第二节常用焊接方法学习教案

1、会计学1第二节常用焊接第二节常用焊接(hnji)方法方法第一页，共52页。直直流流电电焊焊机机第1页/共52页第二页，共52页。直流电焊机直流电焊机第2页/共52页第三页，共52页。交交流流电电焊焊机机第3页/共52页第四页，共52页。交交流流电电焊焊机机第4页/共52页第五页，共52页。1、焊条、焊条1）焊条的组成与作用）焊条的组成与作用 手弧焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。手弧焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。（1）焊芯作用）焊芯作用 作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电弧。弧。 作为填充金属，在焊接作为填充金属，在焊接(hnji)过程中不断熔化，

2、过程中不断熔化，并过渡到移动的熔池中，与熔化的母材共同结晶形成并过渡到移动的熔池中，与熔化的母材共同结晶形成焊缝。焊缝。（2）焊芯材料及性质：采用焊接）焊芯材料及性质：采用焊接(hnji)专用金属丝专用金属丝（焊丝），其特点是：含碳量低，含（焊丝），其特点是：含碳量低，含S、P有害杂质少有害杂质少，有一定的合金元素含量。，有一定的合金元素含量。如，结构钢焊条焊芯常用如，结构钢焊条焊芯常用H08A，H：焊丝；：焊丝；08：含碳：含碳量量0.08%；A:高级优质高级优质,含含S、P0.03%;若是若是E，特级，特级优质，含优质，含S、P0.02%。常用焊条直径（也就是焊芯直径）有：常用焊条直径（也

3、就是焊芯直径）有：1.6mm, 2.0mm, 2.5mm, 3.2mm, 4.0mm, 5.0mm; 长度：长度：250 450mm 之间。之间。第5页/共52页第六页，共52页。（2）焊条(hntio)药皮 药皮的作用 a）对熔池造成有效的气、渣联合保护； b）使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金，提高焊缝的力学性能； c）起稳弧作用，以改善焊接的工艺性。药皮的组成 a）稳弧剂：主要是易于电离的钾、钠、钙的化合物。 b）造渣剂：形成熔渣覆盖在熔池表面，不让大气侵入熔池，且起冶金作用。 c）造气剂：分解出CO和H2等气体包围在电弧和熔池周围，起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用。 d）

4、脱氧剂：主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨(shm)等，脱去熔池中的氧。 e）合金剂：主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金。 f）粘结剂：常用钾、钠水玻璃。第6页/共52页第七页，共52页。原料种类作 用稳弧剂改善引弧性能，提高电弧燃烧的稳定性。造渣剂造渣、保护焊缝、脱硫脱磷造气剂造成一定量的气体，隔绝空气，保护焊接熔滴与熔池。脱氧剂降低电弧气氛和熔渣的氧化性，脱除金属中的氧，锰还起脱硫作用。合金剂使焊缝金属获得必要的合金成分稀渣剂增加熔渣流动性，降低熔渣粘度粘结剂将药皮牢固的粘结在焊芯上。第7页/共52页第八页，共52页。（3）焊条药皮的种类 a）酸性(sun xn)焊条药皮

5、中含有多量酸性(sun xn)氧化物，如SiO2、TiO2、Fe2O3等。 b）碱性焊条药皮中含有多量碱性氧化物，如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。 第8页/共52页第九页，共52页。酸性焊条碱性焊条熔渣呈酸性保护气体是H2、CO熔渣呈碱性保护气体是CO、CO2电弧稳定、可交、直两用。焊接电流大，焊缝成型好。操作要求不严氟化物降低电弧稳定性、用直流焊接电流小，焊缝成型差。操作要求严药皮成分氧化性强，易烧蚀有用合金，合金元素过渡效果差脱硫、磷能力差、抗裂性差。易产生“白点”，冲击韧性一般。药皮成分有还原性，合金烧蚀少，合金元素过渡效果好脱硫、磷能力好、抗裂性好。冲击韧性高。用于一般钢

6、结构、生产率高。用于锅炉压力容器。的受压元件与重要结构件。第9页/共52页第十页，共52页。2）焊条的种类和型号（1）焊条共分为十大类，即结构钢焊条（ J ）-包括碳钢焊条和普通低合金钢焊条、低合金钢焊条（W）、钼和铬钼耐热钢焊条（R）、不锈钢焊条（B）、堆焊焊条（D）、铸铁焊条（Z）、镍及镍合金焊条（N）、铜及铜合金焊条（T）、铝及铝合金焊条（L）和特殊用途焊条（TS）。（2）牌号：焊条行业统一的焊条代号。符号(fho) XX X 焊条大类 溶敷金属b 电源种类及药皮类型J422： 结构钢焊条，焊缝抗拉强度不低于420MPa，2型药皮，交直流 ；第10页/共52页第十一页，共52页。焊条类别

7、(libi)代码药皮类型代号焊条抗拉强度（Kg/mm2）J422表示：结构钢焊条，焊缝强度不低于420MPa，药皮类型为氧化钛钙型第11页/共52页第十二页，共52页。（3）型号：国家标准中的焊条代号。E: E表示焊条；前二位数字表示熔敷金属b的最小值；第三位数字表示焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置（平焊、立焊、横焊、仰焊）焊接，“2”为平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合(zh)时表示焊接电流种类及药皮类型。当然，行业统一的焊条代号要符合国家标准中的焊条代号。如，J422 = E4303J507 = E5015J506 = E5016第12页/共52

8、页第十三页，共52页。3）焊条的选用原则（1）低碳钢和低合金钢构件，一般要求焊缝金属与母材等强度，可根据(gnj)钢材强度等级来选用相应的焊条；异种钢焊接，按强度等级较低的钢材选用焊条。（2）对焊缝的塑性、冲击韧性、抗裂强度或低温性能要求较高时，应选用碱性焊条，否则选用酸性焊条；（3）焊接铸钢件时，一般应选用碱性焊条，并采取适当的工艺措施进行焊接；（4）焊接特种钢时，应选用专业焊条。保证焊缝金属的主要化学成分及性能与母材相同；（5）根据(gnj)焊接结构的使用条件选择焊条药皮的类型；第13页/共52页第十四页，共52页。2、焊条电弧焊的特点及应用范围、焊条电弧焊的特点及应用范围特点：设备简单，

9、操作灵活，成本低，且焊接性好，特点：设备简单，操作灵活，成本低，且焊接性好，对焊接接头的装配尺寸无特殊要求，可在各种对焊接接头的装配尺寸无特殊要求，可在各种( zhn)条件下进行各种条件下进行各种( zhn)位置的焊接，是生位置的焊接，是生产中应用最广的焊接方法。但焊条电弧焊时有强烈弧产中应用最广的焊接方法。但焊条电弧焊时有强烈弧光和烟尘污染，劳动条件差，生产率低，对工人技术光和烟尘污染，劳动条件差，生产率低，对工人技术水平要求较高，焊接质量不够稳定。水平要求较高，焊接质量不够稳定。应用：主要应用于单件小批量生产中焊接碳素钢、低应用：主要应用于单件小批量生产中焊接碳素钢、低合金结构钢、不锈钢、

10、耐热钢和对铸铁的补焊等。适合金结构钢、不锈钢、耐热钢和对铸铁的补焊等。适宜板厚为宜板厚为3mm-20mm。第14页/共52页第十五页，共52页。二、埋弧自动焊 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，称为埋弧焊。埋弧焊的引弧、焊条送进以维持一定(ydng)弧长、向前移动电弧等焊接动作，一般均由自动机械装置完成，因此又称为埋弧自动焊。1、埋弧自动焊的焊接过程 焊机头将焊丝自动送入，保证弧长。电弧在焊剂下燃烧,靠焊机移动(或工件动)。 焊剂从漏斗中不断流出，撒在焊丝前工件上,焊剂熔化成熔渣,部分未熔可回收。 第15页/共52页第十六页，共52页。第16页/共52页第十七页，共52页。第17页/共52页第

11、十八页，共52页。2、焊丝和焊剂焊丝-相当于焊芯，具有引弧和填充金属的作用焊剂-相当于药皮，起隔离空气、保护溶池和焊缝金属及冶金作用。3、埋弧自动焊的工艺特点（1）焊前准备工作要求严格；（2）焊接电流大，熔深大；（3）采用引弧板和引出板，保证引弧处和断弧处焊接质量(zhling)；（4）采用焊剂垫或钢垫板，以防电流过大而烧穿焊件；（5）采用导向装置第18页/共52页第十九页，共52页。第19页/共52页第二十页，共52页。焊剂(hnj)垫或钢垫板第20页/共52页第二十一页，共52页。第21页/共52页第二十二页，共52页。埋弧焊示意图1工件；2焊剂(hnj)；3焊丝；4电弧；5熔池；6熔渣；

12、7焊缝；8渣壳第22页/共52页第二十三页，共52页。第23页/共52页第二十四页，共52页。1）主要）主要(zhyo)特点：特点：4、埋弧自动焊的主要、埋弧自动焊的主要(zhyo)特点特点及应用及应用第24页/共52页第二十五页，共52页。节省材料生产率高改善劳动条件质量高而且稳定特点焊接(hnji)电流大焊丝连续中、薄件接头(ji tu)不开坡口电弧区保护严密(ynm)气体、杂质易浮出弧光不外泄适用于平焊长直焊缝和较大直径的环形焊缝 不能立焊和仰焊第25页/共52页第二十六页，共52页。三、气体保护焊三、气体保护焊( (用外加用外加(wiji)(wiji)气体作为电弧介质并保护气体作为电弧

13、介质并保护电弧和焊接区的电弧焊电弧和焊接区的电弧焊) )1 1、氩弧焊：使用氩气作为保护气体的气体保护焊。、氩弧焊：使用氩气作为保护气体的气体保护焊。用氩气做保护气体，电弧发生在电极和焊件之间，在电弧周用氩气做保护气体，电弧发生在电极和焊件之间，在电弧周围通以氩气。氩气是惰性气体，可保护电极和熔化金属不受围通以氩气。氩气是惰性气体，可保护电极和熔化金属不受空气的有害作用。空气的有害作用。 氩弧焊按所用电极的不同分为氩弧焊按所用电极的不同分为（1 1）不熔化极氩弧焊）不熔化极氩弧焊电极不熔化电极不熔化, ,只起导电与产生电弧作用，填充金属另加。只起导电与产生电弧作用，填充金属另加。常用掺有氧化铈

14、（常用掺有氧化铈（Ce)Ce)的钨（的钨（W W）极作为电极，其特点是熔点）极作为电极，其特点是熔点沸点高（为沸点高（为3700K3700K和和5800K),5800K),不会熔化。手工钨极氩弧焊操作不会熔化。手工钨极氩弧焊操作与气焊相似。因电极所能通过的电流有限，只适于与气焊相似。因电极所能通过的电流有限，只适于6mm6mm以下以下工件。工件。（2 2）熔化极氩弧焊：用焊丝作电极，焊丝既作电极又作）熔化极氩弧焊：用焊丝作电极，焊丝既作电极又作焊条。焊条。第26页/共52页第二十七页，共52页。因可用较大电流、熔深较深，可焊接(hnji)中厚（25mm以下）的钛、铝、铜等合金。第27页/共52

15、页第二十八页，共52页。氩弧焊的特点：（1）可以焊接各种金属，尤其是在焊接过程中易氧化的有色金属和稀有金属；（2）焊接质量好。电弧稳定，飞溅小，焊后表面没有熔渣，焊缝致密、成形美观(migun)； （3）操作性好。气流保护中的电弧可见（称明弧可见，可清楚看到焊接过程），便于操作，易实现全位置自动焊接；（4）热量集中，熔池小、焊接速度快，热影响区窄，工件焊后变形小。 (5）由于氩气较贵，焊接成本高。氩弧焊的应用：由于氩气价格贵，主要用于焊接易氧化的有色金属和合金钢（非铁族金属），如铝、镁、钛及其合金、耐热钢、不锈钢等。为了防止保护气流破环，氩弧焊只能在室内进行。第28页/共52页第二十九页，共5

16、2页。2、二氧化碳气体保护(boh)焊：利用CO2作为保护(boh)气体的气体保护(boh)焊。它利用焊丝作电极，以自动或半自动的方式进行焊接。CO2的保护(boh)作用主要是使焊接区与空气隔离，防止空气中的氮气对熔化金属的有害作用。焊接时： 2CO2=2CO+O2 CO2=C+O2因此焊接是在CO2、CO、O2氧化气氛中进行的。 O2进入熔池，会使Fe、C、Mn、Si和其它合金元素氧化烧损，降低焊缝力学性能，故选用Si、Mn较高的焊丝，或合金钢焊丝。 第29页/共52页第三十页，共52页。 二氧化碳二氧化碳(r yng hu (r yng hu tn)tn)气体保护焊气体保护焊第30页/共5

17、2页第三十一页，共52页。第31页/共52页第三十二页，共52页。二氧化碳气体保护焊的特点及应用：1、特点：1）成本低。 CO2气体便宜，是手工、埋弧的40% 左右。2）焊接质量较好。 CO2气体保护，焊缝含H低，抗裂好；焊丝含 Mn、S，以保证(bozhng)焊缝性能，且热量集中，热影响区小，焊接变形小。 3）生产率高。自动送焊丝，光焊丝，I大，V，焊后没有熔渣，比手工提高14倍）。4）操作性好。明弧可见，适于各位置，且易自动控制。 5）缺点：由于CO2的氧化作用，飞溅大，烟雾多，弧光较强烈，焊缝表面成形不够光滑、不够美观，忌吹风，易产生气孔，设备较复杂。第32页/共52页第三十三页，共52

18、页。第33页/共52页第三十四页，共52页。应用范围广操作性能好成本低质量较好生产率高特点热影响热影响(yngxing)区小变形区小变形小小适合适合(shh)于薄板于薄板第34页/共52页第三十五页，共52页。四、电阻焊-利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热、将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头(ji tu)的焊接方法。电阻焊分为：点焊、缝焊和对焊。1、点焊：将焊件装配成搭接接头(ji tu)，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。点焊的工艺过程：（1）预压，保证工件接触良好。（2）通电，使焊接处形成熔核。（3）断电保

19、持原压力（加大），使熔核在压力作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。 第35页/共52页第三十六页，共52页。通电、加压电阻发热-金属(jnsh)熔化形成焊点。点焊的焊接(hnji)原理第36页/共52页第三十七页，共52页。 点焊示意图点焊示意图第37页/共52页第三十八页，共52页。第38页/共52页第三十九页，共52页。点焊点焊(din hn)的应用：的应用：主要主要(zhyo)(zhyo)适用于厚度小于适用于厚度小于4mm4mm的薄板的薄板、冲压结构及线材的焊接。、冲压结构及线材的焊接。广泛用于制造汽车、车厢、飞机等薄壁结广泛用于制造汽车、车厢、飞机等薄壁结构以及罩壳和轻工

20、业。构以及罩壳和轻工业。第39页/共52页第四十页，共52页。盘状电极(dinj)-压紧、拖动焊件-形成焊缝缝焊原理(yunl)：2、缝焊：与点焊相似，只是用旋转的圆盘状滚动电极代替柱状电极，将焊件装配成搭接(d ji)或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。特点特点: 由于焊点重迭由于焊点重迭50%以以上，故密封性好，但分流上，故密封性好，但分流严重，适于严重，适于3mm以下薄板以下薄板。第40页/共52页第四十一页，共52页。缝焊的应用缝焊的应用(yngyng)主要用于焊接焊缝较为(jio wi)规则、要求密封的薄壁结构，板厚一般

21、在3mm以下。如：油箱、小型容器、管道等。第41页/共52页第四十二页，共52页。3、对焊：使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。（1）电阻对焊：将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。 电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。 （2）闪光对焊：将焊件装配成对接接头，接通电源，使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点，在大电流作用下，产生闪光，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。 闪光焊的接头质量(zhling)比电阻焊好，焊缝力

22、学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊表面。常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属，也可焊异种金属；可焊0.01mm的金属丝，也可焊20000mm的金属棒和型材。 第42页/共52页第四十三页，共52页。对焊原理(yunl)第43页/共52页第四十四页，共52页。五、摩擦焊：利用焊件表面相互摩擦所产生的热量，五、摩擦焊：利用焊件表面相互摩擦所产生的热量，使端面达到热塑性状态，然后迅速加压完成焊接的一使端面达到热塑性状态，然后迅速加压完成焊接的一种压焊方法。种压焊方法。摩擦焊的特点：摩擦焊的特点：1 1、在摩擦焊过程中，焊件接触表面的氧化膜和杂质被、在摩擦焊过程中，焊件接触表面的氧化膜和杂质

23、被清除，使焊接接头组织致密，不产生气孔和夹渣等缺清除，使焊接接头组织致密，不产生气孔和夹渣等缺陷。陷。2 2、可焊接的金属范围较广，既可焊同种金属，更适合、可焊接的金属范围较广，既可焊同种金属，更适合于异种金属的焊接。于异种金属的焊接。3 3、焊接操作简单，不需焊接材料，容易实现自动控制、焊接操作简单，不需焊接材料，容易实现自动控制，生产率高。，生产率高。4 4、电能消耗少、电能消耗少( (只有闪光对焊的只有闪光对焊的1/101/10一一l/15)l/15)。5 5、设备复杂，一次性投资大。、设备复杂，一次性投资大。应用：摩擦焊适用于圆形截面的棒材或管材应用：摩擦焊适用于圆形截面的棒材或管材(

24、un (un ci)ci)，亦可将管材，亦可将管材(un ci)(un ci)焊在平板上。实心焊件焊在平板上。实心焊件截面直径为截面直径为2mm-100mm2mm-100mm，空心焊件最大外径可达几百毫，空心焊件最大外径可达几百毫米。米。第44页/共52页第四十五页，共52页。摩擦(mc)焊原理加压（F）、摩擦（旋转）-产生热量(rling)、接头处于高温塑性-刹车-形成焊接接头焊件1第45页/共52页第四十六页，共52页。第46页/共52页第四十七页，共52页。六、钎焊：利用熔点比焊件低的钎料（钎丝）作填充金属六、钎焊：利用熔点比焊件低的钎料（钎丝）作填充金属，适当加热后，钎料熔化而将处于固态的焊件联结起来，适当加热后，钎料熔化而将处于固态的焊件联结起来(q (q li)li)的焊接方法的焊接方法1 1、钎焊的种类、钎焊的种类根据钎料熔点不同，钎焊分为硬钎焊和软钎焊根据钎料熔点不同，钎焊分为硬钎焊和软钎焊（1 1）硬钎焊：钎料熔点高于）硬钎焊：钎料熔点高于450450的钎焊为硬钎焊。的钎焊为硬钎焊。硬钎料有铜基、银基、铝基等合金。硬钎料有铜基、银基、铝基等合金。 硬钎焊接接头强度高达硬钎焊接接头强度高达490MPa490MPa，适用于受力较大及工作，适用于受力较大及工作温度较高的工件。温度较高的工件。（2 2）软钎焊：钎料熔点低于）软钎焊：