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1、成形工藝基礎焊接11 1 1、焊接的實質、焊接的實質 焊接是通過加熱或加壓，或者兩者并用，焊接是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達到結合的一種并且用或不用填充材料，使工件達到結合的一種方法。方法。 焊件可以是金屬材料，也可以是非金屬材焊件可以是金屬材料，也可以是非金屬材料，如塑料、玻璃等。料，如塑料、玻璃等。 焊接的焊接的本質是使焊件達到原子間的結合本質是使焊件達到原子間的結合。成形工藝基礎焊接12 2 2、特點：、特點： （1 1）與鉚接相比）與鉚接相比, ,工藝簡單省金屬工藝簡單省金屬, ,密封性好密封性好； （2 2）性能可靠質量保性能可靠質量保, ,焊接接頭力
2、學性能高、較高焊接接頭力學性能高、較高的強度，承載能力能可以達到與工件材質相等的水平。的強度，承載能力能可以達到與工件材質相等的水平。 （3 3）易于控制效率高易于控制效率高, ,易于機械化、自動化易于機械化、自動化 。 （4 4）由小拼大異材焊由小拼大異材焊, ,并能將不同材質連接成整體，并能將不同材質連接成整體，制造雙金屬結構等。制造雙金屬結構等。 焊接技術至焊接技術至9999年底已有年底已有9595種焊接方法。種焊接方法。 成形工藝基礎焊接133 3、焊接的種類、焊接的種類: :(1)(1)熔化焊熔化焊: :將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接
3、方法. .電弧焊電弧焊, ,氣焊氣焊, ,電渣焊電渣焊, ,等離子弧焊等離子弧焊, , 激光焊等激光焊等. .(2)(2)壓力焊壓力焊: :(3)(3)釬焊釬焊: :通過加壓和加熱的綜合作用通過加壓和加熱的綜合作用, ,以實現金屬接合的焊接方法以實現金屬接合的焊接方法. . 以熔點低于被焊金屬熔點的焊料填充接頭形成焊縫的焊以熔點低于被焊金屬熔點的焊料填充接頭形成焊縫的焊接方法接方法. .電阻焊電阻焊, ,摩擦焊摩擦焊, ,爆炸焊等爆炸焊等. .成形工藝基礎焊接14 1、焊接電弧、焊接電弧 電弧的實質是電極與工件之間的電弧的實質是電極與工件之間的氣體介質產生氣體介質產生強烈持久的放電現象強烈持久
4、的放電現象，氣體放電的一種特殊，氣體放電的一種特殊形式形式.成形工藝基礎焊接15 電弧放電過程是將電能轉換成熱能，伴有電弧放電過程是將電能轉換成熱能，伴有 電弧的構造根據其物理特征電弧的構造根據其物理特征, ,沿長度方向分為：沿長度方向分為： 陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分三部分 由于陰極區(qū)發(fā)射電子要消耗一定的能量，而由于陰極區(qū)發(fā)射電子要消耗一定的能量，而陽極區(qū)不發(fā)射電子，不消耗發(fā)射電子所需的能量陽極區(qū)不發(fā)射電子，不消耗發(fā)射電子所需的能量 成形工藝基礎焊接16 陰極溫度約為陰極溫度約為2400K2400K， 陽極約為陽極約為2600K2600K， 弧柱中心弧柱中心50005
5、0008000 K8000 K。 正接法和反接法正接法和反接法 采用直流電焊接時，當焊機的正極與焊件相采用直流電焊接時，當焊機的正極與焊件相接，負極與焊條相接時，稱為接，負極與焊條相接時，稱為正接法或正極性正接法或正極性； 反之，當焊機的負極與焊件相接，正極與焊反之，當焊機的負極與焊件相接，正極與焊條相接時，條相接時，稱為稱為反接法或反極性反接法或反極性。成形工藝基礎焊接17 陰極區(qū)的溫度小，陰極區(qū)的溫度小，焊接厚鋼板時，應采用正焊接厚鋼板時，應采用正接法，熔深大接法，熔深大； 焊接薄板時應采用反接法。焊接薄板時應采用反接法。 使用低氫型焊條使用低氫型焊條(E5015)(E5015)時時, ,
6、都應反接法都應反接法, ,以保以保證電弧燃燒穩(wěn)定證電弧燃燒穩(wěn)定, ,減少飛濺現象和降低氣孔傾向減少飛濺現象和降低氣孔傾向. . 2 2、焊接電源、焊接電源 具有陡降的外特性具有陡降的外特性 空載電壓空載電壓 ：(50(5090V)90V)高些，利引弧，不安全。高些，利引弧，不安全。 電弧電壓：電弧電壓： 161635V35V間間 成形工藝基礎焊接18常用焊接電源的類型（手工電弧焊）常用焊接電源的類型（手工電弧焊） 交流弧焊機：具有陡降外特性的漏磁降壓變壓交流弧焊機：具有陡降外特性的漏磁降壓變壓器，將工業(yè)電壓降至空載電壓，同時能提供很大的器，將工業(yè)電壓降至空載電壓，同時能提供很大的便于調節(jié)的焊接
7、電流。便于調節(jié)的焊接電流。 結構簡單，噪聲小，價廉。結構簡單，噪聲小，價廉。 直流弧焊機：直流發(fā)電機、弧焊整流器。直流弧焊機：直流發(fā)電機、弧焊整流器。 電弧穩(wěn)定，能適應各種焊條，接頭質量高。但電弧穩(wěn)定，能適應各種焊條，接頭質量高。但結構復雜，價格高，噪聲大。結構復雜，價格高，噪聲大。 交直流兩用弧焊機交直流兩用弧焊機 成形工藝基礎焊接19 9.1.2 9.1.2 焊接冶金過程焊接冶金過程 1. 1.焊接冶金過程特點：焊接冶金過程特點： 1)1)熔池小，時間短，反應不充分；熔池小，時間短，反應不充分； 2)2)溫度高，元素燒損多。溫度高，元素燒損多。 2. 2.為保證焊縫質量，焊接中應：為保證焊
8、縫質量，焊接中應： 1)1)渣渣( (氣氣) )保護；減少危害保護；減少危害 2)2)摻加合元，摻加合元， 調節(jié)性能。調節(jié)性能。成形工藝基礎焊接110 1 1、焊接工件上溫度的變化與分布、焊接工件上溫度的變化與分布 焊接過程中工件焊縫周圍相當于進行了一次焊接過程中工件焊縫周圍相當于進行了一次不同規(guī)范的熱不同規(guī)范的熱處理處理。 2 2、焊接接頭的組織與性能、焊接接頭的組織與性能 （1 1）焊縫）焊縫 （熔敷金屬）（熔敷金屬） 柱狀鑄態(tài)組織柱狀鑄態(tài)組織( (鐵素體少量珠光體鐵素體少量珠光體) ) 快速冷卻藥皮摻加合元快速冷卻藥皮摻加合元 焊縫金屬性能不低于被焊母材焊縫金屬性能不低于被焊母材成形工藝
9、基礎焊接111 （2 2）焊接熱影響區(qū)）焊接熱影響區(qū) 1)1)熔合區(qū)熔合區(qū) 決定接頭的性能決定接頭的性能 2)2)過熱區(qū)過熱區(qū) A A長大塑、韌性低，脆性大長大塑、韌性低，脆性大 3)3)正火區(qū)正火區(qū) 得均勻細小得均勻細小F+PF+P組織性能優(yōu)組織性能優(yōu); ; 4) 4)部分相變區(qū)部分相變區(qū)晶粒不勻，較正火區(qū)稍差晶粒不勻，較正火區(qū)稍差; ; 5) 5)再結晶區(qū)再結晶區(qū) F F與與P P得以細化。（得以細化。（圖例圖例）. . 3 3、改善焊接熱影響區(qū)組織與性能的方法、改善焊接熱影響區(qū)組織與性能的方法 細定工藝措施，再附以焊后正火處理；細定工藝措施，再附以焊后正火處理； 重要工件可另選方法。重要
10、工件可另選方法。成形工藝基礎焊接112 1. 1.焊接應力的產生焊接應力的產生 焊接過程是一個不均勻的加熱過程。焊接過程是一個不均勻的加熱過程。 焊件各部位在熱脹冷縮和塑性變形的影響下焊件各部位在熱脹冷縮和塑性變形的影響下產生內應力、變形或裂紋。產生內應力、變形或裂紋。 2. 2.焊接時內應力存在規(guī)律：焊接時內應力存在規(guī)律： 加熱膨脹受阻加熱膨脹受阻（受壓：（受壓：“”） 冷卻收縮又阻冷卻收縮又阻（受拉：（受拉：“”）成形工藝基礎焊接113 3. 3.防止產生應力的措施防止產生應力的措施 1)1)選塑性材選塑性材，合理布置焊縫；，合理布置焊縫； 2)2)正確焊序正確焊序，焊前預熱，降溫差；，焊
11、前預熱，降溫差； 3)3)焊后退火焊后退火等工藝等工藝措施措施。 收縮、角彎曲、扭曲與波浪收縮、角彎曲、扭曲與波浪 二、反變形措施二、反變形措施1. 1.以毒攻毒反變形；以毒攻毒反變形；2. 2.剛性夾持對塑性；剛性夾持對塑性；3. 3.焊接順序焊接順序規(guī)定好規(guī)定好；4. 4.機械矯正消變形機械矯正消變形; ; 5. 5.火焰矯正倒火焰矯正倒三三角角 本節(jié)重點須熟記！成形工藝基礎焊接114 焊條電弧焊焊條電弧焊(GB):(GB): 用手工操作焊條進行焊接的電弧焊方法。用手工操作焊條進行焊接的電弧焊方法。 一、焊條電弧焊焊接過程一、焊條電弧焊焊接過程 二、電焊條二、電焊條 電焊條焊芯藥皮電焊條焊
12、芯藥皮成形工藝基礎焊接115 1. 1.焊芯焊芯 焊芯主要作用焊芯主要作用一是傳導電流一是傳導電流，二是焊芯本二是焊芯本身熔化作為填充材料身熔化作為填充材料。 焊芯在焊縫中約占焊芯在焊縫中約占50%50%70%70%。 熔化焊用鋼絲牌號和化學成分應按熔化焊用鋼絲牌號和化學成分應按GB/T14GB/T14 957-1994 957-1994標準規(guī)定，其中常用鋼號有標準規(guī)定，其中常用鋼號有H08AH08A、H08EH08E、H08CH08C、H08MH08Mn nA A、H15AH15A、H15MH15Mn n等。等。 焊芯直徑稱為焊條直徑焊芯直徑稱為焊條直徑, ,從從1.68(mm),1.68(
13、mm),生生產中多用產中多用3.2mm3.2mm、4mm4mm和和5mm5mm。成形工藝基礎焊接116 2. 2.焊條藥皮焊條藥皮 藥皮的主要藥皮的主要作用作用 一是一是，利用，利用渣、氣渣、氣對焊焊熔池起對焊焊熔池起機械保機械保護護作用；作用； 二是二是，進行物、化反應除雜質，進行物、化反應除雜質，補有益元補有益元素素，保證焊縫的成分和力學性能；，保證焊縫的成分和力學性能； 三是三是，改善工藝性能改善工藝性能，能穩(wěn)定燃燒、飛濺，能穩(wěn)定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣等。少、焊縫成形好、易脫渣等。 成形工藝基礎焊接117 根據藥皮組成物在焊接中的作用可分為根據藥皮組成物在焊接中的作用可分為穩(wěn)穩(wěn)
14、弧劑、造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑、增弧劑、造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑、增塑劑、黏結劑和成形劑塑劑、黏結劑和成形劑等。等。并將藥皮分為若干并將藥皮分為若干類型。如類型。如鈦鈣型，低氫鈉型、低氫鉀鈦鈣型，低氫鈉型、低氫鉀型等型等。 3.焊條分類和型號編制焊條分類和型號編制 1)1)按焊條的用途按焊條的用途分為分為： 2)GB/T51172)GB/T51179595碳鋼焊條碳鋼焊條規(guī)定規(guī)定, ,碳鋼焊碳鋼焊條型號根據熔敷金屬的力學性能、藥皮類型、條型號根據熔敷金屬的力學性能、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類進行劃分。焊接位置和焊接電流種類進行劃分。 成形工藝基礎焊接118 碳鋼焊條型號編排以
15、碳鋼焊條型號編排以其中其中 ： “ “E”E”表示焊條表示焊條； 前兩位數字表示熔敷金屬抗拉強度前兩位數字表示熔敷金屬抗拉強度的最小的最小值，單位為值，單位為Kgf/mmKgf/mm2 2（ 9.81M9.81MPaPa）；）； 第三位數字表示焊條的焊接位置第三位數字表示焊條的焊接位置， “ “O”O(jiān)”及及“1”1”表示焊條適用于全位置焊接，表示焊條適用于全位置焊接，“2”2”表示適用于平焊及平角焊，表示適用于平焊及平角焊，“4”4”表示焊條表示焊條適用于向下立焊；適用于向下立焊； 成形工藝基礎焊接119 三、四位數組合表示電流種類和藥皮類型。三、四位數組合表示電流種類和藥皮類型。碳鋼焊條型號
16、舉例：碳鋼焊條型號舉例： E 50 1 5E 50 1 5 藥皮為低氫鈉型，宜直流反接藥皮為低氫鈉型，宜直流反接 焊條適用于全位置焊接焊條適用于全位置焊接 熔敷金屬抗拉強度最小值熔敷金屬抗拉強度最小值(Kgf/mm(Kgf/mm2 2) ) 表示焊條表示焊條 1)1)強度相等的原則強度相等的原則。成形工藝基礎焊接120 如焊件材料如焊件材料Q235AQ235A鋼的抗拉強度為鋼的抗拉強度為420M420MPaPa，則焊條應選用則焊條應選用E43E43系列的焊條。系列的焊條。 2)2)重要件選堿性條重要件選堿性條 如焊縫要求塑性好如焊縫要求塑性好, ,沖擊韌度、抗裂性高、沖擊韌度、抗裂性高、低溫性
17、能好時低溫性能好時, ,應選用堿性焊條應選用堿性焊條. .酸性焊條便宜。酸性焊條便宜。 3)3)強度不等就低選強度不等就低選 低碳鋼與低合金鋼焊接、或不同強度等級的低碳鋼與低合金鋼焊接、或不同強度等級的低合金鋼焊接低合金鋼焊接, ,應選與較低強度等級鋼材的焊條應選與較低強度等級鋼材的焊條. .成形工藝基礎焊接121 4)4)根據現場條件選根據現場條件選 當應按焊接生產率及設備等條件。一般選用當應按焊接生產率及設備等條件。一般選用酸性焊條使焊接成本降低。酸性焊條使焊接成本降低。 5)5)根據焊接材料選根據焊接材料選 如不銹鋼、耐熱鋼要選用相應的專用焊條。如不銹鋼、耐熱鋼要選用相應的專用焊條。 作業(yè)：鄧本作業(yè)：鄧本P146P146： 3 3、4 4、5 5、6 6成形工藝基礎焊接122成形工藝基礎焊接123成形工藝基礎焊接124成形工藝基礎焊接125成形工藝基礎焊接126成形工藝基礎焊接127成形工藝基礎焊接128成形工藝基礎焊接129
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