2015焊接工艺学(劳动版)课件：埋弧焊-文档资料
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注：氩气 氩气为惰性气体，高温下不溶入液态金属，也不与金属发生化学反 应，因此，氩气是一种理想的保护气体。 由于氩弧温度高，因此一旦引燃，电弧就很稳定。 氩弧焊一般要求氩气纯度达99.9%，我国生产的工业纯氩，其纯度 可达99.9%，完全合乎氩弧焊的要求。 氩弧焊对焊前的除油、去锈、去水等准备工作要求严格，否则就会 影响焊缝质量。
埋弧焊
埋弧焊的应用 埋弧焊主要用于压力容器的环缝焊和直缝焊，锅 炉冷却壁的长直焊缝焊接，船舶和潜艇壳体的焊接， 起重机械（行车）和冶金机械（高炉炉身）的焊接。
三、气体保护电弧焊
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，简 称气体保护焊。 （一） 氩弧焊 1. 定义：氩弧焊是使用氩气作为保护气体的气体保护焊。 根据电极是否熔化分为不熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊）和 熔化极氩弧焊
气体保护电弧焊
气体保护电弧焊
熔化极氩弧焊 以焊丝为一电极（正极）， 工件为另一电极（负极）， 焊丝熔滴通常呈很细颗粒的 “喷射过渡”进入熔池，所 用电流比较大，生产率高。 板厚8mm以上的铝容器。为 使电弧稳定，熔化极氩弧焊 通常采用直流反接，这对于 焊铝工件正好有“阴极破碎” 作用。
熔化极氩弧焊
埋弧焊
平板对接焊 一般采用双面焊，可不留间隙直 接进行双面焊接，也可采用打底焊 或焊剂垫或垫板。为提高生产率， 也可采用水冷铜成型底板进行单面 焊双面成型。 环焊缝 焊接环焊缝时，焊丝起弧点应与环 的中心线偏离一距离e，以防止熔池金 属的流淌。一般偏离距离为20~ 40mm， 直径小于250mm的环缝一般不采用埋弧 自动焊。 多丝埋弧焊 同时有两个以上焊丝一起焊接，焊 接速度高，焊缝成型好。前一电弧保 证熔深，后续电弧调节熔宽，使熔池 形状及焊缝成型较为合理。
(二)CO2气体保护焊
1.定义：利用CO2作为保护气体的气体保护焊，简称CO2焊。 CO2气体 CO2气体密度大，高温体积膨胀大，保护效果好。但CO2 在高温下易分解为CO和O，导致合金元素的氧化，熔池金 属的飞溅和CO气孔。焊接用CO2纯度要大于99.8%。
(二)CO2气体保护焊
CO2气体保护焊示意图
气体保护电弧焊
钨极氩弧焊
以钨钍合金和钨 铈合金为阴极，利 用钨合金熔点高， 发射电子能力强， 阴极产热少，钨极 寿命长的特点，形 成不熔化极氩弧焊。
气体保护电弧焊
特点
钨极不熔化
适用于焊接厚度为6mm以下的薄板或打底焊
一般不采用直流反接 焊接铝、镁及其合金时，则采用交流电源或直流反接 熔深浅，生产率低
特点
几乎可焊接所有金属，尤其适合铝、铜及其合金以及不锈钢等材料 焊接时几乎没有氧化烧损，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单 劳动生产率高 MIG焊可直流反接，焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用
成本比TIG焊低
有可能取代TIG焊 MIG焊焊接铝及铝合金时，可以采取亚射流熔滴过渡方式提高接头质
采用含硅、锰、钛、铝的焊丝，防止铁的氧化。
采用药芯焊丝。
气体保护电弧焊
2.二氧化碳焊特点 焊接成本低； 焊接热影响区小，焊件不易变形，焊接质量好； 电流密度大，生产效率高； 操作性能好，适于全位置焊接； 焊后不用清渣，又是明弧，便于监视和控制； 采用大电流时，飞溅大，烟雾多； 电弧气氛具有较强的氧化性，需采取含有脱氧剂的 焊丝。 CO2焊成本低，生产率高，焊缝质量较好，主要用 于低碳钢和低合金结构钢焊接，适用于各种厚度。应 用CO2气体保护焊需要克服：氧化碳问题、气孔问题、 飞溅问题。
气#43;Fe = FeO+CO↑ FeO进入熔池和熔滴，与熔池和熔滴中的碳反应： FeO+C = Fe+CO 生成的CO在熔池和熔滴内体积急剧膨胀而爆破，导致飞溅。
防止飞溅的措施 CO2焊常用H08Mn2SiA焊丝来进行脱氧，合金化。
采用短路过渡和细颗粒过渡。 为使电弧稳定，飞溅少，CO2焊采用直流反接。
量
对焊丝及母材表面的油污、铁锈等较为敏感，容易产生气孔
气体保护电弧焊
气体保护电弧焊
氩弧焊的特点及应用 可焊接各种钢材、有色金属和合金，焊接质量优良。 可全位置自动焊接。 焊接热影响区小，焊件不易变形
电弧稳定，焊缝致密，成型美观。
氩气贵，设备复杂，焊接成本高。 氩弧焊主要用于易氧化的有色金属和合金钢的焊接,如铝、 镁、钛及其合金、耐热钢、不锈钢等。适用于单面焊双面成 形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。
焊丝与焊剂
焊接材料 相当 于药 皮
相当 于焊 芯 焊 丝 熔炼 焊剂
焊 剂
陶瓷 焊剂
熔炼焊剂：在熔炼炉中制备，成分均匀，适于大量生产； 陶瓷焊剂：利用粉末冶金工艺制备，颗粒强度低。
埋弧自动焊的特点
优点： 1、焊接质量高且稳定； 2、熔深大，节省焊接材料； 3、无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少； 4、自动化操作，生产效率高。 5、在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果胜过其 它焊接方法 缺点： 1、设备昂贵，工艺复杂，主要适用于水平位置、长的 直线焊缝和圆筒形工件的纵、环焊缝的批量生产。 2、不适合焊接薄板 3、难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金 4、不能直接观察电弧和坡口的对中，容易焊偏
SEI
焊接基础知识
埋弧焊
1.定义 埋弧自动焊是利用专门的机械设备自动完成手工电弧 焊中的引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，并 使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。 2.焊接过程 如下图所示，埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝； 引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃烧。
埋弧焊
埋弧自动焊接过程（焊缝剖面图）
埋弧焊
埋弧焊的焊前准备 板厚小于14mm时，可不开坡口； 板厚为14～22mm时，应开Y型坡口； 板厚为22～50mm时，可开双Y型或U型坡口。 Y型和双Y型坡口的角度为50°～60°。
埋弧焊
焊缝间隙应均匀，焊直缝时，应安装引弧板和熄弧板， 以防止起弧和熄弧时产生的气孔、夹杂、缩孔、缩松等缺陷 进入工件焊缝之中
埋弧焊
埋弧焊的应用 埋弧焊主要用于压力容器的环缝焊和直缝焊，锅 炉冷却壁的长直焊缝焊接，船舶和潜艇壳体的焊接， 起重机械（行车）和冶金机械（高炉炉身）的焊接。
三、气体保护电弧焊
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，简 称气体保护焊。 （一） 氩弧焊 1. 定义：氩弧焊是使用氩气作为保护气体的气体保护焊。 根据电极是否熔化分为不熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊）和 熔化极氩弧焊
气体保护电弧焊
气体保护电弧焊
熔化极氩弧焊 以焊丝为一电极（正极）， 工件为另一电极（负极）， 焊丝熔滴通常呈很细颗粒的 “喷射过渡”进入熔池，所 用电流比较大，生产率高。 板厚8mm以上的铝容器。为 使电弧稳定，熔化极氩弧焊 通常采用直流反接，这对于 焊铝工件正好有“阴极破碎” 作用。
熔化极氩弧焊
埋弧焊
平板对接焊 一般采用双面焊，可不留间隙直 接进行双面焊接，也可采用打底焊 或焊剂垫或垫板。为提高生产率， 也可采用水冷铜成型底板进行单面 焊双面成型。 环焊缝 焊接环焊缝时，焊丝起弧点应与环 的中心线偏离一距离e，以防止熔池金 属的流淌。一般偏离距离为20~ 40mm， 直径小于250mm的环缝一般不采用埋弧 自动焊。 多丝埋弧焊 同时有两个以上焊丝一起焊接，焊 接速度高，焊缝成型好。前一电弧保 证熔深，后续电弧调节熔宽，使熔池 形状及焊缝成型较为合理。
(二)CO2气体保护焊
1.定义：利用CO2作为保护气体的气体保护焊，简称CO2焊。 CO2气体 CO2气体密度大，高温体积膨胀大，保护效果好。但CO2 在高温下易分解为CO和O，导致合金元素的氧化，熔池金 属的飞溅和CO气孔。焊接用CO2纯度要大于99.8%。
(二)CO2气体保护焊
CO2气体保护焊示意图
气体保护电弧焊
钨极氩弧焊
以钨钍合金和钨 铈合金为阴极，利 用钨合金熔点高， 发射电子能力强， 阴极产热少，钨极 寿命长的特点，形 成不熔化极氩弧焊。
气体保护电弧焊
特点
钨极不熔化
适用于焊接厚度为6mm以下的薄板或打底焊
一般不采用直流反接 焊接铝、镁及其合金时，则采用交流电源或直流反接 熔深浅，生产率低
特点
几乎可焊接所有金属，尤其适合铝、铜及其合金以及不锈钢等材料 焊接时几乎没有氧化烧损，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单 劳动生产率高 MIG焊可直流反接，焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用
成本比TIG焊低
有可能取代TIG焊 MIG焊焊接铝及铝合金时，可以采取亚射流熔滴过渡方式提高接头质
采用含硅、锰、钛、铝的焊丝，防止铁的氧化。
采用药芯焊丝。
气体保护电弧焊
2.二氧化碳焊特点 焊接成本低； 焊接热影响区小，焊件不易变形，焊接质量好； 电流密度大，生产效率高； 操作性能好，适于全位置焊接； 焊后不用清渣，又是明弧，便于监视和控制； 采用大电流时，飞溅大，烟雾多； 电弧气氛具有较强的氧化性，需采取含有脱氧剂的 焊丝。 CO2焊成本低，生产率高，焊缝质量较好，主要用 于低碳钢和低合金结构钢焊接，适用于各种厚度。应 用CO2气体保护焊需要克服：氧化碳问题、气孔问题、 飞溅问题。
气#43;Fe = FeO+CO↑ FeO进入熔池和熔滴，与熔池和熔滴中的碳反应： FeO+C = Fe+CO 生成的CO在熔池和熔滴内体积急剧膨胀而爆破，导致飞溅。
防止飞溅的措施 CO2焊常用H08Mn2SiA焊丝来进行脱氧，合金化。
采用短路过渡和细颗粒过渡。 为使电弧稳定，飞溅少，CO2焊采用直流反接。
量
对焊丝及母材表面的油污、铁锈等较为敏感，容易产生气孔
气体保护电弧焊
气体保护电弧焊
氩弧焊的特点及应用 可焊接各种钢材、有色金属和合金，焊接质量优良。 可全位置自动焊接。 焊接热影响区小，焊件不易变形
电弧稳定，焊缝致密，成型美观。
氩气贵，设备复杂，焊接成本高。 氩弧焊主要用于易氧化的有色金属和合金钢的焊接,如铝、 镁、钛及其合金、耐热钢、不锈钢等。适用于单面焊双面成 形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。
焊丝与焊剂
焊接材料 相当 于药 皮
相当 于焊 芯 焊 丝 熔炼 焊剂
焊 剂
陶瓷 焊剂
熔炼焊剂：在熔炼炉中制备，成分均匀，适于大量生产； 陶瓷焊剂：利用粉末冶金工艺制备，颗粒强度低。
埋弧自动焊的特点
优点： 1、焊接质量高且稳定； 2、熔深大，节省焊接材料； 3、无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少； 4、自动化操作，生产效率高。 5、在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果胜过其 它焊接方法 缺点： 1、设备昂贵，工艺复杂，主要适用于水平位置、长的 直线焊缝和圆筒形工件的纵、环焊缝的批量生产。 2、不适合焊接薄板 3、难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金 4、不能直接观察电弧和坡口的对中，容易焊偏
SEI
焊接基础知识
埋弧焊
1.定义 埋弧自动焊是利用专门的机械设备自动完成手工电弧 焊中的引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，并 使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。 2.焊接过程 如下图所示，埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝； 引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃烧。
埋弧焊
埋弧自动焊接过程（焊缝剖面图）
埋弧焊
埋弧焊的焊前准备 板厚小于14mm时，可不开坡口； 板厚为14～22mm时，应开Y型坡口； 板厚为22～50mm时，可开双Y型或U型坡口。 Y型和双Y型坡口的角度为50°～60°。
埋弧焊
焊缝间隙应均匀，焊直缝时，应安装引弧板和熄弧板， 以防止起弧和熄弧时产生的气孔、夹杂、缩孔、缩松等缺陷 进入工件焊缝之中