焊接知识讲义

焊接电流的大小对焊接质量和焊接生产率的影响很大。焊接电流主要影响熔深的大小。 电流过小，电弧不稳定，熔深小，易造成未焊透和夹渣等缺陷，而且生产率低；电流过大， 则焊缝容易产生咬边和烧穿等缺陷，同时引起严重飞溅。因此，焊接电流必须选得适当，一 般可根据焊条直径进行选择（30~40倍焊条直径），再根据焊缝位置、接头形式、焊接层次、 焊件厚度等进行适当的调整。
一、焊接的概念及分类
焊接就是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料使焊件 达到结合的一种加工方法。
按造焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊、
钎焊三类。
气焊
手工电弧焊
电弧焊
埋弧焊
电渣焊
烙铁钎焊
熔焊 等离子弧焊 自保护电弧焊
火焰钎焊
气体保护焊 惰性气体保护电弧焊
电阻钎焊
当采用直流电源时，焊接电弧极性有正接和反接两种：焊接时焊件接电 源正极，工件接电源负极称为正接；焊件接电源负极，工件接电源正极称为 反接。（交流电源不存在正反接）
手工电弧焊：对于酸性焊条来说，可采用交流电源也可采用直流电源。 采用直流电源时，焊接厚板一般采用正接，因为阳极区温度比阴极区高，可 以获得较大的熔深；焊接薄板时，采用直流反接，对防止烧穿有利；堆焊时， 采用反接其目的是增加焊条的熔化速度，减少母材的熔深，有利于降低母材 对堆焊层的稀释。对于碱性焊条（低氢钠型焊条）采用直流反接，电弧燃烧 稳定，飞溅少，而且焊接时声音较平静均匀。
钨极氩弧焊：一般都采用直流正接，电弧比较稳定，钨极寿命长；采用 反接时，钨极因过热而损失严重，使用寿命短。
五、焊接电流、电压、焊接速度对焊缝的影响
焊接电流、电压、焊接速度是决定焊缝尺寸的主要能量参数，线能量的计算公式： q = IU/v
式中：q—线能量 J/cm I—焊接电流 A U—电弧电压 V v—焊接速度 cm/s
焊条电弧焊
氩弧焊
埋弧焊
管头氩弧自动焊
佳隆产品的焊缝 大诚恒业产品的焊缝
三、电弧焊、氩弧焊和CO2气保焊的对比
焊条电弧焊： 优点：1、设备简单，价格便宜，维护方便，焊接操作时不需要复杂的辅助设备。
2、不需要辅助气体防护，并且具有较强的抗风能力，风速要求小于10m/s 。 3、操作灵活，适应性强，凡焊条能够到达的地方都能进行焊接。 4、应用范围广，可以焊接工业应用中的大多数金属。此外，焊条电弧焊还可以进行异种金
属的焊接及金属材料的堆焊。 缺点：1、焊条电弧焊的焊缝质量除通过调节焊接电源、焊条、焊接工艺参数外，还依赖于焊工的
操作技巧和经验。 2、焊工劳动强度大，劳动条件差。焊接时，焊工始终在高温烘烤和有毒烟尘环境中进行手
工操作及眼睛观察。 3、生产效率低，焊条电弧焊使用的焊接电流较小，需要经常更换焊条，且要清理焊渣和飞
接头，在锅炉、过热器、省煤器等焊接中，接头质量优良，经射线探伤，焊缝级别均在Ⅱ级以 上。
CO2气保焊： 优点：1、焊接生产率高。由于焊丝自动送进，焊接时焊接电流密度大，焊丝的熔化效率高，所以熔敷速度
高。焊接生产率比手弧焊高2～3倍。 2、焊接成本低。由于气体和焊丝的价格低廉，对于焊前的生产准备要求不髙，焊后清理和校正的工
时少，所以成本低。 3、焊接变形小。由于电弧热量集中、线能量低和CO2气体具有较强的冷却作用，使焊件受热面积小，
特别是焊接薄板时，变形很小。 4、对油、锈产生气孔的敏感性较低。 5、应用范围广。可以焊接薄板、厚板以及全位置的焊接等。 6、操作性好，具有手弧焊那样的灵活性。 缺点：1、与手孤焊相比设备较复杂，易出现故障。 2、抗风能力差，给室外焊接作业带来一定困难。 3、弧光较强，必须注意劳动保护。 4、与手弧焊和氩弧焊相比，焊缝成形不够美观，焊接飞溅较大。 5、二氧化碳是氧化性气体，焊接后焊缝氧化严重，焊缝成形也不好，影响接头的外观，同时还会使
溅。 4、不适于焊接薄板，所焊的焊件内应力、变形、裂纹倾向比较大。 使用范围：焊条电弧焊可进行平焊、横焊、立焊、仰焊多位置焊接，可以在任何有电源的地方进行
操作。
氩弧焊： 优点：1、氩气保护可隔绝空气中氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生的不良影响，减少合金元素
的烧损，以得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头；焊缝根部能得到良好的熔透性，而且 透度均匀，表面光滑、整齐。不存在一般焊条电弧焊时容易产生的焊瘤、未焊透和凹陷等 缺陷。 2、氩弧焊的电弧燃烧稳定，热量集中，热影响区窄，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小。 3、在管道的第一层焊接中，手工氩弧焊为连弧焊，而焊条电弧焊为断弧焊，因此手工氩弧焊 可提高效率。在第二层电弧焊盖面时，平滑整齐的氩弧焊打底层非常利于电弧焊盖面，能 保证层间良好地熔合，尤其在小直径管的焊接中，效率更显著。 4、电极损耗小，弧长容易保持，焊接时无熔剂、涂药层，所以容易实现机械化和自动化。 5、氩弧焊几乎能焊接所有金属，特别是一些难熔金属、易氧化金属，如镁、钛、钼、锆、铝 等及其合金； 6、不受焊件位置限制，可进行全位置焊接。 缺点：1、焊接成本较高。 2、焊接时需有防风措施，风速需小于2m/s 。 3、氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，它的电弧产生的紫外线辐射，约为普通焊条电弧焊 的5～30倍，红外线约为焊条电弧焊的1～1.5倍，在焊接时产生的臭氧含量较高，因此，尽量选 择空气流通较好的地方施工,不然对身体有很大的伤害。 使用范围：适用于重要结构、薄板焊接、单面焊双面成形等。采用氩弧焊打底工艺，可以得到优质的焊接
接头耐腐蚀性能变差，焊接溶深和强度没有手工焊和氩弧焊好。 CO2气保焊目前在压力容器行业用的不是太广泛，一般不会用CO2气保焊焊接不锈钢，其主要用来焊接 碳钢的非受压件。
四、焊接电弧的极性及其应用
电弧是由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在 气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
电子束焊
活性气体保护电弧焊
感应钎焊
激光焊
盐浴钎焊
金属焊接
钎焊 金属浴焊
锻焊
炉中钎焊
摩擦焊
点焊
真空钎焊
气压焊
缝焊
超声波钎焊
压焊
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电阻焊
扩散钎焊
冷压焊
对焊
电弧钎焊
超声波焊
凸焊
爆炸焊
扩散焊
高频焊
二、常用熔焊方法
1、焊条电弧焊 用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，称为手工焊条电弧焊，简称 手弧焊。 2、气体保护焊 是用外加气体作为电弧介质，并保护电弧、金属熔滴、焊接熔池和焊 接区高温金属的电弧焊方法。在生产中常用的外加气体有氩气、氦气、二氧化碳气、 氩加二氧化碳和氧的混合气体，氩和二氧化碳的混合气体等，分为熔化极和非熔化极 两种。