缘玫饺竿浮蓚?cè)近似平行的單道焊縫及近似對稱的收縮?？梢院附赢惙N金屬和具有高熱導(dǎo)性的材料，如銅。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12電子束產(chǎn)生比激第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12電子束焊有以下一些局限：接頭必須精確地定位在電子束下。要求使用I形坡口對接接頭。工件通常必須用力夾緊?？焖俚睦鋮s速度會在熱影響區(qū)中產(chǎn)生裂紋、材料變脆，并在焊縫中留下氣孔。設(shè)備昂貴。真空和中真空焊接，真空室要足夠大以便容納整個組件。將真空室抽真空所需要的時間會影響產(chǎn)品的成本。因為電子束可以由磁場進行偏轉(zhuǎn)，因此在電子束的通徑上的工裝夾具要使用非磁性材料或正確消磁的金屬材料。所有的EBW都必須有射線防護措施以確保沒有任何人員暴露在電子束焊所產(chǎn)生的X-射線之下。對于非真空EBW，要求有恰當(dāng)?shù)耐L(fēng)條件，以保證將EBW焊接時產(chǎn)生的臭氧和其它有害氣體排開。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12電子束焊有以下第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-121.12電阻焊(RW)電阻焊是一組焊接方法，這些方法利用熱量和壓力來連接結(jié)合面，熱量來自焊接電流流過工件時產(chǎn)生的電阻熱。在焊接電流回路中，工件是其中的一部分。它一般用于薄板的焊接，厚度可達1/8英寸(3mm)。不需要填充材料或焊劑。主要有三種主要的電阻焊工藝：電阻點焊(RSW)、電阻縫焊(RSEW)和凸焊。電極一般使用銅合金，但發(fā)展了用于特定用途的許多不同種類的電極材料，如鍍鋅鋼。最常用的工藝是電阻點焊(RSW)，見圖3.50。電極通常是帶尖部的柱狀，但有不同的配置。兩個電極用力夾持住兩片緊密接觸的鋼片。然后電流流過電極和工件。流過的電流在縫隙界面產(chǎn)生電阻熱，形成熔核(見圖3.50)。電極繼續(xù)施加壓力保持工件在焊接過程中緊密接觸。工件表面必須非常清潔以保證接觸良好以產(chǎn)生完好的熔核。通常，一個點焊產(chǎn)生一個熔核。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-121.12電阻第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12工件表面必須非常清潔以保證接觸良好以產(chǎn)生完好的熔核。通常，一個點焊產(chǎn)生一個熔核。在凸焊中，鋼板上有凸起或波紋。當(dāng)二張板放在一起，電流就會集中在結(jié)合部分通過。在鋼板的另一面上放置大而平的電極，電流就通過凸起部位，把鋼板連接在。在一單獨的焊接循環(huán)中，能形成幾條焊縫。在電阻縫焊中，所形成的連續(xù)的焊縫實際上就是一系列重疊的點焊縫。電極通常是旋轉(zhuǎn)輪，二個鋼板在轉(zhuǎn)輪之間通過。加以一定時間的電流和壓力，產(chǎn)生連續(xù)的縫焊縫。焊接設(shè)備可從半自動到全自動。用半自動設(shè)備，操作員把待焊的鋼板放在電極之間或把手工槍放在鋼板周圍并按動開關(guān)或腳踏板。焊縫就按預(yù)先設(shè)置的順序完成。用自動焊機，部件自動地裝入機器，焊接，然后送出。機器人式電阻點焊廣泛地用于自動化工業(yè)。電阻焊的主要變量是焊接電流，焊接時間，電極壓力以及電極的材料和設(shè)計。對于電阻焊的典型焊接時間小于一秒鐘，而電流從幾百安培到幾千安培。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12工件表面必須非第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-122.釬焊（硬釬焊）下面我們將轉(zhuǎn)入另一焊接方法---釬焊。釬焊與其他焊接方法有所不同，即釬焊時母材沒有熔化。釬焊時熱量的輸入僅使得釬料熔化。另外一種連接方法，即軟釬焊，與前面所說一致僅需要熔化填充材料來形成接頭。硬釬焊與軟釬焊的區(qū)別僅在于填充材料的熔化溫度的不同。填充材料的熔化溫度在840℉（450℃）以上的為硬釬焊，而在這溫度以下為軟釬焊。因此俗稱的“銀釬焊”是種錯誤的術(shù)語，因為銀焊填充材料的熔化溫度在840℉以上。釬焊時母材沒有熔化，因此在填充材料與母材之間也沒有熔合線，但是釬焊接頭仍然有相當(dāng)大的強度。雖然釬料比母材強度低，但是只要采用適當(dāng)釬焊接頭形式，釬焊接接頭強度仍能大于等于母材強度。這主要有二個因素：首先釬焊接頭具有很大的接觸面積；其次釬焊接頭兩側(cè)之間的間隙保持最小。接頭間隙大于0.010in.（0.25mm）會導(dǎo)致接頭強度急劇下降。圖3.51顯示了一些典型的釬焊接頭?？梢钥吹解F焊接頭的接觸面積大，并且兩部件接觸緊密。清理整個接頭面積是釬焊的一個重要步驟。若清理不充足的話，接頭強度會受到影響。工件接頭清理裝配結(jié)束后，就可以采用某些方式加熱接頭了。當(dāng)工件加熱到高于釬料熔點時，將釬料接觸接頭處，這時由于毛細作用，釬料就會吸入接頭間隙中形成釬焊接頭。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-122.釬焊（硬第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12毛細作用現(xiàn)象指液體被兩個表面的緊閉間隙吸入的現(xiàn)象。我們可以做個實驗來觀察這個現(xiàn)象：用兩塊平玻璃緊貼在一起豎立在水盆中，在兩塊玻璃中的水由于毛細作用就會上升至高于水盆液面的液位。由于毛細作用和表面張力有關(guān)，所以材料表面清潔程度對毛細作用影響很大。因此若接頭表面清理不夠，毛細作用就會降低，甚至不能將釬料完全吸入接頭間隙，從而產(chǎn)生強度不充分的釬焊接頭。釬料有各種形狀和各種合金。釬料形狀有：線，條，箔，膏和其他預(yù)制形狀。預(yù)制形狀指針對特殊接頭形式設(shè)計特殊形狀的釬料，并在接頭裝配時就放入或接近接頭。圖3.52所示的是在釬焊加熱前預(yù)成型如何放入接頭中的。如圖3.53展示當(dāng)預(yù)制釬料放入接頭空穴后，釬料是如何流入釬焊接頭。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12毛細作用現(xiàn)象指第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12作為焊接耗材，釬焊合金也有美國焊接協(xié)會的命名。釬焊合金命名是以B開頭，接著以所含的重要的化學(xué)元素的縮寫而組成的（見圖3.54）。在這些分組中有各種類型的釬料，這些類型的釬料僅在特性上略有不同。在命名中字母“R”在“B”前面的釬料，它們的化學(xué)特性與銅和銅合金氣體保護焊的焊條是一樣的。為了保持在加熱期間接頭的的清潔，常常用釬劑。釬劑也按照美國焊接協(xié)會的類別，根據(jù)母材的類型及所用填充金屬進行分類。它們所圖3.55所示字母數(shù)字進行命名。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12作為焊接耗材，第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12有許多種釬焊方法，主要是在接頭所用的加熱方法不同。最熟悉的方法是氧燃料火焰來加熱，稱為火焰釬焊（TB）。它可以是手工的，機械的或自動的。其它的通常加熱方法有爐中，感應(yīng)，電阻，浸沉和紅外線。爐中釬焊（FB）是在爐子中完成的，常常需要伴隨圖3.54－AWS釬焊填充金屬定義系統(tǒng)（部分清單）著被控制的環(huán)境。釬焊的填充材料和焊劑被預(yù)先放入或放在靠近接頭處，然后把要被連接的部件放入爐中在嚴格控制的條件下加熱。一旦組裝達到釬焊溫度，F(xiàn)B可以用于同時生產(chǎn)各種各樣的釬焊接頭。感應(yīng)釬焊（IB）靠把所焊部件放入一感應(yīng)線圈中在部件上產(chǎn)生感應(yīng)熱來完成的。感應(yīng)線圈就是一簡單的線圈，一高頻率電流通過這一線圈。這電流對被放入線圈內(nèi)的金屬能顯著的加熱。電阻釬焊（RB）是用金屬自帶的電阻來加熱完成的。當(dāng)一電流通過在釬焊接頭的任何一端母材時，產(chǎn)生的電阻加熱能熔化放在接頭處的釬料。浸沉式釬焊（DB）與其它形式不同因為被焊的部件被浸入熔化池以得到必需的加熱。這個熔池是熔化了的釬料或是基它形式鹽的化學(xué)物。紅外線釬焊（IRB）是用輻射能提供加熱的。就是說，要被焊接的接頭用高密度的紅外線源進行加熱。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12有許多種釬焊方第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-12釬焊在許多行業(yè)中應(yīng)用，特別是航空業(yè)和加熱及空調(diào)業(yè)。它可以用于連接所有的金屬，并且也能用于金屬與非金屬的連接。優(yōu)缺點：釬焊的最大優(yōu)點之一是它可以用于連接不同的金屬。因為釬焊并不熔化母材金屬而產(chǎn)生一種不具有所期望特性的混合合金。它很適合于那些其它方法不能連接的金屬。其另一個優(yōu)點是并不昂貴的設(shè)備。因為釬焊比其它焊接所用的是溫度要低，薄金屬也可以連接，不用擔(dān)心焊穿或變形。釬焊的主要缺點是被焊部件在焊前要非常干凈。另一是接頭的設(shè)計必須要提供足夠的表面積以便產(chǎn)生所需要的強度。某些焊件的外形并不滿足此條件。釬焊也有其固有的幾個問題。首先是在接頭內(nèi)空或未焊合區(qū)的形成。這可能是由于沒有足夠清理或部件加熱不恰當(dāng)造成的。另一問題是在母材上局部加熱過大，引起母材熔化或侵蝕。這種情況通常是在火焰釬焊中出現(xiàn)。因為火焰熱量與其機械作用會磨損與釬焊接頭相鄰的母材。另外擔(dān)心的是由于釬劑太活潑所引起母材的腐蝕。所殘留的釬劑必須清理掉以防止接頭或母材的腐蝕。第三章金屬連接及切割工藝2011-11-12釬焊在許多行業(yè)第三章金屬連接及切割工藝

2011-11-123.切割工藝到此為止討論的都是連接金屬的方法。金屬制造中另一個重要的工藝就是那些用于切割或去除金屬的工藝。這些工藝常常應(yīng)用于焊接形成適當(dāng)形狀或接頭準備之前。在焊接時或在焊接之后，如果焊好的形狀不滿足部件的預(yù)期目的，運用這些工藝以去除焊縫上的缺陷區(qū)域或形成所需的形狀，。3.1氧-可然氣體切割（OFC）切割工藝的第一種是氧燃料氣體切割。就是用氧燃