1、.焊接培訓(xùn)資料一、 焊接的定義：通過加熱、加壓或二者并用，加或不加填充材料，消除金屬材料表面不平和氧化膜，使兩金屬原子間達(dá)到晶格距離，形成的永久性連接的加工方法就是焊接。二、 焊接的分類：熔化焊、壓力焊、釬焊常見的熔化焊有氣焊、手工電弧焊、埋弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、氬弧焊常見的壓力焊有電陰焊、摩擦焊三、手工電弧焊的基礎(chǔ)知識1、 電弧的產(chǎn)生焊接的電弧是由焊接電源供給的，具有一定的電壓的兩電極間或電極與母材間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。它是電弧焊的熱源。 焊接電弧的產(chǎn)生，必須具備以下三個條件：空載電壓、導(dǎo)電粒子、短路2、 電弧的實(shí)質(zhì)、電弧的與電壓的關(guān)系、影響電弧穩(wěn)定的主要因素。1）

2、 電弧的實(shí)質(zhì)：局部氣體的導(dǎo)電現(xiàn)象。電弧由陽極區(qū)，陰極區(qū)和弧柱區(qū)組成。2） 電弧與電壓的關(guān)系：電弧的長短與電壓有密切關(guān)系，電弧越長，電壓越高；在焊接過程中，一般使電弧長度約為焊條直徑的（0.51）倍，此時電壓約為16V25V。影響電弧穩(wěn)定的主要因素，除操作因素外，大致可分為以下幾種：電源影響、焊條藥皮影響，焊區(qū)清潔度和氣流影響，磁偏吹影響。3、電弧靜特性：在電極材料，氣體介質(zhì)和弧長一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時，焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系稱為電弧靜特性，一般也稱伏安特性。其弧長不同，靜特性曲線的位置也不同。4、焊接電源的外特性：在規(guī)定范圍內(nèi)，弧焊電源穩(wěn)態(tài)輸出電流和輸出電壓的關(guān)系稱為焊接電源外特性

3、。 電源外特性有三種形式：即下降特性（陡降、緩降），平特性和上升特性。5、電弧動特性：對于一定弧長的電弧，當(dāng)電弧電流發(fā)生連續(xù)地快速變化時，電弧電壓與焊接電流瞬時值之間的關(guān)系稱為電弧動特性。6、焊接極性：所謂直流正接，是將焊件接電源正極，電極（焊條、焊絲等）接電源負(fù)極的接線法；反之為反接法。 選擇焊機(jī)的極性時，還應(yīng)考慮焊條的性質(zhì)。因?yàn)椋械暮笚l是規(guī)定使用極性的，如E4315（J427）、E5015（J507）等焊條必須用直流反接法焊接。四、CO2氣體保護(hù)焊的基礎(chǔ)知識1、CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)見表1 表1 CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)a) 生產(chǎn)率高，電弧穿透能力強(qiáng)。b) 電流密度高，電弧熱量集中

4、，受熱面積小，焊接變形小。c) 對油、銹敏感性較低，可以減少焊件及焊 絲的清理工作。d) 焊縫中含氫量較少，在焊接低合金高強(qiáng)度鋼時冷裂紋傾向小。e) 短路過渡技術(shù)可用于全位置及其它空間位置的焊接。f) 操作簡單，容易掌握。g) CO2氣體和焊絲成本低，供應(yīng)容易。h) 電弧可見性好，明弧操作，易于對準(zhǔn)焊縫和掌握熔池熔化和焊縫成形。a) 焊接過程中合金元素?zé)龘p。b) CO2氣體保護(hù)焊的焊機(jī)價格較貴。c) 焊接過程中飛濺較大。d) 室外作業(yè)時，抗風(fēng)能力比手工電弧焊弱。e) 準(zhǔn)備工作比手工電弧焊長，在經(jīng)常流動的焊接現(xiàn)場，不如手工電弧焊機(jī)動性強(qiáng)。2、CO2氣體保護(hù)的熔滴過渡有三種形式：滴狀過渡，短路過渡

5、，射流過渡。一般采用短路過渡或射流過渡。3、 CO2氣體保護(hù)焊的焊接材料：焊絲、CO2氣體4、 CO2氣體保護(hù)焊的工藝1）CO2氣體保護(hù)焊的工藝要點(diǎn)見表2。表2 短路過渡和射流過渡的焊接工藝要點(diǎn)熔滴過渡形式焊接參數(shù)工藝要點(diǎn)短路過渡電弧電壓及焊接電流對于一定的焊絲直徑及焊接電流，必須與合適的電弧電壓匹配才能獲得穩(wěn)定的短路焊接過程，其匹配如下：焊絲直徑mm0.81.21.6電弧電壓V181920焊接電流A100110120135140180焊接回路電感焊接回路電感的主要作用是：1）  調(diào)節(jié)短路電流增長速度過大，將產(chǎn)生大量小顆粒飛濺，電感值越大，短路電流增長速度越小，反之則越大。2）

6、60; 調(diào)節(jié)電弧燃燒時間，控制母材熔深。若增大電感，過渡頻率將降低，電弧燃燒時間加長，則熔深增大。焊接速度焊接速度過快，會引起焊縫兩側(cè)咬邊；焊接速度過慢，易產(chǎn)生焊縫組織粗大及燒穿。焊絲伸出長度焊絲伸出長度與焊絲直徑、焊接電流以及電弧電壓有關(guān)。在焊接過程中，導(dǎo)電嘴到母材間的距離一般為焊絲直徑的1012倍，約1020mm，不超出20mm。短路過渡氣體流量的選擇在焊接過程中氣體流量與焊絲直徑、焊接電流、焊接速度、周圍環(huán)境以及焊接位置有關(guān)。焊接電流越大，焊接速度越快，故在室外焊接以及仰焊時，都應(yīng)采用較大的氣體流量。焊絲直徑與氣體流量的配用表如下：焊絲直徑mm1.21.2氣體流量L/min6151525

7、電源極性選擇一般采用直流反接，因?yàn)榉唇訒r飛濺小，電弧穩(wěn)定，母材熔深大，焊接成形好，焊縫金屬含氫量低。當(dāng)用于堆焊時采用直流正接法，這時焊絲的熔化系數(shù)約為反極性時的1.6倍；金屬熔敷率高，熔深淺。射流過渡大電流并配以較高電弧電壓電弧穿透力強(qiáng)，母材熔深大，適合中等厚度及大厚度焊件的焊接。電源極性為直流反接。熔滴過渡是非軸向的，伴有大量的金屬飛濺。2） 焊機(jī)的負(fù)載電壓與焊接電流的關(guān)系式為：U2=14+0.05I2，I2600AU2=44V，I2600A 式中U2為負(fù)載電壓（單位：V）；I2為焊接電流（單位：A）3）CO2氣體保護(hù)焊用于堆焊時成本較低，但堆焊層的焊接質(zhì)量較差，只適合堆焊性能要求不高的焊件

8、。5、 CO2氣體保護(hù)焊的適用范圍CO2氣體保護(hù)焊主要用于低碳鋼、部分低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接。當(dāng)然，在焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中，一般不用于不銹鋼的焊接，因?yàn)橛肅O2氣體保護(hù)焊時，不銹鋼會產(chǎn)生增碳現(xiàn)象，加強(qiáng)了晶間腐蝕的傾向。當(dāng)使用時，一般應(yīng)用混合氣體，如加入Ar，通常Ar的體積含量不低于80%。以確保焊縫質(zhì)量。6、 影響焊接時保護(hù)氣氛的因素：1） 氣體流量：過小，氣流挺度差，即排除周圍空氣的能力差。過大，周圍產(chǎn)生負(fù)壓，易卷入 空氣。2） 噴嘴至工件的距離：不影響操作及飛濺使噴嘴堵塞的前提下，盡可能用短距離。3） 焊速及側(cè)向風(fēng)：焊速的影響不明顯，側(cè)向風(fēng)時應(yīng)加阻流板。4） 接頭形式：平對接和內(nèi)角接時比外角接和端

9、接時保護(hù)效果好，后者可以采用阻流板。5） 電弧功率：增大時應(yīng)相應(yīng)提高氣體流量，以保證保護(hù)氣氛。7、 參數(shù)選擇：1） 焊接電流、電弧電壓的選擇：（1.2焊絲）對短路過渡而言，特征參數(shù)為：19V、120135A：細(xì)顆粒過渡為：3445V、300A，當(dāng)然，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于供電網(wǎng)絡(luò)和焊機(jī)等的原因，具體情況應(yīng)視具體情況而定。2） 焊速V：V增大時，熔寬C降低，熔深S和余高H也有一定減少，而V過快時，易引起兩側(cè)咬肉，V過慢，易引起燒穿并引起焊縫組織粗大等缺陷。3） 焊絲伸出長度L：L=（1012）d，d表示焊絲直徑，L一般在1020mm范圍內(nèi)，不超過20mm。4） 氣體流量：細(xì)絲小規(guī)范為515L/min

10、，中等規(guī)范為20L/min。5） 電源極性：一般采用直流反極性，因?yàn)榉礃O性時飛濺小，電弧穩(wěn)定，成形好，且含氫量低，熔深較大。堆焊時可以采用正接。6） 焊槍傾角選擇：盡可能使電弧均勻加熱焊縫兩側(cè)，且使焊槍盡量垂直于工件，或前后傾角不起過20°。五、常用金屬材料的焊接1、 碳素鋼碳素鋼按含碳量的多少可分為：低碳鋼（WC0.25%）、中碳鋼（WC0.25%0.6%）高碳鋼（WC0.6%）三類。WC表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。按照鋼中有害元素硫和磷的含量，可將碳素鋼分為：普通碳素鋼（硫含量WS0.055%，磷含量WP0.045%）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼（硫含量WS0.045%，磷含量WP0.04%）、高級優(yōu)質(zhì)碳

11、素鋼含硫、磷及夾雜物最少（硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)均0.035%）。 碳鋼焊接工藝見表3表3 碳鋼焊接工藝低碳鋼的焊接工藝中碳鋼的焊接工藝高碳鋼的焊接工藝a) 對有烘干要求的焊條，焊前要按規(guī)定進(jìn)行烘干。為防止產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷，焊前要清除待焊處的油、污、銹、垢。b) 避免采用深而窄的坡口形式，以免出現(xiàn)夾渣、未焊透等缺陷。c) 控制熱影響區(qū)的溫度，避免停留的時間太長，防止造成晶粒粗大。d) 盡量采用短弧施焊。短弧通常是指電弧長度為焊芯直徑的0.51倍。e) 多層焊時，每層焊縫金屬的厚度不應(yīng)大于5mm，最后一層蓋面焊縫要連續(xù)焊完。f) 針對不同的焊接位置采用不同的焊接電流。a) 選用直徑較小的焊條，通常為

12、3.24mm.b) 焊接坡口盡量開成U型，以減少母材的熔入量。c) 焊后盡可能緩冷。d) 焊接過程中，宜采用錘擊焊縫的方法減少焊接殘余應(yīng)力。e) 采用局部預(yù)熱，坡口兩側(cè)加熱范圍為150200mm。f) 焊接過程中，宜采取逐步退焊和短段多層焊法。g) 采用直流反接電源。h) 在焊條直徑相同時，焊接電流比焊接低碳鋼時小10%15%。a) 嚴(yán)格清除焊件待焊處的油、污、垢。b) 采用小電流施焊，焊縫的熔深要淺。c) 焊接過程中要采用引弧板和熄弧板。d) 為防止產(chǎn)生裂紋，可采用隔離焊縫焊法。即先在焊接坡口上用低碳鋼焊條堆焊一層，然后再在堆焊層上進(jìn)行焊接。e) 減少焊接應(yīng)力，在焊接過程中，可采用錘擊焊縫金屬的方法減少焊件的殘余應(yīng)力。六、焊接應(yīng)力與變形1） 產(chǎn)生原因：就是焊件在焊接過程中經(jīng)受了不均勻的加熱和冷卻。2） 焊接應(yīng)力與變形的影響因素：焊接方法、焊接參數(shù)與施焊方法、焊縫位置、尺寸數(shù)