装配工艺5.ppt

第四章 车体钢结构的装配焊接工艺 一、常用焊接方法及焊接新技术、新设备 (一)常用焊接方法 ：手弧焊、埋弧焊、CO2电弧焊和电阻焊等。 手弧焊：是车体钢结构制造中最早应用的一种焊接方法。其生产率不高的问题较为突出，在车体钢结构制造中，已逐步被其它焊接方法所取代。 埋弧焊：埋弧焊是依靠颗粒状焊剂堆积形成保护条件，因此，它主要适用于水平面焊缝焊接。埋弧焊焊剂的成分主要是MnO、SiO2等金属及非金属氧化物，和手弧焊一样，难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。 CO2电弧焊：已占铁道车辆生产中焊接工作量的80%以上，以细丝CO2电弧焊为主。不仅适用于车体钢结构制造，也适用于车辆修理，例如堆焊磨耗件和焊补铸铁件等。 电阻焊：又称接触焊，属压焊范畴。它是将准备连接的工件置于两电极之间加压，并对焊接处通以电流，利用工件电阻产生的热量加热并形成局部熔化(或达到塑性状态)，断电后，在压力继续作用下，形成牢固接头。电阻焊有两个最显著的特点:一是利用电流通过焊接区的电阻产生的热量进行加热;二是在压力作用下，通电加热、冷却，形成接头。 (二)焊接新技术新设备简介 国外改善高强度钢低氢焊条的新举措 防止氢裂的途径不外是焊接方法和工艺、焊接材料、焊前预热、焊后处理几个方面。为减少焊条涂料所含的水分，在碱性焊条的涂料中，在不影响其它性能的情况下，应尽可能减少长石、粘土、云母等含化合水较多的铝硅酸盐类的成分。其次，虽然水玻玻在烘干时水分易迅速消除，但不完全彻底。 2.药芯焊丝CO2电弧焊 CO2焊的突出问题是金属飞溅大，焊缝成形不如理弧焊好，为解决这些问题，可将实心焊丝改为药芯焊丝。 目前，细径药芯焊丝(ф1.6~2.0)作为高效、节能、低成本焊材的代表，巳成为焊材发展的方向。 3.混合气体保护焊 (l)在CO2气体中加入少量的氧气(一般为4%-30%)，即可实现CO2 +O2混合气体保护焊。 其特点是： ①能采用强规范进行焊接，电弧稳定，飞溅很小，并由于熔池表面覆盖有较多的熔渣，可以改善焊缝的表面成形； ②由于加入氧气，加剧了电弧区中的氧化反应。氧化反应放出的热，可使熔池的温度提高200~300℃，故熔化速度高、熔深大，对于10~12 mm的厚钢板，不开坡口可以一次焊透； ③由于氧气的加入降低了弧柱中的游离氢和溶入液体金属中的氢的浓度，使焊缝金属含氢量降低。 但由于CO2+O2混合保护气体的氧化性很强，要求焊丝有足够的Si,Mn含量以增强脱氧能力。 （2） CO2+Ar的混合气体保护焊，就是在CO2气体中加入少量的氩气(一般为5%~10%)。这样在焊接薄板时，不易烧穿，无飞溅，可使焊缝更光滑、成形更加美观。 Ar+He的混合气体保护焊 (3) Ar+He的混合气体保护焊，被广泛用于大厚度的铝及铝合金的焊接。氩气最独特的优点是电弧在氩中燃烧非常稳定，而氦气最大的优点是它的电弧析热大、温度高。采用Ar+He混合气体保护，可提高生产率，改善焊缝熔深和焊缝金属的润湿性。非熔化极焊接时，He的比例可加到60%~70%，甚至更多。熔化极焊接时，He的比例不宜超过10%，否则，会产生较多的飞溅。 4.埋弧焊埋弧焊采取的措施有多丝埋弧焊和在坡口中加入铁粉等。多丝埋弧焊是采用双丝或多丝，前后相距30~60mm。这种方法的焊缝成形原理与一般埋弧焊不同：其第一丝采用大电流、低电压，主要负责熔透；第二丝、第三丝则用较小电流、较高电压进行填充盖面。这样，焊接接头可用大钝边、小坡口，从而减少了填充金属体积，而且还可以单面焊双面成形。 在坡口上撒放合金铁粉、金属颗粒、短焊丝等，以充分利用单丝单电弧的热量，提高填充金属的熔化量，也是提高焊接生产率的方法之一。 预热焊丝埋弧焊可提高焊接效率。它采用附加交流预热电源，在焊丝进入电弧前，利用焊丝本身的电阻热加热焊丝，从而在不增加对母材热输入量的情况下，增加焊丝的伸出长度，提高焊丝的熔化速度，达到高效率焊接的目的。 5、低压电弧对焊低压电弧对焊是近年来国外首先发展起来的一种全新的焊接工艺。它主要是利用低压气氛(0.1~10 kPa)中燃烧的电弧在被焊工件表面形成一层十分均匀的熔融金属，然后在顶锻力的作用下，形成牢固可靠的焊接接头。与常规的对焊工艺相比。该工艺具有独特的优点：(1)能够完成各种同种或异种金属的焊接；(2)焊接质量优异，接头产生未焊透的几率极低，(3)接头强度高，至少达到母材的95%；(4)接头气密性好；(5) 对工件的断面形状无任何限制，接头变形小，对管件内断面无任何大的影响。 　由于低压电弧对焊具有其他焊接方法无可比拟的优点，所以，该工艺可以广泛地应用于各种管、棒及管板的焊接。利用该工艺方法现已成功地进行了铝合金、镍合金与低碳钢、铝合金与低碳钢、铜合金与低碳钢管的接头，以及工具钢与结构钢钻头和切