造船焊接与切割技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 角焊、船形焊：平角焊焊条与水平成45，前倾角70-80；焊 接时选用的焊接电流可比平角焊大。
焊缝符号
焊接图是图示焊接加工要求的一种图样，它应将焊接件的 结构、与焊接的有关内容表示清楚。
在视图中，焊缝可用一组细实线圆弧或直线段（允许徒手画）表示，如 图15-1a、b、c所示，也可采用粗实线表示，如图15-1d、e、f所示。
船体结构与海洋平台中，若外板与内侧型材、腹板无法直 接使用角焊缝联接可采用塞焊作增强联接，如舵结构、船 尾柱等。
多层多道焊
针对V形或X形坡口，为保证完全焊透常需要背面刨根进行 双面焊，不能进行双面焊时，可在背面设垫板进行单面焊
焊接位置
焊接位置
• 平焊：最容易施焊，重力、表面张力、电弧吹力和电磁力均 有利于熔滴过渡，焊缝形状易控制，可选用粗焊条、大电流
哈尔滨工程大学
Harbin Engineer University
造船焊接与切割技术
Welding and Cutting Technology for Shipbuilding
焊条电弧焊基础
Fundamentals of Shielded Metal Arc Welding
苗玉刚 2009-3-1 哈尔滨
第3讲 焊条电弧焊基础
授课内容： 接头形式与坡口准备 焊条电弧焊接工艺特点 电焊条基本知识 弧焊电源及辅助设备
接头形式与坡口准备
常见接头形式
在船体结构中，经常采用对接接头、T形接头、角接接 头和搭接接头等形式。
接头形式与坡口准备
对接接头坡口形式 对接接头是船体结构中常见的接头形式，多用于船体外板、甲板、内底 板和舱壁板等构件间的联接。坡口是根据设计或工艺需要，在焊件的待 焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。
工件厚度小于4mm时，焊条直径约等于工件厚度。工件厚度大于4mm时，焊条 直径可在3～6mm范围内选择。立焊时，焊条直径不超过5mm。仰焊或横焊时， 焊条直径不超过4mm。平焊时，可用大直径焊条。多层焊时，底层焊缝应选用 细直径焊条，以后各层可适当增大焊条直径，提高生产率
焊接工艺参数
• 焊条直径：工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接层数等 焊接电流：取决于焊条直径、焊接位置和板厚
• 横焊：在重力作用下，熔池中的铁水易下淌，致使焊缝上部 熔合线处出现咬边，下部出现焊瘤或未焊透，较小电流(平 焊和立焊之间)和短弧焊；
• 立焊：熔池中铁水易下淌，焊缝成形困难，选用小直径焊条 和短弧焊，电流比平焊小10%-15%；
• 仰焊：重力阻碍熔滴过渡，熔滴过渡困难，工作人员易疲劳， 是最难焊的一种位置。细焊条、小电流(平焊和立焊之间)， 最短的焊接电弧。
3）最合适的产品结构和生产性质
a）结构复杂的产品、具有各种空间位置、不易实现机械化或 自动化焊接的焊缝；
b）单件或小批量的焊接产品 c）在安装或修理部门
焊接工艺参数
• 焊条电弧焊的工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流、电 弧电压、电源极性、焊接速度等。
焊条直径与焊接电流的关系 表1
直径(d) 长度(l) 电流 I (A) 经验公式 最小 （A） 最大
焊缝符号
焊缝符号一般由基本符号和指引线组成。必要时还可以加 上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号等。
基本符号是表示焊缝 横剖面形状的符号， 它采用近似于焊缝横 剖面形状的符号表示， 如表所示。基本符号 采用实线绘制（线宽 约为0.7b）。
辅助符号
辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，线宽要求同基 本符号，见上表。不需确切地说明焊缝的表面形状时，可 以不用辅助符号。
wenku.baidu.com
运条技术
➢运条是在恒定弧长下， 沿焊接方向前进，又做 一定的横向摆动，保证 边缘熔透，并熔敷一定 量金属，从而获得优良 的焊缝。
➢运条由三个基本运动 合成，分别是焊条的送 进运动、焊条的横向摆 动运动和焊条的沿焊缝 移动运动。
焊条电弧焊工艺特点
1）焊条电弧焊设备简单、重量轻，操作灵活方便，适 应性强，可达性好；
接头形式与坡口准备
当两板厚度差大于4mm时，根据规定厚板边缘加工成斜 边，以使其均匀过渡。
接头形式与坡口准备
T形接头是船体结构和海洋平台结构中采用最多的一种接头 形式。在船体结构和海洋平台结构中有些受力不大的构件， 可采用间断填角焊缝(节约、提高效率、减小变形)。
接头形式与坡口准备
L≥2δ+15mm
2) 可焊金属广泛； 3) 待焊接头装配要求较低； 4) 劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。
电弧的温度
• 焊条电弧焊接时，电弧温度约在6000℃左右 • 熔化极气体保护焊接时，电弧温度约10000℃
左右。 • 焊接钢材时，阴极温度约为2400 ℃，阳极温
度约为2600 ℃，正极（阳极）上产生的温度 要比负极（阴极）温度高200～500℃。
• 电弧电压：与电弧长度有关 • 电源极性：低氢型碱性焊条采用直流反接，酸性采用交直流
补充符号
补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号。
焊条电弧焊工作原理
工作原理:电弧在熔化的电极和工件之间燃烧，电
弧和焊接熔池通过焊条产生的气体和熔渣的保护来 防止空气的侵入。
焊条电弧焊工作原理
焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧，依靠电焊 条瞬时接触工件实现。
引弧技术
引弧：将焊条末端与焊件短路，然后迅速将焊条提起约24mm的距离，电弧即引燃。 引弧的方法有两种：敲击法(垂直)和划擦法(划动)
焊条电弧焊应用范围
1）可焊工件厚度范围
可以焊接钢板厚度为 ≥ 1.5 mm ；一般在3∼40mm之间。
2）可焊金属范围
a）能焊的金属有：碳钢、低合金钢、不锈钢、 耐热钢、铜、 铝及其合金；
b）能焊但可能需预热、后热或两者兼用的金属有：铸铁、高 强度钢、淬火钢等
c）不能焊的金属有：低熔点金属如Zn、Pb、Sn及其合金；难 熔金属如Ti、Nb、Zr等。
2.0
2.5
250/300 350 40～80 50 ～100
20×d 40×d
3.2 350/450 90～150
4.0
350/450 120 ～200
30×d 50×d
5.0 450 180～270
6.0
450 220 ～360
35×d 60×d
焊条直径：主要依据工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接层数等。
焊缝符号
焊接图是图示焊接加工要求的一种图样，它应将焊接件的 结构、与焊接的有关内容表示清楚。
在视图中，焊缝可用一组细实线圆弧或直线段（允许徒手画）表示，如 图15-1a、b、c所示，也可采用粗实线表示，如图15-1d、e、f所示。
船体结构与海洋平台中，若外板与内侧型材、腹板无法直 接使用角焊缝联接可采用塞焊作增强联接，如舵结构、船 尾柱等。
多层多道焊
针对V形或X形坡口，为保证完全焊透常需要背面刨根进行 双面焊，不能进行双面焊时，可在背面设垫板进行单面焊
焊接位置
焊接位置
• 平焊：最容易施焊，重力、表面张力、电弧吹力和电磁力均 有利于熔滴过渡，焊缝形状易控制，可选用粗焊条、大电流
哈尔滨工程大学
Harbin Engineer University
造船焊接与切割技术
Welding and Cutting Technology for Shipbuilding
焊条电弧焊基础
Fundamentals of Shielded Metal Arc Welding
苗玉刚 2009-3-1 哈尔滨
第3讲 焊条电弧焊基础
授课内容： 接头形式与坡口准备 焊条电弧焊接工艺特点 电焊条基本知识 弧焊电源及辅助设备
接头形式与坡口准备
常见接头形式
在船体结构中，经常采用对接接头、T形接头、角接接 头和搭接接头等形式。
接头形式与坡口准备
对接接头坡口形式 对接接头是船体结构中常见的接头形式，多用于船体外板、甲板、内底 板和舱壁板等构件间的联接。坡口是根据设计或工艺需要，在焊件的待 焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。
工件厚度小于4mm时，焊条直径约等于工件厚度。工件厚度大于4mm时，焊条 直径可在3～6mm范围内选择。立焊时，焊条直径不超过5mm。仰焊或横焊时， 焊条直径不超过4mm。平焊时，可用大直径焊条。多层焊时，底层焊缝应选用 细直径焊条，以后各层可适当增大焊条直径，提高生产率
焊接工艺参数
• 焊条直径：工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接层数等 焊接电流：取决于焊条直径、焊接位置和板厚
• 横焊：在重力作用下，熔池中的铁水易下淌，致使焊缝上部 熔合线处出现咬边，下部出现焊瘤或未焊透，较小电流(平 焊和立焊之间)和短弧焊；
• 立焊：熔池中铁水易下淌，焊缝成形困难，选用小直径焊条 和短弧焊，电流比平焊小10%-15%；
• 仰焊：重力阻碍熔滴过渡，熔滴过渡困难，工作人员易疲劳， 是最难焊的一种位置。细焊条、小电流(平焊和立焊之间)， 最短的焊接电弧。
3）最合适的产品结构和生产性质
a）结构复杂的产品、具有各种空间位置、不易实现机械化或 自动化焊接的焊缝；
b）单件或小批量的焊接产品 c）在安装或修理部门
焊接工艺参数
• 焊条电弧焊的工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流、电 弧电压、电源极性、焊接速度等。
焊条直径与焊接电流的关系 表1
直径(d) 长度(l) 电流 I (A) 经验公式 最小 （A） 最大
焊缝符号
焊缝符号一般由基本符号和指引线组成。必要时还可以加 上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号等。
基本符号是表示焊缝 横剖面形状的符号， 它采用近似于焊缝横 剖面形状的符号表示， 如表所示。基本符号 采用实线绘制（线宽 约为0.7b）。
辅助符号
辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，线宽要求同基 本符号，见上表。不需确切地说明焊缝的表面形状时，可 以不用辅助符号。
wenku.baidu.com
运条技术
➢运条是在恒定弧长下， 沿焊接方向前进，又做 一定的横向摆动，保证 边缘熔透，并熔敷一定 量金属，从而获得优良 的焊缝。
➢运条由三个基本运动 合成，分别是焊条的送 进运动、焊条的横向摆 动运动和焊条的沿焊缝 移动运动。
焊条电弧焊工艺特点
1）焊条电弧焊设备简单、重量轻，操作灵活方便，适 应性强，可达性好；
接头形式与坡口准备
当两板厚度差大于4mm时，根据规定厚板边缘加工成斜 边，以使其均匀过渡。
接头形式与坡口准备
T形接头是船体结构和海洋平台结构中采用最多的一种接头 形式。在船体结构和海洋平台结构中有些受力不大的构件， 可采用间断填角焊缝(节约、提高效率、减小变形)。
接头形式与坡口准备
L≥2δ+15mm
2) 可焊金属广泛； 3) 待焊接头装配要求较低； 4) 劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。
电弧的温度
• 焊条电弧焊接时，电弧温度约在6000℃左右 • 熔化极气体保护焊接时，电弧温度约10000℃
左右。 • 焊接钢材时，阴极温度约为2400 ℃，阳极温
度约为2600 ℃，正极（阳极）上产生的温度 要比负极（阴极）温度高200～500℃。
• 电弧电压：与电弧长度有关 • 电源极性：低氢型碱性焊条采用直流反接，酸性采用交直流
补充符号
补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号。
焊条电弧焊工作原理
工作原理:电弧在熔化的电极和工件之间燃烧，电
弧和焊接熔池通过焊条产生的气体和熔渣的保护来 防止空气的侵入。
焊条电弧焊工作原理
焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧，依靠电焊 条瞬时接触工件实现。
引弧技术
引弧：将焊条末端与焊件短路，然后迅速将焊条提起约24mm的距离，电弧即引燃。 引弧的方法有两种：敲击法(垂直)和划擦法(划动)
焊条电弧焊应用范围
1）可焊工件厚度范围
可以焊接钢板厚度为 ≥ 1.5 mm ；一般在3∼40mm之间。
2）可焊金属范围
a）能焊的金属有：碳钢、低合金钢、不锈钢、 耐热钢、铜、 铝及其合金；
b）能焊但可能需预热、后热或两者兼用的金属有：铸铁、高 强度钢、淬火钢等
c）不能焊的金属有：低熔点金属如Zn、Pb、Sn及其合金；难 熔金属如Ti、Nb、Zr等。
2.0
2.5
250/300 350 40～80 50 ～100
20×d 40×d
3.2 350/450 90～150
4.0
350/450 120 ～200
30×d 50×d
5.0 450 180～270
6.0
450 220 ～360
35×d 60×d
焊条直径：主要依据工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接层数等。