焊接工艺学.

焊接工艺学

1－1焊接电弧的引燃过程

电弧具有两个特性，那就是它能发出强烈的光和大量的热。

1.焊接电弧

焊接电弧：由电源供给的，具有一定电压的两电极间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。

2.焊接电弧的引燃过程

焊接电弧的引燃的有关因素：焊接电流强度、电弧中的电离物质、电源的空载电压及其特性等。

1－2焊接电弧的构造及静特性

1.焊接电弧的构造及温度焊接电弧的构造可划分三个区域：阴极区、阳极区、弧柱。

（1）阴极区的温度达2400－3500°K，放出的热量占36%左右。（2）阴极区的温度达2600－4200°K，放出的热量占43%左右。（3）弧柱的中心温度达6000－8000°K，放出的热量占21%左右。（4）电弧电压：电弧两端之间的电压降。

2.电弧的静特性

电弧静特性：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，焊接电流与电弧电压变化的关系。

影响电弧静特性的因素：

（1）电弧长度的影响；

（2）电弧周围气体种类的影响；

（3）电弧周围气体介质压力的影响。

1－3焊接电源的极性、应用及电弧的稳定性

1.焊接电源的极性

正接：就是焊件接电源正极、电极接电源负极的接线法。

反接：就是焊件接电源负极、电极接电源正极的接线法。

2.焊接电源极性的应用

如焊接厚钢板采用酸性焊条时，可采用直流正接性，以获得较大的熔深；焊接薄板采用酸性焊条时，可采用直流反接性，可防止烧穿。若酸性焊条采用交流电焊机时，其熔深则介于直流正接性和反接性之间。

1-4焊接电弧的偏吹

1.焊接电弧偏吹的原因

（1）焊条的偏心度过大；

（2）电弧周围气流的干扰；

（3）磁偏吹。

2.减少防止焊接电弧偏吹的方法

（1）采用小电流短弧焊接；

（2）适当调整焊条角度，使焊条偏吹的方向转向熔池。

（3）采用大坡口宽间隙。

1-5预热、后热、焊后热处理及提高手工电弧焊生产的途径

1.预热作用

（1）预热能降低焊后冷却速度；

（2）防止产生焊接裂纹；

（3）减小焊接应力。

2.后热的作用

（1）减缓焊缝和热影响区的冷却速度；

（2）使焊缝金属中的扩散氢加速逸出，防止产生冷裂纹。

（3）消氢处理：

焊后立即焊件加热到250－350℃温度范围，保温2－6小时后空冷。对于焊后要求“立即”进行热处理的焊件，不需要另作消氢处理。

3.焊后热处理作用

（1）降低焊件残余应力；

（2）改善焊缝和热影响区的组织和性能；

（3）提高接头的塑性和性能；

（4）稳定结构的尺寸。

局部热处理

B=5 R

B－筒体加热宽度

R－筒体半径

δ－筒体壁厚

1-5电弧焊的熔滴过渡

金属熔滴向熔池过程的形式分为：熔状过渡、短路过渡、噴射过渡。

1.熔滴过渡的作用力

（1）熔滴的重力

（2）表面的张力

（3）电磁力

（4）极电压力

（5）气体的吹力

2－1焊接接头型式和焊缝型式

焊接接头：用焊接方法连接的接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区。

一、焊接接头型式

焊接接头型式分：

1.对接接头：两焊件端面相对平行的接头。

2.角接接头：两焊件端面构成大于30°，小于135°夹角的接头。

3.搭接接头；两焊件部分重叠构成的接头。

4.T字接头：一焊件端面与另一表面构成直角或近似直角的接头。

二、焊缝型式

按焊缝空间位置的不同可分为：

1.平焊缝；

2.横焊缝；

3.立焊缝；

4.仰焊缝。

三焊缝的代号

焊缝代号：在图纸上标注焊接方法，焊缝形式和焊缝尺寸的符号。

焊缝标注时，具体标注如下：

（1）在焊缝符号左边标注：

纯边高度p,坡口高度H,焊角高度K，焊缝余高h，熔透深度s，根部半径R，焊缝宽度c，焊点直径d。

（2）在焊缝符号右边标注：焊缝长度L,焊缝间隙e，相同焊缝数量n。（3）在焊缝符号上边标注：坡口角度a，根部间隙

b。

2－2引弧和运条方法

一、电弧的引燃方法

引燃的方法有：

1.划擦法；

2.直击法。

二运条方法

当电弧引燃后，焊条要有三个基本方向的运动才能使焊缝良好成形：

1.朝着熔池方向作逐渐送进的动作；

2.作横向摆动；

3.沿着焊接方向逐渐移

动。

2－3焊缝的起头、收尾及连接

一焊条的收尾：

1.划圈收尾法；

2.反复断弧收尾法；

3.焊尾回收

法。

2－4焊接工艺参数

一焊条直径

焊条直径大小的选择与下列因素有关：

1.焊件的厚度；

2.焊接的位置；

3.焊接的层数。

二焊接电流

焊接电流强度与焊条直径的关系：

I=K*d

I－焊接电流

d－焊条直径

K经验系数（50）

三电弧电压

一般弧长等于焊条的直径，电弧越短，电压越低。

2－1焊缝结晶及焊接接头的显微组织

焊缝和热影响区总称为焊接接头。

一、焊缝金属的结晶

焊缝的结晶过程，是指从液相转变为固相的一次结晶过程。