焊接工艺及方法

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1、焊接工艺及方法河北石油职业技术学院1课程主要内容：焊接电弧的基础知识焊条电弧焊接的特点及操作工艺埋弧焊接方法的特点及操作工艺CO2焊接方法的特点及操作工艺钨极氩弧焊接方法的特点及操作工艺2第一章焊接电弧的基础知识3第一节焊接的本质及分类一、焊接的概念焊接是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体(工件)产生原子间或分子间结合力而连接成一体的连接方法。常用的方法：加热或加压,或两者并用。4二、焊接方法的分类焊接方法分为三大类：熔焊、压焊和钎焊。熔焊分为：焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2焊等；压焊分为：电阻焊、摩擦焊等；钎焊分为：火焰钎焊、炉中钎焊等；5一

2、、焊接电弧的产生电弧是一种气体放电现象，它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。气体导电必须具备两个条件：①两电极之间有带电粒子；②两电极之间有电场。带电粒子在电场作用下运动形成电流，从而使两电极之间的气体空间成为导体，也就形成了电弧。第二节焊接电弧67焊接电弧气体放电现象条件有带电粒子电极两端有电压降(碰撞传递能量)气体电离阴极电子发射产生带电粒子的途径：电离：热电离、场致电离、光电离；阴极电子发射：热发射、场致发射、光发射和粒子碰撞发射。8二、电弧的构成焊接电弧分为三个区：阴极区、阳极区和弧柱区。阴极区和阳极区上有斑点，即阴极斑点和阳极斑点（电流

3、密度大，温度高，发出光亮的点），各区温度分布情况如下：1.弧柱区的温度最高，但热量大部分通过对流的形式流失了2.阴极区的热量用于对阴极加热，这部分热量可用于加热填充材料或工件93.阳极区的热量主要用于加热工件和焊材，阳极和阴极相比，阴极产热量相对较高结论：1.弧柱对整个的焊接电弧起到主要的作用。2.当电流一定时,电弧电压大小与电弧的弧长成正比。弧长增加，电弧电压增大。10三、电弧的温度分布11一、焊丝的熔化电弧时，用于加热、熔化焊丝的热源是电弧热和电阻热。第三节焊丝的熔化与熔滴过渡12二、熔滴过渡的主要形式及特点熔化极电弧焊时，熔滴的过渡形式主要有：接触过渡、

4、自由过渡及渣壁过渡。各种形式又有划分：1．接触过渡又分为：短路过渡（主要用于碱性焊条电弧焊及细丝气体保护电弧焊）、搭桥过渡（用于非熔化极气体保护焊）；132．自由过渡又分为：滴状过渡（弧压高，分为粗滴和细滴过渡，粗滴过渡飞溅大，细滴过渡适于CO2气体保护焊接和酸性焊条焊接和铝合金熔化极氩弧焊或大电流焊接或活性气体保护焊中）、喷射过渡（适于氩气或富氩气体焊接厚板）；3.渣壁过渡出现在焊条电弧焊和埋弧焊中。14第二章焊条电弧焊15第一节焊条电弧焊的原理及特点一、焊条电弧焊的特点操作灵活；对接头的装配要求较低；可焊材料广；生产率低、劳动强度大；焊接质量对焊工的依赖性

5、强；16二.焊条电弧焊接过程:17第二节焊条电弧焊的焊接材料一、焊条焊条是由焊芯与药皮两部分组成。焊条直径共有φ1.6mm-φ8mm八种规格；焊条长度200-600mm之间。常用的是φ3.2mm、φ4mm、φ5mm三种；长度分别为350mm、400mm、450mm。18焊条结构示意图19二、焊条的分类、型号及牌号1、焊条的型号及牌号（以碳钢焊条为例）型号：E5015表示焊条药皮为低氢型，适用直流反接焊接表示焊条适用于全位置焊接(0、1全位置；2平焊及平角焊；4立向下焊)表示熔敷金属的抗拉强度最小值为50kgf/mm2(490MPa)表示焊条20按主要成份划分的

6、药皮类型：药皮类型药皮主要成份（质量分数）钛型氧化钛≥35%钛钙型氧化钛30%以上，碳酸盐20%以下钛铁矿型钛铁矿≥30%氧化铁型多量氧化铁和较多锰铁脱氧剂纤维素型有机物≥15%低氢型含钙、镁的碳酸盐和相当量的萤石石墨型多量石墨盐基型氯盐和氟盐212、焊条的分类生产中常用碳钢焊条有钛钙型与低氢型两种。（1）钛钙型焊条（E4303E5003）又称为酸性焊条。特点：电弧稳定、可交直流两用；脱渣容易，飞溅少，有害气体少，适用于全位置焊。力学性能和抗裂能力较差。22（2）低氢型焊条（E5015E5016）又称为碱性焊条。特点：焊缝的力学性能及抗裂能力均优于酸性焊条；但

7、工艺性能较差，必须用直流电源；飞溅大，脱渣难。用前300~400℃×1-2h烘干。233、焊条的选用原则考虑工件的物理、力学性能和化学成分。考虑工件的工作条件和使用性能。对于承受动载荷和冲击载荷的工件，除了要保证抗拉强度、屈服强度外，对冲击韧性、塑性均有较高要求，此时应选用低氢型焊条。24考虑改善焊接工艺。在酸性焊条和碱性焊条都可以满足的地方，鉴于碱性焊条对操作技术及施工准备要求高，优先采用酸性焊条。考虑经济性。在保证使用性能的前提下，尽量选用价格低廉的焊条。根据我国的矿藏资源，大力推广使用钛铁矿型焊条。25考虑效率。对焊接工作量大的结构，有条件时尽量采用高效

8、率焊条，或选用底层焊条、立向下焊条之类