汽車鈑金維修一體化彩色教程 課件61、車身傳統(tǒng)焊接工藝

車身傳統(tǒng)焊接工藝知識(shí)目標(biāo)：1、

了解焊接的種類和方法；2、

掌握車身焊接采用的方法有哪些；3、

學(xué)會(huì)氧乙炔焊的焊接工藝；4、

掌握手工電弧焊焊接工藝。能力目標(biāo)：結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，能夠正確的進(jìn)行焊接操作。建議學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí)焊接是對(duì)焊件進(jìn)行局部或整體加熱，使焊件產(chǎn)生塑性變形溶化，形成焊件間的原子結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)永久連接的工藝方法。車身組件多由鋼板或型鋼構(gòu)成，常用的焊接方法有氣體保護(hù)焊、電阻點(diǎn)焊、氣焊、手工電弧焊等。但隨著高強(qiáng)度鋼板和鋁合金等金屬在車身板件上的普遍使用，氣焊和手工電弧焊要求要避免使用。焊接具有節(jié)省鋼材、操作簡(jiǎn)單、密封性能好等優(yōu)硬

釬

焊軟

軒

焊擴(kuò)

散

焊超聲波焊高

類

焊對(duì)

焊縫

焊點(diǎn)

焊一、焊接工藝的分類熔

氣

焊

埋

弧

焊氣體保護(hù)焊手工電弧好爆

炸

焊T感摩電激焊焊焊銀銅錫等離子弧焊電子束焊電

弧

焊電

渣

焊壓

焊應(yīng)

焊光

焊阻

焊擦

焊焊

接釬

焊壓焊焊類

焊1、

壓焊焊接過(guò)程中，必須對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法稱為壓焊。常用的壓焊方法有電阻點(diǎn)焊(凸焊、點(diǎn)焊、縫焊)、摩擦焊、超聲波焊等。電阻點(diǎn)焊是車身上應(yīng)用較多的焊接方法。圖6-1-1

壓焊——電阻點(diǎn)焊2、

熔焊焊接過(guò)程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法稱為熔焊。1)氣焊：利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒的火焰所產(chǎn)生的高熱熔化焊件和焊絲而進(jìn)行金屬連接的一種焊接方法。圖6-1-2

熔焊———?dú)夂?)電弧焊：利用電弧放電時(shí)產(chǎn)生的熱量(5000℃)熔化焊條和焊件，從而獲得牢固接頭的焊接過(guò)程。按

照電極是否熔化分為熔化極電弧焊和非熔化極電弧焊圖6-1-3

熔焊——電弧焊常州交通技師學(xué)院

—

徐誕3、

釬焊焊接過(guò)程中，采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法稱為釬焊。圖6-1-4

釬焊4、

常用的焊接方法1)手弧焊：是以外部涂料的焊條作電極和填充金屬,電弧是在焊條的端部和被焊工件表面之間燃燒。涂料在電弧熱作用下一方面產(chǎn)生氣體以保護(hù)電弧，另一方面可以產(chǎn)生熔渣覆蓋在熔池表面，防止熔化金屬與周圍氣體相互作用。熔渣更重要的作用是與熔化金屬產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)或添加合金元素，改善焊縫金屬性能。2)埋弧焊：是以連續(xù)送絲的焊絲作為電極和填充金屬。焊接時(shí)，在焊接區(qū)的上面覆蓋一層顆粒狀焊劑，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲端部和局、部母材熔化形成焊縫。埋弧焊可以采用較大的焊接電流。與手弧焊相比,其焊縫質(zhì)量好，焊接速度高。因此，多用于機(jī)械化焊接。3)鎢極氣體保護(hù)電弧焊：這是一種不熔化極氣體保護(hù)焊，是利用鎢極和工件之間的電弧金屬熔化而形成焊縫。焊接過(guò)程中鎢極不熔化，只起電極的作用。同時(shí)由焊炬的噴嘴送進(jìn)氬氣或氦氣做保護(hù)。還可以根據(jù)需要另外添加金屬。在國(guó)際上簡(jiǎn)稱為TIG

焊。4)熔化極氣體保護(hù)電弧焊：是利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲與工件之間的電弧作熱源，由焊炬噴嘴噴出的氣體保護(hù)焊來(lái)進(jìn)行焊接。通常用的保護(hù)氣體有：氬氣、氦氣、CO?或這些氣體的混合。以氬氣或氦氣為保護(hù)氣體時(shí)稱為熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊，在國(guó)際上簡(jiǎn)稱為MIG;以惰性氣體與氧化性氣體混合味保護(hù)氣體，或以CO?

或O?混合氣為保護(hù)氣體時(shí)，統(tǒng)稱為熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊，在國(guó)際上簡(jiǎn)稱MAG。5)等離子弧焊：也是一種不熔化極電弧焊，是利用電極和工件之間的等離子弧實(shí)現(xiàn)焊接的。所用的電極通常是鎢極。焊接時(shí)可以外加填充金屬，也可以不加填充金屬。6)點(diǎn)焊：使工件處在一定電極壓力作用下并利用電流通過(guò)工件時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱將兩工件之間的接觸表面熔化而實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。通常使用較大的電流。二、

氧乙炔焊接工藝氧乙炔是熔焊的一種形式，將乙炔和氧氣在一個(gè)腔內(nèi)混合，在噴嘴處點(diǎn)燃后作為一種高溫?zé)嵩?3000℃),將焊條和母材熔化，冷卻后母材就熔合在一起了。由于氧乙炔焊接操作要將熱量集中在某一部位，熱量將會(huì)影響周圍的區(qū)域而降低鋼板的強(qiáng)度。因此汽

車制造廠都不贊成使用氧乙炔來(lái)修理車身。但氧乙炔

在車身修理中有其他的作用，如進(jìn)行熱收縮、表面清

潔和切割非結(jié)構(gòu)性零部件等。1、

氧乙炔焊接設(shè)備包括鋼瓶、調(diào)節(jié)器、焊槍、減壓器、回火防止器圖6-1-5

氧乙炔焊接設(shè)備、氣體壓力表、氣瓶及橡膠管等。1)鋼瓶：分別裝有氧氣、乙炔氣體。①氧氣瓶：由無(wú)縫高等級(jí)鋼制成，瓶身為藍(lán)色，使用時(shí)應(yīng)該注意不要將瓶中氧氣全部用完，應(yīng)至少留100kPa以上的氧氣壓力，以于安全、除塵和充氣充足

；②乙炔瓶：用較薄的鋼板焊接而成，瓶身為白色且瓶徑較粗，其工作壓力是14.7MPa。2)調(diào)節(jié)器：將氣瓶輸出的高壓經(jīng)調(diào)節(jié)后輸出恒定的低壓，因此也稱為減壓器。氧氣調(diào)節(jié)器的承受壓力較高，安裝螺紋為右旋；乙炔調(diào)節(jié)器的承受壓力較低，安裝螺紋為左旋。常州交通技師學(xué)院

—

徐誕圖6-1-7

乙炔調(diào)節(jié)器圖6-1-6

氧氣調(diào)節(jié)器3)焊槍：將氣瓶?jī)?nèi)流出的氧氣和乙炔在焊炬體內(nèi)以適當(dāng)?shù)谋壤旌喜a(chǎn)生火焰。這火焰能夠?qū)撊蹐D6-1-8

氧乙炔焊炬化。氧氣壓力表適用于測(cè)量氧氣介質(zhì)的壓力。嚴(yán)禁接觸油脂類物質(zhì)。乙炔壓力表適用于測(cè)量乙炔介質(zhì)的壓力，□主要技術(shù)指標(biāo)●標(biāo)度范圍、精確度等級(jí)01

015.獲壓力0.05

02

1MP?

025型號(hào)名稱標(biāo)度范圍MPa精確度等級(jí)YO-60氧氣壓力表0~0.16至252.5YY-60乙炔壓力表0~0.25;0~4YO-60YY-60氧氣壓力表乙炔壓力表4)氣體壓力表圖6-1-9

氣體壓力表YO-60YY-602、

氧乙炔火焰的類型氧氣炔的火焰作為焊接和切割的熱源，根據(jù)兩種氣體的比例不同，產(chǎn)生不同配比的火焰有著不同的用途?；鹧嬗裳嫘?、內(nèi)焰、外焰組成；火焰有中性焰、碳化焰和氧化焰3種形式。1)中性焰(標(biāo)準(zhǔn)火)氧、乙炔比例為1:1(按體積計(jì)算),焰心呈尖錐形,白色而明亮，輪廓清楚。焰心溫度較低，

一般為800--1200℃。內(nèi)焰呈藍(lán)白色，內(nèi)焰處在焰心前2--4mm

部位，燃燒最激烈，溫度較高，可達(dá)3000--

3200℃。這個(gè)區(qū)域最合適焊接。中性焰在燃燒時(shí)生成的一氧化碳及氫氣，能與金屬中的氧作用使熔池中的氧化鐵還原，焊縫質(zhì)量比較優(yōu)良。

圖6-1-10

中性焰2)碳化焰(還原焰)碳化焰的氧氣少于乙炔的含量，焰心較長(zhǎng)，呈藍(lán)白色。內(nèi)焰呈淡藍(lán)色，它的長(zhǎng)度與碳化焰內(nèi)乙炔的含

量有關(guān)。外焰帶有橘紅色。碳化焰3層火焰之間沒(méi)有

明顯輪廓。碳化焰的最高溫度為2700~3000℃。圖6-1-11

碳化焰3)氧化焰氧氣多于乙炔的含量，整個(gè)火焰具有氧化性，焰心短而尖，內(nèi)焰很短，幾乎看不到，外焰呈藍(lán)色，火焰挺

直，燃燒時(shí)發(fā)出急劇的“嘶嘶”聲。氧化焰的比例較大

,則整個(gè)火焰就越短，噪聲也就越大。氧化焰的最高溫度可達(dá)3100--3400℃左右。過(guò)多的氧和鐵發(fā)生作用生成氧化鐵，使鋼的性質(zhì)變

壞、脆化，熔池的沸騰現(xiàn)象也比較嚴(yán)重。

一般材料的焊接，絕不能采用氧化焰。但

可用于焊接黃銅和錫青銅。氣割時(shí)，通常使用氧化焰。圖6-1-12

氧化焰圖6-1-13

氧乙炔火焰的三種形式中

性

焰碳

化

焰氧

化

焰焰

心

內(nèi)

焰

外

焰(b)(c)(a)3、

火焰的點(diǎn)燃、調(diào)整和熄滅1)火焰的點(diǎn)燃和調(diào)整首先分別將氧氣和乙炔調(diào)節(jié)器調(diào)到適當(dāng)?shù)膲毫?。將乙炔調(diào)節(jié)閥旋轉(zhuǎn)1/2圈，點(diǎn)火，進(jìn)而繼續(xù)開(kāi)大乙炔

閥使之出現(xiàn)紅花色的火焰。緩緩打開(kāi)氧氣調(diào)節(jié)閥，使火焰變藍(lán)直至獲得清晰鮮明的亮白色火焰為止，得到中性焰。在中性焰基礎(chǔ)

上進(jìn)行調(diào)節(jié)，可分別獲得碳化焰和氧化焰。2)火焰的熄滅首先關(guān)閉乙炔調(diào)節(jié)閥，然后再關(guān)閉氧氣調(diào)節(jié)閥。在氧乙炔焊的焊接中，焊炬可朝向焊縫或背向焊縫操作，稱為正向焊接和逆向焊接，在這兩種操作中焊炬和焊條的角度要有所調(diào)整。圖6-1-14

氧乙炔焊接的操作逆向焊接焊炬三、

手工電弧焊焊接工藝什么是電弧

兩電極之間的氣體介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。其實(shí)質(zhì)是一種局部氣體到電現(xiàn)象。電弧放電的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高熱和強(qiáng)光。這就是電弧的光、熱特性。1、

手工電弧焊機(jī)的組成手工電弧焊由焊機(jī)、電源、連接導(dǎo)線、焊炬、搭圖6-1-15

手工電弧焊機(jī)鐵塊、焊條等組成。2、

手工電弧焊工作原理手工電弧焊是利用電弧放電時(shí)所產(chǎn)生的熱量作為熱源，加熱、熔化焊條和焊件并使之相融合，形成牢

固接頭的焊接過(guò)程。圖6-1-16

手工電弧焊操作過(guò)程3、

手工電弧焊的特點(diǎn)1)設(shè)備簡(jiǎn)單通用，可用成本較低的交流或直流焊接電源；2)靈活方便，幾乎可用于焊接各種位置、各種厚度和形狀的焊件；3)焊條品種齊全，可供焊接不同鋼材時(shí)選用；4)焊接質(zhì)量主要決定于焊工的熟練程度和焊條的質(zhì)量。5)焊接效率低。6)采用氣-渣聯(lián)合保護(hù)。焊條藥皮組成物質(zhì)中的造氣劑，分解產(chǎn)生的氣體能隔離空氣，保護(hù)熔池的后半部及凝固后并處于高溫的焊縫。7)焊接時(shí)，焊工必須采取必要的防護(hù)措施。酸

性

焊

條

特

性堿

性

焊

條

特

性對(duì)水、鐵銹產(chǎn)生氣孔的敏感性不大，焊條在

使用前需經(jīng)150~200℃烘焙1h對(duì)水、鐵銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊條在

使用前需經(jīng)300~350℃烘焙1~2h電弧穩(wěn)定，可用交流或直流施焊由于藥皮中含有氟化物，惡化電弧穩(wěn)定性，須用直流施焊。只有當(dāng)藥皮中加入穩(wěn)弧劑后，才可用交直流施焊焊接電流大焊接電流較同規(guī)格的酸性焊條約小10%可長(zhǎng)弧操作須短弧操作，否則易產(chǎn)生氣孔合金元素過(guò)度效果差合金元素過(guò)度效果好熔渣呈玻璃狀，脫渣較方便熔渣呈結(jié)晶狀，脫渣不及酸性焊條好焊縫的常溫、低溫沖擊韌度值一般焊縫的常溫、低溫沖擊韌度值較高熔深較淺，焊縫成型較好熔深較深，焊縫成型較好，但容易堆高焊縫的抗裂性能較差焊縫的抗裂性能較好焊縫的含氫量高，影響塑性焊縫的含氫量低焊接時(shí)煙塵較少焊接時(shí)煙塵較多4、

焊條的選用根據(jù)需要焊接的板件材質(zhì)來(lái)選擇焊條的種類，酸性焊條和堿性焊條的特性對(duì)比表如下：表6-1-1

酸性焊條和堿性焊條的特性表6-1-2

焊條直徑與焊件厚度適應(yīng)關(guān)系平焊時(shí)可以將焊接電流調(diào)大一些。堿性焊條使用的焊接電流要比酸性焊條小，否則焊縫中容易產(chǎn)生氣孔。5、

焊接電流的調(diào)節(jié)焊接電流的調(diào)節(jié)根據(jù)焊條的直徑來(lái)選擇。厚

度≤1.5234~56~12≥12直徑/mm1.53.23.2~43.2~44~54~66、

焊接電壓的調(diào)節(jié)電弧電壓主要取決于電弧的長(zhǎng)度。電弧長(zhǎng)，則電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低。在焊接過(guò)程中，電弧并不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)力求使用短弧為好。堿性焊條的弧長(zhǎng)應(yīng)較酸性焊條短些；立、仰焊時(shí)應(yīng)逼平焊時(shí)短些。7、

焊接速度焊接過(guò)程中，焊接速度要適中，又要均勻。既要保證不被燒穿，又要保證焊縫質(zhì)量。在保證焊縫質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量采用大直徑的焊條和大的焊接電流，適當(dāng)加快焊接速度，以便提高生產(chǎn)效率。8、

手工電弧焊的基本操作方法1

)

引

弧產(chǎn)生焊接電弧時(shí)應(yīng)先進(jìn)行引弧。手工電弧焊的引弧方法采用用碰擊引弧法和劃擦引弧法。圖6-1-17

手工電弧焊的引弧方法引弧時(shí)，焊條末端(焊芯金屬)與工件接觸而發(fā)生短路，由于接觸面實(shí)質(zhì)上只是某些點(diǎn)的接觸，因此強(qiáng)大的短路電流通過(guò)這些接觸點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生了大量的電阻熱，使焊條與工件的接觸部分因溫度急劇升高而熔化。當(dāng)焊條稍抬起后，焊條與工件兩電極間的空氣便于工件在高溫、電場(chǎng)的作用下發(fā)生劇烈電離，從而產(chǎn)生焊接電弧。操作要領(lǐng)①焊條要迅速提起，否則會(huì)粘在焊件(粘條)。若產(chǎn)生粘條，可將焊條左右擺動(dòng)，然后立即拉開(kāi)；②焊條不能提起太高，否則會(huì)滅弧；③若焊條劃擦焊件時(shí)不起弧，可將焊條在焊件上重敲幾下，清除焊條端部的藥皮后，即可起弧。焊接電弧的燃燒是否穩(wěn)定，對(duì)焊接質(zhì)量影響很大，焊接電弧的不穩(wěn)定會(huì)造成焊縫質(zhì)量低劣。影響焊接電弧穩(wěn)定性的因素主要有焊接電源的種類和極性、焊條藥皮、焊接工藝參數(shù)、焊道表面清潔度、焊條的烘焙及焊工操作技術(shù)的熟練程度等。C

)NMMNd)

f)圖6-1-18

焊條的運(yùn)條方式a)直線型運(yùn)條法

b)直線往復(fù)運(yùn)條法c)

鋸齒形運(yùn)條法

d)月牙形運(yùn)條法e)三角形運(yùn)條法

f)

環(huán)形運(yùn)條法2)運(yùn)條起弧后，按照焊縫的狀況操作焊條的方式稱為運(yùn)b)WWMa)x

Z.

S

ZKRKRRRRKKT條。e)操作要領(lǐng)①焊條與工件應(yīng)保持一定的位置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，焊條與焊件的夾角為70°~80°,并不斷向熔池送進(jìn)，同時(shí)沿焊縫均勻橫向擺動(dòng)和向前移動(dòng)。②焊接電弧過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成電弧不穩(wěn)定，飛濺多，熔深淺，易產(chǎn)生氣孔，而且焊波也不平整，焊條向下移動(dòng)的同時(shí)必須向焊縫末端作直線形的軌跡運(yùn)動(dòng)，以保證焊縫金屬的一定高度和寬度。③焊速慢，熔池則大，焊縫則寬(薄件要焊穿),而焊速快，熔池則小，焊縫窄(厚件強(qiáng)度差),如焊速太快，工件沒(méi)有熔化則不能形成正常熔池，焊縫間斷，焊速快慢不均，造成熔池有大有小，焊縫寬窄不一致，使質(zhì)量下降，所以，在確定好焊接規(guī)范后，操作時(shí)抓住正常熔池的形成，就能焊出均勻平整的焊縫。3)焊縫的連接和收尾焊接較長(zhǎng)的焊縫時(shí)，需要幾跟焊條才能完成焊縫的焊接，為了獲得均勻、連續(xù)的焊縫，在每根焊條或焊縫的結(jié)尾處，應(yīng)做一個(gè)收尾動(dòng)作。常用的收尾方法有：劃圈法和反復(fù)斷弧發(fā)。劃圈法：對(duì)于較厚的板件應(yīng)采用劃圈法收尾。在焊縫結(jié)尾處，焊條停止向前移動(dòng)，同時(shí)劃圈，直到填滿弧坑時(shí)，再慢慢提起焊條熄弧。反復(fù)斷弧法：對(duì)于較薄板件采用反復(fù)斷弧法收尾。當(dāng)焊條焊到焊縫結(jié)尾處，應(yīng)在較短的時(shí)間內(nèi)，反復(fù)熄滅和點(diǎn)燃電弧數(shù)次，直到填滿弧坑為止。接弧的操作方法：在焊縫的結(jié)尾(弧坑)稍前處(約10mm)

引

弧

，引