焊工技师金蓝领培训教材

焊 以丝上有直时多径，大为即为φ，1细.也6滴的不过C渡0能2，气产在体生生保产护喷中焊射广，过泛焊应接渡用电。。流使达用40酸0 性A 焊条喷时射也过多为渡细的滴特过渡点。是：过渡频率高，熔滴以极细的颗粒
沿电弧轴喷线射高过速渡射向熔池，发出 “咝咝”声。喷射过渡
具有电弧稳定，飞溅小，焊缝成形美观等优点。
焊缝尺寸符号：是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。
标注原则：
1) 焊缝横截面上的尺寸标注在基本符号的左侧，如：钝边高 度p，坡口高度H，焊角尺寸K，焊缝余高h，焊缝有效厚 度S，根部半径R，焊缝宽度C，焊核直径d；
2) 焊缝长度方向的尺寸标注在基本符号的右侧，如：焊缝长 度L，焊缝间隙e，相同焊缝的数量n；
搭接接头中，最常见的是角焊缝组成的搭接接头，一般用于 12mm 以下的钢板焊接。除此之外，还有开槽焊、塞焊、锯齿 状搭接等多种形式。
2.焊接电弧
2δ
F
F
F
焊接电弧及冶金
F
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
<3>坡口的选择原则
上述各种接头形式在选择坡口形式时，应尽量 减少焊缝金属的填充量，便于装配和保证焊接接 头的质量，因此应考虑下列几条原则：
焊接电弧及冶金
• （1）对于因气体流动过强引起的电弧偏吹，应首先根据具 体情况查明气流来源、方向，再采取相应措施。
• （2）在操作时适当调整焊条角度，使焊条向偏吹的一侧倾 斜。
• （3）采用短弧焊接及小电流焊接，对减小电弧偏吹也能起 一定作用。
• （4）为防止磁偏吹的影响，在条件许可的情况下应尽量使 用交流电焊接。
讲课内容
焊接电弧及焊接冶金知识 异种金属的焊接 铸铁的焊接 焊接接头的强度计算 焊接结构的破坏与分析 焊接结构生产 焊接质量的管理
论文写作与答辩要点
1.绪论
焊接电弧及冶金
熔焊
熔焊是在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不
加压力完成焊接的方法。
压焊
焊 接
焊接就是通过加热或加压，或两者并用，
压用焊或是不在焊用接填的充同时材对料焊件，施使加焊压力件(加达热到或不原加子热结)，合 以的完一成种焊接加的工方工法。艺方法。
• （2）而在焊接薄钢板时，则采用直流反接法，可防止烧穿 ；
• （3）当焊接重要结构使用低氢型药皮的焊条时，则无论焊 薄板或厚板，均应采用直流反接法。因为只有这样才能使电 弧稳定燃烧，并可减少飞溅现象和降低气孔倾向。
常用的手弧焊机
2.焊接电弧 电弧焊机
弧焊变压器(BX1-330)
弧焊发电机（AX-320）
一般为20-40 V／cm； l弧——电弧长度，cm。
焊接电弧及冶金
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
3）电弧温度和热量分布
阳极区 弧柱区 阴极区
温度
2330- 5730- 21303980oC 7730oC 3230oC
热量分 43% 布
21%
36%
熔滴过渡的作用力
2.焊接电弧
4）电弧周围的磁场
熔滴的重力 表面张力 电磁力 斑点压力 气体的吹力
焊接电弧及冶金
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
5）熔滴过渡
电滴弧状焊过时渡，焊：条滴(状或过焊渡丝分)端为部粗在滴电过弧渡高和温细作滴用过下渡熔。化 成粗的喷滴液过射态渡过金是渡属熔滴：滴，熔呈通滴粗过呈大电细颗弧小粒空颗状间粒向不，熔断并池地以自向喷由熔射过池状渡中态的过快形渡速式通。过 短路的当 力过过电护电的程渡弧焊流束称：空 反较缚之间极小而采为向性时下用熔熔焊，落小滴池接熔，电过过时滴此流渡渡，主时焊。的随要熔接形着依滴的式焊靠尺同。接重寸时采电力较降用流的大低氩的作，电气逐用呈弧或渐克粗电富增服滴压氩大表过，气，面渡可气熔张。实体滴现保尺电 弧稳由定寸于，略粗飞有滴溅减过滴较小渡小状，飞，过当溅成渡焊较形接大良电，好流电的达弧短到不路某稳过一定渡临，。界通细电常丝流不(Φ值采0时用．，。8～即Φ出
钎焊
钎焊是采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到 高于钎料且低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母 材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方
法。
1.绪论
焊接电弧及冶金
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
1）焊接电弧的概念
电弧是一种空气导电的现象，在两电极之间产 生强烈而持久的放电现象，称为电弧。
对接焊缝的典型坡口形式
13 38 3 26 20 60
12 60
12
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
②T形接头
一焊件端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的 接头，称为T形接头 。
T形接头是典型的电弧焊接头，能承受各种方向的力和 力矩，这类接头应避免采用单面角焊缝，因为这种接 头的根部有很深的缺口，其承载能力低，用于船体。
电流快速减小时，由于电 弧电离度较高，电弧电压 低于静态值，V-A特性曲 线低于静特性曲线。
电流快速增加时，由于电弧电离 度较低，电弧电压高于静态值， V-A特性曲线高于静特性曲线。
2.焊接电弧
7）电源的极性和弧焊电源
焊接电弧及冶金
电弧中阳极区和阴极区的温度因电极材料不同而有所不同。用 钢焊条焊接钢材时，阳极区温度约为2 600 K，阴极区约为2 400 K，电弧中心区温度最高，可达6 000～8 000 K。
由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或 电极与焊件间的气体介质中产生的，强烈而持久的放 电现象称为焊接电弧。
其主要性质为： 1）维持电弧放电的电压较低 一般为10～50V。 2）电弧中的电流很大，可从几安到几千安。 3）具有很高的温度，弧柱中心温度可达5000～30000K， 某些情况下可达50000K以上（等离子弧）。
焊缝符号标注实例
2.焊接电弧
10)焊接材料
焊接电弧及冶金
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一、焊接材料作用
焊接生产中广泛使用的焊接材料主要包括焊 条、焊丝、焊剂和保护气体等。
焊接材料的质量对保证焊接过程的稳定和获 得满足使用要求的焊缝金属起着决定的作用 。归纳起来，焊接材料应具有以下作用：
• 1. 保证电弧稳定燃烧和焊接熔滴顺利过渡 ；
• （1）电弧周围气流的干扰 • （2）焊条偏心度过大 • （3）磁场的影响（磁偏吹）
图2-9 图2-10
•
总之，引起焊接电弧产生磁偏吹现象的根本原因是由于
电弧周围磁场分布不均匀，而这种情况只有在使用直流电源
焊接时才明显发生，并且焊接电流越大，电弧磁偏吹现象越
严重。
2.焊接电弧
< 2>减少或防止电弧偏吹的方法
1)保证焊件焊透； 2)坡口的形状容易加工； 3)尽可能节省焊接材料，提高生产率； 4)焊接后焊件变形尽可能小。
2.焊接电弧
9)焊缝尺寸符号
焊接电弧及冶金
焊缝符号：在图纸上标注出焊缝形式、焊缝尺 寸和焊接方法的符号。
由GB/T324－1998《焊缝符号表示法》 (适用于金属熔焊和电阻焊)和GB/T5185－ 1999《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示 代号》进行了规定。
电弧稳定燃烧时的电压称为电弧电压，它与电弧长度(即 焊条与工件间的距离)有关： 电弧长度越大，电弧电压也越高 （一般情况下，电弧电压在16～35 V范围之内）
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
• 焊接时采用什么极性，主要是根据焊条的性质和工件所需
要的热量来决定的。
• （1）焊接厚钢板时，采用直流正接法，以获得较大的熔深 ；
3) 坡口角度α、坡口面角度β、根部间隙b等尺寸标注在基本 符号的上侧或下侧；
4) 相同焊缝数量符号标注在尾部； 5) 当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可在数据前面
增加相应的尺寸符号。
焊缝图示法：
• 焊缝在图样视图中可以用粗实线或细实线来表示，在焊缝端面视图中 ，可以用粗实线或细实线绘出焊缝轮廓，在剖视图中，通常将焊缝区 域涂黑来表示。（见下面图例）
U弧阴=U极阴区+电：U压长阳较度+大极U、柱短E＝1电0U-场5阴强1+0度U-6极阳cm+高b、。l弧
式中
阳极U区弧—：—长电度弧也电压极，短V1；0-210-4cm 、 U阴电—压—较阴极大电、压E降极，高V。；
弧柱UU区阳柱— —：— —长阳弧度极柱基电电压压本降降上，，等VV于； ； 电弧长度， B —E较—小单位。长度的弧柱电压降
弧焊整流器(ZXG-300)
直流电
交流电
按照电流性质
焊接电弧及冶金
2.焊接电弧
6)电弧热效率
焊接电弧的热 效率就是电弧 中用于熔化焊 条与焊件的功 率与整个电弧 功பைடு நூலகம்的比率。
焊接电弧及冶金
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
7）电弧偏吹
• 电弧轴线偏离焊条轴线方向的现象，称它为电弧的偏吹。
• < 1>焊接电弧产生偏吹的原因
由于电弧产生的热量在阳极和阴极上有一定差异及其它一些 原因，使用直流电源焊接时，有正接和反接两种接线方法。
2.焊接电弧
焊接电弧及冶
金
如果焊接时使用的是交流弧焊机(弧焊变压器)，因为电极每
秒钟正负变化达一百次之多，所以两极加热温度一样，都在
2500 K左右，因而不存在正接和反接问题。
弧焊机的空载电压就是焊接时的引弧电压，一般为： 50～90 V
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
6）焊接电弧的静特性和动特性
在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时， 焊接电流与电弧电压变化的关系称为电弧静特性。表示它们关 系的曲线叫做电弧的静特性曲线。
U （V）
埋弧焊 钨极氩弧焊
焊条电弧焊
细丝熔化极气体保护焊
I（A）
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
焊电接流电增加弧过的程动中，特动性态，性曲是线指上在的电一弧定电弧压比长静下特，性曲当线电上弧的电电弧流电很压值快高变；化时， 电电弧流电下降压时和，电每一流瞬之间间电弧的电关压系低于：静U特f=性f曲(i线f)。，由于热惯性对电离度的 影电响流，变焊化速接度电愈弧小，的静动、特动特性性曲曲线线就不愈同接于近。静特性曲线特性
表7-2 焊缝的辅助符号
焊缝补充符号：是为了补充说明焊缝某些特征的符号
指引线：采用细实线绘制，一般由带箭头的指引线（称为 箭头线）和两条基准线（其中一条为实线，另一条为虚线， 基准线一般与图纸标题栏的长边平行）必要时可以加上尾 部符号（90°夹角的两条细实线），如图7-31所示。
图7-31 焊缝的指引线
1．2当m现电m喷流，射较C过大0渡时2气状，体态电保。磁护需力焊要随时强之，调增常指大采出，用的使短是熔路，滴过产细渡生化形喷，式射过。过渡渡除
碱性频 为焊要电率细条求压提滴手一)高过弧。定，渡焊如短的飞。时果路电溅，弧过流减在长渡密小大太度，电短外电流(电，弧范弧还较围电必稳内压须定，太有，可低一这呈)定种，滴的过无状电渡论过弧形电渡长式流和度称数短(值路电过弧渡。
2.焊接电弧
热电离
焊接电弧及冶金
电
弧 产
气体电离
电使释场中放性电作的子用气形下体成的分正电子离离或子原的子过
生 和
程称为气体电离。
维
持
光电离
的 重
热发射
要
条
件
阴极电子发射 阴极电的场金属发表射面连续地向外
发射出电子的现象，称为阴
极电子发射。
撞击发射
2.焊接电弧
2)电弧构造
通常测出的电弧电压就是阴 极区、阳极区和弧柱区电压 降之和。
焊缝的符号组成：基本符号、辅助符号、补充 符号、焊缝尺寸符号和指引线。
基本符号：是表示焊缝横截面形状的符号， 它采用近似于焊缝横截面形状的符号表示。
表7-1 常用焊缝基本符号
辅助符号：是表示对焊缝表面形状特征辅助要求的符号 。辅助符号一般与焊缝基本符号配合使用，当对焊缝 表面形状有特殊要求时使用。
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
①6对m接接m头以下的焊件，一般不开坡口 两6焊～件40端m面m相时对，平采行用的V接形头坡称口为对接接头。 对1接2～接6头0 是m各m种时焊，接可结采构用中x形采坡用口最多的一种接头形式。 20～60 mm时，可采用U形坡口
对接接头的几种形式
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
2.焊接电弧
8)焊缝接头形式
焊接电弧及冶金
<1>焊接接头的组成
焊接接头由焊缝金属、熔合区、热影响区组成
熔焊焊接接头的组成
对接接头的断面图
搭接接头的断面图
2.焊接电弧
焊缝 熔合区 热影响区 母材区
焊接电弧及冶金
低
合
金
焊趾 结
构
焊根
钢 焊
接
接
头
宏
观
形
貌
2.焊接电弧
<2>焊接接头的基本形式
焊接电弧及冶金
2.焊接电弧
焊接电弧及冶金
③角接接头
两焊件端面间构成大于30o，小于135o。夹角的接头， 称为角接接头。
角接接头多用于箱形构件。
2.焊接电弧
④搭接接头
两焊件部分重叠构成的接头称为搭接接头 。
焊接电弧及冶金
搭接接头的应力分布不均匀，疲劳强度较低，不是理想的接头 形式。但由于焊前准备及装配工作较为简单，故多用于受力较 小且不要求密封性的结构中。