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焊接基础知识 二〇一四年 三月 目 录 现代焊接技术是自19世纪末，20世纪初开始 发展起来的。特别是电子工业技术迅速发展， 促进了现代焊接工业突飞猛进。 各类焊接方法与金属切削加工、压力加工、 铸造、热处理等其他金属加工方法构成的金属 加工技术是现代一切机器制造工业，其中包括 船舰、飞机、航天、石油化工、电子等工业的 基本生产工艺。 可以毫不夸张地说，没有现代焊接方法的发 展就不会有现代工业技术的今天。一个国家焊 接技术发展水平往往也是一家工业和科学技现 代化的一个标志。 二：常用熔焊方法及原理 1、焊接电弧的产生 电弧并不是一般的燃烧现象，实质上，电弧是在一定条 件下电荷通过两电极间气体的导电过程，或者说是一种气体 放电现象。利用这种气体放电过程，电能转换为热能、机械 能和光能。焊接时主要利用热能和机械能来达到焊接金属的 目的。 2、焊接电弧的偏吹 在焊接过程中，因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响，会出现电弧中心偏离电极轴线的现象。这就是所谓的电弧偏吹。电弧偏吹不仅是焊接发生困难，甚至息弧。对焊接质量也将带来较大影响。产生偏吹的主要原因如下： 1）焊条偏心度过大 2）电弧周围气流的干扰 3）磁偏吹 使用直流焊机焊接时，因受到焊接回路产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹，称为电弧的磁偏吹。 造成磁偏吹的主要原因如下： 1）接地线位置不当引起的偏吹 2）铁磁物质引起的偏吹 3）焊条和焊件位置不对称引起的磁偏吹 减少或防止电弧偏吹的方法 （1）焊接时，在条件允许的情况下尽量使用交流电源焊接。 （2）露天操作时，如有大风则必须用挡板遮挡，对电弧进行保护。在管子焊接时，必须将管口堵住，防止气流对电弧的干扰。 （3）在焊缝两端各加一小块附加钢板（引弧板和引出板），是电弧两侧磁力线分布均匀并减少热对流的影响，以克服电弧的偏吹。 （4）采用短弧焊接  （5）在操作时适当调整焊条角度，是焊条偏吹的方向转向熔池，这种方法在实际工作中应用的较广泛。 （6）适当改变焊件接地线部位，尽可能使电弧周围磁力线分布均匀，如在焊件两端均接地线。 （7）尽量采用小电流焊接对克服磁偏吹也有一定作用。 熔焊的本质及特点：①熔化焊的本质是小熔池熔炼与铸造，是金属熔化 与结晶的过程。②熔池存在时间短，温度高；冶金过程进行不充分，  氧化严重；热影响区大。③冷却速度快，结晶后易生成粗大的柱状晶。 氩弧焊的特点及应用 ①可焊接各种钢材、有色金属和合金，焊接质量优良。 ②可全位置自动焊接。 ③焊接热影响区小，焊件不易变形 ④电弧稳定，焊缝致密，成型美观。 ⑤氩气贵，设备复杂，焊接成本高。 氩弧焊主要用于易氧化的有色金属和合金钢的焊接,如铝、 镁、钛及其合金、耐热钢、不锈钢等。适用于单面焊双面成 形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。 2）T形接头、十字接头 3、工作焊缝和联系焊缝 工作焊缝:焊缝与被连接的元件是串联的,它承担着传递全部载荷的作用,焊缝一旦断裂,结构就会立即失效. 联系焊缝:焊缝与被连接的元件是并联的,它仅传递很小的载荷,主要起元件之间相互联系的作用,焊缝一旦断裂,结构不会立即失效. 在结构设计时无需计算联系焊缝的强度,只需计算工作焊缝的强度. 工作焊缝和联系焊缝 4、焊接接头强度计算的假设 在静载条件下为了计算方便常作如下假设: ① 残余应力对接头强度没有影响. ② 焊趾处和余高处的应力集中对接头强度无影响. ③ 接头的工作应力是均布的,以平均应力计算. ④ 正面角焊缝与侧面角焊缝的强度没有差别. ⑤ 焊脚尺寸的大小对角焊缝的强度没有影响. ⑥ 角焊缝都是在切应力的作用下破坏,按切应力计算其强度. 5、电弧焊接头的静载强度计算 电弧焊接头静载强度计算的一般表达式为: σ≤[σˊ]或σ≤[τˊ] 式中σ，τ为平均工作应力; [σˊ] [τˊ]为焊缝的许用应力. （7）识别焊缝代号的基本方法 1）根据箭头的指引方向了解焊缝在焊件上的位置。 2）看图样上焊件的结构形式（即组焊焊件的相对位置） 识别出接头形式。 3）通过基本符号可以识别焊缝形式（即坡口形式）， 基本符号上下标有坡口角度及对装间隙 4）通过基准线的尾部标注可以了解： 采用的焊接方法，对质量的要求，无损检验的要求。 如下图所示的焊缝代号，请说出其含义： 3、焊缝的位置 按焊缝的空间位置不同可分为： １)平焊：水平面的焊接。２)立焊：垂直平面，垂直方向上的焊接。３)横焊：垂直平面，水平方向上的焊接。４)仰焊：倒悬平面，水平方向上的焊接。 1)平