第7章-钣金焊接工艺及设备

•表 焊件厚度与焊条直径的选用关系
焊件厚度 （mm）
焊条直径 （mm）
≤1. 5
2
1.5 2
3
4～5
6～ 12
≥12
3.2
3.2 ～4
4～5 5～6
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调整焊接电流
• 在一块与焊件等厚的钢板条上引弧并试焊 一段，观察电弧、焊条的熔化速度、熔池、 熔渣飞溅以及焊缝成形等，来判断电流大 小是否合适。
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收尾
• 当焊接结束时，为了使焊缝成 形良好，要将最终的弧坑填满。 这时，可将火焰中心的倾斜角置 于更小，并使火焰摆动以防止烧 坏焊件，同时加热焊丝使快速形 成熔滴注满弧坑。
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7.2 手工电弧焊工艺及设备
• 电弧焊机的使用 • 焊条的选用 • 焊条电弧焊的基本操作技能
第7章-钣金焊接工艺及 设备
2020/11/26
第7章-钣金焊接工艺及设备
7.1 气焊工艺
•焊前准备 •选择焊丝 •选择气焊熔剂 • 选择焊接火焰 •气焊操作
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焊前准备
•观察钢板厚度 •清除污物
•卷边接头
对接接头（不开坡口）
对接接头（开坡口）
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选择焊丝
•2.5
•3.0
•0.4
•20A •30A •40A •50A ～30A ～40A ～50A ～60A
•—
•—
•—
•0.8
•—
•—
•40A •50A •60A •100A ～50A ～60A ～90A ～120A
•—
•>0.8
•—
•—
•—
•—
•60A •100A •120A ～90A ～120A ～150A
运条
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焊接位置
• 平对焊接 • 平角焊接 • 立焊 • 横焊 • 仰焊
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平对焊接
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平角焊接
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立焊
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横焊
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仰焊
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收尾
• 画圈收尾法 • 后移收尾法 • 反复断弧收尾法
焊件厚度（mm）
•焊丝牌号 •焊丝直径
1～2
2～3 3～5 5～10 10～15 >15
焊丝直径（mm） 不用焊丝或1～ 2 2～3 3～5 4～6 6～8 2
•焊件厚度与焊丝直径的关系
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选择气焊熔剂
• 根据焊件的成分及其性质进 行选择。一般碳素结构钢气焊时不 需要气焊熔剂，而不锈钢、耐热钢、 铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金气 焊时，则必须采用气焊熔剂，才能 保证焊接质量。
7.4.3 焊接缺陷的原因与预防
缺陷 气孔和陷坑
咬边
熔化不透 焊瘤
焊接熔深不够
示意图
说明
主要原因
气体进入焊接金属 中会产生气孔和陷 (8)焊缝表面不干净 坑
咬边是由于过分熔 化的母材形成一个 凹槽，使母材的横 截面减小，严重降 低了焊接部位的强 度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(6)焊炬角度不稳定
这种现象发生在母
材与焊接金属之间， 或发生在两种熔敷
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7.3 点焊工艺
• 整平表面 • 清洁焊件表面 • 在焊件表面涂上导电性能好的透焊防蚀涂料
• 使电极头与板件表面保持垂直 • 对于三层或多层板的点焊，则应焊两次 。 • 焊点间距的大小应控制在不致形成支路电流的范围内 。
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7.4 气体保护焊工艺及设备
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•将焊口表面清洁与夹紧
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•在支架上安装并固定好焊丝盘
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•装上各接头和接口
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• 焊接电流与焊丝直径和焊件厚度的关系
•焊丝直径
•焊件厚度(mm)
•（mm）
•0.4 •0.8 •≤1.2 •1.2 •1.5
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•焊接方式
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二氧化碳气体保护焊操作步骤
• 选择合适的焊丝直径 • 选择合适的焊接电流 • 选择电弧电压 • 选择合适的焊接速度 • 确定焊丝伸出长度 • 选择CO2气体流量 • 电源极性的选择 • 选择回路电感 • 引弧
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• 堆焊不能称为焊接方法，只是焊接 方法的运用，各种焊接方法焊接操作 技能考试规定也适用于堆焊的运用。
• 对于焊接方法按“2002年考规”分
为手
工焊接和机械化焊接两种
方法；
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对焊工操作技能“2002年考规”分 为手工和焊机操作技能两种。 对试件对接形式分为板材对接焊缝、 管材对接焊缝和管板角接头试件三种。
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焊接
• 加热结束后，倾斜火 焰中心，待焊丝熔滴填满 熔池，移动火焰和焊丝连 续进行焊接。在焊接过程 中，火焰倾斜角可根据焊 件厚度在20°～60°之间选 择。同时，要操纵焊炬使 火焰做斜上方的摆动，断 续对熔池和焊丝加热，不 断形成新的熔池和焊丝熔 滴，使得焊接得以连续进 行.
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•
名称 中性焰 碳化焰 氧化焰
选择焊接火焰
示意图
焰心 内焰 外焰
焰心 内焰 外焰
焰心
外焰
说明
焰心呈尖锥形，色蓝白而明亮，轮廓清楚， 外焰呈淡橘红色。如氧气有杂质，氧 气和乙炔的比例为1.1~1.3:1，此火焰 不含氧化物，焊缝质量良好
焰心呈蓝白色，外周包着一层淡蓝色的火 焰，轮廓不清楚，外焰呈橘红色，伴 有黑烟。氧和乙炔的比例小于1:1。碳 化焰能使金属的含碳量增加，增加钢 的强度和硬度，降低钢的塑性及可焊 性
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电弧焊机的使用
•交流弧焊变压器
弧焊发电机
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焊条的选用
• 焊条按用途可分为九类：碳钢焊条、低合金焊条、不锈钢焊 条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铝及铝合金焊条及特殊用途 焊条等；按药皮成分的类型可分为八类，如氧化钛型、氧化钛 钙型、低氢型等；根据焊条药皮熔化后形成熔渣的化学性质， 又可将焊条分为酸性焊条和碱性焊条两种。 • 酸性焊条形成的焊缝力学性能较差，尤其是塑性、韧性较差。 使用酸性焊条焊接时，焊缝成形好，清渣容易。生产中常用的 结构钢焊条E4303, E5003都属于酸性焊条，药皮属氧化钛钙型， 熔渣属酸性，可交、直流电源两用。 • 碱性焊条形成的焊缝金属力学性能较好，一般多用来焊接重 要结构。碱性焊条焊接时，焊缝成形比较困难，不容易清渣。 生产中常用的结构钢焊条E5015等属于碱性焊条。碱性焊条要求 电弧稳定，故一般只能采用直流反极性接法，即焊件接负极， 焊钳接正极。
锅炉压力容器压力管道 焊工考试规则
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第一十三条：焊接操作技能考试应从焊 接方法、试件材料、焊接材料及试件 形式等方面进行考核。 焊接方法及代号见表1， 焊条类别代号及适用范围见表2， 试件钢号分类及代号见表3， 各种试件形式、位置及代号见表4， 焊接要素及代号见表5。
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焰心呈淡蓝色，内焰已看不清楚，焊接时 会发出“嗖嗖”的声音。氧气和乙炔 的比例大于1.3:1。过多的氧会和铁发 生作用，生成氧化铁。使钢的性质变 脆、变坏，熔池的沸腾现象也严重了
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焊接金属与火焰性质的选择
母材金属 低、中碳钢
纯铜 铝及铝合金
铝、锡 青铜 不锈钢
火焰种类 中性焰 中性焰 中性焰 中性焰
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•确定焊丝外伸长度
•
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•选择焊枪的倾角
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•焊接速度与焊件厚度的关系表
焊件厚度(mm) 0.8 ＞0.8 1.2 1.5
焊接速度(cm/min) 105.0～115.0 100.0 90.0～100.0 80.0～85.0
(3)焊接部位不干净
金属之间
角焊比对接焊更容 易产生焊瘤。焊瘤 会引起应力集中而 导致过早腐蚀
(4)电流太小
此种缺陷是由于金 属板熔敷不足而产 生的
(3)焊丝端部没有对准两层 金属板的对接位
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缺陷 焊接溅出物太
多
溅出物 垂直裂纹
焊缝不均匀
烧穿
示意图
说明
主要原因
过多的溅出 物在焊缝的 两边形成许 多斑点和凸 起
• 电流大时，电弧吹力大，焊条熔化速度快， 熔池深，飞溅大，焊缝低平，并有咬边现 象。
• 电流小时，电弧吹力小，焊条熔化速度慢， 熔池浅，飞溅小，焊缝窄而高且不平整， 甚至引弧都很困难。
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引弧
划擦法引弧 •直击法引弧
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• 直线形运条法 • 直线往复运条法 • 锯齿形运条法 • 月牙形运条法 • 三角形运条法 • 环形运条法
• 熔极惰性气体保护焊 • 二氧化碳气体保护焊
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熔极惰性气体保护焊操作步骤
• 将焊口表面清洁与夹紧 • 准备好焊机 • 在支架上安装并固定好焊丝盘 • 把搭铁夹子夹到焊接部位附近的裸露金属处 • 检查各接头、接口处的密封情况。 • 调整送丝辊，使它对焊丝正好有足够大的压力 • 焊接电流的确定 • 调整好焊接电压 • 确定焊丝外伸长度 • 选择好焊枪的倾角 • 确定保护气体的流量 • 确定焊接的速度 • 选择好合适的焊接方式进行焊接
行业标准一个： JB/T4747－2002。
• 表2 焊条代号、类别及适用范围
• ①F1 钛钙型 EXX03
J502) GB/ T5117
F1 （J422、
• 这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的 氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐
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矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定 熔池适中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条 适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直 流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。
EXXX(X)16/-17 EXXX(X)16/-17
牌号 J422/J502 J505GX
适用焊件的 焊条范围 F1
F1、F2
G202
F1、F3
J427/J507 F1、F3、 R507/R307 F3J
A132/A302 F4
A137/A307 F4、F4J
第7章-钣金焊接工艺及设备
.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊 条所执行的国家标准有三个：GB/T983－ 1995， GB/T5117－1995， GB/T5118－ 1995，
表1 焊接方法及代号
焊接方法 焊条电弧焊
代号 SMAW
钨极气体保护焊
GTAW
熔化极气体保护焊 埋弧焊
GMAW（含药芯焊丝电 弧焊FCAW） SAW
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（一）、“2002年考规”对八种焊接方 法的焊工考试作出规定，除此以外的 焊接方法都按四十三条规定进行考试。
• 药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极 气体保护焊相同，常用半自动与自动 焊方式( 实质上是手工焊与机械焊）。
(3)焊炬角度太大
在角焊缝处 容易产生溅 出物
(2)焊丝规格不正 确
裂纹通常只 焊缝表面被脏物 发生在焊缝 弄脏（油漆、油 顶部表面 污、锈斑）
焊缝不是均 导电嘴的孔被损
匀的流线形， 坏或变形，焊丝
而是不规则 通过嘴口时发生
的形状
振动
焊缝内有许 (4)焊炬至母材之
多孔
间的距离太短
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第7章-钣金焊接工艺及设备
焊条电弧焊的基本操作技能
• 焊条规格的选择 • 调整焊接电流 • 引弧 • 运条 • 焊接位置 • 收尾
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焊条规格的选择
• 有关工艺文件对所用焊条的规格和型号都有明确规定，但对 定位焊所用焊条的规格，有时也要根据实际情况加以选择。 • 选择焊条时，一方面要考虑焊件的厚度与焊条直径的选用关系 ，同时，还要考虑保证焊点的连接强度、焊接坡口的形式、外观 质量以及对下道焊接工序的影响等。
焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡 焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格
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表2 焊条类别、代号及范围
焊条类别
钛钙型
纤维素型钛 型 钛型、钛钙 型 低氢型、碱 性
钛型、钛钙
碱性
焊条类别代 号
F1 F2 F3 F3J
F4
F4J
相应型号
EXX03 EXX10
EXXX(X)16/-17 EXX15/-16
中性焰或轻氧化焰 中性焰或轻碳化焰
母材金属 黄铜
镀锌铁板 高速钢
硬质合金 高碳钢 铸铁
火焰种类 氧化焰 氧化焰 碳化焰 碳化焰 碳化焰 碳化焰
铬镍钢
中性焰或轻碳化焰
第7章-钣金焊接工艺及设备
气焊操作
•预热 •焊接 •收尾
第7章-钣金焊接工艺及设备
预热
• 在焊接开始时，对焊件进行预热。将火焰对准接头起点进 行加热，为了缩短加热时间，尽快形成熔池，可将火焰中心 （焊炬喷嘴中心）垂直工件放置。当熔池即将形成前，将焊丝 伸向熔池同时进行加热。