手工电弧焊解析.pptVIP

第4章 焊接 概述 1.焊接定义 是利用加热、加压等工艺措 施，借助于金属原子间的结合与 扩散作 用，使分离的金属造成永久性的连接. 3.焊接的特点及应用 1．接头 牢固、密封性好。 2．可化大为小、以小拼大。 3．可实现异种金属的连接。 4.可用来焊补某些缺陷及局部损坏的机件. 缺点:焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷 焊接方法的应用： （1）制造金属结构件； （2）制造机器零件和工具； （3）修复 第1节 手工电弧焊 它是依靠电弧放电,产生热量,使两块分离的金属连在一起的方法. 1.1焊接电弧 1.1.1 焊接电弧的概念 在焊条末端和工件两极之间的气体介 质中，产生强烈而持久的放电现象 1.1.2 焊接电弧的产生 直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条）； 直流反接：焊件接负极，焊条接正极；（薄板、碱性低氢焊条、低合金钢和铝合金） 1.2焊接过程冶金特点 在电弧焊过程中，液态金属、熔渣和气体三者相互作用，是金属再冶炼的过程。 特点: 1 . 熔池金属温度高于一般冶金温度2000k 使金属元素强烈蒸发、烧损。 2.熔池金属冷却快，处于液态的时间短10s 化学成分不均匀；焊缝区易产生气孔、夹渣 等缺陷 3 .空气对焊缝的影响严重 为了保证焊缝的质量，在电弧焊过程中必须采取的工艺措施 （1）机械保护:使熔化金属与空气隔开 保护方式有三种：气体保护、熔渣保护和气-渣联合保护。 （2）冶金处理:主要通过在焊接材料（焊条药皮、焊丝、焊剂）中加入一定量的脱氧剂（主要是锰铁和硅铁）和一定量的合金元素，在焊接过程中排除熔池中的FeO，同时补偿合金元素的烧损。 1.3电焊条 1.3.2 焊条的种类 1.焊条的种类 (1)按化学成分划分 : 结构钢焊条—J； 钼和铬耐热钢焊条—R； 低温钢焊条—W； 不锈钢焊条—A； 堆焊焊条—D； 铸铁焊条—Z； 镍及镍合金焊条—Ni ； 铜及铜合金焊条—T； 铝及铝合金焊条—L； 特殊用途焊条—TS (2)根据熔渣化学性质:酸性焊条:和碱性焊条。 酸性焊条：熔渣中以酸性氧化物为主（TiO2、SiO2、Fe2O3）,接头质量一般,但酸性焊条具有良好的工艺性，交直流电源均可用，广泛用于一般结构件的焊接。 碱性焊条（又称低氢焊条）：药皮中以碱性氧化物以莹石为主（K2O、Na2O、CaO、MnO） ，并含较多 铁合金 ,焊缝力学性能与抗裂性好，但碱性焊条工艺性较差，一般要求采用直流焊接电源，主要用于焊接重要的钢结构或合金钢结构。 1.3.3．焊条的牌号与型号 焊条牌号 焊条型号：国家标准代号 。碳钢焊条型号见国家标准GB5117-85 如E4303 其编制方法是： “E”表示焊条， 前两位数字表示熔敷金属的最小抗拉强度值（kgf/mm2）； 第三位数字表示焊条使用的焊接位置：“0”、“1”均表示适用于全位置焊接，“2”表示适用于平焊和平角焊，“4”表示适用于向下立焊； 第三、第四位数字组合表示焊接电流的种类和焊条药皮类型。 1.3.4电焊条的选用 1.等强度原则 2.同成分原则 3.抗裂性的要求 4.抗气孔的要求 5.低成本的要求 在确定了焊条牌号后，还应根据焊接件厚度、焊接位置等条件选择焊条直径。一般是焊接件愈厚，焊条直径应愈大。 1.4 焊接接头金属组织与性能 1.4.1. 焊接时焊件的加热和冷却特点 加热特点:焊件各部分最高的 加热温度不均匀. 焊缝------熔点以上 紧邻焊缝母材-------接近熔点 越远离焊缝-------温度越低 冷却特点:冷却速度快 焊缝-------相当于金属型铸造 邻近母材---------不同程度的 热处理(热影响区) 熔合区:焊缝和热影响区之间的 过度区. 1.4.2焊接接头的组成 焊缝区 熔合区 焊接热影响区(过热区、正火区、部分相变区) 3.过热区 在热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。（1-3mm） 加热温度： T固~1100 ℃ 塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。 1.5 焊接应力 1.5.1焊接应力产生的原因 焊接热源对焊件的局部加热,以及焊接接头受到周围母材或结构产生的刚性拘束 外因 金属的热胀冷缩和高温时呈塑性状态 内因 1.5.2 消除焊接应力的方法 1.去应力退火 可消除应力80%左右 2.当焊缝还处在较高温度时，锤击焊缝使金属