焊接的意義、應(yīng)用和分類:焊接是用加熱或加壓,或加熱又加壓的方法,在使用或不使用填充金屬的情況下,使兩塊金屬連接在一起的一種加工工藝方法。 焊接是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的先進(jìn)制造技術(shù),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,焊接技術(shù)越來越受到各行各業(yè)的密切關(guān)注,廣泛應(yīng)用于機(jī)構(gòu)、冶金、電力、鍋爐和壓力容器。建筑、橋梁、船舶、汽車、電子、航空航天、軍工和軍事裝備等生產(chǎn)部門。 焊接的分類方法很多,若按焊接過程中金屬所處的狀態(tài)不同,可把焊接方法分為熔焊、壓焊和釬焊三大類,每一類又包括許多焊接方法。 熔焊是在焊接過程中,將焊件接頭加熱至融化狀態(tài)而不加壓力完成的焊接方法。如氣焊、手工電弧焊等。
壓焊是在焊接過程中,對焊件施加壓力(加熱或不加熱)以完成焊接的方法。如電阻焊、摩擦焊等。 釬焊是在焊接過程中,采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料但低于母材熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕母材,充填接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。如軟釬焊(加熱溫度在450度以下?錫焊)硬釬焊(加熱溫度在450度以上?銅焊)。 其中手工電弧焊是目前應(yīng)用*普遍的。
什么叫電?在兩電極間的氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧,電弧放電時(shí),一方面產(chǎn)生高溫,同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)光,手弧焊就是利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化焊條和焊件,使兩塊分離的金屬熔合在一起,從而獲得牢固的接頭。 手弧焊是以焊條和焊件作為兩個(gè)電極,被焊金屬稱為焊件或母材。焊接時(shí)因電弧的高溫和吹力作用使焊件局部熔化。在被焊金屬上形成一個(gè)橢圓形充滿液體金屬的凹坑,這個(gè)凹坑稱為熔池。隨著焊條的移動熔池冷卻凝固后形成焊縫。焊縫表面覆蓋的一層渣殼稱為熔渣。焊條熔化末端到熔池表面的距離稱為電弧長度。從焊件表面至熔池底部距離稱為熔透深度。
焊劑在焊接過程中的作用? 在焊接中焊劑是保證焊接質(zhì)量的主要因素,它有一下幾點(diǎn)作用; (1) 焊劑熔化后浮在熔化金屬表面,保護(hù)熔池,防止空氣中有害氣體的侵蝕。 (2) 焊劑具有脫氧與滲合金作用,與焊絲配合作用,使焊縫金屬獲得所需的化學(xué)成分和機(jī)械性能。 (3) 使焊縫成型良好。(4) 減緩熔化金屬的冷卻速度,減少氣孔、夾渣等缺陷。 (5) 防止飛濺,減少損失,提高熔縛系數(shù)。
運(yùn)條是焊接過程中*重要的環(huán)節(jié),它直接影響焊縫的外表成形和內(nèi)在質(zhì)量。電弧引燃后,在正常操作面上焊條有幾個(gè)基本運(yùn)動:朝熔池方向逐漸送進(jìn)、沿焊接方向逐漸移動、橫向擺動。(1)直線形運(yùn)條法。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí),焊條不做橫向擺動,沿焊接方向做直線移動。它常用于Ⅰ形坡口的對接平焊,多層焊的第一層焊或多層多道焊。(2)直線往復(fù)運(yùn)條法。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí),焊條末端沿焊縫的縱向做來回?cái)[動。它的特點(diǎn)是焊接速度快,焊縫窄,散熱快。它適用于薄板和接頭間隙較大的多層焊的第一層焊。(3)鋸齒形運(yùn)條法。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí),焊條末端做鋸齒形連續(xù)擺動及向前移動,并在兩邊稍停片刻。擺動的目的是為了控制熔化金屬的流動和得到必要的焊縫寬度,以獲得較好的焊縫成形。這種運(yùn)條方法在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣,多用于厚鋼板的焊接,平焊、仰焊、立焊的對接接頭和立焊的角接接頭。(4)月牙形運(yùn)條法。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí),焊條的末端沿著焊接方向做月牙形的左右擺動。擺動的速度要根據(jù)焊縫的位置、接頭形式、焊縫寬度和焊接電流值來決定。同時(shí)需在接頭兩邊停留片刻,這是為了使焊縫邊緣有足夠的熔深,防止咬邊。這種運(yùn)條方法的特點(diǎn)是金屬熔化良好,有較長的保溫時(shí)間,氣體容易析出,熔渣也易于浮到焊縫表面上來,焊縫質(zhì)量較高,但焊出來的焊縫余高較高。這種運(yùn)條方法的應(yīng)用范圍和鋸齒形運(yùn)條法基本相同。(5)三角形運(yùn)條法。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí),焊條末端做連續(xù)三角形運(yùn)動,并不斷向前移動。按照擺動形式的不同,可分為斜三角形和正三角形兩種,斜三角形運(yùn)條法適用于焊接平焊和仰焊位置的T形接頭焊縫和有坡口的橫焊縫,其優(yōu)點(diǎn)是能夠借焊條的擺動來控制熔化金屬,促使焊縫成形良好。正三角形運(yùn)條法只適用于開坡口的對接接頭和T形接頭焊縫的立焊,特點(diǎn)是能一次焊出較厚的焊縫斷面,焊縫不易產(chǎn)生夾渣等缺陷,有利于提高生產(chǎn)效率。(6)圓圈形運(yùn)條法。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí).焊條末端連續(xù)做正圓圈或斜圓圈形運(yùn)動,并不斷前移。正圓圈形運(yùn)條法適用于焊接較厚焊件的平焊縫,其優(yōu)點(diǎn)是熔池存在時(shí)間長,熔池金屬溫度高,有利于溶解在熔池中的氧、氮等氣體的析出,便于熔渣上浮。斜圓圈形運(yùn)條法適用于平、仰位置T形接頭焊縫和對接接頭的橫焊縫,其優(yōu)點(diǎn)是利于控制熔化金屬不受重力影響而產(chǎn)生下淌現(xiàn)象,有利于焊縫成形。
試述手工電弧焊的安全操作技術(shù)? (1) 注意空載電壓不超過額定值,既:交流60V,直流90V (2) 清除焊渣應(yīng)帶防護(hù)鏡 (3) 人多的施工區(qū)應(yīng)設(shè)置遮度板,防止戶弧光輻射 (4) 帶有焊條的焊鉗不可隨意放置 (5) 不隨便扔焊條頭,應(yīng)集中堆放。特別注意防火 (6) 焊接有色金屬,鍍鋅管或合金時(shí),應(yīng)帶口罩防止氧化鋅吸入體內(nèi) (7) 工作結(jié)束應(yīng)清理場地、工具等,并切斷電源 (8) 焊機(jī)外殼接地 (9) 焊件需要草木灰保溫緩冷時(shí),應(yīng)注意周圍物件,防止著火 (10) 移動焊機(jī)或調(diào)換接線要斷開電源 (11) 容器內(nèi)施焊,外面要人監(jiān)護(hù) (12) 焊補(bǔ)盛裝易燃易爆介質(zhì)容器或管道時(shí)要置換合格,打開所有蓋 。
常用熱處理方法的目的及實(shí)際應(yīng)用:鋼在固態(tài)下加熱到一定溫度,在這個(gè)溫度下保持一定時(shí)間,然后以一定冷卻速度冷卻到室溫,以獲得所希望的組織結(jié)構(gòu)和工藝性能,這種加工方法稱為熱處理。熱處理在機(jī)械制造業(yè)中占有十分重要的地位。 一、退火 1、 定義 將鋼加熱到適當(dāng)溫度并保持一定時(shí)間,然后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)的熱處理工藝稱為退火。 2、 目的 ①降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工;②細(xì)化晶粒,均勻鋼的組織及成分, 改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鳒?zhǔn)備;③消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力,以防止變形和開裂。 常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火等幾種。 (1) 完全退火 將鋼完全奧氏體化,隨之緩慢冷卻,獲得接近平衡狀態(tài)組織的工藝稱為完全退火。它可 降低鋼的強(qiáng)度,細(xì)化晶粒,充分消除內(nèi)應(yīng)力。 完全退火主要用于中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛件、鑄件等。 (2) 球化退火 為使鋼中碳化物呈球狀化而進(jìn)行的退火稱為球化退火。它不但可使材料硬度低,便于切 削加工,而且在淬火加熱時(shí),奧氏體晶粒不易粗大,冷卻時(shí)工件的變形和開裂傾向小。 球化退火適用于共析鋼及過共析鋼,如碳素工具鋼,合金工具鋼、軸承鋼等。 (3) 去應(yīng)力退火 為了去除由于塑性變形、焊接等原因造成的以及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火 稱為去應(yīng)力退火。 工藝是:將鋼加熱到略低于A1的溫度(一般取600℃~650℃),經(jīng)保溫緩慢冷卻即可。在去應(yīng)力退火中,鋼的組織不發(fā)生變化,只是消除內(nèi)應(yīng)力。 零件中存在內(nèi)應(yīng)力是十分有害的,如不及時(shí)消除,將使零件在加工及使用過程中發(fā)生變形,影響工件的精度。此外,內(nèi)應(yīng)力與外加載荷疊加在一起還會引起材料發(fā)生意外的斷裂。因此,鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后(精度要求高)的工件應(yīng)采用去應(yīng)力退火,以消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
改善焊接工藝性能:使電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺少,焊縫成型好,易脫渣等。 2、電焊條的分類 1)根據(jù)焊條藥皮的性質(zhì)不同,焊條可以分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。藥皮中含有多量酸性氧化物(TiO2、SiO2 等)的焊條稱為酸性焊條。藥皮中含有多量堿性氧化物(CaO、Na2O等)的稱為堿性焊條。酸性焊條能交直流兩用,焊接工藝性能較好,但焊縫的力學(xué)性能,特別是沖擊韌度較差,適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接,是應(yīng)用*廣的焊條。堿性焊條脫硫、脫磷能力強(qiáng),藥皮有去氫作用。焊接接頭含氫量很低,故又稱為低氫型焊條。堿性焊條的焊縫具有良好的抗裂性和力學(xué)性能,但工藝性能較差,一般用直流電源施焊,主要用于重要結(jié)構(gòu)(如鍋爐、壓力容器和合金結(jié)構(gòu)鋼等)的焊接。 2)按焊條的用途不同,焊條可分為結(jié)構(gòu)鋼焊條(鋼焊條及低合金焊條)、不銹鋼焊條、鑄鐵電焊條、耐熱鋼電焊條、低溫電焊條、堆焊焊條、銅和銅合金、鎳和鎳合金、鋁及鋁合金焊條等,其中結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)用*廣。 3、碳鋼焊條的編制 碳鋼焊條的型號由字母“E”四位數(shù)字組成。字母“E”表示焊條;前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的*小值,碳鋼焊條分E43(熔敷金屬抗拉強(qiáng)度≥420Mpa)和E50(熔敷金屬抗拉強(qiáng)度≥490Mpa)兩個(gè)系列;第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置,“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接(平、立、仰、橫焊),“2”表示焊條適用于平焊及平角焊,“4”表示焊條適用于向下立焊;第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型