安装工程精讲班讲义：焊接及其分类特点

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1、安装工程精讲班讲义：焊接及其分类特点　　焊接　　焊接是通过加热或加压或二者并用的方法，将两种或两种以上的同种或异种材料，通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程，可以连接金属材料和非金属材料。　　(一)焊接的分类及特点　　按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊(熔焊)、压力焊(压焊)和钎焊三大类。如图2.1.1所示。　　图2.1.1焊接方法的分类　　1.熔化焊　　熔化焊是利用局部加热的方法将连接处的金属加热至熔化状态，然后冷却结晶成一体的焊接方法，可形成牢固的焊接接头。　　(1)气焊。　　气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料(有色金属及

2、其合金)、铸铁件和硬质合金刀具等材料的焊接，以及磨损、报废车件的补焊、构件变形的火焰矫正等。　　气焊的优点是设备简单(氧气瓶、乙炔瓶、回火保险器、焊炬、减压器、氧气、乙炔、输送管等)使用灵活;对铸铁及一些有色金属的焊接有较好的适应性;在电力供应不足的地方需要焊接时，气焊可以发挥更大的作用。其缺点是生产效率较低;焊接后工件变形和热影响区较大;较难实现自动化。　　(2)电弧焊。它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。　　1)手工焊条电弧焊(简称手弧焊)。　　手弧焊可以进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多

3、位置焊接。　　手弧焊的主要优点：　　①操作灵活，可以在任何有电源的地方进行维修及安装中短缝的焊接作业。特别适用于难以达到部位的焊接。　　②设备简单，使用方便，无论采用交流弧焊机或直流弧焊机，焊工都能很容易地掌握，而且使用方便、简单、投资少。　　③应用范围广。选择合适的焊条可以焊接多种常用的金属材料，如碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及合金。可适用于各种厚度和各种结构形状的焊接。　　手弧焊的主要缺点有;　　①焊接生产效率低。这是焊条电弧焊最根本的缺点。由于焊条长度有限，焊接电流的选择受到很大的限制;其次需要更换焊条、清除焊渣等辅助时间延长了焊接周期;加之焊条电弧焊是一种浅熔

4、焊接法，厚度大于5mm对接接头必须开坡口及背面清根，以完成全焊透的接头。所以焊条电弧焊是一种低效率焊接法。　　②劳动条件差。焊工劳动强度大，还会受到弧光辐射、烟尘、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有毒物质的危害。　　③焊接质量不够稳定。焊接质量受焊工的操作技术、经验、情绪的影响。　　2)埋弧焊。　　埋弧焊的主要优点是：　　①热效率较高，熔深大，工件的坡口可较小，减少了填充金属量。　　②焊接速度高，当焊接厚度为8～10mm的钢板时，单丝埋弧焊速度可达50～80cm/min。　　③焊接质量好，焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢地凝固，减少了焊缝中产生气孔

5、、裂纹等缺陷的可能性。　　④在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果胜过其它焊接方法。　　埋弧焊的缺点有：　　①由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于水平位置焊缝焊接。　　②难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。　　③由于不能直接观察电弧与坡口的相对位置，容易焊偏。　　④只适于长焊缝的焊接。　　⑤不适合焊接厚度小于1mm的薄板。　　由于埋弧焊熔深大，生产效率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构的长焊缝和大直径圆筒的环焊缝，尤其适用于大批量生产。　　(3)气体保护电弧焊(气电焊)。用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称

6、气电焊。　　气电焊与其它焊接方法相比，具有以下特点：　　1)电弧和熔池的可见性好，焊接过程中可根据熔池情况调节焊接参数;　　2)焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣，焊后基本上不需清渣;　　3)电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小;可以焊接薄板;　　4)可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、钛及其合金;　　5)有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接;　　6)在室外作业时，需设挡风装置，否则气体保护效果不好，甚至很差;　　7)电弧的光辐射很强;　　8)焊接设备比较复杂，比焊条电弧焊设备价格高。

7、　　1)钨极惰性气体保护焊(TIG焊接法)。　　由于采用非熔化钨极和惰性气体保护，使这种焊接方法具有下列优点：　　①钨极不熔化，只起导电和产生电弧作用，比较容易维持电弧的长度，焊接过程稳定，易实现机械化;保护效果好，焊缝质量高。　　②可焊接化学活泼性强的有色金属、不锈钢、耐热钢等和各种合金;对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件(如压力容器及管道)，为了保证高的焊接质量，也采用钨极惰性气体保护焊。　　③一般不采用直流反接。焊接铝、镁及其合金时，则采用交流电源或直流反接。　　钨极惰性气体保护焊的缺点有：　　①熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。