热加工工艺基础焊接课件

1.焊条 （P123）
焊条芯
2）焊条药皮对保证焊条电弧焊的焊缝质量极为重要。 其主要作用有：
（1）改善焊接工艺性。易于引弧和再引弧，可稳定电 弧燃烧，减少飞溅，并使焊缝成形美观。
（2）机械保护作用；药皮熔化后产生气体和熔渣，可 隔绝空气，保护熔滴和熔池金属。 （3）冶金处理作用。能脱氧、去硫、渗合金、除氢。
3、缝焊（P139）
• 缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊相似， 采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点重叠一部分， 形成一条有密封性的焊缝。焊接分流现象较严重，故同 等条件下焊接电流较大。 主要用于有密封性要求的薄 板件。 • 缝焊生产汽车油箱视频 • 滚焊过程 视频
缝焊搭接
焊缝焊接接头形式
二、埋弧焊(P127)
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法， 其电弧的引燃、焊条送进和电弧移动都采用机器来完 成。埋弧焊焊接过程如图所示。
1—焊件 2—焊剂
3—焊剂漏斗 4—焊丝
5—送丝滚轮
6—导电嘴
7—焊缝 8—渣壳
生产过程Biblioteka 埋弧焊设备（P127）二、埋弧焊
2、焊接材料（P127）
有焊丝和焊剂 焊丝——除了作为电极和填充金属外，还可以有渗合金、
焊接电流越大，焊道厚度就越大，生产率就越高。
电弧电压高，焊道宽度就大，可以获得合适的焊缝成形系 数。焊缝成形系数太小，冷却凝固时会形成中心线偏析， 易产生热裂纹。
3、埋弧自动焊工艺 （P130）
埋弧焊焊丝从导 电嘴深处长度较短， 故可采用大电流焊接， 比手工电弧焊高4倍； 故适宜焊接较厚材料； 也可焊接大直径筒体， 如图所示。
焊条的选用原则（P126）
1）等强度原则； 2）同成分原则； 3）抗裂性要求； 4）低成本要求。
焊条直径大小选择视频
2、焊条电弧焊的特点和应用范围（P126）
（1）焊条电弧焊的特点：
1）设备简单、操作灵活； 2）可焊接多种金属材料； 3）室内、外焊接效果相近； 4）对焊工操作水平较高，生产率较低。 （2）焊条电弧焊的应用范围 1）适用于单件小批量生产，用于厚度2MM以上的各种 场合。 2）一定要有电源和相应的焊条，钛等易氧化金属不能用 焊条电弧焊。
一、焊条电弧焊（P123）
焊条电弧焊是利用电弧作为热源，手工操纵焊条进 行焊接的方法，又称手工电弧焊。生产演示
1.焊条
(视频)（P123）
(1)焊条的组成的作用：焊条由焊芯和药皮组成。
1）焊芯的作用：
一方面作电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热 源；
另一方面作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝 金属；焊芯采用焊接专用金属丝。如H08Mn2SiA等。
4、对焊（P139）
• 对焊是利用电阻热将焊件断面对接焊合的一种电 阻焊，可分为电阻对焊和闪光对焊。对焊的应用 如图所示。 (1）电阻对焊：先加预压，使两端面压紧，再通电 加热，使待焊处达到塑性温度后，再断电加压顶 锻，产生一定塑性变形而焊合。其焊接循环如图 3－14所示。适于截面简单，直径小于20mm和强 度要求不高的杆件。
四、等离子弧焊和切割(P134)
1、等离子弧的产生：等离子弧是一种电离度很高的压缩 电弧；温度高，能量密度大；其发生装置如图所示， 在三个压缩作用 下形成等离子弧： 1）机械压缩效应； 2）热压缩效应； 3）电磁压缩效应。 温度可达24000K —50000K。
2）等离子弧焊接（P135）：需用等离子弧焊电源和等离子 焊枪及填充金属。分为 大电流等离子弧焊；又可分为穿孔型等离子弧焊和熔入 型等离子弧焊； 微束等离子弧焊。
氩弧焊的电源种类和极性（P131）
• 钨极氩弧焊一般采用直流正接（工件为正极，钨极为负 极），以减少钨极烧损；但焊接铝、镁金属时，为去除 氧化物而利用“阴极破碎”（正离子高速对阴极表面进 行轰击以消除氧化膜）可采用直流反接。 • 但从考虑既要有降温作用又要有阴极破碎作用，焊接铝 合金时最好采用交流电源。 • 熔化极氩弧焊一般采用直流反接（电极温度高，电弧稳 定）。
埋弧自动焊尽量采用双面焊，以便易于焊透，减少焊 接变形。不能采用双面焊则采用单面焊。如图所示。
3、埋弧自动焊工艺（P129）
为了防止焊穿，
埋弧自动焊对焊接
的第一道焊缝焊接 时常采用焊剂垫。 如图所示。
3、埋弧自动焊工艺（P129）
埋弧焊的工艺参数主要有：焊丝直径、焊接电流、电 弧电压和焊接速度等。
脱氧、去硫等冶金处理作用。
焊剂——熔炼焊剂和烧结焊剂两种。 熔炼焊剂主要起保护作用。 烧结焊剂除了保护作用外，还可以起渗合金、脱 氧、去硫等冶金处理作用。
二、埋弧自动焊工艺（P128）
埋弧自动焊常用的接头形式是对接接头和T形接头。
T型接头应尽可能采用船形焊，以保证焊接质量。
3、埋弧自动焊工艺（P129）
2、CO2气体保护焊（P133）
• CO2焊采用CO2 为保护气体，其焊接过程如图所示。 CO2 在高温下会分解氧化金属，故不能焊接易氧 化的非铁金属和不锈钢；需采用能脱氧和渗合金 的特殊焊丝（如H08Mn2SiA)。 • 可分为自动焊和半自动焊（送丝自动，电弧移动 手工）。其设备包括：主电路系统、控制系统、 焊枪、供气系统、冷却系统。
点焊的工作循环有如图所示的两种方式。电焊的主要焊接 参数是电极压力、焊接电流和通电时间；压力过大、电流 过小，会使热量少，焊点强度下降；压力过小、电流大会 使热量大而不稳定，易飞溅，烧穿。 点焊时会发生点焊分流现象，如图所示，故焊点间距 不宜过小。
点焊生产过程示例
2、凸焊（P138）
凸焊是在一工件的贴合面上预先加工出一个或多个凸 起点，使其与另一工件表面接触，加压并通电加热，凸起 点压塌后，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。
（3）碱性焊条和酸性焊条特性（P122）
• 两者性能差别很大，使用时不能随意互换。 • 碱性焊条的特点有：1）机械性能好；2）工艺性能差；3） 焊缝金属抗裂性好；4）对锈、油、水的敏感性大，易出 气孔；5）有毒烟尘多。用于重要的结构钢或合金钢结构。 • 酸性焊条机械性能较差，但工艺性能好；货源充足，价格 低；用于一般结构钢。
焊接方法种类很多，按照焊接过程的物理特点可分 为熔焊、压焊和钎焊三类。常用焊接方法有:（P121）
激光焊 高能焊 堆焊与喷涂 熔焊 电渣焊 电子束焊 等离子弧焊 气体保护焊
电弧焊
气焊
埋弧焊
焊条电弧焊
爆炸焊
超声波焊 压焊 电阻焊 扩散焊 摩擦焊 对焊 缝焊 点焊
真空钎焊
感应钎焊 炉中钎焊
钎焊
电阻钎焊 盐浴钎焊 火焰钎焊 烙铁钎焊
钨极氩弧焊需要加填充金属。填充金属可以是焊丝，也可 以是在焊接接头中附加填充金属条或采用卷边接头等，如图所 示。
氩弧焊的特点（P132）
1）机械保护效果很好； 2）电弧燃烧稳定、飞溅小，表面无熔渣，焊缝成形美观， 质量好。 3）电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，焊缝周围气流冷却， 热影响区小，焊后变形小，适于薄板焊接； 4）电弧为明弧可见，可以全位置焊，易于自动控制焊缝。 5）氩气、氦气价格较贵，焊件成本高。 适于焊接铝、镁、钛及其合金，稀有金属锆、钼， 不锈钢，耐热钢、低合金钢等。
能量集中，热影响区小，焊接质量好，生产率高。
用于航空航天等军工和尖端工业技术的铜及铜合金、 钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接。
五、电阻焊(P136)
电阻焊是利用电流通过焊接接头的接触面及邻近区 域产生的电阻热，把焊件加热到塑性或局部熔化状态， 再在电极压力作用下形成接头的一种焊接方法 。
3）等离子切割（P136）：它利用能量密度高的高温高速 的等离子流，将切割金属局部熔化并随即吹除，形成整齐 的切口。常用于切割不锈钢、铝、铜、钛、铸铁及钨、锆 等难熔金属和非金属材料。
等离子弧焊和切割的特点（P136）
有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形； 微束等离子弧焊可焊接箔材和薄板。
第二节 常用焊接与切割方法 （P123）
现在我国常用的焊接方法有(1)焊条电弧焊、(2)埋弧 自动焊、(3)气体保护电弧焊（氩弧焊和CO2气体保护 焊）、(4)等离子弧焊、(5)电阻焊、(6)摩擦焊和(7)钎焊等。 气焊由于焊接变形大、生产效率低等原因，现在已经 不常用。 利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的 熔焊方法，称电渣焊。电渣焊由于热处理困难，有被窄 间隙埋弧自动焊取代的趋势。
4、埋弧自动焊的特点和应用（P130）
埋弧焊与手工电弧焊相比，具有如下优点： 1）生产率高、节省焊接材料，成本低：电流大、熔深大， 可以不开或少开坡口。 2）焊接质量好，而且稳定：工艺参数稳定，不要求高的操 作技术，成形美观。 3）劳动条件好：没有弧光，没有飞溅。
4、埋弧自动焊的特点和应用（P130）
第三章 焊接与切割（P120）
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概述 常用焊接与切割方法 现代焊接与切割方法 常用金属材料的焊接 焊接结构工艺性设计
第一节
概述（P120）
• 焊接是利用加热或加压（或两者并用），并且用或不用填 料，使分离的两部分金属达到原子结合的一种加工方法。 • 热切割是利用热能使材料分离的方法。 • 在机械制造、建筑、车辆、石油化工、原子能、航空航天 等部门得到广泛运用。
CO2气体保护焊特点（P133）
1）生产率高；电流大，易于自动化，无渣壳。 2）成本低；CO2价廉，只有埋弧焊成本的50%左右； 3）焊缝质量较好； 4）采用气体保护，能全位置焊接，易于自动控制 ； 5）焊缝成形差，飞溅大 ； 6）不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢； 7）设备较复杂，使用和维修不便。 适于焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金结构钢。
药皮
焊条药皮的组成
(2)焊条的种类、型号、牌号（P125）
1）焊条的种类：按用途分有：碳钢焊条、低合金钢焊条、 不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、 铜合铜合金焊条、铝和铝合金焊条等。 按药皮性质分：酸性焊条（酸性氧化物为主），碱 性焊条（碱性氧化物和萤石CaF2为主）。 2）焊条型号：是国家标准中的焊条代号。如E4303，E表 示焊条，43表示熔敷金属抗拉强度最小值kgf/mm2；03 表示焊接位置为全位置、电流种类为交直流及药皮类 型为钛铁矿型 。 3）焊条牌号：是焊条行业统一的焊条代号，用一个大写 汉语拼音字母和三个数字表示；如J422，J表示结构钢 焊条，42表示焊缝金属抗拉强度等级kgf/mm2，2表示 药皮类型和电流种类（P152表3-3）。