第七節(jié)焊接成形工藝

第七節(jié)焊接成形工藝一、焊接基礎(chǔ)二、焊條電弧焊三、氣焊與氣割四、其他焊接方法一、焊接基礎(chǔ)

焊接是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，借助于金屬原子的結(jié)合和擴(kuò)散，使分離的材料牢固地連接成一體的工藝方法。焊接生產(chǎn)的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）與鑄鋼結(jié)構(gòu)件相比，可節(jié)約材料、減輕重量、降低成本；（2）對(duì)一些單件大型零件可以以小拼大，簡(jiǎn)化制造工藝；（3）可修補(bǔ)鑄鍛件的缺陷和局部損壞的零件，經(jīng)濟(jì)意義重大；（4）接頭致密性高，連接性能好；（5）容易產(chǎn)生焊接變形、焊接應(yīng)力及焊接缺陷等。主要焊接方法熔焊壓焊釬焊電弧焊電渣焊氣焊弧焊等離子電阻焊摩擦焊軟釬焊硬釬焊點(diǎn)焊縫焊對(duì)焊自動(dòng)半自動(dòng)焊條電弧焊埋弧焊氣體保護(hù)焊氬弧焊CO2焊錫焊銅焊銀焊熔焊——將兩個(gè)焊件局部連接處加熱至熔化狀態(tài)，并加入填充金屬形成熔池，待其冷卻結(jié)晶后形成牢固接頭的一個(gè)整體的焊接方法。壓焊——將兩個(gè)焊件局部連接處施加壓力（不論加熱與否），使其產(chǎn)生塑性變形，從而焊合成一個(gè)整體的焊接方法。釬焊——利用對(duì)熔點(diǎn)比焊件低的填充金屬釬料的加熱熔化（焊件不熔化），填入接頭間隙并與母材通過(guò)擴(kuò)散接合成一個(gè)整體的焊接方法。二、焊條電弧焊（手工電弧焊）（一）焊接電弧焊鉗焊條電弧熔池焊縫工件工件電焊機(jī)焊接方向進(jìn)給方向焊條電弧焊——利用焊條和焊件之間產(chǎn)生的電弧熱量熔化金屬的一種焊接方法。

藥皮的作用：①產(chǎn)生CO2氣體覆蓋熔池，防止空氣中的氧、氮、侵入后生成氧化物、氮化物，燒損有益元素，金屬含氧量大大增加，使力學(xué)性能降低；②形成熔渣，使有害物及雜質(zhì)浮于表面容易清除。焊條焊條藥皮熔滴熔池CO2氣體熔渣渣殼焊件焊縫焊接過(guò)程

用交流電焊接時(shí)—極性是交替變化的，兩極的溫度相同，不必考慮正接與反接。陽(yáng)極區(qū)2600℃陰極區(qū)2400℃弧柱區(qū)達(dá)7000℃（二）焊條電弧焊設(shè)備主要設(shè)備——弧焊機(jī)（亦稱(chēng)焊接電源）（細(xì)調(diào)電流）

調(diào)節(jié)手柄接地（粗調(diào)電流）線圈抽頭電源兩極

交流弧焊電源（弧焊變壓器）—簡(jiǎn)單、便宜、噪音小、使用可靠、維護(hù)方便、應(yīng)用很廣，但電弧不夠穩(wěn)定；2、常用弧焊電源的類(lèi)型調(diào)節(jié)手柄（細(xì)調(diào)電流）交流電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)正極抽頭（粗調(diào)電流）

直流弧焊電源（直流弧焊發(fā)電機(jī)）—電弧穩(wěn)定、焊接質(zhì)量好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪音大、價(jià)格高、不易維修、已不再生產(chǎn)，（已由整流式直流發(fā)電機(jī)取代，亦稱(chēng)“弧焊整流器”）。（三）電焊條焊芯藥皮焊條夾持和導(dǎo)電部分焊芯——傳導(dǎo)電源、產(chǎn)生電弧、作填充金屬；焊芯是專(zhuān)門(mén)冶煉的，C、Si較低，S、P極少，目前常用碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯牌號(hào)有H08、H08A、H08MnA，常用直徑有3.2~6mm,長(zhǎng)度有350~450mm；藥皮——穩(wěn)定燃燒、阻隔空氣、添加合金元素、保證焊縫性能；藥皮主要由礦石粉和鐵合金粉等按一定比例配制而成；按藥皮性質(zhì)不同結(jié)構(gòu)鋼又可分為：?酸性焊條（交直流兩用，焊接工藝性能較好，但韌性較差，適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金鋼）；?堿性焊條（脫硫脫磷能力強(qiáng)，焊接接頭中含氫很低，又稱(chēng)低氫焊條，焊縫的抗裂性和力學(xué)性能良好，但工藝性差，一般用直流電，適用于重要結(jié)構(gòu)（鍋爐、壓力容器等）的焊接；（四）焊條電弧焊工藝搭接雙U形對(duì)接角接平頭對(duì)接X(jué)形對(duì)接U形對(duì)接T形接V形對(duì)接（1）接頭形式（2）焊縫空間位置平焊立焊橫焊仰焊三、氣焊與氣割———利用氣體火焰來(lái)熔化母材和填充金屬的焊接方法。（一）氣焊

氣焊設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活方便，不需電源。但火焰溫度較低（最高3150℃），生產(chǎn)率低，工件變形大。一般用于焊接厚度在3mm以下的薄鋼板、銅、鋁等有色金屬及合金，釬焊刀具，鑄鐵焊補(bǔ)。乙炔+氧氣焊嘴工件熔池焊絲焊縫減壓閥氧氣瓶減壓閥乙炔瓶回火防止器焊具膠皮管焊絲焊件加入焊劑（氣焊粉）：去除氧化物，保護(hù)熔池，增加金屬流動(dòng)性，改善焊縫成形。（二）氣割———利用火焰將金屬預(yù)熱到燃燒點(diǎn)后，打開(kāi)壓力氧氣閥，使高溫金屬在純氧中燃燒成熔渣，然后高壓氧將其從切口中吹走，從而分離金屬的方法。切割氧氣管切割氧閥門(mén)乙炔閥門(mén)預(yù)熱氧閥門(mén)混合氣體管割嘴乙炔+氧氣氧氣切口氧化渣乙炔+氧氣預(yù)熱焰預(yù)熱嘴切割嘴氣焊與氣割（4）四、其它焊接方法（一）埋弧焊自動(dòng)送焊絲覆蓋顆粒熔劑熔池體積大熔深大熔劑熔化，熔渣和氣體覆蓋保護(hù)焊縫美觀形成的渣殼平整埋弧焊——在熔劑層的覆蓋下進(jìn)行電弧焊的焊接方法。1.質(zhì)量高無(wú)飛濺，堆層厚,保護(hù)好，焊縫美觀。2.生產(chǎn)率高電流大，不須換焊條。3.省材料

不開(kāi)坡口，焊絲利用率高，熔渣可回收。4.勞動(dòng)條件好

無(wú)弧光，不飛濺，煙霧少。——主要用于平焊；由于電流強(qiáng)度大,不適合焊接厚度小于20mm的薄板.埋弧焊（4）（二）電渣焊引燃電弧熔化焊劑和工件導(dǎo)絲管送焊絲強(qiáng)制成形裝置形成金屬熔池形成渣池冷卻水進(jìn)出管工件電渣焊——利用電流通過(guò)液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱加熱熔化母材與填充金屬（電極）的焊接方法。1、生產(chǎn)率高，成本低：大型厚工件以焊代替鑄鍛，不開(kāi)坡口，省工省時(shí)省料；2、焊縫金屬純凈質(zhì)量高：保護(hù)好，空氣不易進(jìn)入，熔池存在時(shí)間長(zhǎng)；低熔點(diǎn)雜質(zhì)易排出；3、焊接接頭組織粗大，焊后要正火處理；——一般用于板厚40mm以上工件的直縫焊接（直立焊接）。電渣焊（3）（三）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接電源可調(diào)電感焊件焊槍送絲機(jī)構(gòu)氣閥低壓干燥器氣體流量計(jì)氣體減壓閥高壓干燥器預(yù)熱器CO2氣瓶——是以CO2氣體作為保護(hù)氣體，以焊絲作為電極，靠焊絲與焊件之間產(chǎn)生的電弧熔化金屬的焊接方法。1、生產(chǎn)率高，成本低：CO2氣體便宜，成本是埋弧自動(dòng)焊和手弧焊的40%；焊絲自動(dòng)送料，電弧熱量集中，焊接速度快，；2、操作性能好：

CO2氣體保護(hù)焊是明弧，焊接過(guò)程看得清楚，并且焊接靈活，適合全位置焊接；3、焊接質(zhì)量高：

CO2氣體保護(hù)焊焊縫含氫低質(zhì)量高，并且電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熱影響區(qū)小，變形和開(kāi)裂傾向??；4、焊縫成形差，飛濺大，煙霧大，設(shè)備使用維修不便；——一般用于低碳鋼、低級(jí)別普通低合金鋼的薄板的焊接。（四）氬弧焊——是以惰性氣體氬氣作為保護(hù)氣體的焊接方法。送焊絲導(dǎo)電嘴進(jìn)氣噴嘴工件氬氣流熔化極氬弧焊工件導(dǎo)電嘴進(jìn)氣噴嘴鎢極填充焊絲鎢極氬弧焊1、保護(hù)效果好，焊縫成形美觀，質(zhì)量?jī)?yōu)良；2、電弧穩(wěn)定，特別是小電流時(shí)也很穩(wěn)定；3、電弧可見(jiàn)，易于實(shí)現(xiàn)全位置焊接；4、電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熱影響區(qū)小，變形和開(kāi)裂傾向小；5、氬氣價(jià)格較高，因此成本高?！话氵m用于焊接易氧化的有色金屬和合金鋼，如鋁、鈦和不銹鋼的薄板。氣體保護(hù)焊（4）（五）電阻焊——是利用電流通過(guò)焊件時(shí)的電阻熱作為熱源，將焊件加熱到熔化狀態(tài)，然后在壓力作用下形成接頭的焊接方法。點(diǎn)焊縫焊對(duì)焊——點(diǎn)焊適用于焊接各種薄板；縫焊適用于焊接薄形容器和筒體；對(duì)焊適用于焊接棒料、型鋼和管材。電阻焊（2）（六）摩擦焊摩擦焊——是利用兩個(gè)焊件在壓力下進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦熱作為熱源而進(jìn)行焊接的方法。工件卡盤(pán)——一般適用于焊接批量生產(chǎn)的不同材質(zhì)的棒料、管件或?qū)袅?、管件焊在平板上。摩擦焊?）摩擦焊錄象（1’）（七）釬焊——利用對(duì)