船舶建造工艺之船舶焊接.ppt

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1、船舶用结构钢焊接材料的选用原则一、选用焊接材料的基本原则二、船舶结构钢常用的几种焊剂材料三、焊接材料的使用与保管一、选用焊接材料的基本原则（一）焊条的选用原则（二）埋弧自动焊焊接材料的选用原则（三）二氧化碳气体保护焊的焊接材料的选用原则（一）焊条的选用原则焊条是由焊芯（金属芯）和药皮组成的。在焊条药皮前端有45°左右的倒角，这是便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长1/16，便于焊钳夹持并有利于导电。焊条直径（实际指的是焊芯直径）通常为2、2.5、3.2mm或3、4、5、5.8mm（或6mm）等几种，常用的是Ф3.2、Ф4、Ф5三种，其长度一般在250～450mm之间。焊条的选用原则

2、如下：1、考虑焊件的力学性能、化学成分（1）低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条；在焊接结构刚性大，受力情况复杂时，应选用比钢材强度低一级的焊条。这样，焊后可保证焊缝既有一定的强度，又能得到满意的塑性，以避免因结构刚性过大而使焊缝撕裂。（2）在焊条的强度确定后再次决定选用酸性还是碱性焊条时，主要取决于焊接结构具体形状的复杂性，钢材厚度的大小，焊件载荷的情况和钢材的抗裂性等。一般来说，对于塑性、冲击韧性和抗裂性能要求较高，低温条件下工作的焊缝都应选用碱性焊条。当受某种条件限制而无法清理低碳钢焊件坡口处的铁锈、油污和氧化皮等脏物时，应选用对铁锈、油污和氧化皮敏感性小，抗

3、气孔性能较强的酸性焊条。2、考虑焊件的工作条件与使用性能（1）对于工作环境有特定要求的焊件，应选用相应的焊条，如低温钢焊条，水下焊条等。（2）对珠光体耐热钢，一般选用与钢材化学成分相似的焊条或根据焊件的工作温度来选取。3、考虑简化工艺、提高生产率、降低成本（1）薄板焊接或点焊须考虑使焊件不易烧穿且易引弧。（2）在满足焊件使用性能和焊条操作性能的前提下，应选用规格大、效率高的焊条。（3）在使用性能基本相同时，应尽量选择价格较低的焊条，降低焊接生产的成本。为了保证焊工的身体健康，在允许的情况下应尽量多采用酸性焊条。焊剂的选用原则除了和前面焊条的选用原则相同之外还应提到的是：埋弧焊的焊丝与手工

4、电弧焊焊条的钢芯，同属于一个国家标准。按照焊丝的成分和用途，可分为碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢三大类。埋弧焊所用的焊丝的要求，与焊条的钢丝基本相同。常用的焊丝直径为2、3、4、5mm和6mm。焊丝在使用时，表面要清洁，不应有氧化皮、铁锈及油污等杂质。在焊接时，根据被焊材料来选用焊剂，并要配以合适的焊丝，方可得到化学成分和力学性能符合要求的焊缝金属。在一般的低碳钢、普通低合金钢焊接中，为保证焊缝的综合力学性能良好，并不要求其化学成分与焊件金属完全相同，通常要求焊缝金属的含碳量低，且含有适量的锰、硅等元素，以达到焊件所需的力学性能。焊接实践证明，较为理想的焊缝金属化学成分，其含碳量为0.1

5、%～0.13%；含锰量为0.6%～0.9%；含硅量为0.15%～0.30%，这都要求我们依靠焊剂和焊丝的选配来实现。（二）埋弧自动焊焊接材料的选用原则（三）二氧化碳气体保护焊的焊接材料选用原则二氧化碳气保焊中的二氧化碳气体，纯度应该在99.5%以上，其含水量、含氮量均不超过0.1%，否则会降低焊的力学性能，焊缝易产生气孔。为了确保焊缝的力学性能，并防止气孔出现，与二氧化碳气体相匹配的焊丝必须比焊件含有更多的Mn和Si等脱氧元素。此外，为减小飞溅，焊丝含碳量必须限制在0.1%以下。二氧化碳气保焊的焊丝直径在0.5～5mm范围内，二氧化碳半自动焊的常用焊丝有Ф2.0、Ф2.5、Ф3.0、Ф4

6、.0、Ф5.0mm。焊丝表面有镀铜和不镀铜两种，镀铜可防止生锈，有利于保存，并可改变焊丝的导电性及焊丝的稳定性。焊丝在使用前应适当清除表面的油污和铁锈。二、船舶结构钢常用的几种焊剂材料（一）手工电弧焊焊条药皮材料（二）埋弧自动焊焊剂材料（三）二氧化碳气体保护焊的焊剂（一）手工电弧焊焊条药皮材料焊条是涂有药皮的并供手工电弧焊用的熔化电极，它由药皮和焊芯两部分组成。药皮被压涂在焊芯表面，在焊接过程中起着极为重要的作用。药皮在焊接过程中起着复杂的冶金反应和物理、化学变化，药皮是决定焊缝质量的主要因素之一。药皮的作用（1）机械保护作用气保护在焊接时，焊条药皮熔化后产生大量的气体，笼罩着电弧区和熔

7、池，基本上把熔化金属和空气隔绝开来。这些气体中绝大部分是还原气体（CO、H2等），能在电弧区和熔池周围形成一个很好的保护层，防止空气中的氧、氮侵入，起到了保护熔化金属的作用。渣保护焊接过程中药皮被电弧高温熔化后形成熔渣，覆盖着熔滴和熔池金属，这不仅隔绝空气中的氧、氮，保护焊缝金属，而且还能减缓焊缝的冷却速度，促进焊缝金属中气体的排出，减少生成气孔的可能性，并能改善焊缝的成形和结晶。（2）冶金处理作用通过熔渣与熔化金属冶金反应，除去有