《焊接材料焊接熔渣》課件

焊接材料焊接熔渣焊接熔渣是焊接過程中形成的非金屬夾雜物,它在焊接過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。了解焊接熔渣的成分、特性和作用,對提高焊接質(zhì)量和效率至關(guān)重要。課程目標(biāo)了解焊接材料掌握焊接材料的分類、組成和特性。掌握焊接材料使用技巧學(xué)習(xí)如何正確選擇和使用焊接材料。提高焊接質(zhì)量了解焊接熔渣對焊接質(zhì)量的影響及其控制方法。焊接材料概述焊接材料是焊接作業(yè)中必不可少的基本條件。它們包括焊條、焊絲、焊劑等，是焊接過程中起關(guān)鍵作用的重要材料。正確選用和使用焊接材料,對保證焊接質(zhì)量和焊縫性能至關(guān)重要。焊接材料需要滿足一定的化學(xué)、物理和性能要求,才能適用于不同的焊接工藝和焊接對象。焊接材料的選擇和配匹也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的選擇和搭配。焊接材料分類焊條焊條是一種使用涂層的焊材,可以產(chǎn)生保護(hù)性的焊渣,并且提供一些輔助功能,如穩(wěn)定弧光、改善金屬傳輸?shù)取：附z焊絲是無涂層的焊材,主要用于MIG/MAG焊接以及埋弧焊。它可以提供焊接金屬的基本成分。焊劑焊劑是一種粉狀或顆粒狀的焊材,用于涂覆在焊條或焊絲上,可以產(chǎn)生保護(hù)性的焊渣。它還可以改善金屬傳輸和穩(wěn)定弧光。焊條組成及分類組成焊條由焊芯和焊包兩部分組成。焊芯負(fù)責(zé)提供焊接金屬,焊包可產(chǎn)生保護(hù)焊渣和氣體,從而保護(hù)焊接過程。按結(jié)構(gòu)分類根據(jù)焊芯和焊包的結(jié)構(gòu)和制作方法,焊條分為實(shí)心焊條和藥芯焊條兩大類。按用途分類焊條還可按照焊接工藝和焊接材料的不同,分為碳鋼焊條、合金鋼焊條、不銹鋼焊條等多種類型。焊絲的分類1按成分劃分包括碳鋼焊絲、合金鋼焊絲、不銹鋼焊絲等。不同成分的焊絲具有不同的焊接性能和焊縫性能。2按制造方法劃分包括鋼帶焊絲、鋼絲焊絲等。不同制造方法生產(chǎn)的焊絲在焊接過程中表現(xiàn)各異。3按焊接方法劃分包括CO2氣體保護(hù)焊絲、埋弧焊絲、TIG焊絲等。焊接方法的不同會影響焊絲的適用性。4按包層材料劃分包括裸焊絲、藥芯焊絲等。焊絲的包層材料會影響焊接過程和焊縫質(zhì)量。焊劑的分類按成分分類焊劑可分為無機(jī)型、有機(jī)型和復(fù)合型三大類,不同成分對應(yīng)焊接性能的差異。按包覆方式分類焊劑可分為包芯焊絲、包繞焊條和涂布焊條等,根據(jù)焊劑的包覆形式而定。按焊接方法分類焊劑可分為手工電弧焊用、自動化焊用和特種焊接用等,適用于不同焊接工藝。焊劑的特性1穩(wěn)定性焊劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,在高溫下不易分解,避免產(chǎn)生有害物質(zhì)。2熔融性焊劑應(yīng)具有適宜的熔融溫度,既不能過高影響焊接操作,也不能過低導(dǎo)致不完全熔融。3流動性焊劑在熔融狀態(tài)下應(yīng)具有良好的流動性,有利于熔渣排出和形成光滑焊縫。4回收性焊劑在焊接過程中應(yīng)有足夠的殘留量,便于回收利用,減少浪費(fèi)。焊劑的性能3000高溫焊劑在3000℃高溫下仍能穩(wěn)定工作99.5%純度焊劑成分純度高達(dá)99.5%15N強(qiáng)度焊劑具有15N左右的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)的焊劑不僅應(yīng)該具備高溫穩(wěn)定性,還需要保證組分純度和機(jī)械強(qiáng)度等性能指標(biāo)。這些性能參數(shù)都直接影響焊縫的質(zhì)量和焊接效果。因此,在選用焊劑時(shí)必須注意各項(xiàng)性能指標(biāo)是否滿足要求,以確保焊接作業(yè)順利進(jìn)行。焊劑的選擇1匹配焊件材質(zhì)選擇與焊件材質(zhì)化學(xué)成分相匹配的焊劑，以確保良好的冶金性能。2考慮焊接工藝根據(jù)不同的焊接工藝選擇適當(dāng)?shù)暮竸╊愋停缡止る娀『?、自動焊等?滿足焊縫性能要求選擇能夠提供所需機(jī)械性能、抗腐蝕性等的焊劑，確保焊縫質(zhì)量。焊劑的保護(hù)作用防止氧化和污染焊劑可以在焊接過程中產(chǎn)生保護(hù)性氣體層,隔絕空氣,防止焊接材料被氧化和污染,保護(hù)焊縫質(zhì)量。提高成分控制焊劑熔融后形成的熔渣會覆蓋在焊縫表面,可以控制焊縫金屬的成分和結(jié)構(gòu),提高焊接質(zhì)量。清潔焊縫表面焊劑在熔化時(shí)會產(chǎn)生氣體,可以將焊縫表面上的污染物吹走,清理干凈焊縫。焊縫熔渣的產(chǎn)生焊接電弧產(chǎn)生焊接過程中產(chǎn)生的高溫電弧溶化并融化了焊材和母材,形成熔渣。熔融金屬氧化電弧高溫使焊材和母材表面的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生熔渣。蓋渣劑添加焊條或焊絲中的蓋渣劑在加熱過程中熔化,并參與熔池反應(yīng)形成熔渣。熔滴發(fā)生電弧熔化的金屬在重力作用下從焊料滴落到熔池,引起熔池表面的熔渣產(chǎn)生。熔渣的組成特點(diǎn)主要組成熔渣通常由氧化物、金屬元素和礦渣組成，如SiO2、Al2O3、MnO、CaO等?；瘜W(xué)成分熔渣的化學(xué)成分由焊材配方?jīng)Q定，通常含有熔點(diǎn)較低的氧化物和礦物質(zhì)。理化性質(zhì)熔渣的密度、粘度、表面張力等理化性質(zhì)影響其流動和脫落性能。形態(tài)結(jié)構(gòu)熔渣呈現(xiàn)固體或液體狀態(tài)，并根據(jù)凝固速率形成不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。熔渣的理化性質(zhì)30%主要由氧化物10%含有少量金屬60%大部分為非金屬成分焊接熔渣的主要成分包括氧化物、金屬和非金屬物質(zhì)。其中氧化物占比最高，達(dá)30%左右。金屬成分約占10%，大部分為非金屬成分，占60%。熔渣的成分會影響其理化性質(zhì),從而影響焊接質(zhì)量和焊縫性能。焊接熔渣的結(jié)構(gòu)形態(tài)熔渣在焊接過程中會呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)形態(tài),包括均勻熔合型、晶粒狀型、網(wǎng)狀型和鱗片狀型等。結(jié)構(gòu)形態(tài)的差異反映了熔渣的流動性、凝固速度和組成成分等特點(diǎn)。觀察熔渣的結(jié)構(gòu)形態(tài)可以幫助我們分析焊接過程中的溫度變化、氣體保護(hù)情況以及焊劑選擇等問題,從而對焊接質(zhì)量進(jìn)行有效控制。熔渣的形成過程1熔化焊料及焊劑在高溫下熔化成液體。2反應(yīng)熔融的焊料與焊劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。3浮渣反應(yīng)生成的熔渣浮在熔池表面。4凝固熔渣逐漸凝固冷卻形成焊縫熔渣。焊接過程中,焊料和焊劑在高溫下熔化成液體,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成熔渣。這些熔渣浮在熔池表面,在冷卻凝固過程中形成焊縫上的熔渣。熔渣的形成是一個(gè)多步驟的動態(tài)過程。熔渣的排出機(jī)制1重力焊接過程中產(chǎn)生的熔渣會在重力作用下自動下落2流動性良好的流動性有助于熔渣順利脫離焊縫表面3氣流排出焊接時(shí)產(chǎn)生的氣流有助于將熔渣帶離焊縫4噴射作用噴射金屬熔液有利于推動熔渣脫落熔渣的排出主要依靠重力作用、良好的流動性、氣流攜帶以及噴射金屬熔液等機(jī)制。通過控制這些因素,可以提高熔渣的脫落效率,避免其粘附在焊縫表面。熔渣的清理方法機(jī)械清理使用拋光機(jī)、電動砂輪等工具,機(jī)械去除焊縫表面的熔渣。該方法效率高,但可能會損壞焊縫表面。人工清理使用鐵錘、鑿子等工具,人工敲打清除熔渣。該方法簡單,但勞動強(qiáng)度大,需要工人的專業(yè)技能。水冷清理在焊接過程中噴灑水strea可以幫助熔渣迅速凝固并脫落。該方法易操作,能有效降低熱失真和氧化。提高熔渣流動性的關(guān)鍵步驟1選用適當(dāng)?shù)暮竸┻x擇含氧化物和堿性成分比例合理的焊劑,可以提高熔渣的流動性。2控制焊接電流適當(dāng)提高焊接電流可以增加熔池溫度,從而降低熔渣的黏度。3加熱預(yù)處理在焊接前對工件進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱,可以提高熔渣的流動性,改善成形。如何控制熔渣的凝固時(shí)間調(diào)整焊材成分選擇具有適當(dāng)熔點(diǎn)和粘度的焊材成分,可以控制熔渣的凝固速度。優(yōu)化焊接參數(shù)通過調(diào)整電流、電壓和焊速等焊接參數(shù),可以影響熔渣的溫度和流動性。改善焊劑特性選擇適當(dāng)?shù)暮竸┓N類和用量,可以調(diào)節(jié)熔渣的凝固時(shí)間和凝固狀態(tài)?？刂评鋮s速度通過調(diào)整焊接后的冷卻速度,可以影響熔渣的結(jié)晶過程和凝固時(shí)間。如何提高熔渣的脫落性1熔渣流動性調(diào)節(jié)焊劑成分和參數(shù)2熔渣粘稠度降低熔渣粘度和表面張力3熔渣冷卻速度調(diào)整焊接電流和電壓要提高熔渣的脫落性,首先要確保熔渣具有良好的流動性,可以通過調(diào)節(jié)焊劑成分和焊接參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。其次要降低熔渣的粘稠度和表面張力,提高其流動性和易脫落性。同時(shí)還要控制熔渣的冷卻速度,合理調(diào)整焊接電流和電壓,使熔渣盡快凝固并從焊縫中脫落。如何防止熔渣缺陷1控制熔渣的流動性提高熔渣的流動性有助于防止堆積和遺留。2加強(qiáng)熔渣的脫落性良好的脫落性能使熔渣能順利從焊縫上滾落。3調(diào)整熔渣的凝固時(shí)間合理控制凝固速度可避免熔渣夾帶和附著在焊縫上。防止熔渣缺陷的關(guān)鍵在于提高熔渣的流動性和脫落性,并合理調(diào)整其凝固時(shí)間。這需要通過優(yōu)化焊接參數(shù)和焊劑成分來實(shí)現(xiàn)。只有熔渣能順利從焊縫上滾落,才能最大限度地避免各種缺陷。提高熔渣的耐熱性1選用耐高溫材料選用氧化鋁、二氧化硅等耐熱性強(qiáng)的成分可以提高熔渣的耐熱性能。2調(diào)整成分配比通過調(diào)整熔渣中堿性氧化物和酸性氧化物的比例,可以提高其耐熱性。3控制結(jié)構(gòu)形態(tài)促進(jìn)熔渣結(jié)構(gòu)致密化和結(jié)晶化,可以提高其在高溫下的穩(wěn)定性。熔渣的環(huán)境影響空氣污染焊接過程中產(chǎn)生的熔渣可能包含有毒物質(zhì),如重金屬等,如果不當(dāng)處理會排入大氣,污染環(huán)境。水源污染熔渣如果未妥善處理,可能流入水體,影響水質(zhì),對水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。土壤污染掉落的焊渣如果含有重金屬,可能滲入土壤,造成土壤污染,影響植物和微生物。安全隱患散落的熔渣可能造成工人絆倒,甚至燙傷,威脅到作業(yè)現(xiàn)場的安全。熔渣對焊接質(zhì)量的影響焊縫外觀熔渣的形狀、顏色和厚度會直接影響焊縫的外觀。合理控制熔渣性能可以提高焊縫的整潔性和美觀度。焊縫強(qiáng)度熔渣含量過高或分布不均勻會導(dǎo)致焊縫存在氣孔和夾渣缺陷,影響焊縫的力學(xué)性能。焊縫成形熔渣的流動性和凝固速度會對焊縫的寬度、高度和成形度產(chǎn)生影響,影響焊縫的幾何尺寸。焊接效率高流動性和易脫落的熔渣可以提高焊接效率,減少后期的清理工作。熔渣對焊縫性能的影響1強(qiáng)度和韌性高質(zhì)量的熔渣可以提高焊縫的機(jī)械強(qiáng)度和塑性,從而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力。2耐熱性和耐腐蝕性合適的熔渣組成和結(jié)構(gòu)可以改善焊縫的耐熱性和耐腐蝕性,提高焊接件的使用壽命。3抗裂性良好的熔渣特性可以減少焊縫熱裂和冷裂的風(fēng)險(xiǎn),確保焊縫質(zhì)量。4外觀質(zhì)量合理的熔渣性能有助于形成光潔均勻的焊縫表面,提升焊件的美觀度。熔渣與焊縫外觀的關(guān)系焊縫外觀與熔渣良好的焊縫外觀取決于熔渣的流動性和脫落性。流動性好的熔渣可以形成平整美觀的焊縫表面，而脫落性強(qiáng)可以避免熔渣殘留影響焊縫外觀。熔渣殘留對焊縫外觀的影響如果熔渣流動性差或脫落性差,會導(dǎo)致焊縫表面凹凸不平、焊渣附著等缺陷,嚴(yán)重影響焊縫美觀。焊縫外觀質(zhì)量指標(biāo)良好的焊縫外觀應(yīng)該光潔平整、無飛濺物、焊渣脫落干凈、色澤均勻。這需要選用合適的焊接材料并控制焊接工藝參數(shù)。影響熔渣性能的因素化學(xué)成分熔渣的化學(xué)成分直接影響其熔點(diǎn)、流動性、粘滯性等物理性能。成分的變化會導(dǎo)致熔渣性能的改變。溫度熔渣在高溫條件下會發(fā)生熔融、化學(xué)反應(yīng)和氣化等變化,溫度的升高會提高熔渣的流動性。環(huán)境氛圍熔渣與周圍空氣、焊接護(hù)氣的反應(yīng)會影響其組成和性能。氧化性、還原性等環(huán)境條件很重要。焊接工藝焊接電極的運(yùn)動軌跡、焊接速度等工藝參數(shù)會影響熔渣的生成、流動和擠出。熔渣的檢測方法外觀檢測觀察焊縫表面熔渣的顏色、形狀、厚度等,可判斷其性質(zhì)和質(zhì)量?；瘜W(xué)分析對熔渣進(jìn)行化學(xué)成分分析,準(zhǔn)確掌握其化學(xué)特性。物理測試通過硬度、導(dǎo)電性等物理性能測試,評估熔渣的保護(hù)性能。顯微分析利用顯微鏡觀察熔渣的微觀結(jié)構(gòu),了解其內(nèi)部組成。熔渣分析的應(yīng)用質(zhì)量管理熔渣分析可以評估焊接質(zhì)量,識別焊縫缺陷并及時(shí)糾正,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。工藝優(yōu)化通過分析熔渣成分和形態(tài),可以優(yōu)化焊機(jī)設(shè)置、焊材選擇和焊接參數(shù),不斷改進(jìn)焊接工藝。成本控制合理的熔渣管理有助于減少焊材消耗,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)競爭力。環(huán)境保護(hù)熔渣分析還可以評估焊接工藝對環(huán)境的影響,制定相應(yīng)的污染防治措施。熔渣管理的重要性1質(zhì)量控制對熔渣進(jìn)行有效管理可以確保焊接質(zhì)