金属工艺学-4焊接1.ppt

第四章 焊接 焊接： 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充金属，使焊件间达到原子结合的一种加工方法。 本质： 通过焊接使焊件达到了原子结合，从而将原来分开的物体构成一个整体，这是任何其它连接形式所不具备的。 第四章 焊接 4-1 手弧焊 手弧焊是熔焊中电弧焊的一种焊接方法 熔焊： 焊接过程中，将焊件加热至熔化状态，不加压力完成的焊接方法通称为熔焊。 电弧焊： 电弧：在工件与焊条两电极之间的气体介质中持续强烈的放电现象 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。 4-1 手弧焊 手弧焊： 用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。 4-1 手弧焊 优点： 使用的设备简单 方法简便灵活 适应性强 4-1 手弧焊 一、手弧焊的设备 电弧焊机：转换电压 交流 直流 焊钳：夹持焊条和传导电流 4-1 手弧焊 交流电焊机：是一个交流变压器，只是次级的匝数较少，而线径较粗罢了，能够输出低电压、大电流。 4-1 手弧焊 直流电焊接：对交流电进行整流而获得直流电一种直流弧焊电源。（硅整流弧焊机） 4-1 手弧焊 逆变式弧焊整流机 焊接电弧正常工作时采用脉冲宽度调制控制方式,设定逆变频率为20kHZ,并进行恒流外特性控制;系统在空载时由于采用电压反馈控制使PWM调制器间断地输出脉冲,间歇振荡的频率低而脉冲宽度窄,不但空载损耗小,而且使变压器不易饱和。系统对焊接电弧的短路过程采用了短路分频控制方式,并进行短路电流的控制.系统采用了小给定值和最小脉宽控制电路。 焊接容易起弧、焊弧稳定、焊接特性好。 4-1 手弧焊 焊钳:焊钳是夹持焊条和传导电流，也被称为焊把. 焊钳要求：导电性能好、重量轻 夹持焊条牢以及装换焊条方便等。 面罩和护目镜 面罩的作用是保护焊工的面部免受强烈的电弧光和金属飞溅的灼伤。面罩是由轻而坚韧的纤维纸板制成的。 护目镜的作用是减弱电弧光的强度，并过虑红外线和紫外线,清楚地观察焊接熔池的情况，焊接过程而不会使眼睛受弧光灼伤。 4-1 手弧焊 二、电焊条：焊芯和药皮组成 焊芯：起导电和填充焊缝作用，与熔化的母材共同形成焊缝。 规格:直径1.6mm—8mm之间，常用φ2.5—φ6mm。 4-1 手弧焊 药皮:提高电弧稳定性；防止空气对熔化金属的有害作用；防止焊缝金属氧化，补充合金元素，以保证焊缝金属的化学成分和力学性能。 按熔渣性质，焊条可分为两类： 酸性焊条：药皮熔渣中的酸性氧化物较多，适于各种电源， 成本低，但焊缝的塑性、韧性稍差，操作性好， 渗合金作用弱不宜焊接受动载荷和要求高强度的 重要结构件 碱性焊条：熔渣中碱性氧化物多，一般采用直流电源。焊缝 塑性、韧性好，抗冲击能力强，价格较高，操作性差 只适于焊接重要结构件。 4-1 手弧焊 焊条的种类、型号和牌号 焊条有10大类：结构钢焊条、碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜焊条、铝焊条、低温钢焊条、镍和镍合金焊条 4-1 手弧焊 三、手弧焊工艺： a.选择接头形式和坡口 接头形式：对接、角接、T字接、搭接 　　 4-1 手弧焊 ※ 坡口的作用：使焊条、焊丝或焊炬（气焊时喷射乙炔-氧气火焰的喷嘴）能直接伸入坡口底部以保证焊透，并有利于脱渣和便于焊条在坡口内作必要的摆动，以获得良好的熔合。坡口的形状和尺寸主要取决于被焊材料及其规格（主要是厚度）以及采取的焊接方法、焊缝形式等。 在实际应用中常见的坡口型式有： 弯边接头：厚度＜3mm的薄件； 平坡口：3--8mm的较薄件； V型坡口：厚度6--20mm的工件（单面焊接）； X型坡口：厚度12--40mm的工件，对称型与不对称型(双面焊接)U型坡口：厚度20--50mm的工件（单面焊接）； 双U型坡口：厚度30--80mm的工件（双面焊接）。  坡口角度通常取60--70°，采用钝边（也叫做根高）的目的是防止焊件烧穿，而间隙则是为了便于焊透。 4-1 手弧焊 b.焊接前清理焊接表面，以免影响电弧引燃和焊缝质量 c.焊接位置：平焊、立焊、横焊和仰焊。 平焊易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量易保证，所以焊缝布置应尽可能放在平焊位置。立焊、横焊和仰焊时，由于重力作用，被熔化的金属要向下滴落而造成施焊困难，因此，应尽量避免。 4-1 手弧焊 d.确定焊接工艺参数：焊条直径、焊接电流、