焊接基础知识培训

金属材料知识介绍

目录

1．焊接基础知识 (3)

1.1焊接方法分类…………………………………………………………………………………………………。

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1.2 焊接电弧………………………………………………………………………………………………………。

3

1。3焊条的组成和作用 (4)

1.4焊条的分类……………………………………………………………………………………………………。

4

2.几种常见的焊接方法……………………………………………………………………………………………。. 5 3。金属材料的焊接性能…………………………………………………………………………………………… .6

3。1焊接性能………………………………………………………………………………………………………。。6

3。2影响焊接接头性能的因素………………………………………………………………………………。

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3。3不同钢材的焊接性能分析…………………………………………………………………………….。

7

3.4焊接接头的缺陷及防止措施 (6)

4．焊接结构设计…………………………………………………………………………………………………………。10

4。1 焊接结构材料选择 (10)

4。2 焊接结构的工艺性……………………………………………………………………………………….。

10

5．焊接接口的形式和坡口 (12)

5.1接口形式 (12)

5.2 坡口形式的选择………………………………………………………………………………………………..。13

基本焊接方法 1。焊接的基本知识

1.1 焊接方法分类

定义：利用原子间的扩散与结合,使分离的金属材料牢固地连接起来，成为一个整体的过程。

原子之间的扩散与结合，通常采用加热、加压或两者并用.可以用填充材料（或不用）， 将金属加热到熔化状态。

焊接方法分类：

1）熔焊： 将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。

2)压焊： 焊接过程中,必须对焊件施加压力(加压或加热）,以完成焊接的方法称为压焊.

3）钎焊: 钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法.

1。2. 焊接电弧

由焊接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间,在气体介质中产生的强烈而持久放电现象称为焊接电弧。电弧燃烧后，弧柱中充满了高温电离气体， 放出大量的热能和强烈的光。焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。如图1-1所示.阴极区是电弧紧靠负电极的区域, 阴极区很窄,约为0。1um-0。01um,温度约为2400K.阳极区是指电弧紧靠正电极的区域，阳极区较阴极区宽，约为10um —1um ，温度约为2600K 。电弧阳极区和阴极区之间的部分称为弧柱,弧柱区温度最高，可达6000K —8000K.焊接电弧两端间（指电极端头和熔池表面间）的最短距离称为弧长.

1.3 。焊条的组成和作用

定义:焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极，由药皮和焊芯两部分组成.

焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身又溶化作为填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属；

药皮是压涂在焊芯表面的涂料层,主要作用是在焊接过程中造气，起保护作用，防止空气进入焊缝；同时具有冶金作用,如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等；并具有稳弧、脱渣等作用，以保证焊条具有良好的工艺性能,形成美观的焊缝。

1.4。焊条的分类

(1) 焊条按熔渣的化学性质分为两大类

1）酸性焊条：溶渣呈酸性，药皮中含大量SiO2、TiO2、MnO等氧化物.由于焊缝金属中氧和氢含量较多，因而塑性、韧性较低,酸性焊条一般可以交直流两用。

2）碱性焊条：熔渣呈碱性,药皮的主要成分为CaCo3和CaF2 ，并有较多的铁合金作为脱氧剂和渗合金剂，因此药皮具有足够的脱氧能力。用碱性焊条焊接时,由于焊缝中氧和氢含量较少，非金属夹杂物也较少，故具有较高的塑性和冲击韧性。一般焊接重要结构或刚性较大的结构,以及可焊性较差的钢材均采用碱性焊条

(2）焊条按用途可分为十一大类碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条.

（3）焊条型号

由国家标准分别规定各类焊条的型号编制方法。如标准规定碳钢焊条型号为”E××××"，其中，字母"E"表示焊条;前二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值；第三位数字表示焊接位置,”0”及"1”表示焊条适用于全位置（平焊、立焊、横焊、仰焊）焊接，"2"

为平焊及平角焊，"4"表示焊条适用于向下立焊;第三位和第四位数字组合时表示焊接电流

种类及药皮类型。在第四位数字后附加"R"表示耐吸潮焊条;附加"M"表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条；附加”-1"表示冲击性能有特殊规定的焊条.

举例：如：E4315——表示焊条;熔敷金属抗拉强度大于43kgf/mm2（420MPa)；焊条适用于全位置焊接；该焊条药皮类型为低氢钠型，采用直流反接电源。

2.几种常用的焊接方法

电弧焊：在电极和焊体之间造成电弧,利用电弧所产生的热量将被焊金属和焊条金属熔化，并形成一种永久接头的过程，称为电弧焊。

（1）手工电弧焊

电弧焊:利用电弧作为热源的熔焊方法,简称弧焊。焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法.焊条电弧焊具有设备简单,操作灵活，成本低等优点，且焊接性好，对焊接接头的装配尺寸无特殊要求,可在各种条件下进行各种位置的焊接，是生产中应用最广的焊接方法.但焊条电弧焊时有强烈弧光和烟尘污染,劳动条件差，生产率低，对工人技术水平要求较高，焊接质量不够稳定。因此，主要应用于单件小批量生产中焊接碳素钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和对铸铁的补焊等。适宜板厚为3mm-20mm。

（2）埋弧自动焊

定义:电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊.

特点：

1）生产率高；

2）焊接质量高、稳定;

3）节约金属材料；

4)改善劳动条件

应用：常用来焊接厚度为6mm-60mm的长直焊缝和较大直径（一般不小于250mm）的环形焊缝。

(3)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。