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文档简介
1、焊接基本常识2016年3月分公司青年焊工培训讲义一:焊缝等级焊缝等级1. 焊缝等级是施工验收等级,有三级。三级最低,只要求外观检查和尺寸检查。二级要求部分作超声波探伤检查。一级最高,要求全部做探伤检查。2. 对焊缝等级来说,原则是受拉等级高于受压,受动力的高于受静力的。3. 对接焊缝一般需要做无损探伤(或部分需要)。故一般对接焊缝的焊接等级为二级或一级,不小于二级。4. 角焊缝没必要作无损探伤,故角焊缝为一级的话,就没有多少意义。一般角焊缝为二级或三级。二、焊接接头及类型用焊接方法连接的接头称为焊接接头(简称为接头)。它由焊缝、热影响区及其邻近的母材组成(热影响区分为熔合区、过热区、正火区和部
2、分相变区)。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用,第一是连接作用,即把两焊件连接成一个整体;第二是传力作用,即传递焊件所承受的载荷。根据GB/T337594焊接名词术语中的规定,焊接接头可分为10种类型,即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头,示于图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。三、焊缝坡口基本形式根据设计或工艺需要,将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。坡口的形式由 GB98588气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸、GB98688埋弧焊焊缝
3、坡口的基本形式及尺寸标准制定的:常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形坡口、带钝边单边V形坡口等,见图2。三、坡口几何尺寸的参数及作用1)坡口面,焊件上所开坡口的表面称为坡口面,见图3。2)坡口面角度和坡口角度,焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度,两坡口面之间的夹角称为坡口角度,见图4。开单面坡口时,坡口角度等于坡口面角度;开双面对称坡口时,坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度(或坡口面角度)应保证焊条能自由伸入坡口内部,不和两侧坡口面相碰,但角度太大将会消耗太多的填充材料,并降低劳动生产率。3)根部间隙,焊前,在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配
4、间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时,能保证根部可以焊透。因此,根部间隙太小时,将在根部产生焊不透现象;但太大的根部间隙,又会使根部烧穿,形成焊瘤。4)钝边,焊件开坡口时,沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿,但钝边值太大,又会使根部焊不透。5)根部半径,U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间,使焊条能够伸入根部,促使根部焊透。四、Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点当焊件厚度相同时,三种坡口的几何形状见图5。Y形坡口:1)坡口面加工简单。2)可单面焊接,焊件不用翻身。3)焊接坡口空间面积大,填充材料多,焊件厚度较大时,生
5、产率低。4)焊接变形大。带钝边U形坡口:1)可单面焊接,焊件不用翻身。2)焊接坡口空间面积大,填充材料少,焊件厚度较大时,生产率比Y形坡口高。3)焊接变形较大。4)坡口面根部半径处加工困难,因而限制了此种坡口的大量推广应用。双Y形坡口:1)双面焊接,因此焊接过程中焊件需翻身,但焊接变形小。2)坡口面加工虽比Y形坡口略复杂,但比带钝边U形坡口的简单。3)坡口面积介于Y形坡口和带钝边U形坡口之间,因此生产率高于Y形坡口,填充材料也比Y形坡口少。五、常用的垫板接头形式及优缺点在坡口背面放置一块与母材成分相同的垫板,以便焊接时能得到全焊透的焊缝,根部又不致被烧穿,这种接头称为垫板接头。常用的垫板接头形
6、式有:I形带垫板坡口、V形带垫板坡口、Y形带垫板坡口、单边V形带垫板坡口等见图6。垫板接头的操作技能比单面焊双面成形简单,容易掌握,常用于背面无法施焊(如小直径圆筒环缝、夹套容器环缝)的场合,缺点是当垫板和筒体的椭圆度不一致时,两者之间装配在一起时局部会留有缝隙,焊接时,熔渣流入此缝隙时无法上浮,因此易形成夹渣。六、焊件对接时的技术要求焊件对接时的要求如下:1)不同厚度钢板对接时 ,如果两侧钢板厚度相差太大,则连接后由于连接处的截面变化较大,将会引起严重的应力集中。所以对于重要的焊接结构,如压力容器,应对厚板进行削薄。根据有关技术标准规定:当薄板厚度10mm,两板厚度差超过3mm或当薄板厚度1
7、0mm,两板厚度差大于薄板厚度的30%或超过5m时,对厚板边缘应进行削薄,削薄的长度应大于或等于板厚差的3倍,见图7。2)直线形焊件和曲线形焊件对接时,焊缝正好处于交界处,产生较大的焊接应力,成为整个结构的薄弱面。为此,对接处的曲线形焊件应有一直段部分,便于焊缝处于平对接位置见图8。七、焊缝的种类。焊接后焊件中所形成的结合部分称为焊缝。按结合形式,焊缝可分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝和端接焊缝四种。1)对接焊缝:构成对接接头的焊缝称为对接焊缝。对接焊缝可以由对接接头形成,也可以由T形接头(十字接头)形成,后者是指开坡口后进行全焊透焊接而焊脚为零的焊缝,见图9。2)角焊缝:两焊件接合面构成直交或接
8、近直交所焊接的焊缝,见图10。 同时由对接焊缝和角焊缝组成的焊缝称为组合焊缝,T形接头(十字接头)开坡口后进行全焊透焊接并且具有一定焊脚的焊缝,即为组合焊缝,坡口内的焊缝为对接焊缝,坡口外连接两焊件的焊缝为角焊缝,见图11。3)塞焊缝:是指两焊件相叠,其中一块开有圆孔,然后在圆孔中焊接所形成的填满圆孔的焊缝,见图12a。4)端接焊缝:构成端接接头的焊缝,见图12b。八、对接焊缝几何形状的参数表示对接焊缝几何形状的参数有焊缝宽度、余高、熔深,见图13。1)焊缝宽度:指焊缝表面与母材的交界处称为焊趾。而单道焊缝横截面中,两焊趾之间的距离称为焊缝宽度。2)余高:指超出焊缝表面焊
9、趾连线上面的那部分焊缝金属的高度称为余高。焊缝的余高使焊缝的横截面增加,承载能力提高,并且能增加射线摄片的灵敏度,但却使焊趾处会产生应力集中。通常要求余高不能低于母材,其高度随母材厚度增加而加大,但最大不得超过3mm。3)熔深:在焊接接头横截面上,母材熔化的深度称为熔深。一定的熔深值保证了焊缝和母材的结合强度。当填充金属材料(焊条或焊丝)一定时,熔深的大小决定了焊缝的化学万分。不同的焊接方法要求不同的熔深值,例如堆焊时,为了保持堆焊层的硬度,减少母材对焊缝的稀释作用,在保证熔透的前提下,应要求较小的熔深。九、角焊缝几何形状的参数根据角焊缝的外表形状,可将角焊缝分成两类:焊缝表面凸起带有余高的角
10、焊缝称为凸角焊缝;焊缝表面下凹的角焊缝称为凹角焊缝,见图14。表示角焊缝几何形状的参数有焊脚、角焊缝凸度和角焊缝凹度。1)焊脚:角焊缝的横截面中,从一个焊件上的焊趾到另一个焊件表面的最小距离称为焊脚。焊脚值决定了两焊件的结合强度,它是最主要的一个参数。2)凸度:凸角焊缝截面中,焊趾连连线与焊缝表面之间的最大距离。3)凹度:凹角焊缝横截面中,焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。十、焊缝成形系数熔焊时,在单道焊缝横截面上焊缝宽度(c)与焊缝计算厚度(s)的比值称为焊缝成形系数,即焊缝成形系数=焊缝宽度和焊缝计算厚度在各种接头中的表示见图15。焊缝成形系数小时形成窄而深的焊缝,在焊缝中心由于区域偏析会
11、聚集较多的杂质,抗热裂纹性能差,所以形成系数值不能太小,如自动埋弧焊时焊缝的成形系数要大于 1.3,即焊缝的宽度至少为焊缝计算厚度的1.3倍。十一、焊接工艺参数对焊缝形状的影响焊接时,为保证焊接质量而选定的诸物理量(例如,焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等)的总称为焊接工艺参数。工艺参数对焊缝形状的影响如下:1)焊接电流 当其它条件不变时,增加焊接电流,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16a。2)电弧电压 当其它条件不变时,电弧电压增大,焊缝宽度显著增加,而焊缝厚度和余高略有减少,见图16b。3)焊接速度 当其它条件不变
12、时,焊接速度增加,焊缝宽度、焊缝厚度和余高都减少,见图 16c。焊接电流、电弧电压和焊接速度是焊接时的三大焊接工艺参数,选用时,应当考虑到这三者之间的相互适当配合,才能得到形状良好符合要求的焊缝。十二、平焊、立焊、横焊、仰焊、全位置焊及船型焊根据焊缝倾角和焊缝转角大小的不同数值,可将焊接位置分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种。1)平焊:焊缝倾角0°5、焊缝转角0°10°的焊接位置称为平焊位置,见图22a。在平焊位置进行的焊接就称为平焊。2)立焊:焊缝倾角80°90°、焊缝转角0°180°的焊接位置称为立焊位置,见图22b。在立焊
13、位置进行的焊接就称为立焊。3)横焊:焊缝倾角0°5°,焊缝转角70°90°的焊接位置称为横焊位置,见图22c。在横焊位置进行的焊接就称为横焊。4)仰焊:焊缝倾角0°15°,焊缝转角165°180°的焊接位置称为仰焊位置,见图22d。5)全位置焊:管子水平固定对接焊时,因同时包含仰、立、平三种焊接位置,所以称为全位置焊,也称管子的水平固定焊,见图22e。6)船形焊及其优点?T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接称为船形焊,亦称平位置角焊,见图23。船形焊相当于开90°角Y形坡口内的水平对接焊,焊后焊缝
14、成形光滑美观,一次焊成的焊脚尺寸范围较宽,对焊工的操作技能要求也较低,但一次焊成的焊缝凹度较大。调节角即可调节底板和腹板内熔合面积的分配比例。当1=2时,取=1=2=45°。十四、焊缝的外部缺陷焊缝感观应达到:外形均匀、成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑,焊渣和飞溅物基本清除干净。1. 焊缝增强过高:焊道盖面层高出母材表面很多,如图2-20所示,当焊接坡口的角度开得太小或焊接电流过小时,均会出现这种现象。焊件焊缝的危险平面已从M-M平面过渡到熔合区的N-N平面,由于应力集中易发生破坏,因此,要求将焊缝的增强高铲平。2. 焊缝过凹:焊缝根部向上收缩低于
15、母材下表面时称为内凹,焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷。如图2-21所示,因焊缝工作截面的减小而使接头处的强度降低。3. 焊缝咬边:在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷,即是咬边。根据咬边处于焊缝的上下面,可分为外咬边(在坡口开口大的一面)和内咬边(在坡口底部一面)。咬边也可以说是沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。如图2-22所示。它不仅减少了接头工作截面,而且在咬边处造成严重的应力集中。4. 焊瘤:焊缝根部的局部突出,这是焊接时熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上,堆积形成焊瘤,它与工件没有熔合,见图2-23。焊瘤对静载强度无影响,
16、但会引起应力集中,使动载强度降低。5. 烧穿:当母体金属熔化过度时造成的穿透(穿孔)即为烧穿。如图2-24所示。烧穿是指部分熔化金属从焊缝反面漏出,甚至烧穿成洞,它使接头强度下降。6. 溢流:焊缝的金属熔池过大,或者熔池位置不正确,使得熔化的金属外溢,外溢的金属又与母材熔合。7. 弧坑:电弧焊时在焊缝的末端(熄弧处)或焊条接续处(起弧处)低于焊道基体表面的凹坑,在这种凹坑中很容易产生气孔和微裂纹。8. 焊偏:在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲。以上缺陷存在于焊缝的外表,肉眼就能发现,并可及时补焊。如果操作熟练,一般是可以避免的。十五、焊缝的内部缺陷1.&
17、#160;未焊透:未焊透是指工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合的一种缺陷(母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合)。未焊透减弱了焊缝工作截面,造成严重的应力集中,大大降低接头强度,它往往成为焊缝开裂的根源。2. 夹渣(夹钨):熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极
18、崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。夹渣减少了焊缝工作截面,造成应力集中,会降低焊缝强度和冲击韧性。3. 气孔: 在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷
19、其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。若有穿透性或连续性气孔存在,会严重影响焊件的密封性。4. 未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。5. 裂纹:焊接过程中或焊接以后,在焊接接头区域内所出现的金属局部破裂叫裂纹。焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上
20、母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。裂纹可能产生在焊缝上,也可能产生在焊缝两侧的热影响区。有时产生在金属表面,有时产生在金属内部。通常按照裂纹产生的机理不同,可分为热裂纹和冷裂纹两类。(1)热裂纹 热裂纹是在焊缝金属中由液态到固态的结晶过程中产生的,大多产生在焊缝金属中。其产生原因主要是焊缝中存在低熔点物质(如FeS,熔点1193 ),它削弱了晶粒间的联
21、系,当受到较大的焊接应力作用时,就容易在晶粒之间引起破裂。焊件及焊条内含S、Cu等杂质多时,就容易产生热裂纹。 热裂纹有沿晶界分布的特征。当裂纹贯穿表面与外界相通时,则具有明显的氢化倾向。(2)冷裂纹 冷裂纹是在焊后冷却过程中产生的,大多产生在基体金属或基体金属与焊缝交界的熔合线上。其产生的主要原因是由于热影响区或焊缝内形成了淬火组织,在高应力作用下,引起晶粒内部的破裂,焊接含碳量较高或合金元素较多的易淬火钢材时,最易产生冷裂纹。焊缝中熔入过多的氢,也会引起冷裂纹。裂纹是最危险的一种缺陷,它除了减少承载截面之外,还会产生严重的应力集中,在使用中裂纹会逐渐扩大,最后可能导致构件的破坏。所以焊接结
22、构中一般不允许存在这种缺陷,一经发现须铲去重焊。十七、焊缝的无损检测RT;2,UT;3,MT;4,2、PT 大型工件金相分析;铁素体含量检验;光谱分析;手提硬度试验;声发射试验等18、三大类焊接方法焊接方法分类一般都根据热源的性质、形成接头的状态及是否采用加压来划分。 1、熔化焊 熔化焊是将焊件接头加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。它包括气焊、电弧焊、气电焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、等离子弧焊、堆焊和铝热焊等。激光焊具有如下特点:1)激光束能量密度大,加热过程极短,焊点小,热影响区窄,焊接变形小,焊件尺寸精度高; 2)可以焊接常规焊接方法难以焊接的材料,如焊接钨、
23、鉬、钽、锆等难熔金属; 3)可以在空气中焊接有色金属,而不需外加保护气体; 4)激光焊设备较复杂,成本高激光焊可以焊接低合金高强度钢、不锈钢及铜、镍、钛合金等;异种金属以及非金属材料(如陶瓷、有机玻璃等);目前主要用于电子仪表、航空、航天、原子核反应堆等领域。电子束焊的基本原理是什么?有何特点及用途? 电子束焊利用在真空中利用聚焦的高速电子束轰击焊接表面,使之瞬间熔化并形成焊接接头。 电子束焊具有以下特点:1)能量密度大,电子穿透力强; 2)焊接速度快,热影响取消,焊接变形小; 3)真空保护好,焊缝质量高,特别适用于活波金属的焊接。 2、压焊 压
24、焊是通过对焊件施加压力(加热或不加热)来完成焊接的方法。它包括爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊、高频焊和电阻焊(电阻焊方法主要有四种,即点焊、缝焊、凸焊和对焊)等。 3、钎焊 钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,在加热温度高于钎料低于母材熔点的情况下,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙。 19、手工电弧焊SMAW1、焊条的组成 焊条就是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成。 (l)焊芯。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时,焊芯有两个作用:一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能;
25、二是焊芯本身熔化为填充金属与母材金属熔合形成焊缝。 用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢钢丝、合金结构钢钢丝和不锈钢钢丝三类。 (2)药皮。压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮,能使电弧燃烧稳定,焊缝质量得到提高。 药皮中要加入一些还原剂,使氧化物还原,以保证焊缝质量。 由于电弧的高温作用,焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损(氧化或氮化),这样会使焊缝的机械性能降低。通过在焊条药皮中加人铁合金或纯合金元素,使之随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去,以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的机械性能。 改善焊接工艺性能使电弧
26、稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。 总之,药皮的作用是保证焊缝金属获得具有合乎要求的化学成分和机械性能,并使焊条具有良好的焊接工艺性能。2、焊条的分类 (l)按焊条的用途分: l)低碳钢和低合金高强度钢焊条(简称结构钢焊条)。 2)不锈钢焊条。 3)堆焊焊条。 4)低温钢焊条。 5)铸铁焊条。 6)镍及镍合金焊条。 7)铜及铜合金焊条。 8)铝及铝合金焊条。 (2)按焊条药皮熔化后的熔渣特性分: l)酸性焊条。 一般用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。
27、 2)碱性焊条。 碱性熔渣的脱氧较完全,又能有效地消除焊缝金属中的硫,合金元素烧损少,所以焊缝金属的机械性能和抗裂性均较好,可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。 3、焊条的选用 等强和等成分通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能。焊接性和工作环境(有无腐蚀介质、高温或是低温)等要求,以及焊接结构的形状。受力情况和焊接设备(是否有直流电焊机)等方面进行综合考虑,以决定选用哪种焊条。在选用焊条时应注意下列原则: (l)焊件的机械性能、化学成分。低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条。 在焊条的强度确定后再决定选用
28、酸性还是碱性焊条时,主要决定于焊接结构具体形状的复杂性,钢材厚度的大小,焊件载荷的情况(静载还是动载)和钢材的抗裂性以及得到直流电源的难易等。一般来说,对于塑性、冲击韧性和抗裂性能要求较高,低温条件下工作的焊缝都应选用碱性焊条;当受某种条件限制而无法清理低碳钢焊件坡口处的铁锈。油污和氧化皮等脏物时,应选用对铁锈、油污和氧化皮敏感性小和抗气孔性能较强的酸性焊条。 异种钢的焊接如低碳钢与低合金钢、不同强度等级的低合金钢焊接,一般选用与较低强度等级钢材相匹配的焊条。 (2)焊件的工作条件及使用性能。珠光体耐热钢一般选用与钢材化学成分相似的焊条,或根据焊件的工作温度来选取。
29、0;(3)简化工艺、提高生产率和降低成本。4、焊接参数的选择方法 电弧焊的焊接参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。 (1)焊条直径的选择。焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置及焊接层次等因素。在不影响焊接质量的前提下,为了提高劳动生产率,一般倾向于选择大直径的焊条。 (2)焊接电流的选择。主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝空间位置及焊接层次等因素来决定,其中,最主要的因素是焊条直径和焊缝空间位置。 (3)电弧电压的选择。电弧电压是由电弧长来决定。电弧长,则电弧电压高;电弧短,则电弧电压低。
30、 (4)焊接层数的选择。在中、厚板焊条电弧焊时,往往采用多层焊。 (5)电源种类和极性的选择。直流电源,电弧稳定,飞溅小,焊接质量好,一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上。其他情况下,应首先考虑用交流焊机。 一般情况下,使用碱性焊条或薄板的焊接,采用直流反接;而酸性焊条,通常选用正接。直流正接:既工件为正极,热量分配为工件70%电极30%,焊道深、窄焊接基础知识 1.什么叫焊接?答:两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或 二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接. 2.什么叫电弧?
31、;答:由焊接电源供给的,在两极间产生强烈而持久的气体放电现象叫电弧。 1按电流种类可分为:交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 2按电弧的状态可分为:自由电弧和压缩电弧(如等离子弧)。 3按电极材料可分为:熔化极电弧和不熔化极电弧。 3.什么叫母材? 答:被焊接的金属-叫做母材。 4.什么叫熔滴? 答: 焊丝先端受热后熔化,并向熔池过渡的液态金属滴-叫做熔滴。 5.什么叫熔池? 答:熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分-叫做熔池。 6.什么叫焊缝? 答:焊接后焊件中所形成的结合
32、部分。 7.什么叫焊缝金属? 答:由熔化的母材和填充金属(焊丝、焊条等)凝固后形成的那部分金属。 8.什么叫保护气体? 答:焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体(氢、氧、氮)侵入的气体-保护气体。9.什么叫焊接技术? 答:各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称叫焊接技术。 10.什么叫焊接工艺?它有哪些内容? 答:焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括:焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。 11.什么叫CO2
33、焊接? 答:用纯度> 99.98% 的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊称为CO2焊。 12.什么叫MAG焊接? 答:用混合气体75-95% Ar + 25-5 % CO2 ,(标准配比:80%Ar + 20%CO2 )做保护气体的熔化极气体保护焊称为MAG焊。 13.什么叫MIG焊接? 答: 1用高纯度氩气Ar 99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属; 2用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法-称为MIG焊。
34、 3用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。 14.什么叫TIG(钨极氩弧焊)焊接? 答:用纯钨或活化钨(钍钨、铈钨、锆钨、镧钨)作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊,简称TIG焊。 15.什么叫SMAW(焊条电弧焊)焊接? 答:用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。 16.什么叫碳弧气刨? 答:使用碳棒作为电极,与工件间产生电弧,用压缩空气(压力0.50.7Mpa)将熔化金属吹除的一种表面加工的方法。常用来焊缝清根、刨坡口、返修缺陷等。 二、焊接材料 1. 什么叫焊接材料?包括哪些内容? 答:
35、焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极、衬垫等。 2.什么叫焊丝? 答:焊接时作为填充金属,同时用来导电的金属丝叫焊丝。分实心焊丝和药芯焊丝两种。常用的实心焊丝型号:ER50-6(牌号:H08Mn2SiA)。 3.为什么MAG焊接接头比CO2焊接接头的冲击韧性高? 答:MAG焊接时,活性气体仅为20%,焊丝中的合金元素过渡系数高,焊缝的冲击韧性高。CO2焊活性气体为100%,焊丝中的锰、硅合金元素联合脱氧,其合金元素过渡系数略低,焊缝的冲击韧性不如MAG焊高。如唐山神钢MG-51T焊丝(相当于ER50-6)其常温冲击韧性值:MAG: 160J;CO2:
36、 110J。 4.什么叫药芯焊丝? 答:由薄钢带卷成圆形钢管,同时在其中填满一定成分的药粉,经拉制而成的一种焊丝。 5.为什么药芯焊丝用CO2气体保护? 答:按保护方式区分药芯焊丝有两种类型:药芯气保焊丝和药芯自保焊丝。药芯气保焊丝一般用CO2气体作保护,属于气渣联合保护形式,焊缝成形好,综合机械性能高。 6.为什么药芯焊丝焊缝表面会出压痕气孔? 答:因药芯焊丝是由薄钢带卷成的管状焊丝,属于有缝焊丝;空气中的水分会通过缝隙侵入药芯,焊药潮湿(无法烘干),造成焊缝有压痕气孔。 7.为什么对CO2气体纯度有技术要求?
37、答:一般CO2气体是化工生产的副产品,纯度仅为99.6%左右,含有微量的杂质和水分,会给焊缝带来气孔等缺陷。焊接重要产品一定要选用CO2纯度99.8%的气体,焊缝气孔少,含氢量低,抗裂性好。 8.为什么对氩气纯度有较高技术要求? 答:目前市场上有三种氩气:普氩(纯度99.6%左右)、纯氩(纯度99.9%左右)、高纯氩(纯度99.99%),前两种可焊接碳钢和不锈钢;焊接铝及铝合金、钛及钛合金等有色金属一定要选用高纯氩;避免焊缝及热影响区被氧化无法进行焊接。 9.为什么TIG焊喷嘴有大小多种规格? 答:有48五种规格喷嘴,焊接碳钢可选用45喷嘴,焊接不锈钢和
38、铝及铝合金应选用67大喷嘴,以加强焊缝及热影响区的保护范围。焊接钛及钛合金等有色金属应选用78更大的喷嘴,才能防止焊缝及热影响区被氧化。 10.什么叫酸性焊条? 答:药皮中含有多量酸性氧化物的焊条,如结422(E4303)、结502(E5003)等交直流两用电焊条。 11.什么叫碱性焊条? 答:药皮中含有多量碱性氧化物同时含有氟化物的焊条,如结507(E5015)、结506(E5016)等电焊条。 12.什么叫纤维素型(下向立焊专用)焊条? 答:药皮中含有多量有机物的焊条,管道及薄板结构下向立焊专用。 1如E6010(相当于
39、E4310、J425G)适用于打底焊、热焊、填充焊。 2E8010(相当于E5511、J555)适用于热焊、填充焊、盖面焊层。 一般用低氢下向焊条盖面焊; E7048(相当于J506X)焊缝外形整洁、美观。 13.为什么焊前焊条要严格烘干? 答:焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏,造成电弧不稳、飞溅增大,并容易产生气孔、裂纹等缺陷。因此,焊条使用前必须严格烘干。一般酸性焊条的烘干温度150-200,时间1小时;碱性焊条的烘干温度350-400,时间1-2小时,烘干后放在100-150的保温箱内,随用随取。 三、焊接设备 1.什么叫焊接电
40、源? 答:电焊机中,供给焊接所需的电能并具有适宜于焊接电气特性的设备称为焊接电源。 2.为什么对弧焊电源有特殊要求?有哪些要求? 答:为了保证焊接电弧稳定燃烧和适应各种焊接工艺要求,弧焊电源具有下列特殊要求: 1弧焊电源的静特性(或称外特性)即稳态输出电流和输出电压之间的关系,有下降特性(恒流特性)和平特性(恒压特性)。 A、焊条电弧焊、TIG焊和碳弧气刨电源的外特性是下降(恒流)特性; B、CO2/MAG/MIG电弧焊电源的外特性是平特性(恒压特性)。 2弧焊电源的动特性当负载状态发生瞬时变化时 (如:熔滴的短路
41、过渡、颗粒过渡、射流过渡等),弧焊电源输出电流和输出电压与时间的关系,用以表征对负载瞬变的反应能力(即动态反应能力),简称“动特性”。 3空载电压引弧前电源显示的电压。 4调节特性改变电源的外特性以适应焊接规范的要求。 3.为什么电弧长度发生变化时,电弧电压也会发生变化? 答:由弧焊电源的外特性所决定的,电弧越长,电弧电压越高;电弧越短,电弧电压越低。 4.为什么CO2焊接时,焊丝伸出长度发生变化时,电流显示值也会发生变化? 答:焊丝伸出长度(即干伸长度)越长,焊丝的电阻量越大,由电阻热消耗的电流越大,焊接电流显示值越小,实际焊接电流
42、也变小。所以焊丝伸出长度一般设定在12-20mm范围内。 5.为什么CO2/MAG/MIG焊接时,焊接电流和电弧电压要严格匹配? 答:CO2/MAG/MIG焊接时,调节焊接电流即调节焊丝的给送速度;调节电弧电压即调节焊丝的熔化速度;很显然,焊丝的熔化速度和给送速度一定要相等,才能保证电弧稳定焊接。 1在焊接电流一定时,调节电弧电压偏高,焊丝的熔化速度增大,电弧长度增加,熔滴无法正常过渡,一般呈大颗粒飞出,飞溅增多。2在焊接电流一定时,调节电弧电压偏低,焊丝的熔化速度减小,电弧长度变短,焊丝扎入熔池,飞溅大,焊缝成形不良。 3焊接电流和电弧电压最佳匹配效果:熔滴过渡频率高,飞溅最小,焊缝成形美观。 6.什么叫电弧挺度? 答:在热收缩和磁收缩等效应的作用下,电弧
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