过程装备制造焊接方法和工艺PPT学习教案

1、会计学1 过程装备制造焊接方法和工艺过程装备制造焊接方法和工艺 第1页/共98页 1. 手工电弧焊的设备、工艺和特点 2. 埋弧自动焊的设备、工艺和特点 3. CO2气体保护焊的设备、工艺和特点 4. 钨极氩弧焊的设备、工艺和特点 5. 焊接材料的种类以及选择的原则 第2页/共98页 焊接方法焊接方法字母代号字母代号焊接方法焊接方法字母代号字母代号 手工电弧焊手工电弧焊S冷压焊冷压焊L 氩弧焊氩弧焊A埋弧自动焊埋弧自动焊Z 气焊气焊Q埋弧半自动焊埋弧半自动焊B 电渣焊电渣焊DCO2保护焊保护焊C 第3页/共98页 第4页/共98页 第5页/共98页 5000 8000，两极的温度可 达3500

2、4200。 第6页/共98页 第7页/共98页 第8页/共98页 接电流(如表)选择,电缆长度一 般不超过30米 第9页/共98页 第10页/共98页 1. 1. 电焊条的组成及作用电焊条的组成及作用 电焊 条 焊条 芯 药皮 焊缝的填充材料填充材料 填充焊 缝 电极电极传导电流 导电 机械保护机械保护的作用 冶金冶金的作用 稳定电弧稳定电弧的作用 焊条焊条 芯芯 药皮药皮 2. 2.药皮的种类：药皮的种类： 氧化钛型；氧化钛钙型； 钛铁矿型；氧化钛型；纤维素型； 低氢钾型；低氢钠型； 石墨型；盐基型。 第11页/共98页 n药皮：压涂在焊芯表面的涂料 层，它的主要作用是保证电弧 稳定燃烧；造

3、气、造渣以隔绝 空气，保护熔化金属；对熔化 金属进行脱氧、去硫、渗合金 元素等。焊条药皮的组成物按 其作用分为稳弧剂、造气剂、 造渣剂、脱氧剂、合金剂、粘 结剂等，由矿石、铁合金、有 机物和化工产品四大类原材料 粉末，如碳酸钾、碳酸钠、大 理石、萤石、锰铁、硅铁、钾 钠水玻璃等配成。 第12页/共98页 第13页/共98页 n碱性焊条（又称低氢焊条）：药 皮中以碱性氧化物以莹石为主， 并含较多铁合金，脱氧、除氢、 渗金属作用强，与酸性焊条相比， 其焊缝金属的含氢量较低，有益 元素较多，有害元素较少，因此 焊缝力学性能与抗裂性好，但碱 性焊条工艺性较差，电弧稳定性 差，对油污、水、锈较敏感，抗

4、气孔性能差，一般要求采用直流 焊接电源，主要用于焊接重要的 钢结构或合金钢结构。 第14页/共98页 2021-8-16 第15页/共98页 2021-8-16 度（b）不低于420MPa （43kgf/mm2），“2”表示氧化 钛钙型药皮，交流、直流电源 均可使用。 nZ248（铸248）：“Z” （“铸”）表示铸铁焊条， “2”表示熔敷金属主要化学成 分的组成类型（铸铁），“4” 是牌号编号，“8”表示石墨型 药皮，交流、直流电源均可使 用。 n焊条药皮类型及焊接电源种类， 见表 第16页/共98页 2021-8-16 组合表示焊接电流的种类和焊 条药皮类型。 第17页/共98页 2021

5、-8-16 P81 表表5-12节选节选 第18页/共98页 2021-8-16 的焊接件，或结构复杂、大厚 度的焊接件，为保证焊缝具有 较高的塑性和韧度，应选择碱 性焊条 n（3）考虑焊条的工艺性 对于 焊前清理困难，且容易产生气 孔的焊接件，应当选择酸性焊 条 第19页/共98页 2021-8-16 等。 第20页/共98页 2021-8-16 第21页/共98页 2021-8-16 电弧过长不稳定、熔深浅、熔 宽增加，易产生咬边等缺陷， 空气易侵入，易产生气孔，飞 溅严重，浪费焊条、电能，效 率低。尽量采用短弧焊接，电 弧长度一般为26mm。 n焊接速度：保证焊缝熔透，尽 量采用较大的焊

6、接速度（可达 60-70cm/min） 第22页/共98页 2021-8-16 连续冷却组织转变图(CCT图）、 线算图来确定焊接工艺参数 P88 图图5-14 第23页/共98页 2021-8-16 广泛的焊接方法。 第24页/共98页 第25页/共98页 2021-8-16 第26页/共98页 2021-8-16 第27页/共98页 2021-8-16 n 深介于直流正接和直流反接之间， 而且电弧的磁偏吹小。多用于大 电流埋弧焊和直流磁偏吹严重的 场合。交流的空载电压在65V以 上。 n为进一步加大熔深、提高生产率， 多丝埋弧自动焊得到了越来越多 的应用。应用较多的是双丝和三 丝埋弧自动焊

7、，电源可采用直流、 交流或交、直流并用，电源的选 用及连接有多种组合方式。 第28页/共98页 2021-8-16 P91 图图5-18P90 图图5-17 第29页/共98页 2021-8-16 工件的相对位置使接头处在最 佳施焊位置，或为达到预期的 工艺目的 第30页/共98页 2021-8-16 P92 图图5-19 第31页/共98页 2021-8-16 件的焊接。其基本形式有平台式、悬臂式、伸缩式、龙门式等 n焊缝成形设备：为防止熔化金 属流失、烧穿，并使焊缝背面 成形，经常在焊缝背面加衬垫。 常用设备有铜垫板和焊剂垫。焊剂垫有用于纵缝和环缝的两种形式 n焊剂回收输送设备：自动回收

8、并输送焊接过程中的焊剂 第32页/共98页 2021-8-16 制成一定尺寸颗粒 350500烘干 第33页/共98页 2021-8-16 n药芯焊丝：将药粉包在薄钢带 内卷成不同截面形状或填充在 细管内，经轧拔加工制成。 n活性焊丝：向电弧中添加易电 离的物质活化剂（如K、 Cs 等）。 增加电弧稳定性；减少阻碍熔滴脱落的电磁力，使熔滴易脱落；改 变熔滴过渡性能，不形成大熔滴，呈细熔滴喷射过渡，减少飞溅； 主要用于气体保护焊。 第34页/共98页 2021-8-16 第35页/共98页 2021-8-16 n电弧电压：电弧长度成正比 n焊接速度：熔深和熔宽影响 明 显 P101 图图5- 2

9、7 P100 图图5- 26 第36页/共98页 2021-8-16 第37页/共98页 第38页/共98页 2021-8-16 第39页/共98页 2021-8-16 n保护气体：主要有Ar、He、CO2、 N2等。 第40页/共98页 2021-8-16 第41页/共98页 2021-8-16 n根据采用的保护气不同，可分为 熔化极惰性气体保护焊、熔化极 活性气体保护焊 n应用较广的是熔化极氩弧焊、CO2 气体保护焊。 第42页/共98页 2021-8-16 第43页/共98页 2021-8-16 第44页/共98页 2021-8-16 属需另外添加。 n钨极氩弧焊是厚壁容器等重要 结构打

10、底焊的较好焊接方法， 几乎可以焊接所有的金属。 第45页/共98页 2021-8-16 第46页/共98页 2021-8-16 第47页/共98页 2021-8-16 负）时，有阴极清理作用，正 半波（工件为正）时，钨极不 易熔化，许用电流较大。存在 的主要问题是直流分量的产生 和电弧燃烧不稳定。 第48页/共98页 2021-8-16 第49页/共98页 2021-8-16 第50页/共98页 2021-8-16 第51页/共98页 2021-8-16 第52页/共98页 2021-8-16 第53页/共98页 2021-8-16 n 清理作用，氦气则较小。 n氩-氦混合气体 ：同时具有两者

11、 的优点，一般混合气体体积比例 是氦70-80，氩2520。 n氩-氢混合气体：可提高电弧电 压，从而提高电弧热功率，增加 熔透能力，并有防止咬边、抑制 CO气孔的作用。只限于焊接不锈 钢、镍基合金和镍-铜合金，氢 在一定含量范围内对材料不会引 起有害影响，常用成分为Ar+15 H2。 第54页/共98页 2021-8-16 条件下，气体流量和喷嘴直径 有 一个最佳范围，保护效果最好， 保护区最大。 第55页/共98页 2021-8-16 距离越大，气体保护效果越差， 但距离太近，会影响焊工视线， 且容易使钨极与熔池接触，产 生夹钨。 P109 图图5- 33 第56页/共98页 2021-8

12、-16 第57页/共98页 2021-8-16 第58页/共98页 2021-8-16 第59页/共98页 2021-8-16 第60页/共98页 2021-8-16 第61页/共98页 2021-8-16 形。 钨极脉冲氩弧焊接可焊接 0.8mm以下的薄板及某些异种 金属。 第62页/共98页 2021-8-16 第63页/共98页 2021-8-16 后主要是以熔 滴状(仅5左右 为雾状）形式通 过电弧区过渡到 焊缝熔池中去。 n根据国际焊接学 会的分类，熔化 极气保焊焊丝金 属的熔滴过渡类 型主要有自由过 渡、短路过渡、 混合过渡。 第64页/共98页 2021-8-16 轴向滴状过渡：

13、富氩混合气 保护焊时，溶滴在脱离焊丝 前处于轴向下垂位置，脱离 焊丝后仍沿着轴向落向熔池 非轴向滴状过渡：多原子气 氛中，阻碍熔滴过渡力熔 滴重力，熔滴脱落前就偏离 焊丝轴线，甚至上翘。熔滴 脱离后不能沿焊丝轴向过渡 。 第65页/共98页 2021-8-16 射流过渡：电弧热和电磁 力的作用，焊丝端熔化金 属压成笔尖状，以细小熔 滴从液柱尖端高速沿轴向 射入熔池。熔滴直径很小 ，过渡频率很高，像一条 流向熔池的金属流。射流 过渡时，熔滴易控制，电 弧燃烧稳定，获得良好焊 缝形状和接头质量 第66页/共98页 2021-8-16 n混合过渡：一定条件 下，熔滴过渡不是单 一类型，而是自由过 渡

14、与短路过渡的混合。 第67页/共98页 2021-8-16 n 下，焊丝导热性能较强时，焊 丝端头不易形成笔尖状的液体 金属柱，不可能产生射流过渡。 焊丝材料不同临界电流含义也 不同。焊丝直径越小，临界电 流越低，越容易实现射流过渡。 n焊丝伸出长度：长度增加，有 利于熔滴过渡，降低临界电流 值。但过长易使伸长段软化， 电弧不稳定。一般伸出长度范 围在12-25mm。 第68页/共98页 2021-8-16 焊）、供 气系统 （同钨极 氩弧焊） 和冷却水 系统、控 制系统 第69页/共98页 2021-8-16 焊枪 自动焊焊枪载流容量较大（1500A），工作时间长，一般采用内部水冷却 第70

15、页/共98页 2021-8-16 第71页/共98页 2021-8-16 第72页/共98页 2021-8-16 第73页/共98页 2021-8-16 第74页/共98页 2021-8-16 第75页/共98页 2021-8-16 第76页/共98页 2021-8-16 n要注意其纯度应满足焊接要求： CO2 99，O20.1 ，H2012gm。 焊缝质量要求高时，纯度也 应提高。 第77页/共98页 2021-8-16 n焊丝的含碳量要低，一般要求 含碳量小于0.11。 n应保证焊丝金属具有满意的力 学性能和抗裂性能。 第78页/共98页 2021-8-16 第79页/共98页 2021-

16、8-16 L/min；粗丝大电流潜弧射 滴过渡时气体流量为1020 L/min。 第80页/共98页 2021-8-16 n广泛应用于低碳钢、低合金钢 等金属材料的一般结构焊接。 第81页/共98页 2021-8-16 导电嘴，引起送丝不畅，电弧 不稳。 n只适合焊接低碳钢和低合金结 构钢，不能用于焊接高合金钢 和非铁合金。重要焊接结构很 少采用。 第82页/共98页 第83页/共98页 2021-8-16 n电渣焊定义： 利用电流通过液体熔 渣产生的电阻热作热源 ，将工件和填充金属熔 合成焊缝的焊接方法。 n焊接过程（三个阶段 ）： 引弧造渣阶段、正常 焊接阶段和引出阶段。 合格的焊缝在正常

17、焊 接阶段产生，两端焊缝 部分应割除。 第84页/共98页 2021-8-16 的焊接工件厚度。摆动距离、 行走速度均可控制调整 n水冷成形块：与焊接工件一起 围组焊缝区，同时提高熔池金 属的冷却速度 一般由紫铜板制成，有固 定式和移动式（成形滑块） 第85页/共98页 2021-8-16 金属缓慢冷却，很少有渗合金 的作用。 熔渣具有一定的导电性能，粘 度太大将在焊缝金属中产生夹 渣和咬肉现象；粘度太小会使 熔渣从工件边缘与滑块间的缝 隙中流失，严重时会破坏焊接 过程，导致焊接中断 第86页/共98页 2021-8-16 n n渣池深度：根据焊丝送进速度 由表5-47确定 第87页/共98页 2021-8-16 击韧性较低。 第88页/共98页 第89页/共98页 2021-8-16 脆断的能力等 n窄间隙焊： 焊接坡口的 截面积比其他类型 有很大的缩小。目 前采用的窄间隙焊 接多属于熔化极气 电焊，也有埋弧窄 间隙焊。 第90页/共98页 2021-8-16 保护，电弧作热源，焊后残余应 力低，焊缝中含氢量少，产生冷 裂纹和热裂纹的敏感性也随之降 低。