焊缝成形工艺和作用
第三章 连接成形
3．焊条的牌号与型号(P134附表3-5、6)
(三) 焊接成形工艺设计
1.焊缝空间位臵、接头和坡口型式
(1) 焊缝的空间位臵
平焊 横焊
焊缝空间位臵有:
• 平焊缝
• 横焊缝 • 立焊缝 • 仰焊缝
立焊
仰焊
垂直平面，水平 方向上的焊接
垂直平面，垂直 方向上的焊接
倒悬平面，水平 方向上的焊接
水平面的焊 接
粗大的过热组织。
过热区是热 影响区中性能 最差的部位。 • 塑性差
• 韧度低
• 正火区： 焊后空冷使该区内的金属相当于进行了正火
处理，获得均匀而细小的铁素体和珠光体组织。
正火区是 热影响区中力 学性能最好的 区域。
• 塑性较高 • 韧度较高
• 不完全重结晶区(部分正火区)： 部分组织转变为奥氏体，冷却后获得细小铁 素体和珠光体，部分铁素体未发生相变，固该 区域晶粒大小不均匀。
(一) 氩弧焊
氩弧焊：利用惰性气体(氩气Ar)作为保护气
体的电弧焊。高温下，氩气不与金属起化学
反应，也不溶入金属。
氩弧焊机械保护作用好，电弧稳定性好， 金属飞溅小，焊接质量高。
按所用电极的不同，氩弧焊钨极(非熔 化极)和熔化极氩弧焊两种。
(二) 焊条
1．焊条的组成与作用
• 金属焊芯：作为电极，
产生电弧，并传导焊接电 流，焊芯熔化后作为填充 金属成为焊缝的一部分。
• 药皮：压涂在焊芯表
面的涂料层，主要作用
是保证电弧稳定燃烧。
2．焊条的种类
焊条可分为酸性焊条和碱性焊条。
• 酸性焊条：熔渣中以酸性氧化物为主。焊 缝塑性和韧度不高，且焊缝中氢含量高，抗 裂性差，但酸性焊条具有良好的工艺性。 • 碱性焊条(又称低氢焊条)：药皮中以碱性氧 化物与莹石为主，并含较多铁合金，焊缝力学 性能与抗裂性好，但碱性焊条工艺性较差。
焊缝成形工艺与作用
焊缝成形
为了确定焊缝横截面的轮廓形状，定义熔
合比 为母材金属在焊缝中的横截面面积
与焊缝横截面面积之比
= Fm / (Fm + FH )
坡口和熔池形状改变时，熔合比都将发生 变化。在碳钢、合金钢和有色金属的电弧 焊接中，可通过改变熔合比的大小，调整 焊缝的化学成分，降低裂纹的敏感性，提 高焊缝的机械性能。
力还使熔池金属产生流动。熔池金属的流动使熔 化了的焊丝金属和母材金属混合均匀，从而使焊 缝各处的成分比较一致。金属的流动产生了熔池 内部的对流换热。金属的流动也必然影响到熔池 形状和焊缝成形。
焊缝成形工艺和作用
焊接工艺参数对焊缝尺寸的影响
焊接电流、电弧电压和焊接速度是决定焊缝 尺寸的主要能量参数。
n 电流增大后，焊丝熔化量成比例地增多，由于熔宽基本 不变，所以余高增大。
n 电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度 增大，电弧斑点移动范围受到限制，因而熔宽近乎不变， 焊缝成形系数则由于熔深增大而减小，熔合比亦有所增 大。
焊缝成形工艺和作用
焊缝成形工艺和作用
电弧热对熔池的作用
焊缝成形工艺和作用
力对熔池尺寸的影响
熔池受到各种力的作用，包括电弧的静压力和动 压力、熔滴金属对熔池的冲击力、熔池金属的重 力、熔池金属的表面张力、熔池金属所受电磁力 等。
在焊接电弧的作用下熔池表面凹陷，液态金属被 排向熔池尾部，使熔池尾部的液面高出工件表面， 凝固后高出部分成为焊缝的余高。
它直接影响到接头的承载能力。
另一重要尺寸是焊缝宽度B。 B 与H之比是焊缝成形系数 = B/H，其
值大小会影响到熔池中气体逸出的难易、 熔池的结晶方向、焊缝中心偏析程度等。
焊缝成形工艺和作用
1.单面焊双面成形技术的概念
单面焊双面成形技术是采用普通焊条，在不需要任何辅助措施条件下，只是坡口根部在进行组装定位焊时，应按焊接的不同操作手法留出不同的间隙，在坡口的正面进行焊接，就会在破口的正、背两面都能得到均匀整齐、成形良好，符合质量要求的焊缝。这种方法主要适用于板材对接接头、管状对接接头和骑座式管板接头。是锅炉、压力容器焊工应熟练掌握的操作技能[1]。
4.单面焊双面成形焊接质量差的原因分析
4.1 焊接电源自身因素引起的焊接质量差
焊接电源是焊接工艺执行过程中最重要的因素。若焊接电源自身性能不好，必然不会产生良好的焊件。当焊机的引弧性能差，电弧燃烧不稳定，就不能保证工艺参数稳定，焊接过程就无法正常进行，焊接质量就得不到保证。
用交流电源焊接时，电弧稳定性差。采用直流电源焊接时，电弧稳定、柔顺、飞溅少，但电弧磁偏吹较交流严重。低氢型焊条稳弧性差，通常必须采用直流弧焊电源。用小电流焊接薄板时，也常用直流弧焊电源，因为引弧比较容易，电弧比较稳定。低氢型焊条用直流电源焊接时，一般用反接，因为反接的电弧比正接稳定。焊接薄板时，焊接电流小，电弧不稳定，因此焊接薄板时，不论是用碱性焊条还是用酸性焊条，都选用直流反接[3]。
焊缝金属的性能主要由焊条和焊件金属相互熔化来决定。因此，焊条类形选择恰当与否是影响焊缝质量的重要因素。焊条直径的大小除了对生产率有一定的影响外，对焊接质量也有一定的影响。焊条直径一般根据焊件的厚度选择：同时还要考虑接头形式、施焊位置和焊接层数，对于重要的结构还要考虑焊接热输入的要求。在一般情况下，焊条直径与焊件厚度之间的关系的参考数据，见表2。
4.3 操作因素
在焊接生产过程中，焊工的单面焊双面成形操作技术水平低，就意味着打底层的运条方法、焊条角度、接头方法、中间层及盖面层的运条方法、接头、收尾等操作方法掌握不熟练，这是造成焊缝质量差的重要原因之一。
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响规律一、焊接参数对焊缝成形的影响1、焊接电流对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，随着电弧焊接电流增加，焊缝的熔深和余高均增加，熔宽略有增加。
其原因如下：1）随着电弧焊焊接电流增加，作用在焊件上的电弧力增加，电弧对焊件的热输入增加，热源位置下移，有利于热量向熔池深度方向传导，使熔深增大。
熔深与焊接电流近似成正比关系，即焊缝熔深H约等于K m×I。
式中Km为熔深系数（焊接电流增加100A导致焊缝熔深增加的毫米数），它与电弧焊的方法、焊丝直径、电流种类等有关见表1-1。
2）电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比。
由于电弧焊的焊接电流增加导致焊丝熔化速度增加，焊丝熔化量近似成正比的增多，而熔宽增加较少，所以焊缝余高增大。
3）焊接电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度增大，电弧斑点移动范围受到限制，因而熔宽的增加量较小。
气体保护熔化极氩弧焊时，焊接电流增加，焊缝熔深增加。
若焊接电流过大、电流密度过高时，容易出现指状熔深，尤其焊铝时较明显。
2.电弧电压对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，提高电弧电压，电弧功率相应增加，焊件输入的热量有所增加。
但是电弧电压增加是通过增加电弧长来实现的，电弧长度增加使得电弧热源半径增大，电弧散热增加，输入焊件的能量密度减小，因此熔深略有减小而熔深增大。
同时，由于焊接电流不变，焊丝的熔化量基本不变，使得焊缝余高减小。
各种电弧焊方法，俄日了得到合适的焊缝成形，即保持合适的焊缝成形系数φ，在增大焊接电流的同时要适当提高电弧电压，要求电弧电压与焊接电流具有适当的匹配关系。
这点在熔化极电弧焊中最为常见。
3.焊接速度对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，提高焊接速度会导致焊接热输入减小，从而焊缝熔宽和熔深都减小。
由于单位长度焊缝上的焊丝金属熔敷量与焊接速度成反比，所以也导致焊缝余高减小。
焊接速度是评价焊接生产率的一项重要指标，为了提高焊接生产率，应该提高焊接速度。
材料的焊接成形工艺技术
掌握正确的焊接操作技巧，如焊接角度、焊接速 度等，确保焊接质量。
焊接质量监控
在焊接过程中实时监测焊接质量，发现问题及时 调整参数或采取补救措施。
焊接后处理
焊缝外观检查
检查焊缝表面质量，确保 无缺陷、无气孔、无夹渣 等。
焊后热处理
根据需要，对焊件进行适 当的热处理，以消除内应 力、提高焊缝强度等。
压力容器
焊接在压力容器的制造 中具有重要作用，要求
高强度、高密封性。
焊接成形技术的发展趋势
01
02
03
04
高效化
提高焊接效率，降低生产成本 是焊接成形技术的重要发展方
向。
自动化与智能化
随着机器人技术的发展，自动 化和智能化的焊接技术将得到
广泛应用。
新材料焊接
随着新材料的发展，研究和开 发适用于新材料的焊接技术是
无损检测
采用X射线、超声波等方法 对焊缝进行无损检测，确 保焊缝质量符合要求。
05 焊接缺陷与质量控制
常见焊接缺陷及其成因
裂纹
由于焊接过程中热应力、材料 缺陷或焊接结构设计不当等原 因，导致焊接区域出现裂纹。
气孔
焊接过程中，熔融金属中的气 体未能完全逸出，在焊缝中形 成气孔。
夹渣
焊接过程中，熔渣未能及时浮 出熔池，残留在焊缝中形成夹 渣。
焊接自动化与智能化
随着技术的发展，船舶制造中焊接自动化和智能化技术的应用越来 越广泛，提高了焊接质量和效率。
压力容器制造中的焊接成形技术应用
压力容器安全要求高
压力容器需要承受高压和高温，因此对焊接质量和密封性能要求极 高。
材料多样
压力容器制造中使用的材料种类繁多，包括碳钢、不锈钢、合金钢 等，不同材料的焊接工艺和要求不同。
焊接技术
图4-4 直流弧焊机的不同极性接法
四、电焊条
1. 电焊条的组成及作用 焊芯
焊条芯
焊缝的填充材料 — 填充焊缝
电焊条 药皮
电极传导电流 — 导电
机械保护的作用 冶金的作用
稳定电弧的作用
药皮
药皮的作用：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金
属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素。
药皮的种类： ① 氧化钛型；②氧化钛钙型；
适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。如： 铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。为了防止 保护气流破环，氩弧焊只能在室内进行。
CO2气体保护焊
利用CO2作为保护气体的气体保护焊，简称CO2焊。 焊接热源：电弧热 保护介质：CO2 ① 与金属发生化学反应—产生夹渣缺陷 ② 溶解于液体金属中—产生 CO 气孔缺陷 ③ 比重大于空气（25%）
焊接方法的分类
常见的焊接方法
焊接的特点：
1、生产周期短，生产率高，易实现机械化、自动化。 2、接头牢固、密封性好。 3、可化大为小、以小拼大。 4、可实现异种金属的连接。
5、重量轻、加工装配简单。
6、焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
胶接 —胶粘剂连接各种材料。 机械联接 —采用标准件为连接件连接各种材料。
焊接变形是在焊接过程中产生的变形。金属结构 与零件在焊接过程中，常常会产生各种焊接变形以及 焊缝的断裂，从而影响焊接质量。 焊后焊件中温度冷至室温时残留在焊件中的变形 和应力分别称为焊接残余变形和焊接残余应力。
2、焊接应力与变形产生的原因
焊接应力与变形产生的根本原因是： 焊件(工件）在焊接过程中受到局部或不均匀加热和快速冷却。
3.焊条型号
焊接材料的组成及作用
第二章 焊接材料的组成及作用1、焊条的工艺性能包括哪些方面？焊条的工艺性能对焊条及焊接质量有什么意义？1）焊条的工艺性能包括：①焊接电弧的稳定性 ②焊缝成形 ③各种位置焊接的适应性 ④飞溅⑤脱渣性 ⑥焊条溶化速度 ⑦焊条药皮发红 ⑧焊接烟尘2) 焊条的工艺性能：是指在焊接操作中的性能，是衡量焊接质量的重要指标之一，可以降低电弧气氛的电离电位，因而能提高电弧的稳定性;焊缝表面成形不仅影响美观，更重要的是影响焊接接头的力学性能如果熔渣的凝固温度过高，就会产生压铁水的现象，严重影响焊缝成形，甚至产生气孔，良好的焊条能适应全位置焊接脱渣性差的不仅造成清渣的困难，降低焊接生产率，而且在多层焊施工时，还往往产生夹渣的缺陷。
2、综合分析碱性焊条药皮中2CaF 的作用及对焊缝性能的影响。
它的主要作用是脱氧，在焊条药皮中加入2CaF 发生的焊接冶金反应生成HF 气体，HF 是比较稳定的气体，高温时不易发生分解，也不溶于液体金属中，而是与焊接烟尘一起挥发了，所以减低熔池金属中的H 含量，提高了焊缝金属的冲击韧性和抗裂性能。
3、配置22CaF TiO SiO CaO ---渣系焊条，经初步试验发现药皮套筒过长，电弧不稳，此时应该如何调整该焊条的药皮配方？药皮套筒过长，是因为药皮熔点过高，溶化速度过慢，则可以通过减少药皮中CaO ，而适当加入些3232N CO a CO K 或，电弧不稳是因为焊条药皮中含2CaF 生成HF 气体的缘故，可适当降低2CaF 含量。
4、试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径。
低氢型碳钢焊条的焊接烟尘量高于钛钙型焊条，烟尘中危害最大的是KF ，NaF ，而钠钾主要存在于水玻璃中，故可用树脂来降低水玻璃的粘性作用。
5、低氢焊条为什么对铁锈、油污、水分很敏感？低氢焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池，将很难脱出，所以低氢焊条对于铁锈、油污，水分焊敏感，必须严格控制氢的来源才可以保证焊接质量。
5第三篇焊接成形工艺
J422 ——牌号（焊接行业中焊条代号）
药皮类型、电流种类、 1-5酸性、6、7碱性 抗拉强度 420MPa 结构钢焊条。
注意：
• 焊条型号是国家标准中的焊条代号；焊条牌号是焊 接行业的焊条代号，注意型号和牌号的对应关系。
• 按熔渣性质，焊条可分为两类： ➢ 酸性焊条：药皮熔渣中的酸性氧化物较多，适于各
5第三篇焊接成形工艺
第一章 回归分析的性质
焊接成型
• 焊接的实质 通过加热或加压等手段，使分离的两 部分金属借助于金属间原子的粘结与扩散作用， 使分离的金属材料牢固地连接起来，成为不可拆 卸的连接方式。
• 焊接特点 • 1）能化大为小，拼小为大：把大型复杂的机器零
部件，分解为简单的小零部件来准备毛坯，然后 再用焊接的方法把它们连接起来，这样可简化锻 造或锻压工艺，还可以解决铸锻能力的不足。
小，变形较小，焊缝致密无渣壳，成形美观。 • ③ 适用性广—可以焊接几乎所有的金属，特
别适于焊接易氧化材料。 • ④明弧可见，操作方便，可以全位置焊接。
•氩弧焊与熔渣保护焊相比的缺点
• ① 氩气成本高，设备比较复杂。 • ② 只能在室内进行焊接—以防保护气体被
破坏。 • 氩弧焊主要用于焊接铝、镁、钛及其合金，
• ④ 焊前预热，可减小温差，减少焊接应力 较为效。
• ⑤ 采用小能量焊接方法，或焊后立即捶击。 • ⑥ 需较彻底地消除焊接应力时，焊后去应
力退火。
• ⑦ 采用水压试验或振动法消除焊接应力。
（七）焊接变形
• 焊接变形：由焊接应力引起的变形。 • 变形种类： • 收缩变形 角变形 弯曲变形 扭曲变形 波浪变形
• 3）熔化金属与空气接触，产生氧化物，使钢中合金元素 C、Si、Mn烧蚀，氮、氢在高温下溶解于液态金属，产生 氮化物增加焊缝脆性，氢的溶入会引起氢脆化—空气在高 温电弧作用下分解出原子状态的氧、氮、氢。
焊接成型工艺
+
热发射
+ + + + + -
+ + + + + -
+ - + + + -+
+
-
+
+ + + + -
+ + + +
-
阴极
+
阴极区
弧柱区
Uk
电场发射型导电机构
（四）阳极区的导电机构 1、阳极区在导电过程中的作用 1)接收弧柱区来的电子流 Ie=0.999I 2)产生弧柱区所需要的正离子流IA+=0.001I 2、热电离 1）产生条件：I较大 2）带电离子产生方式：热电离 3）特点： a)阳极压降小，甚至为0 b)不存在阳极斑点。 3、电场作用下的电离 1）产生条件：I较小 2）带电粒子的产生方式：热电离、场电离 3）特点： a）有阳极区，阳极压降Ua b) 发生收缩 c)有阳极斑点
（三）负离子的产生 中性离子与电子结合的过程，是一个放热过程，所放出的热被 称为电子亲和能。 A + e → A- + W A + e A注意： 1）亲和能高的原子易形成A-，但高温下不利于放热反应。 2）交流电弧过零时易形成；易在电弧周边形成。 3）不利于电弧稳定。 含有CaF2的焊剂或药皮焊条不能用于交流电弧焊. （四）扩散与复合 扩散：电弧中心处A+、e较多，e易向周边运动。当周边电子浓 度达到一定值后，在e吸引下，A+也向周边运动。从而在周边复 合 A++e→A+Wi A A+ e ++A—→2A+W A A i
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响一、焊接参数对焊缝成形的影响：1.焊接电流和电压：电流和电压是焊接过程中最重要的参数之一、电流的大小决定焊缝的热量输入量，而电压则影响焊缝的形状和质量。
适当调整电流和电压可以控制焊缝的大小、形状和深度。
2.焊接速度：焊接速度指的是焊接过程中焊枪移动的速度。
焊接速度越快，焊缝的深度越浅，焊缝的宽度越窄。
焊接速度对焊缝的成形有着重要的影响，过快或过慢的焊接速度都会导致焊缝的质量下降。
3.焊接时间：焊接时间指的是焊接的持续时间。
焊接时间的长短会直接影响焊缝的形成和冷却速度。
如果焊接时间太长，会导致焊缝过热，焊质和焊渣的清除不及时，从而影响焊缝的质量。
4.焊接角度：焊接角度是指焊枪与工件表面的夹角。
焊接角度的选择会影响到焊缝的形状和质量。
合适的焊接角度可以保证焊缝的深度和质量，过大或过小的焊接角度都会导致焊缝的形状不正常。
二、工艺因素对焊缝成形的影响：1.焊接材料：焊接材料的选择直接影响焊缝成形的质量和性能。
不同焊接材料具有不同的熔点、液态性能和流动性能，选择合适的焊接材料可以提高焊缝的成形性能。
2.清洁度：焊接前工件表面的清洁度对焊缝成形有着重要的影响。
如果工件表面存在油污、氧化物等杂质，会导致焊缝的质量下降，甚至引起焊接缺陷。
因此，在焊接前应保证工件表面充分清洁。
3.间隙尺寸：间隙尺寸是指焊接前工件之间的间隙大小。
间隙的大小直接影响焊缝的形状和质量。
过大或过小的间隙都会导致焊缝的质量下降，因此应根据具体情况合理确定间隙尺寸。
4.气氛保护：焊接时使用适当的气氛保护可以减少焊缝氧化，保证焊缝的质量和成形。
常见的气氛保护方法包括惰性气体保护和化学保护。
综上所述，焊接参数和工艺因素对焊缝成形具有重要的影响。
通过正确选择和控制焊接参数，合理设计和应用工艺因素，可以保证焊接质量和性能，提高焊接工艺的效率和经济性，进而满足焊接产品的需求。
因此，在焊接过程中应充分考虑焊接参数和工艺因素的影响，进行合理调整和控制。
材料成型工艺作业
1、试说明材料成形工艺的作用。
答：在现代，人们运用各种材料成型工艺，制造各种工业生产用到的原材料、各种机器机械的零件毛坯，甚至直接成型各种产品的零件。
因此，在汽车、拖拉机与农用机械、工程机械、动力机械、起重机械、石油化工机械、桥梁、冶金、机床、航空航天、兵器、仪器仪表、轻工和家用电器等制造业中，得到了广泛的应用。
2、分析材料成形工艺特点，并分析不同材料成形工艺中的共性技术有哪些？答：材料成型工艺作为生产制造工艺，和机械切削工艺、热解决工艺及表面工艺一起，可以完毕各类机械、机器的制造。
与切削加工工艺相比，材料成形工艺的特点可归纳如下：（1）材料一般在热态成形。
铸造是金属的液态成形，钢的锻造是毛坯加热到800°C 以上的成形，注塑是塑料加热到熔融状态（一般200°C~300°C）来成形。
（2）材料运用率高。
铸、锻、焊、注塑均属于等材制造，不像切削加工（属于减材制造）有大量切削，材料运用率高，假如采用精密成形工艺生产，材料运用率可达80%~90%以上。
（3）产品性能好。
材料一般在压力下成形（如压铸、锻造、冲压、注塑），有助于提高材料成形性能和材料的“结实”限度，其综合效果是有助于提高零件的内在质量，重要是力学性能如强度、疲劳寿命等。
（4）产品尺寸规格一致。
由于采用模具成形，产品一模同样，产品一致性好，尺寸较准确。
可以互换。
这点特别适合于大批量生产的汽车和家电、消费电子产品，能获得价廉物美的效果。
（5）劳动生产率高。
对于成形工艺，普遍可采用机械化、自动化流水作业来实现大批量生产。
如汽车螺母采用镦锻成形，比切削加工提高生产率2-3倍。
（6）一般材料成型加工件的尺寸精度比切削加工低，而表面粗糙度值比切削加工高。
材料成型一般使用模具间接成形，模具有一个制造精度的问题，材料成型大多在热态下成形，有热变形的问题。
此外，即使在室温下成形（如冲压），由于模具的磨损和弹性变形等因素，必将影响加工件的尺寸精度和表面粗糙度。
焊缝形式及形状尺寸解读
焊缝形式及检验(一)焊缝形式焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式：(1)根据GB／T 3375—94的规定，按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种：1)对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝，2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。
3)端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。
4)塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。
5)槽焊缝：两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊。
(2)按施焊时焊缝在空间所处位置分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。
(3)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
断续焊缝又分为交错式和并列式两种(图1—16)，焊缝尺寸除注明焊脚K外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长度l和间距e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。
图1—16 断续角焊缝(a)交错式(b)并列式（4）焊接方法(二)焊缝的形状尺寸焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示，不同形式的焊缝，其形状参数也不一样。
熔焊接头的组成经熔焊所形成的各种接头都是由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成，见下图。
（1）焊缝（2）熔合线（3）热影响区（4）母材焊缝起着连接金属和传递力的作用，它是焊接过程中由填充金属和部分母材熔合后疑固而成，其性能决定于两者熔合后成分和组织。
热影响区是母材受焊接热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。
焊后热影响区上有可能产生脆化、硬化和软化的不利现象。
焊缝各部分名称1．焊缝宽度焊缝表面与母材的交界处叫焊趾。
焊缝表面两焊趾之间的距离叫焊缝宽度，如图1—17。
图1—17焊缝宽度2．余高超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫余高，见图1—18。
在静载下它有一定的加强作用，所以它又叫加强高。
但在动载或交变载荷下，它非但不起加强作用，反而因焊趾处应力集中易于促使脆断。
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响
机器人TIG焊接是一种高效、精密的焊接方法，能够实现对焊缝的高质量成形，而工
艺参数是影响焊接质量的关键因素之一。
本文将探讨工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与
组织的影响。
1. 电流
电流是TIG焊接中最主要的焊接参数之一，它直接影响着焊缝的成形和组织。
适当的
焊接电流可以保证焊缝的充分熔透，并且可以保证焊接速度的提高。
但是如果电流过大，
则会导致焊缝过深、熔敷过大，从而影响焊缝的质量。
相反，如果电流过小，则会导致焊
接速度缓慢、熔透不足，焊缝强度不够。
选取适当的焊接电流是非常重要的。
2. 电压
电压也是影响TIG焊接质量的关键参数之一，一般而言，随着电压的增大，电弧能量
也会增加，焊缝变窄，但是如果电压过大，电弧就会不稳定，焊接成形也会受到影响。
相反，电压过小，则会导致电弧能量不足，熔透不够。
选择适当的电压是保证焊缝成形与组
织的重要因素。
3. 气体流量
气体流量是影响TIG焊接稳定性的重要因素之一，适当的气体流量可以保证电弧稳定，焊接成形良好。
如果气体流量过大，则会导致弧气吹散，引起气孔、气泡等焊接缺陷。
相反，气体流量过小，则会导致熔渣不易排除，从而影响焊缝质量。
调整适当的气体流量是
非常重要的。
4. 焊接速度
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形和组织的影响是十分重要的，对焊接工艺过程进行
科学的参数选择和调整，可以保证焊缝的高质量成形和组织。
在机器人TIG焊接的过程中，需要对工艺参数进行合理的选择和调整，以保证焊缝的成形与组织。
焊接工艺解析
焊接工艺解析内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.一、焊接接头的种类及接头型式焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不一致，其接头型式及坡口形式也不一致。
焊接接头型式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。
(一)对接接头两件表面构成大于或者等于135°，小于或者等于180°夹角的接头，叫做对接接头。
在各类焊接结构中它是使用最多的一种接头型式。
钢板厚度在6mm下列，除重要结构外，通常不开坡口。
厚度不一致的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—2规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—8所示的单面或者双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。
(二)角接接头两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—9。
这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。
(三)T形接头一件之端面与另一件表面构成直角或者近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—10。
(四)搭接接头两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。
搭接接头根据其结构形式与对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊与长孔内角焊三种形式，见图1—11。
I形坡口的搭接接头，通常用于厚度12mm下列的钢板，其重叠部分≥2(δ1+δ2)，双面焊接。
这种接头用于不重要的结构中。
当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别使用不一致大小与数量的圆孔内塞焊或者长孔内角焊的接头型式。
二、焊缝坡口的基本形式与尺寸(一)坡口形式根据坡口的形状，坡口分成I形(不开坡口)、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、J形等各类坡口形式。
双钨极氩弧焊工艺及焊缝成形机理分析
双钨极氩弧焊工艺及焊缝成形机理分析摘要：双钨极氩弧焊是近年来发展起来的一种新型焊接方法，旨在克服传统钨极氩弧焊焊接效率低的缺点，其特点是两个相互绝缘的钨极并列放置在焊枪喷嘴内，由两台电源供电，并在两个钨极间形成一个耦合电弧。
基于此，本文详细探讨了双钨极氩弧焊工艺及焊缝成形机理。
关键词：双钨极氩弧焊；工艺；焊缝成形一、双钨极氩弧焊概述双钨极氩弧焊简称“T-TIG”，是基于钨极氩弧焊技术研究与应用下形成的一种新型焊接技术，其在保留钨极氩弧焊技术焊接稳定性强、焊接品质高等优势基础上，有效改善了焊接中电弧压力，使焊接速率与效率大幅提升，成为高效高品质焊接研究的主要内容。
二、焊接试验装置焊枪是试验系统的核心部件，采用了专门设计的双钨极氩弧焊焊枪；与常规钨极氩弧焊不同，双钨极氩弧焊接使用两台焊接电源，为焊枪中的两个相互绝缘钨极供电，焊接电源为WS-400焊机；焊接时，焊接速度等参数由计算机控制。
三、试验及其结果1、焊接工艺试验。
采用3mm、4mm厚的低碳钢板试验，找出最佳焊接工艺参数，并与常规钨极氩弧焊比较。
为消除焊瘤等焊接缺陷，试验时，在焊接试件下方放置一铜质垫板，强制焊缝反面成形。
为确保焊接质量，在焊接试验前，需对工件进行机械清理，去除工件表面锈迹及油污。
此外，在试验过程中，焊枪、焊接工件、焊接垫板应严格对中。
试验所用焊丝为HO8Mn2Si，焊接电弧弧长3mm，保护气体流量12L/min。
其它焊接工艺参数为：①板厚3mm、双钨极、焊接速度220mm/min-1、焊接电流120+120A、送丝速度25mm/s-1、钨极间距2mm、焊丝直径1.0mm；②板厚4mm、双钨极、焊接速度248mm/min-1、焊接电流170+170A、送丝速度16mm/s-1、钨极间距3mm、焊丝直径1.6mm；③板厚4mm、单钨极、焊接速度615mm/min-1、焊接电流300A、送丝速度10.5mm/s-1、焊丝直径1.6mm；④板厚4mm、双钨极、焊接速度615mm/min-1、焊接电流200+200A、送丝速度10.5mm/s-1、钨极间距3mm、焊丝直径1.6mm。
sf焊缝工艺
SF焊缝⼯艺⼀、概述SF焊缝⼯艺是⼀种⾼效、⾼质量的焊接⽅法，⼴泛应⽤于各种⾦属材料的连接。
SF焊缝⼯艺以其⾼效率、低成本、⾼质量的特点，逐渐成为制造业中的主流焊接技术。
本⽂将对SF焊缝⼯艺进⾏全⾯深⼊的介绍，包括其原理、特点、应⽤和未来发展。
⼆、SF焊缝⼯艺原理SF焊缝⼯艺，也称为激光焊接或激光熔融焊接，主要利⽤⾼能激光束作为热源，将⺟材熔化后进⾏连接。
激光束的能量密度⾼，可以在短时间内将材料迅速熔化，实现快速、⾼质量的焊接。
三、SF焊缝⼯艺特点1.⾼效率：SF焊缝⼯艺的焊接速度快，能够⼤幅提⾼⽣产效率，降低⽣产成本。
2.⾼质量：激光焊接的能量密度⾼，焊接过程中热影响区⼩，焊缝窄，提⾼了焊接质量。
3.⾃动化程度⾼：SF焊缝⼯艺可以通过⾃动化设备实现连续焊接，降低了⼈⼯操作的影响。
4.应⽤范围⼴：SF焊缝⼯艺适⽤于各种⾦属材料的焊接，如不锈钢、铝合⾦、钛合⾦等。
5.环境友好：激光焊接过程中⽆烟尘、⽆有害⽓体产⽣，有利于环保。
四、SF焊缝⼯艺应⽤SF焊缝⼯艺在许多领域都有⼴泛的应⽤，如汽⻋制造、航空航天、电⼦⼯业、⽯油化⼯等。
在汽⻋制造中，SF焊缝⼯艺⽤于⻋身结构件的焊接，提⾼了⻋身强度和外观质量。
在航空航天领域，由于对材料的⾼要求和对焊接质量的⾼标准，SF焊缝⼯艺成为连接关键部件的⾸选。
在电⼦⼯业中，SF焊缝⼯艺⽤于微型器件的焊接，满⾜了精密制造的需求。
此外，⽯油化⼯领域的管道焊接、医疗器械制造中的⾼精度焊接等也都⼴泛应⽤了SF焊缝⼯艺。
五、SF焊缝⼯艺未来发展随着科技的不断发展，SF焊缝⼯艺也在不断创新和优化。
未来，SF焊缝⼯艺的发展将主要集中在以下⼏个⽅⾯：1.⾼效化：进⼀步优化激光焊接设备，提⾼焊接速度和效率，降低⽣产成本。
2.⾃动化与智能化：通过引⼊⾃动化和智能化技术，提⾼SF焊缝⼯艺的稳定性和⼀致性，减少⼈为因素对焊接质量的影响。
3.新材料焊接：研究新的激光焊接材料和⽅法，拓宽SF焊缝⼯艺的应⽤范围，满⾜更多领域的需求。
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电弧热对熔池的作用
力对熔池尺寸的影响
熔池受到各种力的作用，包括电弧的静压力和动 压力、熔滴金属对熔池的冲击力、熔池金属的重 力、熔池金属的表面张力、熔池金属所受电磁力 等。
在焊接电弧的作用下熔池表面凹陷，液态金属被 排向熔池尾部，使熔池尾部的液面高出工件表面， 凝固后高出部分成为焊缝的余高。
力还使熔池金属产生流动。熔池金属的流动使熔 化了的焊丝金属和母材金属混合均匀，从而使焊 缝各处的成分比较一致。金属的流动产生了熔池 内部的对流换热。金属的流动也必然影响到熔池 形状和焊缝成形。
焊接工艺参数对焊缝尺寸的影响
焊接电流、电弧电压和焊接速度是决定焊缝 尺寸的主要能量参数。
焊接工艺参数对焊缝尺寸的影响
电弧热对熔池的作用
电弧的热量使工件受热熔化，但输入工件的只是 电弧热量中的一部分。一般可用下列简化公式计 算电弧对工件的热输入 q = 0.24ηUI。
电弧加热工件热效率η = 工件热输入 / 电弧热功率 = (电弧热功率电弧热损失的总合) / 电弧热
功率
电弧热对熔池的作用
电弧热损失中包括： 用于加热碳极或钨极、焊条头、焊钳 或导电喷嘴等的热损失； 用于加热和熔化焊条药皮或焊剂的损 失，但不包括熔渣传导给工件的那部分 热量； 电弧热辐射和气流带走的热量损失； 飞溅造成的热损失。
焊接电流增大时（其它条件不变）， 焊缝的熔深和余高都会增大，而熔宽 变化不大（或略为增大）。
焊接工艺参数对焊缝尺寸的影响
n 电流增大，工件所受电弧力和热输入均增大，热源位置 下移，导致熔深增加。熔深与焊接电流近乎成正比关系： H＝KmI 熔深系数Km与弧焊方法、焊丝直径、电流种类 等有关。
n 电流增大后，焊丝熔化量成比例地增多，由于熔宽基本 不变，所以余高增大。
率，要求熔深浅、宽度大，成形系数可达到 10。
焊缝成形
焊缝的另一个尺寸是余高 a 。余高可避免熔 池金属凝固收缩时形成缺陷，也可增大焊缝 截面从而提高承受静载荷能力。
余高过大将引起应力集中，因此要限制余高 的尺寸。通常，对接接头的 a = 0-3 mm或者 余高系数 B/a 大于4-8。当焊件接头的疲劳寿 命是所考虑的主焊后磨成。
焊缝成形
为了确定焊缝横截面的轮廓形状，定义熔
合比 为母材金属在焊缝中的横截面面积
与焊缝横截面面积之比
= Fm / (Fm + FH )
坡口和熔池形状改变时，熔合比都将发生 变化。在碳钢、合金钢和有色金属的电弧 焊接中，可通过改变熔合比的大小，调整 焊缝的化学成分，降低裂纹的敏感性，提 高焊缝的机械性能。
另一重要尺寸是焊缝宽度B。 B 与H之比是焊缝成形系数 = B/H，其
值大小会影响到熔池中气体逸出的难易、 熔池的结晶方向、焊缝中心偏析程度等。
焊缝成形
焊缝成形系数的大小要受熔池的合理冶金条 件（焊缝产生裂纹和气孔的敏感性）的制约。
埋弧焊的焊缝成形系数一般要求大于1.25。 堆焊时，为了保证堆焊层材料的成分和生产
焊接工艺参数对焊缝尺寸的影响
焊接速度提高时，线能量q/v减小，熔宽和 熔深都减小，余高也减小。
焊接速度是焊接生产率高低的重要指标之 一。限制焊接速度提高的主要因素是什么？
电弧热对熔池的作用
熔化极电弧焊时电极所吸收的热量可由 熔滴带至工件，故熔化极电弧焊的热效 率比非熔化极的高。非熔化极电弧焊时 钨极的伸出长度、直径和钨极尖角的大 小等都会影响到电极上热损失的大小。
埋弧焊时电弧空间被液态的渣膜所包围， 电弧辐射、气流和飞溅等造成的热损失 很小，因而埋弧焊的工件加热效率最高。
n 电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度 增大，电弧斑点移动范围受到限制，因而熔宽近乎不变， 焊缝成形系数则由于熔深增大而减小，熔合比亦有所增 大。
焊接工艺参数对焊缝尺寸的影响
弧压增加后，电弧功率加大，工件热输 入有所增大；但同时弧长变大，分布半 径增大，比热流值减小，因此熔深略有 减小而熔宽增大。而余高减小，是因为 熔宽增大，焊丝熔化量却稍有减小。
焊缝成形工艺和作用
焊缝成形
弧焊过程中，被焊工件上形成熔池和焊缝。 厚度较小的工件，通常用单面单道焊或双面
单道焊。 厚度较大的可用多层多道焊。
焊缝成形
焊缝成形系数 B/H，余高系数 B/a，熔合比 Fm/(Fm+FH)
焊缝成形
对接接头焊缝的最重要尺寸是熔深H，
它直接影响到接头的承载能力。
熔池与焊缝成形
母材金属和焊丝金属在电弧作用下被熔化 而且混合在一起形成熔池，电弧正下方的 熔池金属在电弧力的作用下克服重力和表 面张力被排向熔池尾部。随着电弧前移， 熔池尾部金属冷却并结晶形成焊缝。
焊缝的形状决定于熔池的形状，熔池的形 状又与接头的型式和空间位置、坡口和间 隙的形状尺寸、母材边缘和焊丝金属的熔 化情况、熔滴的过渡方式（熔滴金属对熔 池冲击力的大小）等有关。
电弧热对熔池的作用
不同的焊接条件热损失大小不同，因而
η值也不同。如深坡口窄间隙焊时热效
率比在平板上堆焊时高。电弧拉长时，
辐射和对流的热损失增大，因而η减小。
电弧热对熔池的作用
有了η值就可求出q（或者用量热法测 定），有了q可以利用热计算公式来近 似地分析工件上温度分布及熔池形状尺 寸。
由 比，计与算热可源得移，动熔速池度尾v部无的关长。度熔l池2与前q成部的正 长度l1虽随q增大而增大但非正比的关系， 与热源移动速度则成反比关系。当v大时， 熔池长度近似等于熔池的尾部长度。熔 池宽度B和熔池深度H近似地与q1/2成正 比关系，与v 1/2成反比的关系。
熔池与焊缝成形
平焊位置时熔池处于最稳定的位置，容易得到成 形良好的焊缝，在生产中常通过变位机等装置使 接头处于水平或船形位置进行焊接。在空间位置 焊接时，由于重力的作用有使熔池金属下淌的趋 势，因此要限制熔池的尺寸或采取特殊措施控制 焊缝的成形。
焊接工艺方法和规范参数不同，则熔池的体积和 熔池的长度等都不同。当坡口和间隙、焊接规范 参数等不合适时，除了可能产生裂纹和气孔等缺 陷外，还可能产生焊缝成形方面的缺陷。