第三部分 焊接基础知识.ppt

航空航天 航空航天 长三甲运载火箭一级残骸 航空航天 现代造船业 焊接应力与变形直接影响到船舶结构的连接质量和使用安全 。 石油天然气管道 石油天然气管道 管道焊接质量是长输管道系统安全运行的关键之一，管道焊接过程中不可避免地存在各种各样的焊接缺陷、焊接残余应力、焊接区材料组织性能劣化、外力损伤及接头细节引起的应力应变集中，加之管道输送压力和所用钢级的提高及其运行条件的变化，因此，防止焊接接头的断裂破坏，确保长输管道系统的安全可靠具有重要意义。 石油天然气管道 管道焊接质量是长输管道系统安全运行的关键之一，管道焊接过程中不可避免地存在各种各样的焊接缺陷、焊接残余应力、焊接区材料组织性能劣化、外力损伤及接头细节引起的应力应变集中，加之管道输送压力和所用钢级的提高及其运行条件的变化，因此，防止焊接接头的断裂破坏，确保长输管道系统的安全可靠具有重要意义。 海上平台 核反应堆压力容器 核反应堆压力容器 由于壳壁较厚，多层焊时产生的残余应力大，需经多次消除应力热处理。因此，要求核反应堆压力容器用高强度低合金钢必须具有良好的焊接性，以避免裂纹的产生，并保证焊缝和热影响区有较好的塑性和低温冲击韧度。对辐照区的焊缝，则要求具有足够的塑性、韧性储备，以确保核反应堆压力容器长期安全、可靠地运行。 核反应堆压力容器 工作平台 电厂设备 ——寿命评估 电厂设备——寿命评估 电厂设备——寿命评估 4、2 焊接结构的优点  ①与铆接接头相比，焊接接头的承载能力强。 ②焊接结构的水密性和气密性好。 ③节省材料，减轻结构质量。 ④焊接结构的厚度不受限制。 ⑤焊接结构设计简单．生产效率高。 4、3 焊接结构存在的问题  (1)焊接应力与变形 (2)焊接接头性能的不均匀性 (3)应力集中 (4)整体性 (5)焊接缺陷 5 焊接电弧及电弧静特性 概述 电弧是一种空气导电现象。它有两个特性，即发出强烈的光和大量的热。 电弧是目前焊接热源中应用最为广泛的一种热源。电弧焊是以电弧作为热源的形式将电能转变为热能来熔化金属、实现焊接的一种熔焊方法，是现代焊接方法中应用最为广泛，也是最为重要的一类焊接方法。 1801年迪威发现了电弧放电现象，这是近代焊接接合技术的起点。1885年俄国人发明了碳弧焊，1907年瑞典人发明了焊条，1912年开发了保护很好的厚涂层焊条。1957年发明电子束焊，1960年发明了激光焊。 5.1、电弧的产生 焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件之间会立即产生明亮的电弧，即焊接电弧。 在电弧焊中，气体电离和阴极电子发射是电弧的产生与维持需要具备的两个条件，同时也伴随着激励、解离、扩散、复合及负离子产生等过程。 5．2焊接电弧的引燃过程 焊接电弧的引燃有两种方法，即接触引弧法和非接触引弧法(高频、高压引弧法)。 1)非接触电弧引燃法 非接触引弧法也称为高频高压引弧法。一般借助于高频或高压脉冲引弧装置，使阴极表面产生强场发射，其发射出来的电子流再与气体介质撞击，使其离解导电。 2)接触引弧 电弧焊时，为使引弧容易和稳定燃烧，常在焊条药皮(或焊剂、焊丝药芯)中加入稳弧剂，主要成分为碳酸钾(K2CO3)、碳酸钠(Na2CO3)、钛白粉(TiO2)、长石(CaCO3)和水玻璃等。稳弧剂中由于含有较多这些易电离或电离势低的物质，使得电弧在引燃后，电弧空间中易产生更多的带电粒子，保证电弧稳定燃烧。 5.3 焊接电弧的构造及静特性 电弧的静特性 焊接电弧燃烧时，电弧两端的电压降与通过电弧的电流并不是成固定比例的，而是随焊接电流的变化而变化。在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，电弧电压和电弧电流之间的关系称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性。 1．弧静特性曲线 2．不同焊接方法的电弧静特性 采用不同的焊接方法时，电弧工作在静特性曲线的不同区段。常见焊接方法的工作区段如下。 ①手工电弧焊：焊接时，焊接电流一般不超过500A，电弧静特性曲线表现在下降特性段和水平特性段。 2）钨极惰性气体保护焊：一般在小电流焊接时，其静特性为下降特性段；大电流焊接时，表现为平特性段。 ③埋弧自动焊：正常焊接时为平特性段，大电流焊接时为上升特性段。 ④熔化极气体保护焊：因焊接电流大，其静特性为上升特性段。 5．4 焊接电源极性 焊接电源及极性的选择主要根据焊接材料的性质、焊件材料及所需的热量。 手工电弧焊使用酸性焊条焊接时，采用直流正接法焊接厚板，可以获得较大熔深，保证焊透； 而采用直流反接法焊接薄板，可以防止烧穿； 在使用碱性低氢型焊条时，通常采用直流反接法。 直流反接法还可以减少氢气孔的产生。 3、焊接方法的种类和特点 （2）