焊工技術(shù):
正火 1. 定義 將鋼材或加熱到AC3或Acm以上30℃~50℃,保溫適當(dāng)?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(jié)構(gòu)零件,當(dāng)力學(xué)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(yīng)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(dāng)?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(xué)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(nèi)應(yīng)力,而易于突然開裂。因此,淬 火后必須經(jīng)回火熱處理才能使用。 3、 目的 ○1減少或消除工件淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)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(dāng)調(diào)整鋼的強度和硬度,使工件達到所要求的力學(xué)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(zhuǎn)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(yīng)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(jié)構(gòu)形狀的焊接。 (2) 質(zhì)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(diào)整(如對稱焊等)來控制變形和改善應(yīng)力。 (4) 設(shè)備簡單,操作簡單。 2、 缺點 (1) 對焊工要求高,焊工的操作技術(shù)和經(jīng)驗直接影響產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)率低 受焊工體質(zhì)的影響,焊接工藝參數(shù)選擇較小,幫生產(chǎn)率低。 3、 應(yīng)用范圍 在造船、鍋爐及壓力容器、機械制造、建筑結(jié)構(gòu)、化工設(shè)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(zhì)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(jié)構(gòu)選用酸性焊條,重要結(jié)構(gòu)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(yán)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(yīng)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(yīng)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。
焊接位置 在平焊位置焊接時,可選擇偏大的焊接電流。橫、立、仰焊位置焊接時,焊接電流應(yīng)比 平焊小10%~20%。角焊電流比平焊電流稍大些。焊道層次 通常焊接打底焊道時,特別是焊接單面焊雙面成形時的焊道,使用的焊接電流要小,這 樣才便于操作和保證背面焊道的質(zhì)量;焊填充焊道時,為提高效率,通常使用較大的焊接電流;而 焊蓋面焊道時,為防止咬邊和獲得較美觀的焊縫,使用的電流稍小些。 另外,堿性焊條選用的焊接電流比酸性焊條小10%左右。不銹鋼焊條比碳鋼焊條選用電流小20%左右等。 總之,電流過大過小都易產(chǎn)生焊接缺陷。電流過大時,焊條易發(fā)紅,使藥皮變質(zhì),而且易造成咬邊、弧坑等缺陷,同時還會使焊縫過熱,促使晶粒粗大。 5、 電弧電壓 手弧焊時,電弧電壓是由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握的,其原則一般保證焊縫具有合乎要 求的尺寸和外形,二是保證焊透。 電弧電壓主要決定于弧長。電弧長,電弧電壓高;反之,則低。在焊接過程中,一般希望弧長始終保持一致,而且盡可能用短弧焊接。所謂短弧是指弧長為焊條直徑的0.5~1.0倍,超過這個限度即為短弧。 6、 焊接速度 在保證焊縫所要求的尺寸和質(zhì)量的前提下,由焊工根據(jù)情況靈活掌握。速度過慢,熱影響區(qū) 加寬,晶粒粗大,變形也大;速度過快同,易造成未焊透,未熔合,焊縫成形不良等缺陷。
采用低氫型堿性焊條和焊劑。 3) 焊接淬硬性較強的低合金高強度鋼時,采用奧氏體不銹鋼焊條。 4) 焊前預(yù)熱。 5) 后熱 焊后立即將焊件的全部或(局部)進行加熱和保溫、緩冷的工藝措施叫后熱。 6) 適當(dāng)增加焊接電流,減慢焊接速度,可減慢熱影響區(qū)冷卻速度,防止形成淬硬組織。 3、 再熱裂紋的產(chǎn)生原因與防止方法 焊后焊件在一定溫度范圍再次加熱(消除應(yīng)力熱處理或其它加熱過程 如多層焊時)而產(chǎn)生的裂紋,叫再熱裂紋。防止再熱裂紋的措施有:一、控制母材中鉻、鉬、釩等合金元素的含量;二、減少結(jié)構(gòu)鋼焊接殘余應(yīng)力;*后在焊接過程中采取減少焊接應(yīng)力的工藝措施,如使用小直徑焊條,小參數(shù)焊接,焊接時不擺動焊條等。 4、 層狀撕裂的產(chǎn)生原因與防止方法 焊接時焊接構(gòu)件中沿鋼板軋層形成的階梯狀的裂紋叫層狀撕裂。防止 層狀撕裂的措施是嚴(yán)格控制鋼材的含硫量,在與焊縫相連接的鋼材表面預(yù)先堆焊幾層低強度焊縫和采用強度級別較低的焊接材料。
氣孔 焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出,殘存下來形成的空穴叫氣孔。 1、產(chǎn)生原因 (1) 鐵銹和水分 對熔池一方面有氧化作用,另一方面又帶來大量的氫。 (2) 焊接方法。埋弧焊時由于焊縫大,焊縫厚度深,氣體從熔池中逸出困難,故生成氣孔的傾向比手弧焊大得多 (3) 焊條種類 堿性焊條比酸性焊條對鐵銹和水分的敏感大得多,即在同樣的鐵銹和水分含量下,堿性焊條十分容易產(chǎn)生氣孔。 (4) 電流種類和極性 當(dāng)采用未經(jīng)很好烘干的焊條進行焊接時,使用交流電源,焊縫*易出現(xiàn)氣孔;直流正接氣孔傾向較。恢绷鞣唇觾A向*小。采用堿性焊條時,一定要用直流反接,如果使用直流正接,則產(chǎn)生氣孔傾向顯著加大。 (5) 焊接工藝參數(shù) 焊接速度增加,焊接電流增大,電弧電壓升高都會使氣孔傾向增加。
2、 防止方法 (1) 對手弧焊焊縫兩側(cè)各10mm,埋弧自動焊兩側(cè)各20mm內(nèi),仔細清除焊件表面上的鐵銹等污物。 (2) 焊條、焊劑在焊前按規(guī)定嚴(yán)格烘干,并存放于保溫桶中,做到隨用隨取。 (3) 采用合適的焊接工藝參數(shù),使用堿性焊條焊接時,一定要用短弧焊。 四、咬邊 由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng),或操作工藝不正確,沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷叫咬邊。
1、 產(chǎn)生原因 主要是由于焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng),焊接電池太大,電弧過長,運條速度和焊條角度不適當(dāng) 等。
2、 防止方法 選擇正確的焊接電流和焊接速度,電弧不能拉得太長,掌握正確的運條方法和運條角度。 埋弧焊時一般不會產(chǎn)生咬邊。 五、未焊透 焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象叫未焊透。
1、 產(chǎn)生原因 焊縫坡口鈍邊過大,坡口角度太小,焊根未清理干凈,間隙過。缓笚l或焊絲角度不正確, 電流過小,速度過快,弧長過大;焊接時有磁偏吹現(xiàn)象;或電流過大,焊件金屬尚未充分加熱時,焊條已急劇熔化;層間或母材邊緣的鐵銹、氧化皮及油污等未清除干凈,焊接位置不佳,焊接可達性不好等。 2、 防止方法 正確選用和加工坡口尺寸,保證必須的裝配間隙,正確選用焊接電流和焊接速度,認(rèn)真操作, 防止焊偏等。
一. 引。菏止る娀『傅暮附舆^程是從引弧開始的,引弧方法有擦劃法引弧和直擊法引弧。1.擦劃法引弧是先將焊條前端對準(zhǔn)焊件,然后將手腕扭轉(zhuǎn),使焊條在焊件表面輕微劃一下,焊條提起2-4mm,即在空氣中產(chǎn)生電弧,后將電弧長度保持在焊條直徑允許的范圍。2.直擊法引弧是將手腕下彎,焊條輕微碰一下焊件。
二.運條:電弧引燃后,迅速將焊條提起2—4毫米進行焊接,手工電弧焊操作是由沿焊接方向前進、沿焊縫橫向擺動和向熔池方向送進焊條等三個基本動作組合而成,運條手法主要包括兩種:1.直線形運條法:焊接時保持一定的電弧長度,沿焊接方向作不擺動的前移。這樣,電弧較穩(wěn)定,能獲得較大的熔深,但焊縫較窄。2.畫圓圈形運條法:將焊條末端作連續(xù)圓圈形運動,并不斷向前移動。分正圈形和斜圈形兩種。正圈形運條法適用于焊接較厚焊件的平焊縫,優(yōu)點是能使熔化金屬有足夠高的溫度,使熔解在熔池中的氧、氮等氣體有機會析出,同時便于熔渣上;斜圈形運條法適用于平、仰位置的T形和對接橫焊,特點是有利于控制熔化金屬避免產(chǎn)生下淌現(xiàn)象,有助于焊縫成形。
防止方法 正確選擇焊接電流和焊接速度,嚴(yán)格控制焊件的裝配間隙,另外還可以采用襯墊、焊劑墊、 自熔墊或使用脈沖電流防止燒穿。 十二、夾鎢 鎢極惰性氣體保護焊時,由鎢極進入到焊縫中的鎢粒叫夾鎢。夾鎢的性質(zhì)相當(dāng)于夾渣。 1、 產(chǎn)生原因 主要是焊接電流過大,使鎢極端頭熔化,焊接過程中鎢極與熔池接觸以及采用接觸短路法引 弧等。 2、 防止方法 降低焊接電流,采用高頻引弧。 第三節(jié) 焊接區(qū)中有害氣體的危害
一、氫的危害 1、 來源 氫主要來源于焊條藥皮、焊劑中的水分、藥皮中的有機物、焊件和焊絲表面上的污物(鐵銹、油 污)、空氣中的水分等。 2、 影響 氫是焊縫中十分有害的元素,它的主要危害有:○ 1氫脆性:引起鋼的塑性嚴(yán)重下降!2產(chǎn)生氣孔和冷裂紋!3白點:碳鋼和低合金鋼焊縫如含氫量較多,常常會在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)如魚目狀的一種白色圓形斑點,稱為白點。直徑一般為0.5mm~3mm。白點的出現(xiàn)使焊縫金屬的塑性大大下降。
二、氧的危害 1、來源 焊接時,氧主要來自電弧中的氧化性氣體(O2、CO2、H2O等),藥皮中的氧化物以及焊接材料表面的氧化物。通常氧是以原子氧和氧化亞鐵(FeO)兩種形式溶解在液態(tài)鐵中。