钢管焊接及力学性能.ppt

钢质管道焊接及力学性能 主要介绍焊接种类、方法、焊材、母材（工件）、焊接方案的选择、焊接焊接工艺评定、常见焊接缺陷、应力集中。 一、焊接的概念及焊接分类 1、焊接定义：通过加热、加热熔化加压的方法，或加热加压两者并用的方法，得到永久牢固的联接。 2、焊接分类 熔化焊： *弧焊特点：线能量小，焊剂包住电弧 *气焊（OFW）； *气体保护焊：二氧化碳、钨极氩弧焊（GTAW）； *熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW） *电渣焊ESW ； *摩擦焊FRW ； 焊接分类 压力焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊等； 钎焊：铜焊、锡焊；。 二、手工电弧焊（焊条电弧焊） 原理：手弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，即是利用焊条与焊件间的电弧热，将焊条和焊件熔化，从而形成接头的焊接方法。焊接过程中，焊条药皮熔化分解生成气体和熔渣，在气、渣的联合保护下，有效的排除了周围空气的有害影响，通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应、还原与净化金属得到优质的焊缝。 手工电弧焊特点 设备简单，使用灵活、方便。 适应性强，适用于室内外平、立、横、仰各种位置的焊接。 生产效率低。 焊工劳动强度大。 对焊工的操作技能要求高，焊缝质量在很大程度上取决于焊工的操作水平。 手工电弧焊应用 手弧焊在燃气管道安装施工中应用十分广泛，一般可以焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等各种材料。 主要工艺参数：手弧焊的焊接工艺参数，主要是指焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数、电源种类和极性等 三、钨极氩弧焊 （钨极气体保护焊） 原理：是用钨作电极，氩气作保护气体和电弧介质，通过钨极与工件间的电弧热，熔化母材和焊丝的焊接方法。 特点： * 引弧比较困难，特别是冷态引弧或交流电焊接时重复引弧困难。 * 适用于非铁金属极其合金的焊接。 * 可见度好，可全位置焊接，焊缝表面光滑。 * 电流密度小，生产效率较低。 * 操作方便，设备及控制装置简单，价格便宜。 钨极氩弧焊主要工艺参数 钨极方面有：钨极成分、直径、端部形状等； 气体和电弧方面有：氩气纯度、流量、喷嘴孔径、焊接电流、焊接电压、焊接速度、接头型式等 四、药芯焊丝半自动焊 原理：焊丝通过送丝轮送进，导电嘴导电，母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，以焊芯中的焊剂形成的气体保护电弧和熔池进行焊接，焊丝既是电极又被不断熔化填入熔池，冷却结晶后形成焊缝 药芯焊丝半自动焊 特点 *由于不需要更换焊条，减少焊缝接头，焊缝表面成形美观。 *电流密度大，热量集中，熔敷率高，因此焊接生产效率高。 *弧光强烈，烟气大，要加强劳动防护。 五、主要接头型式及坡口 对接接头：在同一个平面上两板件相对端面焊接而形成的接头。这种接头受力状况好，应力集中小，能承受较大的静载荷或动载荷，是压力容器和压力管道应用最多的接头形式。对接接头坡口型式为I型、V型、Y型和U型。 角接接头：是由两块板件端面构成的直角形式的接头。其主要坡口形式为I型、单边Y型、Y型和双单边Y型等。 T型接头：是指一板件与另一板件相交构成直角或近似直角，以角焊缝或组合焊缝连接的接头形式。主要坡口形式为I型、单双边V型等。 搭接接头：是指两板件部分重叠在一起进行焊接所形成的焊缝。主要坡口形式为I型坡口和塞焊坡口。 坡口及焊接位置图 六、焊接材料及选用 焊接材料是发展焊接技术的一个重要方面，在实际施工中，焊接材料选用的合适与否，直接关系到焊缝质量的好坏，甚至关系到焊件的安全使用，因此，我们在实际工作中要认真核查焊接材料的选用是否合适，以保证焊接质量的合格，进而确保焊缝的安全运行 焊接材料及选用-焊条（1） A、焊条的组成：电焊条是手工电弧焊使用的焊接材料。焊条由焊芯和压涂在焊芯表面的药皮组成，不同的焊芯与不同的药皮组成不同型号的焊条，以适应不同用途的需要。 焊芯：在高温下熔化，与焊件母材熔合形成焊缝。焊芯成分对焊缝质量有很大的影响 焊接材料及选用（2） -焊条 焊芯的牌号用“H”表示，后面的数字表示含碳量，其它合金元素的表示方法与钢的表示方法大致相同。例如： H08：表示含碳量约为0.08%的钢芯； H10Mn2：表示含碳量约为0.10%、含锰量约为2%的合金钢芯。 H0Cr21Ni10：表示含碳量≤0.08%、含铬量约为21%、含镍量约为10%的不锈钢芯。 焊接材料—焊条药皮 药皮的作用：*稳弧；*造气保护；*造渣保护；*脱氧、去硫、去磷；*渗合金；*套筒保护作用。 组成：主要由矿物、铁合金、有机物、水玻璃等四类物质组成。根据原材料的特点可以分为稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂和粘结剂等 类型及特点： 焊接材料—焊条药皮 （1）高纤维素钾（钠）型：药皮中加入约30%的纤维素，或再加