2011焊接及安装培训讲义62P.ppt

焊接及安装培训讲义,主讲人：高贵胜 二0一一年二月,焊接工艺及安装培训讲义,目 录 1.金属材料的基本知识 2.焊接材料 3.焊接设备 3.焊接工艺 5.焊接缺陷及防止 6.关于锅炉压力容器考试的一些基本规定 7.现场安装与吊装的一些基本知识,焊接工艺及安装培训讲义,1. 金属材料的基本知识 1.1 钢材的基本知识：钢材的分类 1.1.1.按品质分类 (1)普通钢 (2)优钢材质钢 (3)高级优质钢 1.1.2按化学成份分类 (1)碳素钢：a.低碳钢 b.中碳钢 c.高碳钢 (2)合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量5%）； b.中合金钢（合金元素总含量为510%）； c.高合金钢（合金元素总含量10%）。 1.1.3钢材按成形方法分类： (1)锻钢； (2)铸钢； (3)热轧钢； (4)冷拉钢。,焊接工艺及安装培训讲义,1.1.4钢材按金相组织分类 (1)退火组织 a.亚共析钢（铁素体+珠光体）； b.共析钢（珠光体）； c.过共钢材析钢（珠光体+渗碳体）； d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2)正火组织： a.珠光体钢； b.贝氏体钢； c.马氏体钢； d.奥氏体钢。 (3)加热过程中有无相变和保持不变的组织 1.1.5按用途分类 (1)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。 (2)结构钢：a.机械制造用钢 b.弹簧钢； c.轴承钢。 (3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。,焊接工艺及安装培训讲义,(4)特殊性能钢： a.不锈耐酸钢； b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢 c.电热合金钢； d.耐磨钢； e.低温用钢； f.电工用钢。 (5)专业用钢如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 1.1.6.综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：q195 、q215 、q235、q255、 q275； b.低合金结构钢； c.特定用途的普通结构钢。 (2)优质钢（包括高级优质钢）： a.结构钢：(a)优质碳素结构钢 (b)合金结构钢 (c)弹簧钢 (d)易切钢 (e)轴承钢 (f)特定用途优质结构钢；,焊接工艺及安装培训讲义,b.工具钢：(a)碳素工具钢 (b)合金工具钢 (c)高速工具钢；c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢 (b)耐热钢 (c)电热合金钢 (d)电工用钢 (e)高锰耐磨钢。 1.1.7按冶炼方法分类 (1)按炉种分： a.平炉钢， b.转炉钢， c.电炉钢， d.户外精炼钢 (2)钢材按脱氧程度和浇注温度分： a.沸腾钢； b.半镇静钢； c.镇静钢； d.特殊镇静钢。,焊接工艺及安装培训讲义,1.2 评价钢材的基本性能参数 1.2.1 强度：钢材在外力(静载荷)的作用下抵抗永久变形和断裂的能力。 一般可分为:（1）屈服强度，（2) 抗拉强度，（3）抗弯强度，（4）疲劳强度等。 屈服强度和抗拉强度通过拉伸试验来测量。 屈服点： s ：常用0.2来表示,由于在拉伸过程中，多数金属的屈服现象不明显，在卸除载荷后，残余变形率达到规定数值0.2%时的残余伸长应力。 抗拉强度 b ：金属材料在断裂前所承受的最大标称应力，它表示材料抵抗断裂的能力。 疲劳强度：金属在交变载荷的情况下，在应力低于屈服点就突然断裂的现象，其衡量指标就是疲劳极限，有-1 表示，单位 mpa。 1.2.2 弹性： 金属材料在载荷作用下发生形变，当载荷去掉后，仍能恢复原来的形状和尺寸，这种变形称为弹性变形。具有这种弹性变形的能力就叫做弹性。用弹性极限和比例极限来反映。 1.2.3 塑性：产生永久变形，但不会造成永久破坏的能力。用伸长率和断面收缩率来表示。 焊接接头的塑性主要是通过规定冷弯角的弯曲试验来检验的。 1.4 硬度：金属抵抗较硬物体压入的能力，它不是一个单纯的物理量，是反映材料强度、弹性、塑性综合性能的指标。可分为：,焊接工艺及安装培训讲义,（1）布氏硬度:常用hb表示，hbr(压头为淬火钢球，适用测量硬度小于450以下的材料）， hbw（压头为硬质合金球，适用测量硬度小于650以下的材料）。 （2）洛氏硬度:顶角为120的金刚石圆锥体压头，常用hra、 hrb、 hrc表示，a、b、c分别表示硬度试验时不同的压头和实验力。其中hrc应用最广泛，经常用于热处理状态的碳钢和低合金钢等。 （3）维氏硬度：用相对面夹角为136的正四棱锥体金刚石压头。用hv表示。维氏硬度与布氏硬度、洛氏硬度相比，测量范围比较宽，适用于目前使用的大部分金属，尤其是测量焊接接头各区域的硬度值。 1.5 脆性：钢材在外力作用下，没有显著变形突然断裂的性质。可分为热脆性和冷脆性。 1.6 韧性：在冲击载荷的作用下，金属在破断前吸收变形能量的能力。常用akv、 aku、 akv、 aku。冲击韧性是材料的一个重要性能，尤其是承受低温载荷和低温工作的环境。测定冲击韧性，对合理选择焊接材料，防止脆性断裂有重要的意义。 1.7 材料的可焊性能 （1)工艺焊接性：在一定的焊接工艺条件下能否获得优良致密，无缺陷焊接接头的能力。 (2)使用焊接性：焊接接头或整个结构能否满足产品技术条件规定的使用性能的程度。 pcm-冷裂纹敏感性系数。,焊接工艺及安装培训讲义,2.焊 接 材 料 作为焊缝填充金属包括焊条、焊丝、焊剂、填充金属、熔嘴、附加金属粉等，熔敷焊缝金属成分主要由它们和母材来决定。 2.1焊条的分类 2.1.1 按用途分类:见表2.1-1 。 我国的焊条现行有两种分类方法，一种是国标，一种是原机械工业部编制的焊接材料产品样本（机械工业出版社，1997年）规定的焊条、焊剂和药芯焊丝的牌号对焊接行业、压力容器压力管道行业影响很大，分类很细，在现场和许多技术资料上经常使用. 2.1.2 按熔渣性质分：可分为酸性焊条和碱性焊条，酸性焊条和碱性焊条的对比见表2.1-2。 2.1.3 按药皮的主要成分分类见表2.1-3。 2.1.4 按焊条性能特征分类，实际上是按使用性能的焊条特征进行分类，如超低氢型焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、重力焊条、水下焊条等。,焊接工艺及安装培训讲义,表2.1-1 焊条按用途分类及其代号表,焊接工艺及安装培训讲义,表2.1-2 酸性焊条和碱性焊条的区别,焊接工艺及安装培训讲义,表2.1-3 按主要成分划分的药皮类型,焊接工艺及安装培训讲义,2.2 焊条的型号和牌号的编制方法 2.2.1 焊条型号 (1)碳钢焊条：按gb5117-1995 e x1 x2 x3 x4 e 表示焊条， x1 x2：表示焊条系列，即熔敷金属抗拉强度的最小值，如43kn/mm2，最小值为420mpa；50kn/mm2，最小值为490mpa。 x3 表示焊条的焊接位置；0 、2：全位置；2：平焊，横角焊；4立向下焊 。 x4 表示焊条药皮类型及焊接电流的种类。 表示附加代号,需要时标注。-1：表示对冲击韧性有特殊要求，r：表示吸潮焊条，m：表示吸潮和力学性能有特殊要求。 (2) 低合金焊钢条：按gb5118-1995 e x1 x2 x3 x4 - e 表示焊条， x1 x2：表示熔敷金属抗拉强度的最小值，如50kn/mm2，最小值为490mpa；50kn/mm2，最小值为490mpa。 x3 表示焊条的焊接位置；0 、2：全位置；2：平焊，横角焊。,焊接工艺及安装培训讲义,x3 x4 表示焊条药皮类型及焊接电流的种类。 熔敷金属化学成分代号，r：表示吸潮焊条；g：表示该焊条中有一种成分符合标准规定即可；e：在-40的低温冲击不大于等于54j；nm：w（al）含量不大于0.05%。 表示附加化学成分，以元素符号表示。 (3)不锈钢焊条型号,按gb/t983-1995 e 308mol-15 e 表示焊条 308是通常用三位数数字表示化学成分,若有特殊要求的元素，则用该元素符号表示在数字后，最末尾数字表示焊条药皮、焊接位置及电流种类。15表示碱性焊条全位置直流反接。 （4）堆焊焊条型号gb/t984-1985 （5）铸铁焊条型号 gb/t10044-1998 （6）铜及铜合金焊条型号 gb/t3670-1995 （7）铝及铝合金焊条型号：gb/t3669-1983,焊接工艺及安装培训讲义,2.2.1 焊条牌号 （1）结构钢焊条牌号 j x1x2x3 “j”或“结”表示结构钢焊条。 x1x2表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位：kn/mm2； x3表示焊条药皮的类型和焊接电源种类。其中只有低氢钠型和盐基型是直流。其余均可用直流或交流。 （2）钼及钼耐热钢焊条牌号 r x1 x2 x3 r：耐热钢焊条； x1：熔敷金属的主要化学成分； x2：牌号编号为x2 x3：药皮类型和电流种类。 （3）低温钢焊条牌号 w 707 “w”或“温”：表示低温钢焊条； 70：表示工作温度为-70；90：表示工作温度为-90；10表示工作温度为-100；19表示工作温度为-190；25：表示工作温度为-253。 7：低氢钠型药皮，直流电源。,焊接工艺及安装培训讲义,（4）不锈刚钢焊条牌号： 牌号前加“g”或“a”字各表示不锈钢焊条的类别代号，分别指铬不锈刚和奥氏体不锈钢。 类别代号后第一位数字，表示焊缝金属主要化学成分组成等级。 类别代号后第二位数字，表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不同牌号。对同一药皮类型焊条。 牌号第三位数字，表示药皮类型和焊接电源种类。 （5）堆焊焊条牌号 d x1 x2 x3 d：表示堆焊焊条； x1：表示焊条的主要用途，组织或熔敷金属成分。 x2：表示同一主要成分的不同编号。 x3：药皮类型和电流种类。 （6）铸铁焊条牌号 （7）非钢铁焊条牌号 （8）特殊焊条牌号,焊接工艺及安装培训讲义,2.3 我国药芯焊丝牌号表示方法如下： a）牌号第一个字母“y”表示药芯焊丝，第二个字母及后第一、第二、第三位数字与焊条编制方法相同。 b）牌号“-”后的数字，表示焊接时的保护方法。 c）药芯焊丝有特殊性能和用途时，则在牌号后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。 填充金属指气焊或钨极气体保护焊时送入热源（或电弧）熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。 附加的填充金属指埋弧焊或熔化极气体保护焊时除当作电极的熔化金属丝（带）外，伸入电弧熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。 预置填充金属指焊前预先放在坡口内的丝、棒、条或粉，能改变焊缝金属成分。,焊接工艺及安装培训讲义,2.4 焊条的选用原则： 2.4.1 按强度等级和化学成分选用 （1）焊接一般结构，如低碳钢、低合金钢结构件时，一般选与焊件强度等级相同的焊条，而不考虑化学成分相同或相近。 (2)焊接异种结构钢时，按强度等级低的钢种选用焊条。 (3)焊接特殊性能钢种，如不锈钢、耐热钢时，应选用与焊件化学成分相同或相近的特种焊条。 (4)焊件碳、硫、磷质量分数较大时，应选用碱性焊条。 (5)焊接铸造碳钢或合金钢时，因为碳和合金元素的质量分数较高，而且多数铸件厚度、刚度较大，形状复杂，故一般选用碱性焊条。,焊接工艺及安装培训讲义,2.4.2 按焊件的工况条件选用焊条 (1)焊接承受动载、交变载荷及冲击载荷的结构件时，应选用碱性焊条。 (2)焊接承受静载的结构件时，应选用酸性焊条。 (3)焊接表面带有油、锈、污等难以清理的结构件时，应选用酸性焊条。 (4)焊接在特殊条件，如在腐蚀介质、高温等条件下工作的结构件时，应选用特殊用途焊条。 2.4.2 按焊件的形状、刚度及焊接位置选用焊条。 （1）厚度、刚度大、形状复杂的结构件，应选用碱性焊条。 （2）厚度、刚度不大，形状一般，尤其是均可采用平焊结构件，应选用适当的酸性焊条。 （3）除平焊外，立焊、横焊、仰焊等焊接位置的结构件应选用全位置焊条。,焊接工艺及安装培训讲义,2.5 焊条电弧焊接工艺规范 （1） 焊条直径的选择焊条直径主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置、焊层（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用原则：一般当焊件板厚t4mm时，焊条直径d=t；当t4mm时，常采用多层焊，焊条直径为4mm-6mm。 （2）焊接电流的选择焊接电流大小根据焊条直径来选择。焊接电流选择亦可用经验公式进行估算，估算公式为：i=kd，式中i-焊接电流（a）；d-焊条直径（mm）；k-经验系数，常取30-40（a/mm）。,焊接工艺及安装培训讲义,2.4 焊条的使用与管理： (1)焊条烘烤 焊条在使用前要进行烘烤。不同的焊条烘烤温度不同。 （2）焊条入库管理: 1)入库的焊条必须包装完好,产品说明书、合格证和质量保证书齐全。 2）焊条应存放在专用仓库内，库内应干燥（室温宜在10-25，相对湿度小于60%）整洁和通风良好。不允许露天存放或放在有害的气体和腐蚀环境中。 3）室内保持空气流通，应离地离墙各不小于300mm。 4）焊条应分类存放，并有明显标识。 5）要定期检查，应先进先用，避免存储时间过长。 6）应作好焊条发放和回收记录。,焊接工艺及安装培训讲义,（3） 施工中的焊条管理 1)焊条烘烤 焊条在使用前要进行烘烤。不同的焊条烘烤温度不同，一般不能在同一炉中烘干，每层焊条堆放以1-3层为宜。 2）焊条存放在保温桶内，随用随取。 3)当天未用完的焊条应进行回收，同一焊条烘烤不能超过2次。超过2次后降级使用。,焊接工艺及安装培训讲义,3. 常用金属材料的焊接工艺及结构的工艺性 3.1 碳素钢的焊接 3.1.1低碳钢的焊接 低碳钢含c量0.25%,其它合金元素也较少,塑性好，是焊接性最好的钢种。 一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，具有良好的焊接性。焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施即可获得优质接头。但对于厚度大于50mm的构件，需用多层焊，焊后应进行消除应力退火；在低温条件下焊接刚度大的构件时，由于温差大而变形又受到限制，会导致较大的焊接应力，应进行焊前预热，重要构件常进行焊后去应力退火或正火。低碳钢可以用各种方法进行焊接，常用的是焊条电弧焊、埋弧焊、电阻焊、电渣焊和气体保护焊。一般结构常使用酸性焊条，如e4303，e4320，e4301，e4310、 e4311等；对于承受重载或低温下工作的重要构件，以及厚度大、刚度大的构件可采用低氢型焊条，如e5015，e5016、e4316等。埋弧焊一般采用h08a或h08mna焊丝，配以hj431焊剂进行焊接。,焊接工艺及安装培训讲义,3.1.2 中、高碳钢的焊接 中、高碳钢属于淬火钢，随着碳的质量分数的增加，其淬硬倾向渐趋严重，焊接性明显变差。通常焊接中碳钢的铸件或锻件，焊接时一般从两方面着手：一是选用适当的焊条，如抗裂性好的低氢型焊条；如不要求等强，则选用强度级别比母材低一级的低氢型焊条，以提高焊缝的塑性、韧性和抗裂性能。如果选用非低氢型焊条进行焊接，必须有严格的工艺措施配合，采用一定的焊接工艺措施，如焊前预热工件，采用细焊条、小电流、开坡口、多层焊，防止母材金属过多地深入焊缝，以防止产生热裂纹，并采用焊后缓冷以防止产生冷裂纹等。当工件不允许预热时，可选用性能优良的铬、镍不锈钢焊条，避免焊缝出现冷裂纹。 高碳钢焊接工艺要点： 1）应先退火后焊接； 2）采用结构钢焊条时，焊前必须预热，预热温度和层间温度必须在350； 3）减小熔合比、小电流、开坡口、多层连续焊； 4）焊后缓冷，焊后立即进行消应力高温回火，随后再根据需要作相应的热处理。,焊接工艺及安装培训讲义,3.1.3 低合金钢的焊接 低合金钢焊接经常会出现的问题: （1）热裂纹热裂纹指焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。其原因在于低合金钢的焊接过程中铜、硼、氮等元素成为形成裂纹的敏感元素。 （2）冷裂纹焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在ms温度以下）时产生的焊接裂纹称为冷裂纹。冷裂纹常发生在高强度钢的厚板结构中。其原因是接头的刚度大，造成的局部应力大，或在冷却过程中氢析出后聚集造成局部应力超过了钢的强度极限。,焊接工艺及安装培训讲义,3）白点在焊缝金属拉断面上，出现的如鱼目状的一种白色圆形斑点称为白点。其产生原因是焊接过程中吸收了过量的氢，故又称氢白点。低合金钢焊接主要根据不同钢号的屈服点等级选择焊接材料，应遵守等强度（某些钢号应考虑成分相同或相近）原则。对于厚度大、刚度大的构件或在低温下焊接时应考虑使用低氢型焊条，焊前进行预热等，严格按照焊接工艺规范施焊。 3.1.4 铸铁的补焊 为修补工作（铸件、锻件、机械加工件或焊接结构件）的缺陷而进行的焊接称为补焊。(1) 避免白口和裂纹的措施白口组织出现的主要因素是碳含量高。如果能使焊缝金属缓慢冷却、调整热循环，使碳元素可以自由地游离出来，就可以降低白口组织的形成；若能进一步调节焊缝金属的化学成分则会达到更好的效果。硅、铝等是促进石墨化元素，其含量的提高可促进碳以石墨形态析出；而硫、铬等则是反石墨化元素。在焊接材料中应增大促进石墨化元素的含量，降低反石墨化元素的含量，以防止或降低白口的形成倾向。同时，在焊接过程中应采取种种措施，减小焊接应力，防止裂纹的产生。,焊接工艺及安装培训讲义,(2)铸铁的补焊方法及补焊材料铸铁的补焊方法及补焊材 1)铸铁的补焊方法，热焊法：即焊前将工件全部或局部预热到部预热到600-700，焊后在炉中缓慢冷却；半热焊法：细焊条、小电流、开坡口、多层焊，防止母材金属过多地深入焊缝即焊前将工件预热到将工件预热到400以下进行补焊的方法。冷焊法：用非铸铁焊条焊接 2) 铸铁补焊材料一般采用铸铁焊条。常用的铸铁焊条有两类：一类为焊缝金属是铸铁组织的焊条，如z208，z248；另一类是焊缝组织为非铸铁组织的焊条，如组织为非铸铁组织的焊条，如z308镍基等非铸铁型焊条。,焊接工艺及安装培训讲义,3.1.5不锈钢的焊接 3.1.5.1奥氏体不锈钢的焊接 （1）焊条电弧焊 1）焊前准备 根据钢板厚度及接头形式，用机械加工、等离子弧切割或碳弧气刨等方法下料和加工坡口。对接接头板厚超过3mm需开坡口。为了避免焊接时碳和杂质混入焊缝，在焊前，应将焊缝两侧2030mm范围内用丙酮擦净，并涂白垩粉，以避免表面被飞溅金属损伤。 2）焊条的选用 奥氏体不锈钢焊条有钛钙型药皮的酸性焊条和低氢型药皮的碱性焊条两大类。低氢型不锈钢焊条的抗热裂性较高，但成形不如钛钙型焊条，抗腐蚀也较差。钛钙型不锈钢焊条具有良好的工艺性能，生产中用得较多。 3）焊接工艺措施 焊接开始时，不要在焊件上随便引弧，以免损伤焊件表面，影响耐腐蚀性。 由于奥氏体不锈钢的电阻大，焊接时产生的电阻热也大，所以同样直径的焊条，焊接电流值应比低碳钢焊条小20左右。 焊接过程中，焊条最好不作横向摆动，采用小电流、快焊速。一次焊成的焊缝不宜过宽，最好不超过焊条直径的3倍。 多层多道焊时，每焊完一道要彻底清除熔渣，并控制道间温度，等前道焊缝冷却到60以下时再焊接下一道。 与腐蚀介质接触的焊缝，为防止由于过热而产生晶间腐蚀，应尽量最后焊接。,焊接工艺及安装培训讲义,3.1.5不锈钢的焊接 （2）氩弧焊 氩弧焊目前已普遍应用于不锈钢的焊接，其焊缝的质量比焊条电弧焊好。手工钨极氩弧焊，主要用于焊接0.53mm的不锈钢薄板及薄壁管件，焊丝的成分一般与焊件相同。 3.1.5.2 马氏体不锈钢的焊接 （1）焊条的选择 1）选用与母材成分相接近的cr13型焊接材料，焊前要预热到150350焊后做700730回火热处理。 2）选用铬镍奥氏体不锈钢焊条，焊前可不预热，后可不做热处理，但是焊接厚壁件时，应预热200。 （2）焊接工艺上应注意的事项 1）焊接薄板应采用较小的焊接电流，快焊速，使熔池体积小焊道窄。 2）焊前预热不应高于400，焊后的高温回火应注意缓冷。,焊接工艺及安装培训讲义,3.7 焊接结构的工艺性 (1)焊接结构应尽量选用型材或冲压件设计焊接结构时应尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等成形材料以减少焊缝、简化工艺。 (2)合理布置焊缝1）焊缝布置应尽量分散，且不宜过长。焊缝之间的距离应大于板厚的3倍，且不小于100mm。,焊接工艺及安装培训讲义,2）焊缝的位置应尽量对称布置，否则会由于焊缝不在中心引起弯曲变形。,焊接工艺及安装培训讲义,3）焊缝的布置不得交叉。,焊接工艺及安装培训讲义,4）焊缝应避开最大应力和应力集中的部件。,焊接工艺及安装培训讲义,5） 应尽量减少构件或焊接接头部件的应力集中，避免尖角焊缝,焊接工艺及安装培训讲义,6） 焊缝设计应远离加工表面。,焊接工艺及安装培训讲义,7）焊缝布置应满足焊接时运条角度的需要。,焊接工艺及安装培训讲义,4. 焊接设备 4.1 手工电弧焊设备 ： 4.1.1 对焊接电源(焊机)的要求: (1)有适当的空载电压。空载电压高,电弧容易引燃,电弧稳定,但焊工安全不利,造焊机耗材多,因此空载电压,直流电源为一般为55-99v,交流电源一般为60-80v。 （2）有合适的外特性。陡降外特性曲线，有利于保持焊接规范稳定。 （3）有良好的动特性。 （4）可灵活调节焊接规范。 4.1.2 弧焊电源的主要参数 （1）额定焊接电流ie；（2）工作电流；（3）额定工作电压； （4）工作电压；（5）空载电压；（6）负载持续率和许用电流。,焊接工艺及安装培训讲义,4.1.3 手工焊弧焊电源的集中主要类型 （1）弧焊发电机：空载损失大，效率低、结构复杂笨重，已经属于淘汰产品。但野外作业的特殊性，施工中仍使用。 （2）弧焊整流器。 1）磁放大式弧焊整流器；2）硅整流弧焊整流器；3）晶闸管式弧焊整流弧焊；4）弧焊逆变器。 （3）弧焊变压器 1）增强漏磁式弧焊变压器；2）串联式弧焊变压器,焊接工艺及安装培训讲义,4.2 埋弧自动焊设备 一般有自动焊车（台车、机头、控制盘、焊丝盘、焊剂头等组成）、控制箱、焊接电源、辅助装置。,4.3焊接及焊接设备的发展及趋势 4.3.1发展历程 1885年发现了气体放电的电弧并发明了电弧焊； 1886年发明了电阻焊，此后逐渐完善为电阻点焊、缝焊和对焊方法，它几乎与电弧焊同时推向工业应用，逐步取代铆接，成为工业中广泛应用的两种主要焊接方法； 1930年发明了涂药焊条电弧焊方法，并在此基础上发明了埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊以及二氧化碳气体保护焊等自动或半自动的焊接方法。 到目前为止，又相继发明了电子束焊、激光焊等20余种基本方法和上百种派生方法，并且仍处于不断发展之中。,焊接工艺及安装培训讲义,4.3.2焊接目前的研究工作重心是 (1) 深入焊接过程动态特征研究； (2) 研究焊接质量参数更直接的检测方法 ； (3) 研究新的实时控制方法，以期实现更精确而有效的焊接过程； (4) 继续改进机器人焊机的控制功能； (5) 研究焊接cims系统； (6) 针对各种具体的结构生产条件，设计研究专门的自动化焊接系统； (7) 针对不断涌现的新材料、新结构，试验研究确定它们的焊接方法。,焊接工艺及安装培训讲义,焊接工艺及安装培训讲义,焊接工艺及安装培训讲义,焊接工艺及安装培训讲义,焊接工艺及安装培训讲义,焊接工艺及安装培训讲义,5. 常见焊接缺陷及防止 5.1焊缝的形状缺陷；,焊接工艺及安装培训讲义,5.2 焊缝尺寸不合格,焊接工艺及安装培训讲义,5.3 咬边:沿焊趾或焊根产生的沟槽。 产生的原因: 1）焊接电流过大2）焊接电弧过长；3）焊条角度不正确。 预防措施：手工电弧焊选择合适的电流、电弧长度以及合适的运条角度，摆动时在中间稍快一些，自动焊时速度要适当。,焊接工艺及安装培训讲义,5.4 未焊透: 焊接时接头根部未完全熔透的现象。 1）坡口尺寸不正确；2）焊接工艺参数选用不当;3）焊条偏离坡口中心或角度不正确。 防止办法：坡口角度、间隙、钝边必须合乎规范要求，选择合适的工艺参数，双面焊时背面需要彻底清根。,焊接工艺及安装培训讲义,5.5 未熔合:焊缝金属与母材之间或焊道金属之间未完全熔化结合的现象。 1)焊接电流太小或焊速过高；2)焊前清理不合要求； 3)焊条偏离焊缝中心。 5.6 弧坑 :焊缝尾部或接头处形成的凹陷的现象。,焊接工艺及安装培训讲义,5.7 烧穿 焊接过程中熔化金属自坡口背面流出形成穿孔的现象。 5.8 焊瘤 熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上形成的金属瘤。,焊接工艺及安装培训讲义,5.9 夹渣与夹杂物 焊后残留在焊缝中的熔渣或非金属杂质。 5.10 气孔：焊后残留在焊缝中的气体形成的孔穴。 形成气孔的原因:1) 焊接材料受潮，未按要求烘烤，焊条药皮变质，焊丝生锈； 2) 焊接坡口周围的水、锈、油未清理干净，焊接环境空气湿度高； 预防措施：1）焊材需要按要求烘烤，现场放保温筒内，随用随取。 2）彻底清除坡口及两侧水、锈、油等杂质。 3）选择合适的焊接工艺参数。,焊接工艺及安装培训讲义,5.11.焊接裂纹 5.11.1 按焊接位置 5.11.2按裂纹走向 (1)纵向裂纹 与焊缝平行 (2)横向裂纹 与焊缝垂直 5.11.3按裂纹产生的条件 (1) 热裂纹焊接热裂纹:又叫高温裂纹,经常发生在焊缝,有时也出现在热影响区,其微观组织一般沿晶界开裂,又称晶间裂纹. 形成原因：低熔点的共晶物+应力。 防止热裂纹的方法:严格控制金属中的c、s、p元素等元素，c0.10%，s、p 0.03%。焊前预热；采用碱性焊条。 (2) 冷裂纹 ：焊接接头冷却到室温后产生的裂纹称冷裂纹，称延迟裂纹、 冷却到马氏体相变温度以下出现的裂纹。形成原因：淬硬组织+应力+氢。 预防措施：控制焊逢的含氢量，采用碱性焊条，严格烘烤焊材，彻底清除水、锈、油等；焊前预热；消氢处理。 (3) 再热裂纹 焊后再次加热时产生的裂纹，通常出现在融合线附近。 预防措施：减少残余应力与应力集中；焊前预热、焊后缓冷；在满足设计要求的情况下，选择应力低于母材的焊缝，使应力在焊缝松弛，防止热影响区出现