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焊接技术教案x

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目录

焊接技术基本概念与原理

常用焊接方法及设备

焊接材料选择与使用

接头设计、坡口制备与装配定位

焊接工艺参数选择与优化

质量检验、缺陷预防与处理

01

焊接技术基本概念与原理

焊接是一种通过加热或加压，或同时加热加压的方式，使两个分离的金属表面达到原子间的结合，形成永久性连接的工艺过程。

焊接定义

根据焊接过程中金属所处的状态及工艺特点，焊接可分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。

焊接分类

焊接过程

焊接过程包括加热、熔化、冶金反应、结晶和固态相变等阶段。在焊接过程中，被焊金属由于热的输入而经历加热、熔化和冷却凝固等过程，最终形成焊缝。

焊接特点

焊接具有连接强度高、密封性好、工艺过程简单、生产效率高等优点。但同时也存在变形、应力、裂纹等缺陷。

焊接热源是实现焊接过程的重要条件，其作用是将热能传递给被焊金属，使其加热熔化。常见的焊接热源有电弧、火焰、激光、电子束等。

在焊接过程中，热源对被焊金属进行加热，使得金属内部形成不均匀的温度分布，即温度场。温度场对焊接质量有重要影响，需合理控制。

温度场

焊接热源

金属材料的焊接性是指金属材料在限定的施工条件下，获得优质焊接接头的能力。包括工艺焊接性和使用焊接性两方面。

焊接性定义

金属材料的化学成分、组织结构、物理性能和力学性能等都会影响其焊接性。此外，焊接方法、工艺参数和焊接环境等也会对焊接性产生影响。

影响焊接性的因素

02

常用焊接方法及设备

焊条电弧焊原理

焊条类型与选择

焊接工艺参数

操作技巧与注意事项

利用电弧热量熔化焊条和母材形成焊缝。

包括焊接电流、电弧电压、焊接速度等，需根据焊条直径和焊接位置进行调整。

根据母材成分、性能要求及焊接条件选择合适的焊条。

保持适当的焊条角度和弧长，控制熔池形状和大小，注意防止夹渣、气孔等缺陷。

利用保护气体（如CO2、Ar等）保护电弧和熔池，防止空气对焊缝的氧化。

气体保护焊原理

焊丝类型与选择

焊接工艺参数

操作技巧与注意事项

根据母材成分、性能要求及焊接条件选择合适的焊丝。

包括焊接电流、电弧电压、气体流量等，需根据焊丝直径和保护气体类型进行调整。

保持气体流量稳定，控制熔深和余高，注意防止气孔、裂纹等缺陷。

电阻点焊原理：利用电流通过工件时产生的电阻热进行焊接。

电极类型与选择：根据工件材料和厚度选择合适的电极材料和形状。

焊接工艺参数：包括焊接电流、电极压力、通电时间等，需根据工件材料和厚度进行调整。

操作技巧与注意事项：保持电极与工件表面清洁，控制熔核大小和位置，注意防止虚焊、飞溅等缺陷。缝焊则是在两个工件之间形成一条连续的焊缝，其操作技巧与点焊类似，但需要注意保持焊缝的连续性和稳定性。

03

焊接材料选择与使用

药皮中含有酸性氧化物，如二氧化硅、二氧化钛等，焊接工艺性能较好，但焊缝的力学性能较差。适用于一般低碳钢和强度较低的普通低合金钢的焊接。

酸性焊条

药皮中含有碱性氧化物，如大理石、萤石等，焊接工艺性能较差，但焊缝的力学性能较好。适用于重要结构钢和重要铸铁的焊接。

碱性焊条

药皮中含有大量纤维素，具有造气、造渣和保护熔滴过渡的作用。适用于全位置焊接，特别是向下立焊和管道底层的焊接。

纤维素型焊条

实芯焊丝

由单一的金属或合金元素制成，具有较高的熔敷效率和较快的焊接速度。适用于自动或半自动气体保护焊和埋弧焊。

药芯焊丝

由金属外皮和内部的焊剂组成，具有造气、造渣和保护熔滴过渡的作用。适用于各种位置的焊接，特别是全位置焊接。

不锈钢焊丝

用于不锈钢的焊接，具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性。

化学性质稳定，不易与金属发生反应，可用于各种金属的焊接保护。

氩气

二氧化碳

混合气体

具有氧化性，可用于低碳钢和低合金钢的焊接保护。

由氩气和二氧化碳按一定比例混合而成，具有两者的优点，可用于中碳钢和高合金钢的焊接保护。

03

02

01

用于埋弧焊和电渣焊等焊接方法，具有造渣、造气和保护熔滴过渡的作用。

焊剂

用于改善焊接工艺性能和提高焊缝质量，如减少飞溅、提高熔敷效率等。

助焊剂

用于清洗焊件表面的油污、锈蚀等杂质，保证焊接质量。

清洗剂

04

接头设计、坡口制备与装配定位

根据产品使用要求、材料厚度、焊接方法、焊接位置及变形大小等因素选择接头形式。

接头形式应保证焊接质量，易于实现机械化、自动化生产。

设计接头时，应考虑焊接应力与变形的控制，以及焊接接头的无损检测要求。

01

02

04

坡口制备可采用机械加工、气割或等离子切割等方法。

坡口形式和尺寸应根据焊接方法、焊接材料、母材厚度等因素确定。

制备坡口时，应保证坡口表面平整、无裂纹、夹渣等缺陷。

对于重要结构，制备坡口后应进行无损检测，以确保焊接质量。

03

装配定位可采用夹具、定位焊或组合装配等方法。

定位焊长度和间距应根据母材厚