《常用焊接方法》PPT課件.ppt

1、第三章常用焊接方法,第一節(jié)焊條電弧焊,手工電弧焊由焊接電源、焊接電纜、焊鉗、焊條、焊件、電弧構(gòu)成回路，焊接時(shí)采用焊條和工件接觸引燃電弧，然后提起焊條并保持一定的距離，在焊接電源提供合適電弧電壓和焊接電流下電弧穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生高溫，焊條和焊件局部被加熱到熔化狀態(tài)。焊條端部熔化的金屬和被熔化的焊件金屬熔合在一起，形成熔池。在焊接中，電弧隨焊條不斷向前移動(dòng)，熔池也隨著移動(dòng)，熔池中的液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶后便形成了焊縫，兩焊件被焊接在一起。,當(dāng)弧長(zhǎng)變化相同時(shí)，陡降特性的弧焊電源的焊接電流變化小，有利于焊接電弧的穩(wěn)定性，因此手工電弧焊要求弧焊電源具有陡降的外特性。,三、常用焊條電弧焊電源簡(jiǎn)介,()3-300

2、型弧焊變壓器,焊接電流的兩種調(diào)節(jié)：.粗調(diào)：改變一、二次側(cè)繞組的接線方法（圖-5）。.細(xì)調(diào)：改變一、二次側(cè)繞組的距離（圖-）。,目前應(yīng)用最廣泛的“動(dòng)鐵式”交流焊機(jī)變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下。它是一個(gè)結(jié)構(gòu)特殊的降壓變壓器，屬于動(dòng)鐵芯漏磁式類(lèi)型。焊機(jī)的空載電壓為6070V。工作電壓為30V，電流調(diào)節(jié)范圍為50450A。鐵芯由兩側(cè)的靜鐵芯5和中間的動(dòng)鐵芯4組成，變壓器的次級(jí)繞組分成兩部分，一部分緊繞在初級(jí)繞組1的外部，另一部分繞在鐵芯的另一側(cè)。前一部分起建立電壓的作用，后一部分相當(dāng)于電感線圈。焊接時(shí)，電感線圈的感抗電壓降使電焊機(jī)獲得較低的工作電壓，這是電焊機(jī)具有陡降外特性的原因。 焊接電流調(diào)節(jié)分為粗調(diào)、細(xì)調(diào)兩

3、檔。電流的細(xì)調(diào)靠移動(dòng)鐵芯4改變變壓器的漏磁來(lái)實(shí)現(xiàn)。向外移動(dòng)鐵芯，磁阻增大，漏磁減小，則電流增大，反之，則電流減少。電流的粗調(diào)靠改變次級(jí)繞組的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,1初級(jí)繞組；2、3次級(jí)繞組；4動(dòng)鐵芯；5靜鐵芯；6接線板,(2)晶閘管弧焊電源。如圖5-7所示，晶閘管弧焊電源主要由三相降壓變壓器，晶閘管整流器，輸出電抗器，觸發(fā)控制電路和電流、電壓反饋電路等組成。 三相工頻網(wǎng)路電壓經(jīng)三相降壓變壓器降壓后變?yōu)閹资牡蛪航涣麟姡缓蠼?jīng)晶閘管整流器整流變?yōu)槊}動(dòng)直流電，再經(jīng)輸出電抗器濾波變?yōu)椴ㄐ屋^平滑的直流電輸出。 觸發(fā)控制電路產(chǎn)生與三相交流電同步的一個(gè)電壓脈沖信號(hào)，然后提供給晶閘管的控制極，使晶閘管導(dǎo)通。并且它

4、接收由電流、電壓反饋電路提供的電流、電壓變化的信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后改變晶閘管導(dǎo)通角，以獲得所需的電源外特性。 由于晶閘管躍起整流作用，又能夠調(diào)節(jié)電源的外特性和控制電源的通斷，從而使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化：可以用較小的觸發(fā)功率信號(hào)來(lái)控制整流器的輸出電流(電壓)，易于控制；利用不同的反饋方式可獲得各種外特性，而且易于進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；采用電子線路進(jìn)行控制，反應(yīng)速度快，與磁放大器式控制的硅弧焊電源相比，其動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度提高了十幾倍；晶閘管弧焊電源空載功率損耗較小，功率因數(shù)較大、效率高；焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定。,(3)逆變弧焊電源。將直流電變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程稱(chēng)為逆變，采用逆變技術(shù)制造的弧焊電源稱(chēng)為逆變弧焊電源，其基本組成和工作原

5、理如圖5-8所示。,四、焊接工藝參數(shù)的選擇,五、焊條電弧堆焊,第二節(jié)氣體保護(hù)電弧焊,以外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧及焊接區(qū)的電弧焊方法，稱(chēng)為氣體保護(hù)焊。在氣體保護(hù)焊焊接時(shí)，保護(hù)氣體從焊槍噴嘴中連續(xù)不斷地噴出，機(jī)械地將空氣與焊接區(qū)隔絕，使電極端部、弧柱區(qū)和熔池金屬處于保護(hù)氣罩內(nèi)，形成局部氣體保護(hù)層，從而保證焊接過(guò)程的穩(wěn)定性，并獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊縫。 氣體保護(hù)焊按電極是否熔化可分為兩種：不熔化極氣體保護(hù)焊和熔化極氣體保護(hù)焊，如圖5-13所示。,不熔化極氣體保護(hù)焊是采用一根不熔化的電極，因電極只起導(dǎo)電作用，通常用金屬鎢作為電極材料(鎢的熔點(diǎn)很高)，因此常稱(chēng)為鎢極氣體保護(hù)焊。 熔化極氣體保護(hù)焊采用一根

6、或多根熔化電極，電極不僅起導(dǎo)電作用，而且作為填充金屬形成焊縫，故常稱(chēng)為焊絲。在焊接過(guò)程中焊絲由送絲機(jī)構(gòu)不斷向熔池送進(jìn)(圖5-13），保證焊接過(guò)程的連續(xù)性。熔化極氣體保護(hù)焊的分類(lèi)如圖5-14所示,鎢極氬弧焊簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)IG焊，它使用熔點(diǎn)很高的純鎢或鎢合金(釷鎢、鈰鎢)作為不熔化電極的氬氣保護(hù)焊，故也稱(chēng)不熔化極氬弧焊。 手工鎢極氬弧焊和自動(dòng)鎢極氬弧焊接時(shí)一般均需另外加入填充焊絲，但有時(shí)在焊接薄件時(shí)不加填充焊絲。為防止鎢極的熔化和燒損，焊接電流不宜過(guò)大。,電極端部的形狀影響電弧的穩(wěn)定性。,第三節(jié)氣焊與氣割,氧與乙炔混合比不同，可得到三種不同性質(zhì)的火焰，即中性焰、碳化焰和氧化焰。 1)中性焰 中性焰是氧與

7、乙炔容積比值為1.1-1.2的混氣氣體燃燒形成的火焰，中性焰燃燒后既無(wú)過(guò)剩的氧，又無(wú)游離的碳。 2)碳化焰 碳化焰是氧與乙炔容積的比值小于1.1時(shí)混合氣燃燒形成的氣體火焰，因?yàn)橐胰灿羞^(guò)剩量所以燃燒不完全。碳化焰中含有游離碳，具有較強(qiáng)的還原作用和一定的滲碳作用。 3)氧化焰 氧化焰是氧與乙快的容積比大于1.2時(shí)，混合氣燃燒形成的氣體火焰。氧化焰中有過(guò)剩的氧?；鹧娴难趸磻?yīng)劇烈，整個(gè)火焰較短，內(nèi)焰和外焰層次不清主要由氧氣、二氧化碳和水蒸汽組成。,一、氣焊,射吸式焊炬的工作原理：打開(kāi)氧氣調(diào)節(jié)閥，氧氣從噴嘴口快速?lài)姵?，并在噴嘴外圍造成?fù)壓(吸力)；再開(kāi)乙炔調(diào)節(jié)閥，乙炔氣就會(huì)聚集在噴嘴外圍，由于氧氣射流

8、負(fù)壓的作用，聚集在噴嘴外圍的乙炔氣很快被氧氣吸出，并按一定的比例與氧氣混合，經(jīng)射吸管、混合氣管從焊嘴噴出。 射吸式焊炬的特點(diǎn)是利用噴嘴的射吸作用使高壓氧氣(0.1-0.4MPa)與壓力較低的乙炔(0.001-0.1MPa)均勻地按一定比例(體積比約為11)混合并以相當(dāng)高的流速?lài)姵?。無(wú)論是低壓乙快，還是中壓乙炔都能保證焊炬的正常工作。,焊嘴的傾斜角度是指焊嘴中心線與焊件平面之間的夾角。焊嘴傾斜角度的大小主要是根據(jù)焊嘴的大小、焊件的厚度、母樹(shù)的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱性、焊接位置等因素綜合決定的。若焊件越厚，導(dǎo)熱性及熔點(diǎn)越高，則應(yīng)采用較大的焊嘴傾斜角，使火焰的熱量集中；相反，則采用較小的傾斜角。 焊嘴的傾斜角度

9、在氣焊過(guò)程中還應(yīng)根據(jù)施焊情況進(jìn)行變化。焊接剛開(kāi)始時(shí)，為了迅速形成熔池，采用焊嘴的傾斜角度為80-90；正常焊接時(shí)，焊嘴傾斜角為30-50。當(dāng)焊接結(jié)束時(shí)，為了更好地填滿(mǎn)弧坑和避免燒穿，防止收尾處過(guò)熱，可將焊嘴傾斜角減小為0-0，并使焊嘴對(duì)準(zhǔn)焊絲或熔池交替加熱。,CO2焊的操作方法按焊槍移動(dòng)方向不同可分為左焊法和右焊法。右焊法加熱集中，熱量可以充分利用，熔池保護(hù)效果好，而且由于電弧的吹力作用，將熔池金屬推向后方，能夠得到外形飽滿(mǎn)的焊縫，但焊接時(shí)不便確定焊接方向，容易焊偏，尤其是對(duì)接接頭。左焊法電弧對(duì)待焊處具有預(yù)熱作用，能得到較大熔深，焊縫成形得到改善。左焊法觀察熔池較困難，但可清楚地觀察待焊部分，

10、不易焊偏所以CO2焊一般都采用左焊法。,二、氣割,割炬又稱(chēng)割刀，是氣割工件的主要工具。割炬的作用是使乙炔與氧氣按一定比例和方式混合，形成具有一定能率和形狀的預(yù)熱火焰，并在預(yù)熱火焰中心噴出較高壓力的切割氧氣流，以便進(jìn)行氣割。割炬的構(gòu)造必須簡(jiǎn)單，質(zhì)量小、使用安全可靠。 氣割是利用可燃?xì)怏w(乙塊、液化石油氣、氫氣等)和氧氣混合燃燒的火焰，將金屬加熱到燃燒點(diǎn)，然后噴射出高速氧氣流，使金屬劇烈燃燒并放出熱量，高速氧氣流吹掉氧化熔渣，使金屬分割開(kāi)來(lái)的方法。,第四節(jié)其它焊接方法,. 埋弧焊 電弧在焊劑層下燃燒，并進(jìn)行焊接的方法叫埋弧焊。它是在手工電弧焊基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高效率的自動(dòng)焊接方法，焊接過(guò)程如圖5

11、-36所示。焊絲送入顆粒狀的焊劑下，與焊件產(chǎn)生電弧，使焊絲和焊件熔化形成熔池，熔池金屬結(jié)品成為焊縫，部分焊劑熔化形成熔渣，并在電弧區(qū)域形成一封閉空間，液態(tài)熔池凝固后成為渣殼，覆蓋在焊縫金屬上面。隨著電弧沿焊接方向移動(dòng)，焊絲不斷地送進(jìn)并熔化，焊劑也不斷地撤在電弧周?chē)?，使電弧埋在焊劑層下燃燒，控制系統(tǒng)保證整個(gè)過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行。,釬焊是一種母材不熔化，靠熔化的釬料或液相把母材連接起來(lái)的方法，釬料與母材界面上可能會(huì)發(fā)生的諸如溶解、浸潤(rùn)、擴(kuò)散、化合之類(lèi)的相互作用。釬料是一種純金屬或合金，其熔點(diǎn)低于母材。合金往往有一個(gè)熔化區(qū)間，即固相線溫度到液相線溫度。釬焊溫度可介于固相線和液相線溫度之間，但大部分釬焊是在比

12、釬料液相線溫度高幾十度情況下進(jìn)行的。一般地，我們把液相線高于900、不用釬劑的釬焊稱(chēng)為高溫釬焊。,2. 釬焊,原理：碳弧氣刨及切割是利用碳棒與工件之間產(chǎn)生的電弧，將金屬局部加熱到熔融狀態(tài)，同時(shí)用壓縮空氣的氣流把熔融金屬吹掉，從而達(dá)到對(duì)金屬進(jìn)行刨削或切割的一種工藝方法，如圖5-39所示。,3.碳弧氣刨,設(shè)備系統(tǒng)：,碳弧氣刨的工藝參數(shù)： (1)電源極性。碳弧氣刨碳鋼和合金鋼時(shí)，采用直流反接。氣刨時(shí)，電弧穩(wěn)定，刨削速度均勻，電弧發(fā)出連續(xù)的刷刷聲，刨槽兩側(cè)寬窄一致，表面光滑照亮。若極性接錯(cuò)，則電弧發(fā)生抖動(dòng)，并發(fā)出斷續(xù)的嘟嘟聲，刨槽兩側(cè)呈現(xiàn)與電弧抖動(dòng)聲相對(duì)應(yīng)的圓弧狀，此時(shí)應(yīng)將極性倒過(guò)來(lái)。 (2)氣刨電流

13、與碳棒直徑。氣刨電流和碳棒直徑成正比，一般可參照下面經(jīng)驗(yàn)選擇電流。,式中 I電流，A；d碳棒直徑，mm。 對(duì)于一定直徑的碳棒，如果電流較小，則電弧不穩(wěn)，且易產(chǎn)生夾碳缺陷；若電流較大，可提高刨削速度，刨槽表面光滑，寬度增大。一般選用較大的電流，易于操作。但電流過(guò)大時(shí)，碳棒燒損較快，甚至碳棒熔化，造成嚴(yán)重滲碳。 碳棒直徑的選擇與鋼板厚度有關(guān)，具體見(jiàn)表3-10。,(3)刨削速度。刨削速度對(duì)刨槽尺寸、表面質(zhì)量和刨削過(guò)程的穩(wěn)定性有一定的影響。刨削速度應(yīng)與電流大小和刨槽深度(或碳棒與工件間的傾角)相匹配；刨削速度太快，易造成碳棒與金屬短路，電弧熄滅，形成夾碳缺陷。一般刨削速度以0.51.2mmin左右為宜。 (4)壓縮空氣的壓力。壓縮空氣的壓力，會(huì)直接影響刨削速度和槽表面質(zhì)量。壓力高，可提高刨削速度和刨槽表面的光滑程度；壓力低，則造成刨槽表面粘渣。一般壓縮空氣的壓力為0.40.6MPa。壓縮空氣所含水分和油分可通過(guò)在壓縮空氣的管路上加過(guò)濾裝置予以限制。 (5)當(dāng)環(huán)境溫度低于5時(shí)，凡常溫需預(yù)熱焊接的鋼種，利用碳弧氣刨清根和修理缺陷時(shí)，也必須預(yù)熱后方可操作。 (6)氣刨后應(yīng)徹底清理槽口，尤其是造成增碳部分應(yīng)徹底清除。如果刨口產(chǎn)生裂紋等缺陷，應(yīng)查找原因消除缺陷。,4.等離