常用焊接方法

3.2常用焊接方法1電弧焊利用電弧作為熱源的熔焊方法，稱(chēng)為電弧焊。3.2常用焊接方法2焊條電弧焊利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱，將工件和焊條熔化而進(jìn)行的焊接方法。（利用電弧作為熱源的熔焊方法，稱(chēng)為電弧焊。）由焊工手工操作焊條焊接，又叫手工電弧焊，應(yīng)用最廣。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，靈活方便，全方位焊接各種不規(guī)則焊縫；焊條系列完整，可焊接大多常用金屬缺點(diǎn)：焊接厚度一般限于3～20mm手工操作，勞動(dòng)條件差，生產(chǎn)率低，質(zhì)量不易保證不宜焊接活潑、難熔及低熔點(diǎn)金屬3.2常用焊接方法33.2常用焊接方法焊接電弧靜特性曲線的形狀弧長(zhǎng)對(duì)電弧靜特性的影響焊接電弧的靜特性焊接電弧靜態(tài)伏安特性是指在一定弧長(zhǎng)的穩(wěn)定狀態(tài)下電弧電壓與電流的關(guān)系。下降特性平直特性焊條電弧焊埋弧焊，TIG上升特性熔化極氣體保護(hù)焊4焊條電弧焊的設(shè)備手工焊機(jī)，也叫焊接電源?；『鸽娫词菍?duì)焊接電弧提供電能的裝置?；『腹に噷?duì)焊接電源有如下的要求：保證引弧容易保證電弧穩(wěn)定保證焊接規(guī)范穩(wěn)定具有足夠?qū)挼暮附右?guī)范調(diào)節(jié)范圍3.2常用焊接方法5焊接電源應(yīng)考慮如下3各方面：電源外特性電源調(diào)節(jié)性電源動(dòng)特性此外，對(duì)于特殊環(huán)境（高原、水下和野外）的適應(yīng)性。3.2常用焊接方法6電源外特性形狀的要求電源外特性（弧焊電源的靜特性）：電源內(nèi)部參數(shù)一定的情況下，改變負(fù)載時(shí)，電源輸出的電壓的穩(wěn)定值Uy與輸出的電流的穩(wěn)定值Iy之間的關(guān)系曲線——Uy=f(Iy)稱(chēng)為電源的外特性直流時(shí)，Uy和Iy為平均值，交流電源則為有效值。3.2常用焊接方法7電弧靜特性必須和電源外特性曲線相交，電弧靜特性的斜率必須大于電源外特性在工作點(diǎn)的斜率3.2常用焊接方法焊條電弧焊電極尺寸較大，電流密度低。在電弧穩(wěn)定燃燒的情況下，負(fù)載靜特性處于水平段。故也要求電源外特性曲線與電弧靜特性曲線相交，即要求焊條電弧焊電源具有下降的外特性。從電弧穩(wěn)定性方面考慮，要求電源外特性為陡降好一些。主要從弧長(zhǎng)變化引起電流變化的角度考慮，變化越小，電弧越穩(wěn)定。8電源空載電壓的要求保證引弧容易：引弧時(shí)，需要焊條或焊絲與工件接觸，因兩者之間往往存在銹污等雜質(zhì)，需要高的空載電壓擊穿接觸面，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通；電離在初始階段需要高的電場(chǎng)等。規(guī)則：在保證引弧容易和電弧穩(wěn)定的條件下，采用盡可能低的空載電壓。交流弧焊電源：U0=55~70V直流弧焊電源：U0=45~85V一般規(guī)定空載電壓不得超過(guò)100V，特殊情況下，要超過(guò)100V，必須具有自動(dòng)防觸電裝置。3.2常用焊接方法93.2常用焊接方法對(duì)電源調(diào)節(jié)特性的要求被焊金屬的材料、坡口及厚度不同，要求有不同的焊接工藝參數(shù)。手工電弧焊時(shí)，電流的調(diào)節(jié)范圍不大，即使焊接電壓不變，也能保證良好的焊縫成形。所以，焊條電弧焊電源的調(diào)節(jié)主要指的是調(diào)節(jié)焊接電流。電流比較小，空載電壓比較低，調(diào)節(jié)不理想，主要是小電流時(shí)，空載電壓低，不易引弧和保證電弧穩(wěn)定燃燒?？蛰d電壓不變，依靠調(diào)節(jié)陡降程度來(lái)調(diào)節(jié)電流，效果比較好?？蛰d電壓隨著電流的增大而減小。10焊條焊條的組成及作用3.2常用焊接方法11焊條種類(lèi)及代號(hào)按熔渣性質(zhì)分酸性焊條——工藝性好，交直流均可，但焊縫抗裂性差，焊一般結(jié)構(gòu)鋼件，不宜焊接承動(dòng)載荷和要求高強(qiáng)度的構(gòu)件。堿性焊條——又稱(chēng)低氫焊條，焊縫力學(xué)性高，抗裂性好，但工藝性差，要直流，焊重要結(jié)構(gòu)鋼件或合金鋼結(jié)構(gòu)按用途分（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB）結(jié)構(gòu)鋼（J結(jié)）、不銹鋼（G鉻、A奧）、鑄鐵（Z鑄）、鋁及鋁合金（L鋁）等十大類(lèi)焊條，用焊條牌號(hào)作為焊條代號(hào)，如J422等按成分分（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB）碳鋼（E）、低合金鋼（E）、不銹鋼（E）、鑄鐵（EZ）、鋁及鋁合金（TAl）等七大類(lèi)焊條，用焊條型號(hào)作為焊條代號(hào)，如E4303等3.2常用焊接方法123.2常用焊接方法焊條藥皮中熔渣酸性和堿性氧化物的比例不同，可分為酸性和堿性氧化物有優(yōu)良的焊接性能，力學(xué)性能不高。酸性焊條：堿性焊條：在熔渣中以酸性氧化物為主（TiO2、SiO2、Fe2O3）在熔渣中以堿性氧化物為主（K2O、Na2O、CaO、MnO）去氧和硫磷能力強(qiáng)、但焊接技術(shù)差。133.2常用焊接方法結(jié)構(gòu)鋼焊條—J；鉬和鉻耐熱鋼焊條—R；低溫鋼焊條—W；不銹鋼焊條—A；堆焊焊條—D；鑄鐵焊條—Z；鎳及鎳合金焊條—Ni；銅及銅合金焊條—T；鋁及鋁合金焊條—L；特殊用途焊條—TSJ422藥皮種類(lèi)（鈣鈦型）抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊條J507藥皮種類(lèi)（低氫型）抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊條14焊接成形工藝設(shè)計(jì)焊縫空間位置3.2常用焊接方法15接頭與坡口基本形式3.2常用焊接方法16焊接工藝圖根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，使用規(guī)定焊縫符號(hào)、畫(huà)法、標(biāo)注等畫(huà)出工藝圖，完整表達(dá)焊接工藝要求。3.2常用焊接方法173.2常用焊接方法③根據(jù)焊接設(shè)備、施工條件和焊接技術(shù)性能焊條的選用原則——保證焊縫和母材具有相同水平的使用性能①根據(jù)母材的化學(xué)成分和力學(xué)性能②根據(jù)焊件的工作條件與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等強(qiáng)度原則同成分原則抗裂性原則抗氣性原則低成本原則18焊接工藝參數(shù)焊條直徑：主要根據(jù)焊件厚度選擇，焊件愈厚，焊條直徑應(yīng)愈大；焊接電流：主要根據(jù)焊條直徑選擇，焊條直徑越大，焊接電流也越大；電弧長(zhǎng)度、焊接速度等：根據(jù)實(shí)際情況掌握。3.2常用焊接方法19埋弧焊以可熔化顆粒狀焊劑作為保護(hù)介質(zhì)，電弧掩蓋在焊劑層下的一種熔化極電弧焊接方法。（埋弧自動(dòng)焊）焊劑：相當(dāng)于藥皮，顆粒狀埋弧：電弧埋在焊劑層下；自動(dòng)：焊接過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行。3.2常用焊接方法20埋弧焊焊接過(guò)程漏斗將焊劑鋪于焊縫位置（40~60mm厚）焊絲在焊劑層下引燃電弧電弧熔化焊絲與工件形成熔池電弧移動(dòng)使前部熔化后部凝固，焊絲不斷送進(jìn)、補(bǔ)給。1-焊件；2-V形坡口；3-墊板；4-焊劑；5-焊劑斗；6-焊絲7-送絲輪；8-導(dǎo)電器；9-電纜；10-焊絲盤(pán)；11-焊劑回收器；12-焊渣；13-焊縫；3.2常用焊接方法21焊接設(shè)備埋弧自動(dòng)焊機(jī)：弧焊電源+控制箱+焊車(chē)3.2常用焊接方法22埋弧焊特點(diǎn)(1)生產(chǎn)率高；(2)焊接質(zhì)量好；(3)節(jié)省焊接材料；(4)自動(dòng)化生產(chǎn)，勞動(dòng)條件好；(5)局限性：只宜平焊，不宜焊薄、短、不規(guī)則焊縫；不宜焊接鋁、鈦等氧化性強(qiáng)的金屬；機(jī)動(dòng)靈活性差。3.2常用焊接方法23埋弧焊應(yīng)用6～60mm的中厚板長(zhǎng)直焊縫和直徑250mm以上的環(huán)焊縫，材料為碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼，以及鎳、銅合金等。3.2常用焊接方法24埋弧焊焊接材料(1)焊劑——與焊條藥皮相似（熔煉焊劑和陶瓷焊劑）(2)焊絲——與焊芯相似3.2常用焊接方法25埋弧焊技術(shù)參數(shù)埋弧焊的形狀表示熔深H，熔寬B，余高a，焊縫成形系數(shù)?（B/H），余高系數(shù)（B/a）和熔合比?=Am/（Am+Ah）。影響因素：焊接電離，影響熔深；電弧電壓，影響熔寬；焊接速度，都有明顯的影響；其他條件：電流種類(lèi)和極性，間隙和坡口，焊絲傾角，工件厚度和傾斜度，焊劑等。3.2常用焊接方法26埋弧焊焊接工藝(1)仔細(xì)準(zhǔn)備坡口并清理，板厚在20~25mm以下的工件可不開(kāi)坡口；但在實(shí)際生產(chǎn)中，板厚在14~22mm應(yīng)開(kāi)Y型坡口，半厚在22~50mm，可開(kāi)雙Y型坡口或U型坡口；(2)焊件間隙均勻、高低平整，要有引弧板和引出板；(3)盡量雙面焊，只能單面焊時(shí)，采用反面襯墊；(4)正確選配焊絲、焊劑及焊接參數(shù)。3.2常用焊接方法27氣體保護(hù)焊惰性氣體保護(hù)焊（氬弧焊）鎢極氬弧焊（TIG焊）；熔化極氬弧焊（MIG焊）CO2氣體保護(hù)焊3.2常用焊接方法28氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)用外加氣體保護(hù)電弧與焊接區(qū)的焊接方法。明弧，全方位焊接，焊后無(wú)熔渣，適于機(jī)械化、自動(dòng)化。熱影響區(qū)小，焊件變形小，尤其適于薄板焊接?？珊覆牧蠌V泛（各種鋼鐵材料、非鐵金屬）。3.2常用焊接方法29氬弧焊的特點(diǎn)用惰性氣體——?dú)鍤猓ˋr）作保護(hù)氣體保護(hù)作用好，金屬飛濺小，焊接質(zhì)量高；設(shè)備復(fù)雜，氬氣成本高；用于鋁合金等非鐵金屬和合金鋼、不銹耐熱鋼等的焊接。3.2常用焊接方法30鎢極氬弧焊（TIG焊）采用鎢合金（鎢鈰、鎢釷）制造棒狀電極，焊接過(guò)程中，鎢極只產(chǎn)生電弧，自身不熔化。焊絲通過(guò)送絲機(jī)構(gòu)送入電弧區(qū)，熔化、焊接。氬氣不斷從噴嘴排出，保護(hù)焊接區(qū)。焊鋼、鈦、銅用直流正接，焊鋁、鎂用交流。用于0.5～6mm薄板焊接。3.2常用焊接方法31熔化極氬弧焊（MIG焊）焊絲作為電極，焊接過(guò)程中，焊絲與工件之間產(chǎn)生電弧，焊絲自身熔化，形成熔池，實(shí)現(xiàn)焊接。送絲機(jī)構(gòu)不斷將焊絲送入、補(bǔ)給，保證電弧長(zhǎng)度。焊接時(shí)均采用直流反接，可焊接25mm以下厚度工件。對(duì)鋁、鎂、鈦及其合金焊接十分有利。鎢極脈沖氬弧焊，調(diào)節(jié)和控制脈沖電流、基值電流、兩電流持續(xù)時(shí)間，準(zhǔn)確改變和控制焊接能量，從而控制焊縫尺寸和質(zhì)量。3.2常用焊接方法32CO2氣體保護(hù)焊采用CO2氣體作為電弧介質(zhì)，保護(hù)熔滴、熔池和高溫焊縫的電弧焊。焊接過(guò)程類(lèi)似于氬弧焊。CO2氣體高溫下會(huì)分解，產(chǎn)生O-2離子，具有氧化性；容易產(chǎn)生氣孔。3.2常用焊接方法33CO2氣體保護(hù)焊特點(diǎn)氧化性與冷卻作用強(qiáng)，焊縫力學(xué)性能下降，易形成氣孔，金屬飛濺大。不宜焊接有色金屬和高合金鋼；CO2氣來(lái)源廣、成本低，CO2電弧穿透力強(qiáng)，生產(chǎn)率高，操作性好，質(zhì)量較好，接頭抗裂性好；采用直流反接；主要用于焊接板厚30mm以下的低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，尤其適用于薄板的焊接。3.2常用焊接方法34等離子體弧焊接與切割等離子弧(具有壓縮效應(yīng)的TIG焊)經(jīng)壓縮的能量密度大、弧柱氣體完全電離的電弧，溫度高達(dá)30000K，采用鎢電極，氬氣保護(hù)。等離子弧的產(chǎn)生：噴嘴的機(jī)械壓縮；通入冷氣流（氬氣）的熱壓縮；載流導(dǎo)體電磁收縮效應(yīng)。焊接時(shí)，等離子氣體是Ar，保護(hù)氣體Ar；切割時(shí)，等離子氣體富氮的氮?dú)浠旌蠚怏w無(wú)保護(hù)性氣體。3.2常用焊接方法35等離子弧焊分類(lèi)穿透法與熔透法。大電流等離子弧焊焊接電流30A以上，形成通透的小孔。微束等離子弧焊焊接電流30A以下，形成微小等離子束流。焊接金屬薄箔。3.2常用焊接方法36等離子弧焊接用等離子弧焊接，不加填充金屬(1)弧柱溫高、挺度好，生產(chǎn)率高，＜12mm鋼板無(wú)坡口與間隙、單面焊、雙面成形；(圖1)(2)熱影響區(qū)小，變形小，質(zhì)量高；(3)微等離子弧焊金屬箔，最小厚度0.025mm；(圖2)(4)設(shè)備復(fù)雜、昂貴、成本高；(5)用于Mo、W、Cr、Ti及其合金、耐熱鋼、不銹鋼，合金鋼等，及質(zhì)量要求高的一般鋼和有色合金。（圖3）3.2常用焊接方法37圖13.2常用焊接方法圖2圖338等離子弧切割用等離子弧切割，速度快，生產(chǎn)率高，切口狹窄，邊緣光滑平整，變形小。主要用于難以氣割的不銹鋼、非鐵合金、鑄鐵等金屬材料及非金屬材料，也可用于碳鋼和低合金鋼。3.2常用焊接方法391.非電弧熔焊氣焊與氣割電子束焊激光焊電渣焊2.壓焊電阻焊摩擦焊3.釬焊3.2常用焊接方法401.非電弧熔焊氣焊與氣割氣焊——用氣體（氧-乙炔）火焰進(jìn)行熔焊，焊絲作填充金屬，用氣焊熔劑保護(hù)熔池，去除氧化物等.焊接熱影響區(qū)寬，變形大，質(zhì)量差，應(yīng)用少，用于無(wú)電源和野外場(chǎng)合。焊接0.5～3mm碳鋼薄板、鋁、黃銅等，及鑄鐵補(bǔ)焊。3.2常用焊接方法41氣割——用氣體（氧-乙炔）火焰進(jìn)行燃燒切割。割縫較大，毛糙不平。只能用于低碳鋼、中碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，不能用于鑄鐵、不銹鋼和銅、鋁及其合金。3.2常用焊接方法42電子束焊利用經(jīng)聚焦的高速電子束（高能量密度）在真空下熔焊真空焊接，保護(hù)作用好，接頭強(qiáng)度高焊速快，焊縫窄而深，熱影響區(qū)小，焊接變形極小接頭無(wú)坡口、間隙與填充金屬，焊縫光滑整潔適應(yīng)性強(qiáng)，可焊0.05mm薄件，也可進(jìn)行深穿入成形焊接適合焊接難熔、活性大的金屬設(shè)備復(fù)雜，成本高，焊件尺寸受真空室限制，輔助時(shí)間長(zhǎng)3.2常用焊接方法43電子束焊3.2常用焊接方法44激光焊激光聚焦在工件上由光能轉(zhuǎn)為熱能進(jìn)行熔焊，能量密度高。焊速高，光束直徑小，接縫間隙、熱影響區(qū)和變形很?。荒艽┻^(guò)透明材料對(duì)內(nèi)部材料焊接；可焊接各種材料；光束可實(shí)現(xiàn)彎曲傳輸，可達(dá)性好；設(shè)備昂貴，功率較小，焊件厚度受限。

3.2常用焊接方法453.2常用焊接方法46激光焊主要用于電子、儀表的微型器件焊接，及薄壁、細(xì)絲件等焊接?？捎糜谇懈詈痛蚩?，割縫窄而光整。3.2常用焊接方法47電渣焊電流通過(guò)液態(tài)熔渣產(chǎn)生電阻熱進(jìn)行熔焊。3.2常用焊接方法48焊厚件不開(kāi)坡口，留25～35mm間隙一次焊成，生產(chǎn)率高，節(jié)約金屬與工時(shí)；焊縫金屬純凈，熔池保護(hù)嚴(yán)密，停留時(shí)間長(zhǎng)，自下而上結(jié)晶，不易產(chǎn)生氣孔、夾渣等；熔池大，冷卻慢，焊縫及熱影響區(qū)寬，晶粒粗大，接頭力學(xué)性能下降；只能立焊，工件厚度不宜＜30mm。電渣焊特點(diǎn)3.2常用焊接方法49電渣焊主要用于重型機(jī)械，制造40～450mm厚鍛-焊、鑄-焊件，可焊碳鋼、低合金鋼、高合金鋼、有色金屬等.3.2常用焊接方法502.壓焊壓力焊：焊接時(shí)，對(duì)焊接區(qū)施加一定的壓力。施加的壓力：使接頭處局部產(chǎn)生塑性變形，原子通過(guò)擴(kuò)散而結(jié)合。壓力起主要作用。加熱：提高塑性，降低變形抗力，增加原子的活動(dòng)能力和擴(kuò)散速度。還可能使工件局部熔化。3.2常用焊接方法51電阻焊利用電流通過(guò)焊件接觸處產(chǎn)生電阻熱，將該處加熱到塑性或局部熔化狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)電極施加壓力進(jìn)行焊接。不需填充金屬和焊劑可焊異種金屬工作電壓很低，沒(méi)有弧光和有害輻射易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備復(fù)雜，耗電大，接頭形式受限分點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊三類(lèi)為了得到足夠的熱量，需要大電流。Q=I2·R·T3.2常用焊接方法521）點(diǎn)焊利用電阻熱熔化母材，形成焊點(diǎn)。采用柱狀電極，被焊工件上形成單獨(dú)的尺寸不大的焊點(diǎn)。焊點(diǎn)處局部熔化，在壓力作用下結(jié)晶。點(diǎn)焊前，須清除表面氧化物和油污。3.2常用焊接方法53點(diǎn)焊搭接接頭形式：薄板搭接接頭。3.2常用焊接方法54點(diǎn)焊應(yīng)用熔核封閉性好，焊點(diǎn)強(qiáng)度高，表面光滑，工件變形小。用于焊接不要求氣密的厚度小于3mm的低碳鋼、不銹鋼等薄板構(gòu)件，如汽車(chē)駕駛室、車(chē)廂、飛機(jī)等薄板結(jié)構(gòu)。3.2常用焊接方法552）縫焊采用一對(duì)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、斷續(xù)通電的滾輪電極，對(duì)焊件加壓，并通電加熱，滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，形成一條連續(xù)密封焊縫。點(diǎn)焊焊點(diǎn)的連續(xù)疊加——焊縫。采用搭接接頭，表面光滑平整，具較高強(qiáng)度和氣密性。3.2常用焊接方法56縫焊應(yīng)用用于焊接有氣密性要求的厚度小于3mm的薄壁容器，如油箱、管道、小型容器等。3.2常用焊接方法573）對(duì)焊對(duì)接電阻焊。利用電阻熱加熱工件接觸面，施加壓力，使結(jié)合面緊密接觸，塑性變形、再結(jié)晶、原子擴(kuò)散，而連接。a.電阻對(duì)焊b.閃光對(duì)焊3.2常用焊接方法58a.電阻對(duì)焊

接頭處無(wú)熔化，只有塑性變形，外觀光滑。工件端面要求平整清潔，接頭力學(xué)性能較低。用于斷面簡(jiǎn)單、截面積小、強(qiáng)度要求不高的碳鋼、純鋁等桿件對(duì)接。3.2常用焊接方法59電阻對(duì)焊接頭形式：3.2常用焊接方法60b.閃光對(duì)焊接頭處有火花濺出與熔化金屬擠出。端面清理要求不高，接頭力學(xué)性能高，但有毛刺且燒損多。用于重要工件對(duì)接，材料、尺寸適用圍廣。3.2常用焊接方法61閃光對(duì)焊接頭形式：3.2常用焊接方法62摩擦焊利