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)生產中不可缺少的先進制造技術,隨著科學技術的發(fā)展,焊接技術越來越受到各行各業(yè)的密切關注,廣泛應用于機構、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散實現(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用*普遍的。
什么叫電弧?在兩電極間的氣體介質中強烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧,電弧放電時,一方面產生高溫,同時產生強光,手弧焊就是利用電弧產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電極,被焊金屬稱為焊件或母材。焊接時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橢圓形充滿液體金屬的凹坑,這個凹坑稱為熔池。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量的主要因素,它有一下幾點作用; (1) 焊劑熔化后浮在熔化金屬表面,保護熔池,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成分和機械性能。 (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)。
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,但焊縫的力學性能,特別是沖擊韌度較差,適用于一般低碳鋼和強度較低的低合金結構鋼的焊接,是應用*廣的焊條。 堿性焊條脫硫、脫磷能力強,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,主要用于重要結構(如鍋爐、壓力容器和合金結構鋼等)的焊接。 2)按焊條的用途不同,焊條可分為結構鋼焊條(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,其中結構鋼焊條應用*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度的*小值,碳鋼焊條分E43(熔敷金屬抗拉強度≥420Mpa)和E50(熔敷金屬抗拉強度≥490Mpa)兩個系列;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)字組合時表示焊接電流種類及藥皮類型
焊工技術:
正火 1. 定義 將鋼材或加熱到AC3或Acm以上30℃~50℃,保溫適當?shù)臅r間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理工 藝稱為正火。 2. 目的 正火與退火的目的基本相同,但正火的冷卻速度比退火稍快,故正火鋼的組織較細,它的強度、 硬度比退火鋼高。 正火主要用于普通結構零件,當力學性能要求不太高時可作為*終熱處理。
淬火 1、 定義 將鋼件加熱到AC3或 AC1以上某一溫度,保持一定時間,然后以適應速度冷卻(達到或大于臨 界冷卻速度),以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。 2、 目的 是把奧氏體化的鋼件淬火成馬氏體,從而提高鋼的硬度、強度和耐磨性,更好地發(fā)揮鋼材的 性能潛力。但淬火馬氏體不是熱處理要求的*終組織。因此在淬火后,必須配以適當?shù)幕鼗。淬火馬氏體在不同的回火溫度下,可以獲得不同的力學性能,以滿足各類工具或零件的使用要求。
回火 1、 定義 鋼件淬火后再加熱到AC1點以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝 稱為回火。 2、 淬火處理所獲得的淬火馬氏體組織很硬、很脆,并存在大量的內應力,而易于突然開裂。因此,淬 火后必須經回火熱處理才能使用。 3、 目的 ○1減少或消除工件淬火時產生的內應力,防止工件在使用過程中的變形和開裂;○2通過回火 提高鋼的韌性,適當調整鋼的強度和硬度,使工件達到所要求的力學性能,以滿足各種工件的需要; ○3穩(wěn)定組織,使工件在使用過程中不發(fā)生組織轉變,從而保證工件的形狀和尺寸不變,保證工件的精度。
一、手工電弧焊的工藝特點 1、 優(yōu)點 (1) 工藝靈活、適應性強 適用于碳鋼、低合金鋼、耐熱負、低溫鋼和不銹鋼等各種材料的平、立、 橫、仰各種位置以及不同厚度、結構形狀的焊接。 (2) 質量好 與氣焊及埋弧焊相比,金相組織細,熱影響區(qū)小,接頭性能好。 (3) 易于通過工藝調整(如對稱焊等)來控制變形和改善應力。 (4) 設備簡單,操作簡單。 2、 缺點 (1) 對焊工要求高,焊工的操作技術和經驗直接影響產品質量的好壞。 (2) 勞動條件差 焊工在工作時必須手腦并用,精神高度集中,而且還要受到高溫烘烤,有毒、煙、塵和金屬蒸氣的危害。 (3) 生產率低 受焊工體質的影響,焊接工藝參數(shù)選擇較小,幫生產率低。 3、 應用范圍 在造船、鍋爐及壓力容器、機械制造、建筑結構、化工設備等制造維修行業(yè)中都廣泛使用手 工電弧焊。
電焊中手工電弧焊的工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)(焊接規(guī)范)是指焊接時,為保證焊接質量而選定的諸物理量。 1、 焊條種類和牌號的選擇 主要根據(jù)母材的性能、接頭的剛性和工作條件選擇焊條,焊接一般碳鋼和低合金鋼主要是按等強原則選擇焊條的強度級別,對一般結構選用酸性焊條,重要結構選用堿性焊條。 2、 焊接電源種類和極性的選擇 手弧焊采用的電源有交流和直流兩大類,一般酸性焊條可交、直流兩用, 優(yōu)先選用交流弧焊機,堿性焊條由于電弧穩(wěn)定性差,必須采用直流弧焊機,對藥皮中含有較多穩(wěn)弧劑的焊條,亦可采用交流弧焊機。 使用直流時,焊件與電源輸出端正、負極的接法,叫極性。 焊件接電源正極,焊條接電源負極的接線法叫正接,也稱正極性。 焊件接電源負極,焊條接電源正極的接線法叫反接,也稱反極性。 極性的選擇原則:○ 1堿性焊條常采用反接,因為堿性焊條正接,電弧燃燒不穩(wěn)定,飛濺嚴重,噪聲大。使用反接時,電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺很小,而且聲音較平靜均勻。酸性焊條如使用直流電源時通常采用 正接! 2因為陽極部分的溫度高于陰極部分,所以用正接可以得到較大的熔深,因此,焊接厚鋼板時可采用正接,而焊接薄板、鑄鐵、有色金屬時,應采用反接。 采用交流電源時不存在正接和反接的接線法。 3、 焊條直徑 可根據(jù)焊件厚度進行選擇。厚度越大,選用的焊條直徑應越粗,見表6-1。但厚板對接接頭 坡口打底焊時要選用較細焊條,另外接頭形式不同,焊縫空間位置不同,直徑也有所有同。立焊*大直徑不超過5mm,橫焊仰焊直徑不超過4mm。