焊工培訓材料.docVIP

1.1 概 述 1.1 焊接方法的分类 焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料使焊件达到原子结合的一种加工方法。因此，焊接是一种重要的金属加工工艺，它能使分离的金属连接成不可拆卸的牢固整体。 焊接方法可分为三大类：熔化焊、压力焊和钎焊。 熔化焊是将焊接接头加热至熔化状态而不加压力的一类焊接方法。其中电弧焊、气焊应用最为广泛。 压力焊是对焊件施加压力，加热或不加热的焊接方法。其中电阻焊应用较多。1.1.2 焊接的特点及应用 当今世界已大量应用焊接方法制造各种金属构件。焊接方法得到普遍的重视并获得迅速发展，它与机械连接法(如铆接、螺栓连接等)相比具有以下特点： ⑴焊接质量好。焊缝具有良好的力学性能，能耐高温、高压、低温，并具有良好的气密性、导电性、耐腐蚀性和耐磨性等；焊接结构刚性大，整体性好。 ⑵焊接适用性强。可以较方便地将不同形状与厚度的型材相连接；可以制成双金属结构；可以实现铸、焊结合件，锻、焊结合件、冲压、焊结合件，以致实现铸、锻、焊结合件等；焊接工作场地不受限制，可在场内、外进行施工。 ⑶省工省料成本低、生产率高。采用焊接连接金属，一般比铆接节省金属材料10%～20%。焊接加工快、工时少、劳动条件较好，生产周期短，易于实现机械化和自动化生产。 ⑷焊接设备投资少。焊接生产不需要大型、贵重的设备，因此投产快，效率高，同时更换产品灵活方便，并能较快地组织不同批量、不同结构件的生产。 ⑸焊接也存在一些问题，例如焊后零件不可拆，更换修理不方便；如果焊接工艺不当，焊接接头的组织和性能会变坏；焊后工件存在残余应力和变形，影响了产品质量和安全性；容易形成各种焊接缺陷，如应力集中，裂纹，引起脆断等。但只要合理地选用材料、合理选择焊接工艺、精心操作，以及严格的科学管理，就可以将焊接问题及缺陷的严重程度和危害性降低到最低限度，保证焊件结构的质量和使用寿命。 1.1.3 熔化焊的焊接接头 在两焊件的连接处为焊接接头，简称接头，如图所示。被焊工件的材料称为母材料，或称基本金属。焊接中：母材局部受热熔化形成熔池，熔池不断移动并冷却后焊缝；焊缝侧部分母材受焊接加热的影响而引起金属内部组织和力学性能变化的区域，称为焊接热影响区；焊缘与母材交接的过渡区其受热到固相和液相之间，母材部分熔化，此区域称为熔合区，也称半熔化区。因此。焊接接头是由焊缝、熔合区和热影响区三部分组成。 熔焊焊接头的组成 a)对接头 b)搭接接头 1-熔焊金属 2-熔合区 3-热影响区 4-母材 焊缝各部分的名称如图所示。焊缝高出母材表面的高度叫堆高(余高)；熔化的宽度，即冷却凝固后的焊缝宽度，称为熔宽；母材熔化的深度叫熔深。 焊缝各部分名称 1.2手工电弧焊 电弧焊是熔化焊中最基本的焊接方法，它也是在各种焊接方法中应用最普遍的焊接方法，其中最简单最常见的是用手工操作电焊条进行焊接的电弧焊，称为手工电弧焊，简称手弧焊。手弧焊的设备简单，操作方便灵活，适应性强。它适用于厚度2mm以上的各种金属材料和各种形状结构的焊接，尤其适于结构形状复杂、焊缝短或弯曲的焊件和各种不同空间位置的焊缝焊接。手弧焊的主要缺点是焊接质量不够稳定，生产效率较低，对操作者的技术水平要求较高。 1.2.1 手弧焊的焊接过程 首先将电焊机的输出端两极分别与焊件和焊钳连接，如图所示。再用焊钳夹持电焊条。焊接时在焊条与焊件之间引出电弧，高温电弧将焊条端头与焊件局部熔化而形成熔池。然后，熔池迅速冷却、凝固形成焊缝，使分离的两块焊件牢固地连接成一整体。焊条的药皮熔化后形成熔渣覆盖在熔池上，熔渣冷却后形成渣壳对焊缝起保护作用上。最后将渣壳清除掉，接头的焊接工作就此完成。 1.2.2 手弧焊设备 手弧焊的主要设备是弧焊机，俗称为电焊机或焊机。 直流弧焊机供给焊接用直流电的电源设备。其输出端有固定的正负之分。由于电流方向不随时间的变化而变化，因此电弧燃烧稳定，运行使用可靠，有利于掌握和提高焊接质量。 使用直流弧焊机时，其输出端有固定的极性，即有确定的正极和负极，因此焊接导线的连接有两种接法。 正接法 焊件接直流弧焊机的正极，电焊条接负极； 反接法 焊件接直流弧焊机的负极，电焊条接正极。 导线的连接方式不同，其焊接的效果会有差别，在生产中可根据焊条的性质或焊件所需热量情况来选用不同的接法。在使用酸性焊条时：焊接较厚的钢板采用正接法，因局部加热熔化所需的热量比较多，而电弧阳极区的温度高于阴极区的温度，可加快母材的熔化，以增加熔深，保证焊缝根部熔透；焊接较薄的钢板或对铸铁、高碳钢及有色合金等材料的焊接，则采用反接法，因不需要强烈的加热，以防烧穿薄钢板。当使用碱性焊条时，按规定均应采用直流反接法，以保证电弧燃烧稳定。 1.2.3