焊接成形工艺
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。
单面焊双面成形焊接技术
单面焊双面成形焊接技术
当今工业面临着快速发展和技术进步的迫切需求,很多科学家都在寻求更快更准确的
技术,以满足工业精度越来越高的要求。
焊接技术是其中一项重要的领域,单面焊接双面
成形焊接技术就是其中的一种。
单面焊接双面成形焊接技术的原理是,在材料的一面进行焊接,将另一面形成成形焊。
焊接双面成形焊接工序和单面焊接相似,主要区别是在进行焊接时,外层焊缝要比内部焊
缝更加准确和紧密,以确保所得到的焊件质量符合专业用途的要求。
单面焊接双面成形焊接的主要步骤有:选择焊接的材料类型;将材料连接,使在焊接
前所有后处理接口都位于所需的焊接工艺要求位置;焊接前进行焊接缝洞的预处理;进行
单面焊接;进行热处理;焊接后的机械加工;焊接后的清理等。
单面焊接双面成形焊接技术有很多优点,使用这种技术可以有效减少焊接产品的生产
时间,缩短焊接管线的长度,提高结构连接强度,消除焊缝产生的残余应力,提高焊缝的
界面强度和耐久性能等。
单面焊接,双面成形焊接技术是一种相当精密的技术,操作这项技术时要求技术工人
有足够的专业知识,同时要求配套的焊接设备具有更大的精度和更高的可靠性。
总而言之,单面焊接双面成形焊接技术是一种技术较为复杂的技术,它的准确性要求
很高,是工业生产必不可少的一种技术。
它在当今的工业生产中发挥着重要的作用,并且
在未来还会发挥更大的作用。
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。
汽车成形工艺(一)
汽车成形工艺(一)汽车成形工艺引言汽车成形工艺是指在汽车制造过程中,通过一系列的工艺技术对汽车外部形状进行加工和成型的过程。
它直接影响着汽车的外观质量、性能和安全性。
本文将介绍汽车成形工艺的几种常见方式和技术。
压力成形工艺•压力成形工艺是一种常用的汽车成形工艺方式。
•压力成形工艺可以通过对金属材料的受力和变形来实现汽车外部形状的加工和成型。
•压力成形工艺包括冲压、锻造和拉伸等不同方式,每种方式都有其特殊的适用范围和工艺流程。
焊接成形工艺•焊接成形工艺是另一种常见的汽车成形工艺方式。
•焊接成形工艺可以通过焊接两个或多个金属部件来实现汽车外部形状的加工和成型。
•焊接成形工艺包括电弧焊接、激光焊接和气体保护焊接等,每种方式具有独特的焊接能力和适用范围。
喷涂成形工艺•喷涂成形工艺是汽车成形工艺的重要环节。
•喷涂成形工艺可以通过涂覆不同颜色和质地的涂料来实现汽车外部形状的加工和成型。
•喷涂成形工艺包括喷漆、电镀和喷砂等不同方式,每种方式在实现外部形状的同时也能提升汽车的防腐能力和表面质量。
热处理工艺•热处理工艺是一种关键的汽车成形工艺方式。
•热处理工艺可以通过对汽车外部构件进行加热和冷却来改变其组织结构和性能,从而实现汽车外部形状的加工和成型。
•热处理工艺包括淬火、回火和退火等方式,每种方式具有不同的加热和冷却条件,适用于不同类型的汽车外部构件。
结论汽车成形工艺是汽车制造过程中不可或缺的一部分,它对汽车的外观质量、性能和安全性有着重要影响。
压力成形、焊接成形、喷涂成形和热处理是汽车成形工艺的几种常见方式,每种方式都有其独特的技术能力和适用范围。
在未来,随着科技的不断发展,汽车成形工艺将不断创新和提升,为汽车制造注入新的活力和发展动力。
焊接快速成形技术的研究现状与发展趋势
焊接快速成形技术的研究现状与发展趋势摘要:近些年来焊接快速成形技术在制造业得到了普遍的应用与发展,焊接快速成形技术具有灵活高效且低成本的特点,但是在焊接快速成形技术的迅速发展中还是存在很多的问题。
为了提高焊接快速成形技术的效率与质量,解决焊接快速成形技术在发展中遇到的问题,确定焊接快速成形技术未来的发展趋势,对焊接快速成形技术的现状进行简要的分析与研究。
关键词:焊接;快速成形技术;研究现状;发展趋势前言:焊接快速成形技术是基于快速成形技术的开发与运用下发展出来的,快速成形技术也可以称为快速原型制造技术,是利用综合机械工程技术、计算机技术、数字化控制技术、激光技术与材料科学技术等等一系列先进的科学制造技术进行直接生产形成三维的零件和样件的增材制造技术。
在现在已经开发的快速成形技术中,可以直接使用的技术主要还是应用在激光或者焊接的成形技术上。
焊接快速成形技术的发展还不够,在制造应用中还存在着一些问题,本文将对焊接快速成形技术的现状问题与发展趋势进行研究探讨。
1.焊接快速成形技术的概念与发展1.焊接快速成形技术的原理与概念焊接快速成形技术是通过计算机CAD进行三维模型设计,进行一系列的模型近似处理,在对模型进行分层切片处理,得到二维的层面数据,利用不同的焊接方法进行逐层的成形叠加处理,最终得到成形的实体零件的增材制造技术。
焊接快速成形技术具有很多的优势,比如生产制造的成本低、生产制造的效率高、生产制造灵活多变不受限制、生产制造的零件质量性能好,得以受到了制造业的广泛应用。
1.焊接快速成形技术的历史与发展早在20世纪60年代焊接技术存在很多问题,为解决大锻件锻造困难与拼接焊接结构性能差等问题,德国钢铁制造公司利用埋弧自动焊技术与整体堆焊的方式来制造出全焊缝金属组成的大型压力容器,这种制作方法被称为成形焊接。
在20世纪80年代焊接成形技术的精密度还比较差,美国公司大力开发研究成形熔化技术,制造了近似成形精密零件的技术与设备。
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
第十二章 焊接成形工艺
四、埋弧焊
定义:埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行的焊接方法。电弧的引燃、 焊丝的送进和电弧沿焊缝的移动,都是由设备自动完成,简称埋弧焊。 1、埋弧焊的焊接过程 如图所示,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。
埋弧自动焊接过程(焊缝剖面图)
2、埋弧焊的特点与应用
第十二章 焊接成形工艺
概述 第一节 电弧焊 第二节 焊接质量及其控制 第三节 其他焊接方法 第四节 常用金属材料的焊接 第五节 焊接结构工艺性
概述
焊接是指通过加热或加压或两者并用方法使分 离的金属焊件通过原子间扩散与结合而形成永 久性连接的加工方法。
第一节 电弧焊
电弧焊是利用电弧作热源的熔焊方法,包括焊条电弧焊、埋弧焊、 气体保护焊等。
E 43 0 3
焊条
熔敷金属抗拉强 度的最小值置(0和1表 示焊条适用于全位置焊接, 2表示适用于平焊,4表示 适用于立焊)
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。
(3)焊条的选用 1)选择与母材的化学成分相同或相近的焊条。 2)选择与母材等强度焊条。 如:Q345(16Mn)的抗拉强度约为520MPa,因此选用型号J502或J506、 J507焊条。
三、焊条电弧焊
焊条电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法,是目前生产 中应用最广泛、最普遍的一种焊接方法。
1、焊条电弧焊焊接过程
焊缝附近 基体金属
焊条
焊芯
药皮
电
电
弧
弧
熔化 焊缝
熔渣
CO2↑
保护熔池
2、焊条
(1)焊条的组成与作用 焊条由焊芯和药皮两部分组成。 焊芯的作用:焊芯起导电和填充金属的作用。 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
单面焊双面成型操作技术详解。
单⾯焊双⾯成型操作技术详解。
摘要:在焊接某些压⼒容器时,要求焊接接头完全焊透,但在实际操作中,由于受焊件结构的限制,经常会出现咬边、焊瘤现象。
本⽂通过详细阐述单⾯焊双⾯成形技术的运⽤,使这⼀焊接难题得到了解决,有效提⾼了焊接过程中的安全系数及可靠性。
1单⾯焊双⾯成形操作法简介单⾯焊双⾯成形操作法是采⽤普通焊条,以特殊的操作⽅法,在坡⼝背⾯没有任何辅助措施的条件下,在坡⼝的正⾯进⾏焊接,焊后保证坡⼝的正、反⾯都能得到均匀整齐、成形良好,符合质量要求的焊缝的焊接操作⽅法。
它是⼿⼯电弧焊中难度较⼤的⼀种操作技术,适⽤于⽆法从背⾯清除焊根并重新进⾏焊接的重要焊件。
2单⾯焊双⾯成形操作法的适⽤范围这种操作法主要适⽤于有板状对接接头、管状对接接头、骑座式管板接头,按接头位置不同可进⾏平焊、⽴焊、横焊和仰焊等位置焊接。
3单⾯焊双⾯成形操作法的技术特点单⾯焊双⾯成形焊接⽅法⼀般⽤于 V 形坡⼝对接焊,适⽤于容器壳体板状对接焊,⼩直径容器环缝及管道对接焊,容器接管的管板焊接。
单⾯焊双⾯成形在焊接⽅法上与⼀般的平、⽴、横、仰焊有所不同,但操作要点和要求基本⼀致,焊缝内不应出现⽓孔、夹渣、根部应均匀焊透,背⾯不应有焊瘤和凹陷等。
4单⾯焊双⾯成形操作要点和操作实例下⾯以板厚 12 mm 的 V 形坡⼝对接平焊为例,进⼀步阐述单⾯焊双⾯成形的焊接⽅法。
1、试板装配尺⼨坡⼝⾓度(60°)装配间隙:始焊端3.2mm;终焊端4.0mm。
钝边:1-2mm;反变形:3°;错边量:≤0.5mm。
2、焊接⼯艺参数3、焊接要点平焊时,由于焊件处在俯焊位置,与其它焊接位置相⽐操作较容易,它是板状其它各种位置、管状试件各种位置焊接操作的基础。
但是,平焊位置打底焊时,熔孔不易观察和控制,在电弧吹⼒和熔化⾦属的重⼒作⽤下,使焊道背⾯易产⽣超⾼或焊瘤等缺陷。
打底焊要注意以下⼏点:(1)控制引弧位置。
打底层从试板左端定位焊缝的始焊处开始引弧,电弧引燃后,稍作停顿预热,然后横向摆动向右施焊,待电弧到达定位焊缝右侧前沿时,将焊条下压并稍作停顿,以便形成熔孔。
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
管道点焊成型工艺流程
管道点焊成型工艺流程
原材料开卷:首先,将原材料(如钢板或带钢)进行开卷。
平整:对原材料进行平整处理。
端部剪切及焊接:对原材料的端部进行剪切,并进行焊接。
活套:将原材料通过活套进行处理。
成形:将原材料通过成形机进行成形。
点焊:在成形后的管坯上进行点焊。
内外焊珠去除:去除点焊后的内外焊珠。
预校正:对去除焊珠后的管坯进行预校正。
感应热处理:对预校正后的管坯进行感应热处理。
定径及校直:对热处理后的管坯进行定径和校直。
涡流检测:对定径和校直后的管坯进行涡流检测。
切断:对检测合格的管坯进行切断。
水压检查:对切断后的管坯进行水压检查。
酸洗:对水压检查合格的管坯进行酸洗。
最终检查:对酸洗后的管坯进行最终检查。
包装:对检查合格的管坯进行包装。
材料的焊接成形工艺技术
材料的焊接成形工艺技术简介焊接成形是将两个或多个金属材料连接起来的一种工艺,是制造业中常用的一项技术。
材料的焊接成形工艺技术涉及到焊接方法的选择、焊接工艺参数的确定以及焊接过程中的控制等方面。
本文将从焊接方法、焊接工艺参数以及焊接过程控制三个方面介绍材料的焊接成形工艺技术。
焊接方法焊接方法是材料焊接成形工艺技术中的一项重要内容。
根据焊接方式的不同,焊接方法可以分为以下几种:1.熔化焊接方法:包括气焊、电弧焊、等离子焊、激光焊等,其中电弧焊是最常用的熔化焊接方法之一,适用于焊接大多数金属材料。
2.压力焊接方法:包括冷压焊、热压焊、爆炸焊等,适用于焊接接触面积较大的材料。
3.环境焊接方法:包括紧固焊、携带焊、搅拌摩擦焊等,适用于焊接需要在特殊环境下进行的材料。
选择合适的焊接方法需要考虑材料的性质、焊接接头的形状、生产效率、设备成本等因素。
焊接工艺参数焊接工艺参数是指在焊接过程中需要控制和调节的一些参数,这些参数直接影响着焊接质量和焊接效率。
常见的焊接工艺参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接电弧长度等,下面我们将介绍其中几个关键的工艺参数。
1.焊接电流:焊接电流是电弧焊中的一个重要参数,它决定了焊接过程中的热量输入量,对焊接金属的熔化和熔池的形成起着重要的作用。
过高的焊接电流会导致熔池过大,焊接接头过热,从而影响焊接质量;过低的焊接电流则会导致焊缝不够熔合,焊接接头强度不够。
2.焊接电压:焊接电压是电弧焊中的另一个重要参数,它决定了焊接电弧的稳定性和熔池的形成。
适当的焊接电压可以使焊接接头均匀熔化,得到理想的焊缝形态;过高或过低的焊接电压会导致焊接缺陷的产生。
3.焊接速度:焊接速度是焊接工艺中决定焊接时间的重要参数,它直接影响焊接接头的冷却速度和凝固组织的形成。
过快的焊接速度会导致焊点不充实,焊缝出现气孔、裂纹等缺陷;过慢的焊接速度则会导致焊接过热,产生过多的热应力。
根据不同金属材料的熔点、导热性等特性,合理调节这些焊接工艺参数是保证焊接质量的关键。
12mm单面焊双面成形
12 mmQ235A钢板对接平焊单面焊双面成形工艺记录作者:焊接0501 黄献聪一、焊接设备采用北京时代WS-400焊条电弧焊、钨极氩弧焊两用焊机。
二、焊接材料采用株洲湘江电焊条有限公司生产的湘江牌J422焊条。
打底焊焊条直径为3.2mm,填充及盖面焊的焊条直径为4.0mm。
三、焊前准备1、坡口采用V形坡口,具体如下图所示,坡口采用CG1-30半自动火焰切割机加工完成。
2、将钢板坡口面及其两侧20~30 mm范围内的油、锈、氧化皮等杂质清理干净至露出金属光泽。
3、用锉刀锉钝边,钝边约为1~2mm。
4、点焊组对两钢板,装配间隙3~5 mm,组装时后焊端的间隙应比起焊端的间隙大约2 mm,错装配错边量≤0.5 mm。
在钢板两端头进行点焊,焊点长度8~10 mm,点焊参数具体见焊接工艺参数。
5、点焊好后对钢板预置反变形,反变形量约为3~5°。
四、焊接工艺参数焊接层次焊条牌号焊条直径(mm)焊接电流(A)电源种类/极性点焊 J422 3.2 95 直流反接打底层 J422 3.2 90 直流反接填充层 J422 4.0 163 直流反接盖面层 J422 4.0 150 直流反接五、操作技术及注意事项1、单面焊双面成形技术对钢板坡口钝边、装配间隙及装配错边量要求极高,因此焊前应认真做好钝边打磨,严格控制装配间隙与装配错边量,不可马虎。
2、电流应事先在试弧板上调整好,不可直接在试板上调整试焊。
3、采用单面焊双面成形技术,板对接平焊时,焊件呈水平固定悬空位置,熔滴受重力作用影响,同时,由于熔渣的超前流动,影响操作者视线,熔孔不容易观察,从而容易产生烧穿、焊瘤、未焊透和夹渣等缺陷。
视技术熟练程度,打底焊可采用灭弧法或连弧法。
灭弧法相对连弧法较灵活,对焊接工艺参数和装配质量要求相对较低。
灭弧法是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度,此方法相对较容易掌握。
采用灭弧法时,要注意控制灭弧的频率及控制熔孔的大小。
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焊接成形工艺
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焊接成形工艺
⒋焊条选用原则
选用焊条通常是根据焊件化学成分、力学性能、抗裂 性、耐腐蚀性、以及耐高温性能等要求选用相应的焊条 种类。
(1) 低碳钢、普通低合金钢构件 焊缝与母材等强度。
注意:钢材按屈服强度定等级,结构钢焊条的等级是 指焊缝金属抗拉强度最低保证值。
一、氩弧焊 ★氩弧焊以氩气作保护气体的电弧焊,焊接质量较高。
按所用的电极不同,氩弧焊可分为不熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种。
1. 不熔化极氩弧焊:铈钨棒作电极,只适 于厚度6mm以下工件。焊接3mm以下薄 件时,常用卷边直接焊接。焊接较厚工 件时,需添加填充金属。焊接钢材时, 多用直流正接以减少钨极的烧损。焊接 铝、镁及其合金时则希望用直流反接或 交流电源。
由于电弧吹力和保护气体吹动,熔池底壁柱状晶体成 长受到干扰,柱状晶体呈倾斜状,晶粒有所细化。 由于焊接材料的渗合金作用,焊缝金属性能可能不低 于母材金属的性能。
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焊接成形工艺
⒉焊接热影响区、熔合区、过热区、正火区、部分相变区等。
⑴ 熔合区 处于液相线、固相线之间,所以也称半熔化区。因温度过 高而成为过热粗晶,强度、塑性和韧性都下降。此处接头 断面变化,易引起应力集中。此区很大程度上决定着焊接 接头的性能。
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。
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焊接成形工艺
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,适于各种 电源,成本低,但焊缝的塑性、韧性差, 操作性好,渗合金作用弱不宜焊接受动载 荷和要求高强度的重要结构件 碱性焊条:熔渣中碱性氧化物多,一般采用直流电 源。焊缝塑性、韧性好,抗冲击能力强, 价格较高,操作性差,故只适于焊接重要 结构件。
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焊接成形工艺
电弧燃烧后,工件和焊丝形成较大体积的熔池,熔池金 属被 电弧气体排挤向后堆积形成焊缝。由于高温焊剂被熔化成熔 渣,与熔池金属发生物理化学作用。部分焊剂被蒸发形成气 体,将电弧周围熔渣排开,形成一个封闭的熔渣泡。它具有 一定粘度,能承受一定压力,保护熔池,不与空气接触,又 防止了金属飞溅。焊丝上没有涂料,允许提高电流密度,电 流密度增加,电弧吹力也增加,同时热量也增加,熔池深度 大,熔池体积也大。
• 温度:用钢焊条焊钢材时 阳极区—2600K 阴极区—2400K 电弧中心—6000~8000K
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使用直流电源焊接时有正接、反接 两种:
正接:正极接工件—工件温度可 稍高一些。
反接:负极接工件,工件温度可 稍低一些。 交流焊机、无正反接特点,温度均 为2500K。 焊机的空载电压就是焊接时引弧电 压,一般为50~90V,电弧稳定燃烧 时电压为电弧电压。电弧长度越大 ,电弧电压也越高,一般为16~35V
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⒉焊条药皮 主要作用:提高电弧稳定性;防止空气对熔化金属的有害 作 用;对溶池脱氧,加入合金元素,以保证焊 缝金属的化学成分和力学性能。
⒊焊条的种类、型号和牌号 焊条有七大类:碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、
堆焊焊条、铸铁焊条、铜焊条、铝焊条 焊条的型号、牌号 型号牌号关系 东工机械零件设计手册 P682 表8-39 碳
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三、焊丝与焊剂 埋弧焊剂可分为熔炼焊丝和陶质焊剂两大类。熔炼焊剂又可 分为高锰、中锰低锰和无锰几种。大批大量常用熔炼焊剂。
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四、埋弧焊工艺 • 要求:下料、坡口加工要求较严,以保证组装间隙
均匀,焊前将焊缝两侧50~60mm内一切污垢和铁 锈除掉,以免产生气孔。
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2020/11/21
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第一章 电弧焊 第二章 其他常用焊接方法 第三章 常用金属材料的焊接
第四章 焊接结构设计
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§1 .1焊接电弧
• 焊接电弧:是电极与工件之间 气体介质中长时间的放电现象。
• 一般情况下,电弧热量在阳极 区产生的较多,约占总热量的 43%,阴极约36%,弧柱约 21%。
图4-7 收缩变形 角变形 弯曲变形 扭曲变形 波浪变形
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• 焊件产生变形主要由焊接应力引起的,预防焊接应力的措 施对防止焊接变形有时是有效的。
• 当对焊件的变形有较高的限定时: 结构设计中应采用:对称结构或大刚度结构、焊缝对称分 布结构。
施焊中:采用反变形措施或刚性夹持方法(刚性夹持不适 于淬硬性较大的钢结构和铸铁 件)
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§1.3 焊接应力与变形
• 焊接过程中,焊缝被加热处于液态,相邻的金 属加热到很高的温度,然后再快速冷却下来, 各点处温度不同,冷却速度也不相同,在热胀 冷缩和塑性变形的影响下,必将产生内应力、 变形或裂纹。
• 焊缝是靠一个移动的点热源加热,然后逐次冷 却下来形成的,因此应力的形成、大小和分布 状况较复杂。
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二、埋弧焊特点 P140 – 生产率高 电流大可使生产率提高;更换焊丝的时 间较节约。 – 焊接质量高而稳定 电弧区保护严密,熔池保持液 态时间较长,冶金过程进行较完善焊接参数能自动 控制。 – 节省金属材料 因熔池较大,20~25mm以下的工 件可不开坡口进行焊接。 – 改善了劳动条件 看不见弧光,烟雾很少,可改善 了劳动条件 看不见弧光,烟雾很少,可进行自动 焊接。 – 设备费用较贵,工艺装备较复杂。只适于焊接长的 直线焊缝,较大直径环形和纵向焊缝。厚板为主, 薄板焊接受到限制。
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焊缝质量有很多因数决定 ,如母材
金属和焊条质量、焊 前的清理程度、
焊时电弧的稳定情况 、焊接参数、
焊接操作技术、焊后 冷却速度、以及
焊后热处理等。
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二、电焊条 ⒈焊芯
起导电和填充焊缝作用,直径最小为1.6,最大为8。常 用φ3.2~φ5。
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• 一般在平焊位置焊接。对20mm以下工件可单面焊, 如有要求可双面焊。 对20mm以上工件可双面焊,或开坡口单面焊。焊 缝两头应加引弧板和引出板,焊后去除。
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• 为保持焊缝成型和防止烧穿,焊接时要用焊剂垫。
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§1.6气体保护焊
(2) 同一强度等级酸碱性焊条的选用 碱性焊条:要求塑性好、冲击韧性高、抗裂性好、低 温性好。
酸性焊条:受力不复杂,母材质量较好,尽量选用较 便宜的酸性焊条。
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(3) 低碳钢与低合金钢焊接,按接头中强度较 低者选焊条。
(4) 铸钢易裂一般应选碱性,且采用适当工艺,如预热。
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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。
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焊接变形:由焊接应力引起。 • 变形种类:
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• 焊接应力过大的严重后果是焊件(工件)产生裂纹,危 害极大,对重要工件焊后应探伤。
• 焊接裂纹与: 焊接材料的成分(如硫、磷含量高)有关; 和焊缝金属的结晶特点(结晶区间要小)有关; 含氢量的多少有关。
• 所以焊接中应:合理选材、采取措施减少应力、选用合 理的焊接工艺、焊接参数 (如:采用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理的焊 接次序等
⑵ 过热区 被加热到Ac3以上100~200°C至固相线温度区间。奥氏 体晶粒急剧长大,形成过热组织,故塑性、韧性降低,对 易淬火钢,此区脆性更大
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⑶正火区 被加热到Ac1到Ac3以上100~200°C区间。在此区温度范 围内,加热时发生重结晶,转变为细小的奥氏 体晶粒,冷 却后为均匀而细小的铁素体和珠光体,其力学性能优于母材。
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§1.4 焊条电弧焊
焊条电弧焊(即手工电弧焊)适于高强度钢、铸钢、 铸铁、和非铁合金,其焊接接头可与工件的强度相近, 是焊接生产中应用最广泛的焊接方法。
一、焊条电弧焊的焊接过程 • 电弧在工件和焊条之间燃烧,产生高温,电弧热使工
件、焊芯同时熔化,形成熔池。同时药皮熔化和分解。 药皮熔化→进入熔池发生反应→形成熔渣→保护熔化 金属。 药皮分解→CO2,CO,H2等气体→围绕在电弧周围→ 保护熔化金属。
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•假定整条焊缝同时形成,则应力分布如图4-5
焊接应力的存在将影响焊接构件的使用性能,承载能力大为降低,对于接触 腐蚀性介质的焊件,应力腐蚀现象加剧,减少使用期限。
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• 对于承受重载的重要构件、压力容器等,焊接应 力的防止和消除: ① 选择塑性好的材料。 ② 避免焊缝密集交叉,焊缝过长,截面过大。 ③ 合理的焊接次序。图4-6 a 为正确。
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§1.2 焊接接头的组织与性能
一、焊接工件上温度的变化与分布 • 各点处由常温—较高温度—常温