金属焊接与切割基础知识PPT课件

课题：第二章 金属焊接与切割基础知识 课型：新授目的、要求： 1、明确焊接与切割的基本原理、方法与分类 2、了解焊接与切割技术的应用 及学习焊接与切割安全技术的必要性 3、掌握金属热处理及常用金属材料的基本知识 4、掌握焊接工艺基础知识重点、难点： 1、焊接与切割的方法与分类 2、金属热处理及常用金属材料的基本知识 3、焊接 工艺常识教学方法：启发式课时安排：五课时,第一节 焊接与切割概述,一、焊接与切割的基本原理和分类（一）基本原理 在金属结构及其它机械产品的制造中常需将两个或两个以上的零件按一定的形式和尺寸联接在一起，这种联接通常分两大类，一类是可拆卸的联接，就是不必损坏被联接件本身就可以将它们分开、如螺栓联接等，见图21。,图21 机械联接(a)螺栓联接(b)铆钉联接,另一类联接是永久性联接，即必须在毁坏零件后才能拆卸，如焊接。见图22,概念：焊接就是通过加热或加压（或两者并用），用（或不用）填充材料，使工件达到结合的方法。,图22 永久性联接 焊接,（二）、焊接方法的分类1、熔化焊：是利用局部加热的方法将联接处的金属加热至熔化状态而完成的焊接方法。如：气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护焊、等离子弧焊 。,2、压力焊：是利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法。如：锻焊、摩擦焊、冷压焊、爆炸焊 。3、钎焊：是把比被焊金属熔点低的钎料金属加热至熔化液态，然后使其渗透到被焊金属接缝的间隙中而达到结合的方法。如：锡焊、铜焊 。,焊接方法的分类 见图23示。,图23 焊接的分类,（三）、切割的方法和种类,二、焊接与切割的应用 焊接是一种应用范围很广的金属加工方法，与其它热加工方法相比，它具有生产周期短、成本低，结构设计灵活，用材合理及能够以小拼大等一系列优点。在工业部门中，采用金属型材、板材和管材等，通过焊接技术制造各种金属结构件。例如：锅炉、压力容器、管道、船舶、桥梁、汽车、飞机、火箭、起重机、海洋结构、冶金设备等 ,焊接已成为不可缺少的加工手段。因此，焊接与切割技术在现代工业中得到了广泛应用。,三、学习焊接切割安全技术的必要性随着生产的发展，焊接技术的应用愈来愈广泛。为切实保护工人的安全与健康，特种作业人员，必须进行与工种相适应的、专门的安全技术理论学习和实际操作训练，并经考核合格取得国家经贸委统一制作的安全技术操作证后方准独立作业。特种作业是指容易发生人员伤亡事故，对操作者本人、他人及周围设施的安全有重大危害的作业。直接从事这些作业的人员，对于安全状况是至关重要的，许多重大、特大事故就是因为这些作业人员的违章造成的。鉴于特种作业人员在安全生产工作中的重要性，劳动法、矿山安全法、煤炭法等法律法规都对特种作业人员的培训、考核、管理提出了要求。特种作业人员的培训、考核发证工作，已经成为安全生产监督管理的一项基本内容。,职工在焊接切割工作过程中需要与各种易燃易爆气体、压力容器和电机电器接触。焊接过程中会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐射、高频电磁场、噪声和射线等。上述危害因素在一定条件下可能引起爆炸、火灾、烫伤、急性中毒(锰中毒)、血液疾病、电光性眼炎和皮肤病等职业病症。此外还可能危及设备、厂房和周围人员安全，给国家和企业带来不应有的损失。学习焊接安全技术的目的在于使有关的管理人员、操作工人掌握焊接操作的基本原理，操作安全及防护的方法，严格执行国家标准焊接与切割安全及各项有关安全操作规程，保证安全生产以及遇到紧急情况时能及时做出适当的处理，从而保护操作者自己和周围人员及厂房设备不遭到损害。焊接工人只有详细地了解焊接生产过程的特点和焊接工艺、工具及操作方法，才能深刻地理解和掌握焊接安全技术的措施，严格地执行安全规程和实施防护措施，从而保证安全生产，避免发生事故。1、生产和生活的需要2、安全和健康的需要3、法律和法规的需要,第二节 金属学及热处理基本知识,一、金属晶体结构的一般知识 众所周知，世界上的物质都是由化学元素组成的，这些化学元素按性质可分成两大类： 第一大类是金属，化学元素中有83种是金属元素。固态金属具有不透明、有光泽、有延展性、有良好的导电性和导热性等特性，并且随着温度的升高，金属的导电性降低，电阻率增大，这是金属独具的一个特点。常见的金属元素有铁、铝、铜、铬、镍、钨等。第二大类是非金属，化学元素中有22种，非金属元素不具备金属元素的特征。而且与金属相反，随着温度的升高，非金属的电阻率减小，导电性提高。常见的非金属元素有碳、氧、氢、氮、硫、磷等。,(一)晶体的特点对于晶体，大家并不生疏。食盐、水结成的冰，都是晶体。一般的固态金属及合金也都是晶体。并非所有固态物质都是晶体。如玻璃、松香之类就不是晶体，而属于非晶体。晶体与非晶体的区别不在外形，而在内部的原子排列。在晶体中，原子按一定规律排列得很整齐。而在非晶体中，原子则是散乱分布着。,(二)典型的金属晶体结构金属的原子按一定方式有规则地排列成一定空间几何形状的结晶格子，称为晶格。,见右图：,图24 典型的金属晶体结构(a)体心立方晶格(b)面心立方晶格,1、体心立方晶格：中心和八个顶点各有一个铁原子。 2、面心立方晶格：八个顶点和六个面的中心各有一个铁原子。,金属的晶格常见的有体心立方晶格和面心立方晶格，如图24所示。,铁属于立方晶格，随着温度的变化，铁可以由一种晶格转变为另一种晶格。这种晶格的转变，称为同素异晶转变。纯铁在常温下是体心立方晶格(称为-Fe)；当温度升高到910时，纯铁的晶格由体心立方晶格转变为面心立方晶格(称为-Fe)；再升温到1390时，面心立方晶格又重新转变为体心立方晶格(称为-Fe)，然后一直保持到纯铁的熔化温度。纯铁的这种特性非常重要，是钢材所以能通过各种热处理方法来改变其内部组织，从而改善性能的内在因素之一 。,二、合金的基本知识,1、合金概念：由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的、具有金属特征的物质称为合金。 2、合金晶体结构的类型固溶体 。一种物质均匀地溶解在另一种固体物质之中，所形成的熔合体叫固溶体。分为置换固溶体（某一元素晶格上的原子部分地被另一元素的原子所取代 ）和间隙固溶体（另一元素的原子挤入某元素晶格原子之间的空隙中 ）两种：见下图,金属化合物 合金中的两种元素，按一定的原子数量之比相化合，而形成一种新的化合物，叫金属化合物。如碳钢中的Fe3C（渗碳体）。,机械混合物（或称共析体） 固溶体和化合物均为单相的合金，若合金是由两种不同的晶体结构彼此机械混合组成，称为机械混合物。如：常温下铁素体（ -Fe ）和渗碳体（ Fe3C），是互相不溶解的两种晶体结构，它们在钢中形成一种共析体，称为珠光体。,三、钢的热处理 1、概念：将金属加热到某一温度，在该温度下保持一定的时间。然后按一定的冷却速度冷却到室温。这一过程称为热处理。,2、热处理的方法（1）退火 A 、概念 ：将钢加热到A3以上或A1左右一定范围的温度，保温一段时间后，随炉缓慢而均匀地冷却，称为退火。 B、目的：细化晶粒。 降低硬度。 消除内应力。,（）回火 A、概念：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。 B、目的：消除内应力。降低钢的强度和硬度。提高钢的塑性和韧性。 C、分类：高温回火(500650) 。 中温回火(350450) 。 低温回火(150250) 。 钢在淬火后再进行高温回火，这一复合热处理工艺称为调质。,（3）淬火 A、概念：将钢(高碳钢和中碳钢等)加热到A1(对过共析钢)或A3(对亚共析钢)以上3070，在此温度下保持一段时间，使钢的组织全部变成奥氏体，然后快速冷却(水冷或油冷)，使奥氏体来不及分解和合金元素的扩散而形成马氏体组织，称为淬火。 B目的：提高钢的硬度及耐磨性。减少塑性。常用的淬火剂：水、油、碱水和盐类溶液等。（ 4 ）正火 A、概念：将钢加热到A3或Acm以上5070，保温后，在空气中冷却，称为正火。 B、目的：消除过共析钢的网状渗碳体。 细化钢的晶粒，提高钢的强度和硬度。能改善焊接接头性能 。,第三节常用金属材料的一般知识,一、金属材料的性能 金属材料的性能可分为使用性能和工艺性能（又称加工性能）。1、材料的使用性能包括：物理性能（如：密度、导电性、导热性、热膨胀性等）、化学性能（如：耐腐蚀性、抗氧化性），力学性能（又称机械性能）（如：强度、塑性、硬度、韧性等）。2、材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。包括：铸造性能；焊接性能；切削加工性能等。,（一）、金属材料的物理化学性能 1、密度 物质单位体积所具有的质量称为密度。用符号表示，单位：克/厘米。 常用金属的密度如下：铸钢7.8g/cm3 ，灰铸铁7.2克/厘米，钢8.9克/厘米，黄铜8.63克/厘米，铝2.7克/厘米。 2、导电性 金属传导电流的能力叫做导电性。银的导电性最好，其次是铜和铝。、导热性 金属传导热量的性能叫导热性。 在金属中银和铜的导热性最好。 4、热膨胀性 金属温度升高时，体积发生胀大的现象，称为金属的热膨胀。如：被焊的工件由于受热不均匀而产生不均匀的热膨胀，就会导致焊件的变形和焊接应力。,5、抗氧化性 金属材料在高温条件下抵抗空气、水蒸汽、炉气等氧化的能力，叫抗氧化性。 热力设备中的高温部件，如锅炉的过热器、水冷壁管等，易产生氧化腐蚀。 6、耐腐蚀性 金属材料抵抗各种介质（如大气、水蒸汽、酸、碱、盐等）侵蚀的能力，叫做耐腐蚀性。 （二）金属材料的力学性能 金属材料受外部负荷时，从开始受力直到材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征，称为力学性能。 它是衡量金属材料使用性能的重要指标。1、强度 指金属在静载荷作用下，抵抗变形和断裂 的能力。 分为：屈服强度和抗拉强度 单位（兆帕）,屈服强度：表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。 【抗拉强度】：金属材料受外力拉伸过程中发生断裂前的最大应力值 。代表材料抵抗拉断的能力 。 2、塑性 金属材料在外力作用下发生永久变形而不断裂的能力。 常用的塑性指标：延伸率和断面收缩率 。 3、冲击韧性 金属材料抵抗动载荷或冲击力的能力。【动载荷】：力的大小和方向随时间而发生改变。 4、硬度 金属材料抵抗表面变形的能力。 常用的硬度有：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）和维氏硬度（HV）三种。,（三）材料的工艺性能1、概念 指材料承受各种冷热加工的能力。2、分类切削加工性能 ：材料的切削加工性能是指接材料受各种切削加工的难易程度。 一般灰口铸铁具有良好的切削性能。 铸造性能：指金属在液态时的流动性以及液态金属在凝固过程中的收缩和偏析程度。焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。焊接性评定方法碳当量法。碳当量越高，钢的焊接性越差。,二、钢材和有色金属的分类和编号（一）钢材的分类 钢和铁是黑色金属的两大类，都是以铁和碳为主要元素的合金。含碳量2.11%的铁碳合金称为钢。含碳量2.11%的铁碳合金称为铁。含碳量2.11%6.77 %的铁碳合金称为铸铁。1、按化学成份分类 (1)碳素钢： a.低碳钢（C0.25%）； b.中碳钢（ 0.25 % C 0.60% ）； c.高碳钢（ C0.60% ）。,(2)合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量5%） b.中合金钢（合金元素总含量5 10%） c.高合金钢（合金元素总含量10%）,2、按用途分类 (1)结构钢a.机械制造用 b.弹簧钢 c.轴承钢 (2)工具钢 a.碳素工具钢 b.合金工具钢 c.高速工具钢 (3)特殊用途钢 a.不锈钢；b.耐热钢； c.耐酸钢；d.耐磨钢；e.低温用钢； f.电工用钢。 (4)专业用钢 a.桥梁用钢； b.船舶用钢； c.锅炉用钢； d.压力容器用钢。 (5)建筑及工程用钢 a.普通碳素结构钢； b.低合金结构钢； c.钢筋钢。,3、按品质分类 按照钢中硫（S）和磷（P）的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。(1)普通钢 S 0.045% 0.050% P 0.045%(2)优质钢 S 0.030% 0.035% P 0.035% (3)高级优质钢 S 0.020% 0.030% P0.025% 0.030%,(二)钢材的编号 我国 的钢材编号方法，是采用国际化学元素符号、汉语拼音字母和阿拉伯数字相结合的方法表示。钢号中化学元素采用国际化学符号表示，如：Si、Mn、Cr等。钢材名称、用途、冶炼和浇注方法等，采用汉语拼音字母表示。如：沸腾钢用“F，”锅炉钢用“g”，焊接用钢用“H”，高级优质钢用“A”， 容器用钢用“R”表示。钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。如：20 g表示平均含碳量为0.20%的锅炉钢用。,1、碳素钢的编号（1）碳素结构钢由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号四部分组成。 “Q” 代表钢材的屈服点（屈服强度），后面的数字表示屈服点数值，单位是Mpa。例如：Q235 表示屈服点为235MPa 的碳素结构钢。必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。 脱氧方法符号：F 表示沸腾钢； b 表示半镇静钢：例如Q235-AF 表示A级沸腾钢。,（2）优质碳素结构钢 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，表示平均碳含量的万分之几。 如： 45 号钢表示钢中平均碳含量为0.45%，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45 号钢。 08钢表示钢中平均碳含量为0.08%。 锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出。 如：50Mn表示平均碳含量0.50%锰含量为0.7% 1.0%的钢。 沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出。如：平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 “20R”表示平均碳含量为0.20%的压力容器用钢。,2、合金结构钢的编号 合金结构钢的钢号有三部分组成： 数字+化学元素符号+数字 如：20Cr12钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，平均碳含量的万分之几表示。上述含碳0.2%。钢中主要合金元素，用化学元素符号表示。后面的数字表示合金元素的百分含量。当平均合金含量1.5%时，钢号中只标出元素符号，而不标注含量。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面相应标出2、3、4 等。如：“1Mn”钢。C为0. 1%Mn1.5%钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B等合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。如：20MnVB 钢。C为0.2%， Mn1.5%钒为0.070.12%，硼为0.0010.005%。高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。如：18Cr2Ni4WA,、不锈钢和耐热钢的编号化学元素符号前面的数字表示平均含碳量的千分之几。 如：“2Cr13”钢。表示平均含碳量为0.2%；平均含铬量13%左右。当含碳量0.03%时，在钢号前标以“00”。如：00Cr1Ni1钢。表示平均含碳量小于0. 03%，平均含铬量1%左右，平均含镍量1%左右。当含碳量0.08%时，在钢号前标以“0”。如：0Cr18Ni9 钢。表示平均含碳量小于0.08%，平均含铬量18%左右，平均含镍量%左右。,第四节 焊接工艺基础知识,一、焊接接头的种类及接头型式（一）定义 焊接接头:指两个或两个以上零件用焊接方法连接的接头。（二）接头型式焊接接头型式主要有对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头四种。、对接接头 概念：两件表面构成大于或等于 135，小于或等于180夹角的接头，叫做对接接头。 说明：钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。,厚度不同的钢板对接的两板厚度差(1)不超过表21规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图25所示的单面或双面削薄；其削薄长度L3(1),表2-1,图25 不同厚度板材的对接(a)单面削薄，(b)双面削薄,2、角接接头 概念：两焊件端面间构成大于30、小于135夹角的接头。 种类：不开坡口的角接接头开坡口的角接接头,图26 角接接头(a) I形坡口(b)带钝边单边V形坡口,3、T形接头 概念：一焊件端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头。,3、T形接头 概念：一焊件端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头。, 不开坡口的T形接头, 开坡口的T形接头,种类,4、搭接接头 概念： 两焊件部分重叠构成的接头。 种类：, I形坡口, 圆孔内塞焊, 长孔内角焊,二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 (一)坡口形式 根据坡口的形状，坡口分成I形(不开坡口)、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、J形等各种坡口形式。 V形和Y形坡口的加工和施焊方便(不必翻转焊件)，但焊后容易产生角变形。 双Y形坡口是在V形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时，采用双Y形代替V形坡口，在同样厚度下，可减少焊缝金属量约1/2，并且可对称施焊，焊后的残余变形较小。缺点是焊接过程中要翻转焊件，在筒形焊件的内部施焊，使劳动条件变差。 U形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V形坡口小得多，但这种坡口的加工较复杂。,(二)坡口的几何尺寸 (1)坡口面 待焊件上的坡口表面叫坡口面。 (2)坡口面角度和坡口角度 待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角叫坡口面角度，两坡口面之间的夹角叫坡口角度，见图27。 (3)根部间隙 ： 焊前在接头根部之间预留的空隙叫根部间隙，见图:27。 其作用在于打底焊时能保证根部焊透。 (4)钝边 焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边，见图27。 钝边的作用是防止根部烧穿。 (5)根部半径： 在J形、U形坡口底部的圆角半径叫根部半径。见图27作用是增大坡口根部的空间，以便焊透根部。,图27 坡口的几何尺寸,三、焊接位置种类 焊接位置，即熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。1、 焊缝倾角：指焊缝轴线与水平面之间的夹角。见图28,焊缝倾角,2、焊缝转角：即焊缝中心线(焊根和盖面层中心连线)和水平参照面Y轴的夹角。见下图,图29 焊缝转角,3、种类 见下图,图210 各种焊接位置 (a)平焊 (b)横焊 (c)立焊 (d)仰焊 (e)平角焊 (f)仰角焊,四、焊缝形式及形状尺寸 (一)焊缝形式焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式： 1、按焊缝结合形式。分为对接焊缝、角焊 缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种： 对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝。 角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。 端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。 塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。 槽焊缝：两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊。,2、按施焊时焊缝在空间所处位置分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。 平焊缝：在水平面上任何方向上的焊缝，叫平焊缝。 立焊缝；在垂直平面上垂直方向上的焊缝，叫立焊缝。 横焊缝：在垂直平面上水平方向上的焊缝，叫横焊缝。 仰焊缝 ：在水平面底部任何方向上的焊缝，叫仰焊缝。,3、按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。 断续焊缝又分为交错式和并列式两种(图211)。焊缝尺寸除注明焊脚K外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长度l和间距e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。,图211 断续角焊缝(a)交错式 (b)并列式,(二)焊缝的形状尺寸 焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示，不同形式的焊缝，其形状参数也不一样。 1焊缝宽度 如图212。 焊缝表面与母材的交界处叫焊趾。 焊缝表面两焊趾之间的距离叫焊缝宽度，,图212焊缝宽度,2余高 见图213 超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫余高。手弧焊时的余高值为03mm。,图213 余高,3熔深 见图214 在焊接接头横载面上，母材或前道焊缝熔化的深度叫熔深。,图214 熔深(a)对接接头熔深 (b)搭接接头熔深 (c)T形接头熔深,4焊缝厚度 见图215 在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离，叫焊缝厚度。,图215 焊缝厚度及焊脚(a)凸形角焊缝 (b)凹形角焊缝,5焊脚 角焊缝的横截面中，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离，叫做焊脚。在角焊缝的横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度叫焊脚尺寸。见上图215,6焊缝成形系数 见图216 熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度(B)与焊缝计算厚度(H)的比值(BH)，叫焊缝成形系数。,图216 焊缝成形系数的计算,7熔合比 是指熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比。,表22 各种坡口、接头及焊缝形式,五、焊缝符号表示法 焊缝符号一般由基本符号和指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号等。（一）符号分为：基本符号、辅助符号、补充符号,1、基本符号(表示焊缝横截面形状的符号) 表23基本符号,基本符号,2、辅助符号 辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号。表24辅助符号,表25 辅助符号的应用示例,3、补充符号 补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号。 表26补充符号,表27补充符号的应用示例,1、基本要求 完整的焊缝表示方法除了基本符号、辅助符号、补充符号以外，还包括指引线、焊缝尺寸符号及数据。引出线一般由带有箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为实线，另一条为虚线)两部分组成。如图217所示,（二）符号在图纸上的位置,图217 指引线,2、箭头线和接头的关系 见下图,图218 带单角焊缝的T型接头(a)焊缝在箭头侧 (b)焊缝在非箭头侧,图219 双角焊缝的十字接头,3箭头线的位置箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，见图220(a)、(b)。但是在标注单边V、单边Y、J形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件，见图220(c)、(d)。必要时，允许箭头线弯折一次，如图212。,图220箭头线的位置,图221 弯折的箭头线,5、基本符号相对基准线的位置 见下图 标注对称焊缝及双面焊缝时，不加虚线。,4基准线的位置 基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。基准线一般应与图样的底边相平行。,图222基本符号相对基准线的位置,(三)焊缝尺寸符号及其标注原则 1、焊缝尺寸符号标注，见下表,表28 焊缝尺寸符号,2、焊缝尺寸符号及数据的标注原则 见下图,图223 焊缝尺寸的标注原则,焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧； 焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧；坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧；相同焊缝数量符号标在尾部；当需要标注的尺寸数据较多又不易分辩时，可在数据前面增加相应的尺寸符号。当箭头线方向变化时，上述原则不变,六、焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数(例如焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等)的总称叫焊接工艺参数。,(一)焊接电流 当其它条件不变时，增加焊接电流，则焊缝厚度和余高都增加，而焊缝宽度则几乎保持不变(或略有增加)。 见图224,图224 焊接电流对焊缝形状的影响 H焊缝厚度 B焊缝宽度 d余高 I焊接电流,分析上述现象的原因是： 1、焊接电流增加时，电弧的热量增加，因此熔池体积和弧坑深度都随电流而增加，所以冷却下来后，焊缝厚度就增加。 2、焊接电流增加时，焊丝的熔化量也增加，因此焊缝的余高也随之增加。 3、焊接电流增加时，一方面是电弧截面略有增加，导致熔宽增加；另一方面是电流增加促使弧坑深度增加。由于电压没有改变，所以弧长也不变，导致电弧潜入熔池，使电弧摆动范围缩小，则就促使熔宽减少。由于两者共同的作用，所以熔宽几乎保持不变。,(二)电弧电压 当其它条件不变时，电弧电压增长，焊缝宽度显著增加而焊缝厚度和余高将略有减少。因为电弧电压增加意味着电弧长度的增加。弧长增加后，电弧的热量损失加大，所以用来熔化母材和焊丝的热量减少，相应焊缝厚度和余高就略有减小。见图225。,由此可见，电流是决定焊缝厚度的主要因素，而电压则是影响焊缝宽度的主要因素。,图225 电弧电压对焊缝形状的影响,(三)焊接速度 焊接速度对焊缝厚度和焊缝宽度有明显的影响。当焊接速度增加时，焊缝厚度和焊缝宽度都大为下降。 见图226。,图226 焊接速度对焊缝形状的影响v焊接速度 H焊缝厚度 B焊缝宽度,(四)其它工艺参数及因素对焊缝形状的影响1、电极直径和焊丝外伸长 当其它条件不变时，减小电极(焊丝)直径不仅使电弧截面减小，而且还减小了电弧的摆动范围，所以焊缝厚度和焊缝宽度都将减小。焊丝外伸长是指从焊丝与导电嘴的接触点到焊丝末端的长度。当电流在焊丝的外伸长上通过时，将产生电阻热。因此，当焊丝外伸长增加时，电阻热也将增加，焊丝熔化加快，因此余高增加。不锈钢焊丝的电阻率很大，这种影响就更大。因此，对细焊丝，特别是不锈钢熔化电极弧焊时，必须注意控制外伸长的稳定。 (2)电极(焊丝)倾角 焊接时，电极(焊丝)相对于焊接方向可以倾斜一个角度。当电极(焊丝)的倾角顺着焊接方向时叫后倾；逆着焊接方向时叫前倾，见图227(a)、(b)。,图227 电极(焊丝)倾角对焊缝形状的影响(a)后倾 (b)前倾 (c)前倾倾角的影响,电极(焊丝)前倾时，电弧力对熔池液体金属后排作用减弱，熔池底部液体金属增厚了，阻碍了电弧对熔池底部母材的加热，故焊缝厚度减小。同时，电弧对熔池前部未熔化母材预热作用加强，因此焊缝宽度增加，余高减小，前倾角度愈小，这一影响愈明显，见图227(c)。电极(焊丝)后倾时，情况与上述相反。,3、焊件倾角 焊件相对水平面倾斜时，焊缝的形状可因焊接方向不同而有明显差别。焊件倾斜后，焊接方法可分为两种：从高处往低处焊叫下坡焊；从低处往高处焊叫上坡焊。见图228 (a) (b)。,图228 焊件倾角对焊缝形状的影响(a)下坡焊 (b)上坡焊 (c)下坡焊时焊件倾角的影响(d)上坡焊时焊件倾角的影响,当进行上坡焊时，熔池液体金属在重力和电弧力作用下流向熔池尾部，电弧能深入到加热熔池底部的金属，因