常见的焊接缺陷及其产生原因

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第二节 气焊与气割
• 二、气割 • 气割是利用氧- 乙炔焰将割缝金属加热到能够在氧气流中燃烧的温
度(燃点). 然后开放切割氧. 使割缝金属燃烧. 氧化成熔渣. 并从切口中 吹掉. 从而将金属分离的过程. 如图11 -13所示. • (一) 对氧气切割材料的要求 • (1) 金属材料的燃点必须低于其熔点. 否则切割前金属先熔化. 会导致 切口凹凸不平. • (2) 燃烧时生成的金属氧化物熔点应低于金属材料本身的熔点. 而且 金属氧化物的流动性要好. 以便易于被氧气流从切口中吹掉.
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第一节 手工电弧焊
• (三) 熄弧 • 熄弧是指焊缝结束或一根焊条用完准备连接后一根焊条时的收尾动作.
焊缝结束时的熄弧.应在熄弧前让焊条在熔池处作短暂停顿或作几次 环形运条. 使熔池填满. 然后将焊条逐渐向焊缝前方斜拉. 同时抬高焊 条. 使电弧自动熄灭. 连续熄弧. 应在熄弧前减小焊条与焊件间的夹角. 将熔池中的金属和上面的熔渣向后赶. 形成弧坑后再熄弧. 连接时的引 弧应在弧坑前面. 然后拉回弧坑. 再进行正常焊接.
• (二) 气割的特点和应用 • 气割设备简单. 操作灵活方便. 适应性强. 生产率高. 气割适用于切割
厚件、外形复杂以及各种位置和不同形状的零件. 因此气割被广泛地 用于钢板下料和铸钢件浇冒口的切除.
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第三节 其他焊接方法
• 一、氩弧焊 • 氩弧焊是以氩气为保护气体的一种电弧焊方法. 按照电极的不同. 氩弧
焊可分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种.熔化极氩弧焊也称直 接电弧法. 其焊丝直接作为电极. 并在焊接过程中熔化为填充金属. 非 熔化极氩弧焊也称间接电弧法. 其电极为不熔化的钨极. 填充金属由另 外的焊丝提供. 故又称钨极氩弧焊. • 二、埋弧焊 • 埋弧焊是使电弧在较厚的焊剂层(或称熔剂层) 下燃烧. 利用机械(埋弧 焊机) 自动控制引弧、焊丝送进、电弧移动和焊缝收尾的一种电弧焊 方法.
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第一节 手工电弧焊
• 3. 焊条的选用原则 • 焊条的种类很多. 选用是否得当. 会直接影响焊接质量、生产率和生产
成本. 生产中选用焊条的基本原则是保证焊缝金属与母材具有同等水 平的性能. 具体选用时. 应遵循以下原则:( • 1) 根据母材的化学成分和力学性能选用. 焊接低碳钢和低合金高强 度钢时. 一般根据母材的抗拉强度按“等强度原则” 选择与母材有相 同强度等级. 且成分相近的焊条. 异种钢焊接时. 应按其中强度较低的 钢材选用焊条. 焊接耐热钢和不锈钢时. 一般根据母材的化学成分类型 按“等成分原则” 选用与母材成分类型相同的焊条. 若母材中碳、硫、 磷含量较高.则应选用抗裂性能好的碱性焊条.
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第一节 手工电弧焊
• (三) 焊条 • 1. 焊条的组成和作用 • 电焊条是手弧焊用的焊接材料. 简称焊条. 焊条由金属焊芯和药皮两部
分组成. • 2.焊条的分类和型(牌) 号 • 国产焊条按其用途分为结构钢焊条(常用. 箱体类零件焊接用)、耐热
钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍及镍合金焊条、铸铁焊条、低温 钢焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条十类. 其 中. 结构钢焊条应用最广泛.
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第四节 焊接应力与变形
• 收缩变形是由焊缝的纵向和横向收缩所引起的变形. 角变形是由焊缝 截面形状不对称或焊接次序不合理所引起的变形. 弯曲变形是在焊接 丁字梁时. 由于焊缝布置得不对称. 焊缝纵向收缩引起的变形. 波浪式 变形是焊接薄板时. 由于薄板在焊接应力的作用下丧失了稳定性而引 起的波浪式变形. 扭曲变形是由焊缝在构件横截面上布置不对称或焊 接工艺不合理所引起的变形.
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第一节 手工电弧焊
• (二) 直流弧焊机 • 直流弧焊机. 一般分为发电机式和整流式两类. • 发电机式直流弧焊机由一台交流电动机和一台直流弧焊发电机组成.
发电机由电动机带动. 如常用的AX5—500 型旋转式直流弧焊机. 焊接电流的粗调是通过改变发电机电刷的位置实现的. 细调则是通过 旋转调节手柄改变变阻器的电阻实现的. 型号AX5—500 中. “A”表示弧焊发电机. “X” 表示下降外特性. “5” 表示系列产 品序号. “500” 表示其额定焊接电流为500 A. 旋转式直流弧 焊机的电弧稳定性好. 焊接质量较好. 但其结构复杂. 制造成本较高. 维修较困难. 且使用时噪声大.
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第二节 气焊与气割
• (3) 被割金属燃烧时能放出大量的热能. 而且导热性要低. 以保证下层 金属有足够的预热温度. 使切割过程能连续进行.低碳钢、中碳钢和普 通低合金钢能满足上述条件. 所以能顺利地进行气割. 高碳钢、高合金 钢、铸铁、铜、铝等有色金属及其合金. 均难于进行气割.
• 三、防止和减少焊接变形的措施 • 为防止和减少焊接变形. 应进行合理的焊接结构设计和采取必要的工
艺措施.
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第四节 焊接应力与变形
• (一) 合理的焊接结构设计 • (1) 在保证结构承载能力的条件下. 尽量减少焊缝数量、长度和截面
积. 厚件要采用两面坡口进行焊接. • (2) 结构中的焊缝应尽量对称分布. 避免密集和交叉. • (3) 尽量选用型材、冲压件代替板材拼焊. 以减少焊缝数量和变形。 • (二) 工艺措施 • (1) 反变形法. 焊前把焊件安装成与焊接变形相反的位置. 以抵消焊后
• 焊接前将电焊机的两个输出端分别用电缆线与焊钳和焊件相连接. 用 焊钳夹牢焊条后.使焊条和焊件瞬时接触(短路). 随即提起一定的距离 (2 ~4 mm). 即可引燃电弧. 利用电熔池. 随着母材和焊条的熔化. 焊 条应向下和向焊接方向同时前移. 保证电弧的连续燃烧并同时形成焊 缝. 焊条上的药皮形成熔渣覆盖熔池表面. 对熔池和焊缝起保护作用. 手弧焊设备简单便宜. 操作灵活方便. 适应性强.
第十一章 焊接
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节 • 第七节
手工电弧焊 气焊与气割 其他焊接方法 焊接应力与变形 常用金属材料的焊接 焊接结构设计 常见的焊接缺陷及其产生原因
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第一节 手工电弧焊
• 利用电弧作为焊接热源的熔焊方法. 称为电弧焊. 用手工操纵焊条进行 焊接的电弧焊方法. 称为手工电弧焊. 简称手弧焊. 其焊接过程如图1 1 -2 和图11 -3所示.
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第四节 焊接应力与变形
• 一、焊接应力与变形产生的原因 • 焊接过程中. 焊件受到的是不均匀的局部加热和冷却. 加热时的局部膨
胀受到未膨胀部分的约束. 冷却时的局部收缩受到周围不收缩部分的 约束.因此. 加热时局部膨胀的金属被未膨胀的金属所阻碍而受到压应 力. 未膨胀的金属则受到拉应力. 冷却时局部收缩的金属被不收缩的金 属所阻碍而受到拉应力. 不收缩的金属则受到压应力. 结果产生了焊接 应力. 当应力大于焊件材料的屈服极限时. 焊件就发生变形. • 二、焊接变形的基本形式 • 焊接变形的基本形式.
分为交流弧焊机和直流弧焊机两大类. • (一) 交流弧焊机 • 交流弧焊机是一种电弧焊专用的降压变压器. 亦称弧焊变压器. 弧焊机
的输出电压随输出电流的变化而变化.
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第一节 手工电弧焊
• 空载时. 弧焊机的输出电压为60 ~80 V. 既能满足顺利起弧的需 要.对操作者也较安全. 起弧时. 焊条与焊件接触形成瞬时短路. 弧焊机 的输出电压会自动降低至趋近于零. 使短路电流不致过大而烧毁电路 或焊机. 起弧后. 弧焊机的输出电压会自动维持在电弧正常燃烧所需的 范围内(20 ~30 V). 弧焊机能供给焊接时所需的电流. 一般为几十 安至几百安. 并可根据焊件的厚度和焊条直径的大小调节所需电流值. 电流调节一般分为两级. 一级是粗调. 常用改变输出线头的接法实现电 流的大范围调节. 另一级是细调. 通过摇动调节手柄改变焊机内可动铁 芯或可动线圈的位置实现焊接电流的小范围调节.
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第一节 手工电弧焊
• (2) 根据焊件的工作条件与结构特点选用. 对于承受交变载荷、冲击 载荷的焊接结构.或者形状复杂、厚度大、刚性大的焊件. 应选用碱性 焊条.
• (3) 按焊接设备、施工条件和焊接工艺性选Biblioteka Baidu. 如果焊接现场没有直 流弧焊机时. 应选用交、直流两用的焊条. 当焊件接头附近污物、锈皮 过多时. 应选用酸性焊条. 在保证缝质量的前提下. 应尽量艺性好的酸 性焊条.
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第一节 手工电弧焊
• 按熔渣化学性质的不同. 焊条又分为酸性焊条(常用. 箱体类零件焊接 用) 和碱性焊条两大类. 熔渣以酸性氧化物为主的焊条. 称为酸性焊条. 熔渣以碱性氧化物为主的焊条.称为碱性焊条. 酸性焊条的氧化性强. 焊接时合金元素烧损较大. 焊缝的力学性能较差. 但焊接工艺性好. 对 铁锈、油污和水分等容易导致气孔的有害物质敏感性较低. 碱性焊条 有较强的脱氧、去氢、除硫和抗裂纹的能力. 焊缝的力学性能好. 但焊 接工艺性不如酸性焊条.如引弧较困难、电弧稳定性较差等. 一般要求 采用直流电源
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第一节 手工电弧焊
• 二、手弧焊基本操作要领 • (一) 引弧 • 引弧就是使焊条与焊件间引燃并保持稳定的电弧. 引弧方法有两种. 即
敲击法和摩擦法. 如图11 -8 所示. 这两种方法都是使焊条末端与 工件表面接触形成短路. 然后迅速将焊条向上提起一段距离(2 ~4 m m). 即可引燃并保持稳定的电弧. 应当注意. 焊条不能提得太高. 否则 电弧易熄灭. 焊条末端与工件接触时间不能太长. 以免焊条粘连在焊件 上. 当发生粘连时. 应迅速左右摆动焊条. 以使焊条脱离工件.
所发生的变形.如图11 -18 所示.
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第四节 焊接应力与变形
• (2) 刚性固定法. 焊前把焊件固定在坚固的夹具内. 用强制手段来减少 焊接变形. 但这种方法会增加焊接应力. 所以只适用于塑性较好的低碳 结构钢.
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第一节 手工电弧焊
• (二) 运条 • 手弧焊时. 焊条除了沿其轴向向熔池送进和沿焊缝方向前移外. 为了获
得一定宽度的焊缝. 焊条还应沿垂直于焊缝的方向横向摆动. 如图11 -9 所示. 焊条沿其轴向均匀向下送进时. 其速度应与焊条的熔化速 度相同. 否则会引起电弧长度发生变化. 电弧长度过大. 会导致电弧飘 浮不定. 熔滴飞溅. 电弧长度过小. 则容易发生粘连. 运条时还应注意 控制焊条与焊件间的角度. 平焊时焊条的基本角度如图11 -10 所 示.
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第三节 其他焊接方法
• 三、电阻焊 • 电阻焊是利用电流通过焊件的接触面时产生的电阻热对焊件局部迅速
加热. 使之达到塑性状态或局部熔化状态. 并加压而实现连接的一种压 焊方法. • 四、钎焊 • 钎焊是采用熔点比母材低的金属材料作钎料. 将焊件和钎料加热至高 于钎料熔点、低于焊件熔点的温度. 利用钎料润湿母材. 填充接头间间 隙并与母材相互扩散而实现连接的焊接方法. 根据钎料的熔点不同. 钎 焊分为硬钎焊与软钎焊两种.
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第二节 气焊与气割
• 一、气焊 • 气焊是利用氧气和可燃性气体混合燃烧所产生的热量. 将焊件和焊丝
熔化而进行焊接的一种方法. • 气焊的优点是设备简单. 操作灵活方便. 能焊接多种金属材料. 气焊的
缺点是火焰温度低. 加热缓慢. 生产率低. 热量不够集中. 焊体受热范 围大. 因而热影响区较宽. 焊件容易变形. 火焰对熔池的保护性差. 焊 缝质量不高. 难于实现机械化生产.工业生产中. 一般采用氧- 乙炔焰 来焊接薄钢板、有色金属及其合金、钎焊刀具和铸铁的补焊等.
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第一节 手工电弧焊
• 但生产效率低. 焊接质量不够稳定.对焊工操作技术要求较高. 劳动条 件较差. 手弧焊多用于单件小批生产和修复. 一般适用于2 mm 以上 各种常用金属的各种焊接位置的、短的、不规则的焊缝.
• 一、手工电弧焊设备 • 手弧焊机是供给焊接电弧燃烧电源的设备. 根据焊接电流性质的不同.
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