国际焊接工程师焊接工艺考试复习课件,IWE焊接工艺知识点总结

1、1 1）焊接基本术语（）焊接基本术语（ISO857ISO857）2 2）ISO4063ISO4063对焊接方法的分类及表示符号对焊接方法的分类及表示符号3 3）各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围）各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围熔化焊：熔化焊：使局部地区熔化，在无压力的作用使局部地区熔化，在无压力的作用 下，带或不带焊接填充材料的焊接。下，带或不带焊接填充材料的焊接。熔化焊焊缝通常在以下方面有较高的要求：熔化焊焊缝通常在以下方面有较高的要求：强度和韧性强度和韧性具有较强耐高温和低温能力具有较强耐高温和低温能力耐腐蚀和磨损能力耐腐蚀和磨损能力对气体、蒸汽、压力或真空等条件下的密封性能对气体

2、、蒸汽、压力或真空等条件下的密封性能压力焊压力焊：在力的作用下，带或不带焊接填充材料，实在力的作用下，带或不带焊接填充材料，实施局部性加热（至熔化状态）的焊接。施局部性加热（至熔化状态）的焊接。连接（焊接）：连接（焊接）：两个或更多的工件通过焊接而形成两个或更多的工件通过焊接而形成永久性的连接。永久性的连接。堆焊：堆焊：为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。单道焊：单道焊：只熔敷一条焊道完成整条焊缝或者一个焊只熔敷一条焊道完成整条焊缝或者一个焊层中只熔敷一条焊道的焊接。层中只熔敷一条焊

3、道的焊接。双道焊：双道焊：熔敷两条焊道完成整条焊缝或者一个焊层中熔敷两条焊道完成整条焊缝或者一个焊层中熔敷两条焊道进行的焊接。熔敷两条焊道进行的焊接。单面焊：单面焊：仅在焊件的一面施焊，完成整条焊缝而进行仅在焊件的一面施焊，完成整条焊缝而进行的焊接。的焊接。双面焊：双面焊：在焊件的两面施焊，完成整条焊缝而进行的在焊件的两面施焊，完成整条焊缝而进行的焊接。焊接。焊接操作：焊接操作：通过焊接完成工件的连接的过程。通过焊接完成工件的连接的过程。焊接条件：焊接条件：1 1）包括环境因素（例如天气）包括环境因素（例如天气）2 2）应力和环境因素（例如噪音、热度、拘束状态）应力和环境因素（例如噪音、热度、

4、拘束状态）3 3）工件因素（例如母材材质、坡口形状、工作位置）工件因素（例如母材材质、坡口形状、工作位置）焊接工艺参数：焊接工艺参数：焊接时为保证焊接质量而需要的数据。焊接时为保证焊接质量而需要的数据。熔化速度：熔化速度：填充材料熔化的速度。指填充材料在单位填充材料熔化的速度。指填充材料在单位时间内熔化的长度时间内熔化的长度焊接速度：焊接速度：单位时间内完成焊缝的长度单位时间内完成焊缝的长度焊接时间：焊接时间：完成焊接接头所需要的时间（不包括准完成焊接接头所需要的时间（不包括准备和完成操作），包括焊接生产时间和辅助时间。备和完成操作），包括焊接生产时间和辅助时间。熔敷效率：熔敷效率：熔敷在坡口

5、或者工件上的焊缝金属量与熔敷在坡口或者工件上的焊缝金属量与熔化的填充金属量的比率，或者与药芯电弧焊中熔化的填充金属量的比率，或者与药芯电弧焊中熔化焊丝的比率，常用百分比表示。熔化焊丝的比率，常用百分比表示。焊接填充材料：焊接填充材料：焊接时被熔化用尽，并有利于焊缝焊接时被熔化用尽，并有利于焊缝形成的材料。例如填充金属、气体、焊剂。形成的材料。例如填充金属、气体、焊剂。 方方 法法数字标记数字标记(ISO4063)德文缩写德文缩写(DIN1910) 英文缩写英文缩写气焊气焊3G氧乙炔气焊氧乙炔气焊311G金属电弧焊金属电弧焊11焊条电弧焊焊条电弧焊111ESMAW药芯焊丝金属电弧药芯焊丝金属电弧

6、焊焊(自保护自保护)114MF埋弧焊埋弧焊12UPSAW方方 法法数字标记数字标记(ISO4063)德文缩写德文缩写(DIN1910)英文缩写英文缩写气体保护焊气体保护焊SG金属极气体保护焊金属极气体保护焊13MSGGMAW金属极活性气体保护焊金属极活性气体保护焊135MAGMAG药芯焊丝活性气体保护焊药芯焊丝活性气体保护焊136FCAW金属极惰性气体保护焊金属极惰性气体保护焊131MIGMIG钨极气体保护焊钨极气体保护焊14WSGGTAW钨极惰性气体保护焊钨极惰性气体保护焊141WIGTIG等离子弧焊等离子弧焊15WPPAW激光焊激光焊52LALBW电子束焊电子束焊51EBEBW电流的实质电

7、流的实质 在自然界的固体、液体和气体中原子是构成每一在自然界的固体、液体和气体中原子是构成每一种物质的最小微粒。原子由带正电荷（种物质的最小微粒。原子由带正电荷（+ +）的原子）的原子核和带负电荷（核和带负电荷（- -）的电子壳层所组成；原子核本）的电子壳层所组成；原子核本身由质子和中子所构成；在电子壳层上，电子沿身由质子和中子所构成；在电子壳层上，电子沿着椭圆形轨道围绕着原子核旋转，着椭圆形轨道围绕着原子核旋转，电子的数量与电子的数量与具体材料有关。具体材料有关。热效应热效应 电流在导体内的流动产生热量。所产生的热量电流在导体内的流动产生热量。所产生的热量大小与通过导体的电流强度、导体横截面

8、积大小以大小与通过导体的电流强度、导体横截面积大小以及导体的材料种类有关。如果在一根通电导体的某及导体的材料种类有关。如果在一根通电导体的某一段内，用高熔点材料一段内，用高熔点材料如钨制成的细丝替代，那如钨制成的细丝替代，那么就会在该部位产生很高的热量。它可能达到白炽么就会在该部位产生很高的热量。它可能达到白炽状态。状态。电流效应电流效应 电流热效应也出现在，当引燃电弧以电流热效应也出现在，当引燃电弧以后出现的自由电子及正离子与其它微粒碰后出现的自由电子及正离子与其它微粒碰撞时，可将它们的运动能量（动能）转换撞时，可将它们的运动能量（动能）转换成热能。成热能。磁效应磁效应 一个通电导体周围密布

9、着磁场。如果一个通电导体周围密布着磁场。如果沿着电流方向观察磁力线，则磁力线是以沿着电流方向观察磁力线，则磁力线是以逆时针方向围绕着导体旋转。逆时针方向围绕着导体旋转。 化学效应化学效应 电镀时，电流在正极（铜）和负极（工电镀时，电流在正极（铜）和负极（工件）之间流动。电解液硫酸铜（件）之间流动。电解液硫酸铜（CuSO4）分）分解成带电质点，这些带电质点完成电流的输解成带电质点，这些带电质点完成电流的输送任务。铜作为涂层析出在工件上。送任务。铜作为涂层析出在工件上。 蓄电池充电时，在一块极板上，硫酸铅蓄电池充电时，在一块极板上，硫酸铅转变成二氧化铅，在另一块极板上，硫酸铅转变成二氧化铅，在另一

10、块极板上，硫酸铅转变成铅。蓄电池放电时，通过化学反应储转变成铅。蓄电池放电时，通过化学反应储存的电能被重新释放出来。存的电能被重新释放出来。 直流电直流电 对于公共供电网路，不使用直流。特定的电弧对于公共供电网路，不使用直流。特定的电弧焊接方法只能用直流进行焊接，直流对焊接而言是很焊接方法只能用直流进行焊接，直流对焊接而言是很重要的重要的 。交流电交流电 公共供电网络，几乎用交流电。生活用电，公共供电网络，几乎用交流电。生活用电，通常交流电压有效值为通常交流电压有效值为220V。三相交流电三相交流电 是由一组频率相同、振幅相等、相位互差是由一组频率相同、振幅相等、相位互差120的三个电动势组成

11、的供电系统。的三个电动势组成的供电系统。应用：应用：主要应用于电流消耗较大的电器设备的网路供电。所主要应用于电流消耗较大的电器设备的网路供电。所有的公共电网都是三相网路电流，它的电压通常为有的公共电网都是三相网路电流，它的电压通常为380V（在较大的企业中，三相网路电压也可达（在较大的企业中，三相网路电压也可达500V）电流种类电流种类弧焊电源的安全弧焊电源的安全 焊接电源的空载电压焊接电源的空载电压对人而言，很小的电流（对人而言，很小的电流（ 0.050.1A）就已经可能）就已经可能使心脏停止跳动而引起死亡。通常交流电比直流电使心脏停止跳动而引起死亡。通常交流电比直流电更危险。假如人体的内阻

12、为更危险。假如人体的内阻为2000欧姆，根据欧姆定欧姆，根据欧姆定律，当电压为律，当电压为100伏时，人体就可能流过伏时，人体就可能流过0.05安培。安培。1) 正常运行情况下指的是手工焊和半自动焊正常运行情况下指的是手工焊和半自动焊2) W-交流含量或谐波现象交流含量或谐波现象3) 存在较高触电危险的环境：存在较高触电危险的环境： 由导电墙组成的狭窄空间，由导电墙组成的狭窄空间，例如锅炉，在导电部件之间或附近的狭窄的范围里，在导电例如锅炉，在导电部件之间或附近的狭窄的范围里，在导电部件上活动受限制的情况下，以及在潮湿和炎热的空间里。部件上活动受限制的情况下，以及在潮湿和炎热的空间里。 项项

13、目目交交 流流直直 流流电弧稳定性电弧稳定性低低高高磁偏吹影响磁偏吹影响很小很小较大较大空载电压空载电压较高较高较低较低触电危险触电危险较大较大较小较小构造和维修构造和维修简单简单复杂复杂噪音噪音不大不大不一定不一定成本成本低低高高供电供电一般单相一般单相一般三相一般三相质量质量较轻较轻较重较重 视在功率视在功率S S 电路中总电压和电流有效值之间的乘电路中总电压和电流有效值之间的乘积定义为电路的视在功率。积定义为电路的视在功率。 有功功率有功功率P P 是是 S S 的一部分，它被转换成的一部分，它被转换成“非电非电”功率，被转换成热量（电弧）或者机械功（马达）功率，被转换成热量（电弧）或者

14、机械功（马达）的功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。的功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。 无功功率无功功率Q Q 理想电感元件虽然不消耗电能，但它与理想电感元件虽然不消耗电能，但它与电源之间不断进行能量互换电源之间不断进行能量互换; ;无功功率无功功率Q Q是建立电场是建立电场或磁场用的电功率，当电场或磁场的能量衰减时，或磁场用的电功率，当电场或磁场的能量衰减时，又把它提供回网路。又把它提供回网路。 功率因数功率因数coscos：有功功率与视在功率的比值。有功功率与视在功率的比值。 电弧电弧 既是一种气体导电现象，又是一种自持既是一种气体导电现象，又是一种自持放电现象。电弧中的带

15、电粒子主要是依靠电弧中放电现象。电弧中的带电粒子主要是依靠电弧中的气体介质的电离和电极的电子发射两个物理过的气体介质的电离和电极的电子发射两个物理过程而产生的。程而产生的。 把电能转化为热能，同时产生光辐射和响声把电能转化为热能，同时产生光辐射和响声）电弧的高热可以用于焊接，切割和炼钢等。）电弧的高热可以用于焊接，切割和炼钢等。）电弧的强光可用于照明。）电弧的强光可用于照明。）电弧声可以用于焊接过程的监控。）电弧声可以用于焊接过程的监控。 当弧焊电源输出端的两个极当弧焊电源输出端的两个极即电极和焊件短路时，表面局即电极和焊件短路时，表面局部突出部位首先接触，在接触部突出部位首先接触，在接触区域

16、有电流通过，金属熔化并区域有电流通过，金属熔化并形成小桥，拉开电极则小桥爆形成小桥，拉开电极则小桥爆断，使金属受热气化。当电极断，使金属受热气化。当电极与工件分离后，在极小的间隙与工件分离后，在极小的间隙中，中，在电源电压的作用下，形在电源电压的作用下，形成较大的电场强度成较大的电场强度，电子在电，电子在电场的作用下，自场的作用下，自“阴极逸出阴极逸出”，形成形成“电子发射电子发射”。由阴极发。由阴极发射出的电子，在电场的作用下射出的电子，在电场的作用下快速向阳极运动，快速向阳极运动，与中性气体与中性气体粒子相撞并使其电离，分离成粒子相撞并使其电离，分离成电子和正离子。电子被阳极吸电子和正离子

17、。电子被阳极吸收，而正离子向阴极运动，形收，而正离子向阴极运动，形成电弧放电过程。成电弧放电过程。 电离与热解离：电离与热解离：电弧是由两电极和其间的电弧是由两电极和其间的气体空间组成，电弧中的带电粒子主要依气体空间组成，电弧中的带电粒子主要依靠气体空间中气体的电离和电极的电子发靠气体空间中气体的电离和电极的电子发射产生。射产生。a a、电离、电离 在一定条件下，中性气体分子或在一定条件下，中性气体分子或原子分离为正离子和电子的现象称为电离。原子分离为正离子和电子的现象称为电离。 使中性气体粒子失去第一个电子所需要的使中性气体粒子失去第一个电子所需要的最低外加能量称为最低外加能量称为第一电离能

18、第一电离能, ,用符号用符号V V表表示则为电离电压。示则为电离电压。元素或元素或化合物化合物电离电压电离电压(V)元素或元素或化合物化合物电离电压电离电压(V) 元素或元素或化合物化合物电离电压电离电压(V)Ar15.7N14.5CO213.8H13.6N215.6NO9.5H215.4O13.5NO211He24.6O212.0OH13.8F17.5CO14.1H2O12.6 电离电压与气体物质的结构有关，电离电压与气体物质的结构有关，电离电电离电压高表示这种气体难于电离，导电困难。压高表示这种气体难于电离，导电困难。为了提高交流电弧燃烧的稳定性，在焊条为了提高交流电弧燃烧的稳定性，在焊条

19、药皮或焊剂中加入稳弧剂。稳弧剂主要是药皮或焊剂中加入稳弧剂。稳弧剂主要是由容易电离的钾、钠等碱金属组成。由容易电离的钾、钠等碱金属组成。 热解离热解离 在热作用下，气体质点具有很高的动能，在无规在热作用下，气体质点具有很高的动能，在无规则的相互碰撞中产生电离。则的相互碰撞中产生电离。 N2N+N H2H+H CO2CO+O 加入低电离物质（加入低电离物质（K），）， 当电极（阴极或阳极）表面受到外加能量作用当电极（阴极或阳极）表面受到外加能量作用时，电极中的电子可能冲破电极表面的约束而飞时，电极中的电子可能冲破电极表面的约束而飞到电弧空间，这种现象称为电子发射。到电弧空间，这种现象称为电子发射

20、。 电子发射的三种形式：电子发射的三种形式： 1）粒子碰撞发射粒子碰撞发射 2）热发射热发射 3）电场发射电场发射几种金属电子逸功：几种金属电子逸功： Fe Fe+ e-+4.8eVFe Fe+ e-+4.8eV Al Al+ e-+4.0eV Al Al+ e-+4.0eV Cu Cu+ e-+4.8eV Cu Cu+ e-+4.8eV 为提高电子发射能力和改善焊接工艺性能，为提高电子发射能力和改善焊接工艺性能，TIGTIG焊焊时在钨极中常加入时在钨极中常加入ThTh、CsCs等成份，可以提高钨极等成份，可以提高钨极的电流容量和改善引弧性能。的电流容量和改善引弧性能。阴极区阴极区 靠近阴极表

21、面的部分靠近阴极表面的部分电压降叫做阴极电压降电压降叫做阴极电压降阳极区阳极区 靠近阳极表面的部分靠近阳极表面的部分电压降叫阳极电压降电压降叫阳极电压降弧柱区弧柱区 阴、阳极区之间电压降叫做弧柱电压降。阴、阳极区之间电压降叫做弧柱电压降。A:阳极温度可达4000K:阴极温度可达3600L:弧柱区温度可达450020000L:电弧氩气与二氧化碳气体的工艺性能存在差异，如密度、热氩气与二氧化碳气体的工艺性能存在差异，如密度、热传导性和电弧特性。传导性和电弧特性。 COCO2 2气体在气体在2000K2000K左右开始分解，左右开始分解，伴随吸热反应，电弧发生冷却、伴随吸热反应，电弧发生冷却、收缩作

22、用（收缩作用（COCO2 2弧根面积小，电弧弧根面积小，电弧集中，是由于气体的物理性能所集中，是由于气体的物理性能所造成的）。造成的）。 由于由于COCO2 2焊时电弧的电场强度较大，焊时电弧的电场强度较大，必然造成电弧集中在熔滴的下部。必然造成电弧集中在熔滴的下部。 二氧化碳焊时电弧的电场强度为二氧化碳焊时电弧的电场强度为17.7V/cm17.7V/cm，而氩弧焊大约为，而氩弧焊大约为6V/cm6V/cm。1)1)电磁收缩力电磁收缩力 有利有利2)2)短路爆破力短路爆破力 有利有利3)3)细熔滴冲击力细熔滴冲击力 有利有利4)4)等离子流力等离子流力 有利有利5)5)斑点压力斑点压力 阻碍阻

23、碍6)6)表面张力表面张力 阻碍阻碍接线位置接线位置焊接位置焊接位置铁磁体对电弧影响铁磁体对电弧影响 氧氧乙炔火焰大多用作气焊热源。乙炔火焰大多用作气焊热源。 焊接部位所需要的热量与工件厚度和材料种类有关焊接部位所需要的热量与工件厚度和材料种类有关 所需各种不同的热量与焊炬种类和焊炬尺寸有关所需各种不同的热量与焊炬种类和焊炬尺寸有关 焊接火焰的作用焊接火焰的作用: :具有熔化连接面和焊接填充材料具有熔化连接面和焊接填充材料; ;能够保护焊接熔池。能够保护焊接熔池。焊接焊接 涂覆涂覆 切割切割 校型校型 材料改性材料改性 气焊气焊气体压力气体压力焊焊火焰钎焊火焰钎焊火焰硬钎火焰硬钎焊焊火焰软钎火

24、焰软钎焊焊 气体表面堆焊气体表面堆焊（同种材料及异种（同种材料及异种材料）材料）火焰钎焊堆覆火焰钎焊堆覆（硬钎焊及软钎焊）（硬钎焊及软钎焊）火焰喷涂火焰喷涂火焰爆炸喷涂火焰爆炸喷涂火焰磷化处理火焰磷化处理 火焰切割火焰切割火焰气刨火焰气刨火焰开坡口火焰开坡口火焰表面清火焰表面清理理氧熔剂切割氧熔剂切割火焰束技术火焰束技术火焰净化火焰净化 热成型热成型火焰火焰校正校正 火焰处理火焰处理（予热、后热）（予热、后热）火焰消除火焰消除应力应力火焰淬火火焰淬火 应用范围：应用范围： 所能焊接的材料为所能焊接的材料为: :非合金钢、低合金钢、有色非合金钢、低合金钢、有色金属，铸铁金属，铸铁 工件厚度一般为

25、工件厚度一般为6mm6mm以下。以下。 各种位置的连接焊，特别是管道安装、车体结构、各种位置的连接焊，特别是管道安装、车体结构、安装和维修、堆焊等。安装和维修、堆焊等。 乙炔（乙炔（C C2 2H H2 2）、丙烷（）、丙烷（C C3 3H H8 8即液化石油气）、即液化石油气）、甲烷甲烷（CHCH4 4即天然气）、即天然气）、氢气（氢气（H H2 2）、）、煤气（煤气（CO+HCO+H2 2）和汽）和汽油（油（C Cn nH H2n2n即烯烃即烯烃+ +芳香烃）等。芳香烃）等。 3131氧燃气焊氧燃气焊311311氧乙炔焊氧乙炔焊312312氧丙烷焊氧丙烷焊313313氢氧焊氢氧焊 3232

26、空气燃气焊空气燃气焊321321空气乙炔焊空气乙炔焊322322空气丙烷焊空气丙烷焊 3333氧乙炔喷焊（堆焊）氧乙炔喷焊（堆焊） 氧气瓶是贮存和运输气态氧气的一种高压容器。在氧气瓶是贮存和运输气态氧气的一种高压容器。在制氧机中制取的氧以制氧机中制取的氧以15Mpa15Mpa的压力灌入氧气瓶内。的压力灌入氧气瓶内。 我国的氧气瓶应符合国家我国的氧气瓶应符合国家气瓶安全监察规程气瓶安全监察规程的的要求。氧气的压力气瓶、管道和软管都以兰色作为要求。氧气的压力气瓶、管道和软管都以兰色作为标志。标志。 氧气是以气体状态和液体状态进行储存的。通常，氧气是以气体状态和液体状态进行储存的。通常，氧气以气态储

27、存在压力气瓶中。氧气以气态储存在压力气瓶中。 如果持续地需要大量的氧气，则氧气一般就以液如果持续地需要大量的氧气，则氧气一般就以液态形式盛装在绝热的容器中进行运输和储存。态形式盛装在绝热的容器中进行运输和储存。在在“低温气化器低温气化器”的蒸发装置中，液态氧气转化成的蒸发装置中，液态氧气转化成气态氧气。气态氧气。 1 1升液态氧大约可获得升液态氧大约可获得850850升气态氧。升气态氧。 乙炔气瓶是存储和运输乙炔用的压力容器，是采用乙炔气瓶是存储和运输乙炔用的压力容器，是采用优质碳素钢或低合金钢板焊接而成。乙炔是不稳定优质碳素钢或低合金钢板焊接而成。乙炔是不稳定的化合物，受压时会爆炸。因此不能

28、以高压压入普的化合物，受压时会爆炸。因此不能以高压压入普通钢瓶内，而必须利用通钢瓶内，而必须利用乙炔能溶解于丙酮乙炔能溶解于丙酮（CH3COCH3CH3COCH3）的特性，采用装有多孔填料的特殊钢的特性，采用装有多孔填料的特殊钢瓶，才能将乙炔压入钢瓶内。瓶，才能将乙炔压入钢瓶内。 乙炔气瓶、管道乙炔气瓶、管道是是按照按照EN1089EN1089的规定的规定都是黄色，我国为白色。都是黄色，我国为白色。 使用乙炔气瓶时不能放倒，避免丙酮流出。使用乙炔气瓶时不能放倒，避免丙酮流出。瓶体温瓶体温度不能超过度不能超过30304040，温度升高会降低丙酮对乙炔，温度升高会降低丙酮对乙炔的溶解度，而使瓶内乙

29、炔压力急剧升高，的溶解度，而使瓶内乙炔压力急剧升高，乙炔瓶使乙炔瓶使用时需全部打开，以避免漏气，瓶内气体严禁用完，用时需全部打开，以避免漏气，瓶内气体严禁用完，必须留有剩余压力。必须留有剩余压力。 焊剂是氧焊剂是氧乙炔焊时的助熔剂。乙炔焊时的助熔剂。 它的主要作用是：它的主要作用是：消除坡口、焊丝表面的油污和消除坡口、焊丝表面的油污和脏物的有害作用；与金属中的氧、硫化合，使金脏物的有害作用；与金属中的氧、硫化合，使金属还原，补充合金元素，起到合金化的作用等。属还原，补充合金元素，起到合金化的作用等。 焊剂主要用于：焊剂主要用于：铸铁、合金钢及各种有色金属的铸铁、合金钢及各种有色金属的气焊，低碳

30、钢气焊不使用焊剂。气焊，低碳钢气焊不使用焊剂。左焊法：左焊法：适用于厚度小于适用于厚度小于3mm的工件；焊丝可间断送进；焊枪摆动。的工件；焊丝可间断送进；焊枪摆动。右焊法：右焊法：适用于厚度大于适用于厚度大于3mm的工件；焊丝搅动；焊枪不摆动。的工件；焊丝搅动；焊枪不摆动。优点：优点： 容易观察熔池容易观察熔池容易易焊透容易易焊透能够实现对熔池大范围的保护能够实现对熔池大范围的保护焊道较窄焊道较窄用气量少用气量少材料材料乙炔过剩焰乙炔过剩焰中性焰中性焰氧气过剩焰氧气过剩焰铸铁铸铁+0-铜铜-+-黄铜黄铜-+铝铝+0-钢钢-+-铜与铜焊接时，可选用气焊、钨极氩弧焊、熔化极惰性气体保护焊铜与铜焊接

31、时，可选用气焊、钨极氩弧焊、熔化极惰性气体保护焊EN12536-2000EN12536-2000非合金钢和热强钢气焊焊丝标记非合金钢和热强钢气焊焊丝标记例：例：标记标记化学成分化学成分 %1）2）3）CSiMnPSMoNiCrOZ协商协商O0.03-0.120.02-0.200.35-0.650.0300.025O 0.03-0.200.05-0.250.50-1.200.0250.025O 0.05-0.150.05-0.250.95-1.250.0200.0200.35-0.80O 0.08-0.150.10-0.250.90-1.200.0200.0200.45-0.65O 0.10-0

32、.150.10-0.250.80-1.200.0200.0200.45-0.650.80-1.20O 0.03-0.100.10-0.250.40-0.700.0200.0200.90-1.202.00-2.201)如果未规定：如果未规定：Mo0.3%，Ni0.3%，Cr0.15%，Cu0.35%，V0.03%，铜含，铜含量小于量小于0.35%，包括镀铜层。，包括镀铜层。2)单值为最大值。单值为最大值。3)表中元素含量值应圆整到附录表中元素含量值应圆整到附录B和和ISO31-01:992中规定的有效数字位数。中规定的有效数字位数。 各种焊丝对气体熔化焊的适应程度反映在他们的性能各种焊丝对气体熔

33、化焊的适应程度反映在他们的性能上，即：上，即：流动性及渗透性（在焊接过程中）和在熔池流动性及渗透性（在焊接过程中）和在熔池中的气孔倾向。中的气孔倾向。 标记标记焊接性焊接性OO O O O O 流动性流动性高流动高流动性性低流动低流动性性粘性粘性渗透性渗透性大大小小无无气孔倾向气孔倾向有有有有无无 相对应所采用的焊丝焊接的焊接接头，对于所有焊接相对应所采用的焊丝焊接的焊接接头，对于所有焊接位置都可达到所焊材料的最低屈服强度和抗拉强度，位置都可达到所焊材料的最低屈服强度和抗拉强度，焊丝等级焊丝等级OO至至OO，用于单道焊接，用于单道焊接，OO至至OO用于多用于多道焊接；道焊接；火焰校正火焰校正

34、利用局部加热后再冷却的收缩变形校正原来变形的利用局部加热后再冷却的收缩变形校正原来变形的工艺方法；工艺方法； 要求材料有较高的塑性；要求材料有较高的塑性； 校正效果取决于火焰加热位置和火焰能率。校正效果取决于火焰加热位置和火焰能率。氧乙炔火焰氧乙炔火焰切割切割 属于火焰切割，切割过程中，金属材料处于燃烧状属于火焰切割，切割过程中，金属材料处于燃烧状态，火焰切割的材料其燃点都应低于熔点。态，火焰切割的材料其燃点都应低于熔点。钢材表面预处理钢材表面预处理 氧化皮、铁锈等。氧化皮、铁锈等。预热预热火焰喷涂火焰喷涂 板厚在板厚在3 3300mm300mm范围内的碳钢和低合金钢，切割质量范围内的碳钢和低

35、合金钢，切割质量最好的热切割方法是火焰切割最好的热切割方法是火焰切割 所要求的能量消耗最小所要求的能量消耗最小, ,较大部分热量是通过氧与所切较大部分热量是通过氧与所切割钢的放热反应产生的割钢的放热反应产生的 按物理物理过程分类按物理物理过程分类: :火焰燃烧切割、熔化切割火焰燃烧切割、熔化切割和升华切割。和升华切割。 按机械化程度分类按机械化程度分类: :手工、半机械化、全机械化手工、半机械化、全机械化和自动化切割。和自动化切割。 按能源的分类按能源的分类: :a)a)直角或斜角误差直角或斜角误差u u切割面最高点与最低点的切线切割面最高点与最低点的切线的理论垂直距离的理论垂直距离b)b)平

36、均粗糙度平均粗糙度Ry5Ry5 指割纹深度指割纹深度c)c)后拖量后拖量n n 切割方向上两个切槽点之间的间距切割方向上两个切槽点之间的间距d)d)边缘熔化度边缘熔化度r r切面上棱边一定形状的尺寸切面上棱边一定形状的尺寸e)e)垂直度垂直度实际切断面与被切割表面的垂线之间最大偏差实际切断面与被切割表面的垂线之间最大偏差说明说明:按按ISO 9013标准，标准，直角或斜角误差直角或斜角误差u为区域为区域2，表面粗糙度表面粗糙度RZ5为区域为区域3,工件尺寸偏差为工件尺寸偏差为1级级例例2:（用文字描述）（用文字描述） 说明说明:按按ISO 9013标准，直角或斜角误差标准，直角或斜角误差u为为

37、区域区域3，表面粗糙度表面粗糙度Rz5区域区域4 ，工件尺寸偏差为，工件尺寸偏差为2级。级。例例1 : ISO9013-231 1.20 1.20 切割面质量标记举例切割面质量标记举例 ISO9013 342 气体（压力、流量、混合比、纯度、类型和温度等）气体（压力、流量、混合比、纯度、类型和温度等） 割嘴（结构、寿命和切割角度等）割嘴（结构、寿命和切割角度等） 机械装置（机器结构、寿命和切割速度等）机械装置（机器结构、寿命和切割速度等） 被切割材料（化学成分、厚度和尺寸精度等）被切割材料（化学成分、厚度和尺寸精度等） 根据原理不同分：根据原理不同分： 非转移弧等离子切割非转移弧等离子切割 转

38、移弧等离子切割转移弧等离子切割 二次气体等离子切割二次气体等离子切割 水流束等离子弧切割水流束等离子弧切割 根据使用气体不同分：根据使用气体不同分： 空气等离子弧切割空气等离子弧切割 氧气等离子弧切割氧气等离子弧切割 氮气等离子弧切割氮气等离子弧切割 氩气氩气- -氢气等离子弧切割氢气等离子弧切割 水射流等离子弧切割水射流等离子弧切割 等离子是一种熔化切割方法。等离子是一种熔化切割方法。使用气体使用气体 氧气、空气、氮气和氩气氧气、空气、氮气和氩气应用：应用：氩气氩气+ +氢气氢气 高合金钢、有色金属（铝、钛、钼高合金钢、有色金属（铝、钛、钼等）等）氮气氮气 高合金钢、铝、钛、铜高合金钢、铝、

39、钛、铜氧气氧气 结构钢结构钢压缩空气压缩空气 结构钢、铬镍钢结构钢、铬镍钢氩气氩气+ +氮气氮气 铬镍钢铬镍钢氩气氩气+ +氮气氮气+ +氢气氢气 铬镍钢铬镍钢二氧化碳二氧化碳 高合金钢高合金钢氢气氢气（H2）氩气氩气（Ar）氮气氮气（N2）氧气氧气（O2）压缩压缩空气空气组合气体组合气体He Ne N2 H2气气体体特特性性 高导热性 小分子量，纯氢气密度小，不适合单独使用充当氩气的补充气体可以在高速度切割时得到高质量切割表面 高原子量，易吹出熔融物 低电离能量 低导热系数，低能量 纯氩气成本高，使用较少 导热性和分子量界于H2和Ar之间 附加Ar可以提高导热性和切割面质量 使用纯N2或混合

40、气体 切割面富N2导致焊接气孔的产生 氧化金属 减小熔融物粘性，易被吹出 小切割边缘和导角 较小的毛刺 使用纯O2或混合气体（N2O2） 便宜切割气体 改变表面张力和熔融物粘性 切割飞溅小，颗粒细小很高的切割速度情况下，切割面质量好，毛刺较小 切割面富N2导致焊接气孔的产生 与压缩空气相似，较少氧化氮（氧气不足） 1 1）激光火焰切割原理）激光火焰切割原理 利用激光热能将工件加热利用激光热能将工件加热至其燃点，再用活性气体至其燃点，再用活性气体( (如氧气、空气如氧气、空气) )使其燃使其燃烧，并排除燃烧物，形成割缝。其原理类似氧气烧，并排除燃烧物，形成割缝。其原理类似氧气切割，只是利用激光作

41、预热热源。切割，只是利用激光作预热热源。 主要用于切割钢、钛、铝等金属材料主要用于切割钢、钛、铝等金属材料2 2）激光熔化切割原理）激光熔化切割原理 利用激光加热工件使之熔利用激光加热工件使之熔化，然后喷吹非氧化性气体，排除熔融物质，形化，然后喷吹非氧化性气体，排除熔融物质，形成割缝。大多数金属材料的切割都属于这类切割。成割缝。大多数金属材料的切割都属于这类切割。3 3）激光升华切割原理）激光升华切割原理 当高功率密度的激光照射到当高功率密度的激光照射到材料表面时，材料在极短时间内被加热到气化点，材料表面时，材料在极短时间内被加热到气化点，并以气体或者为气体冲击以液态、固态微粒形式并以气体或者

42、为气体冲击以液态、固态微粒形式逸出，形成割缝。逸出，形成割缝。 材料的气化热很大，材料的气化热很大，多用于非金属材料切割多用于非金属材料切割1 1）切割质量高：）切割质量高： 激光是理想的光源，具有单色相关性的特点。激光是理想的光源，具有单色相关性的特点。 对于材料加工，优先采用对于材料加工，优先采用COCO2 2激光。激光束是通过激光。激光束是通过气体的电激发产生的。这里气体是指二氧化碳、气体的电激发产生的。这里气体是指二氧化碳、氮气和氦气的混合气体。激光通过凸透镜，使激氮气和氦气的混合气体。激光通过凸透镜，使激光束聚焦到工件的表面。光束聚焦到工件的表面。 COCO2 2激光的激光束的斑点直

43、径为激光的激光束的斑点直径为0.10.10.2mm0.2mm。2)2)切割效率高切割效率高10107 7W/cmW/cm2 2的能量密度能够使的能量密度能够使: : 激光火焰切割激光火焰切割的材料迅速达到的材料迅速达到燃烧温度，燃烧温度， 激光熔化切割激光熔化切割的材料迅速达到的材料迅速达到熔化温度，熔化温度， 激光升华切割激光升华切割的材料迅速达到的材料迅速达到蒸发温度。蒸发温度。 根据切割材料不同可使用：根据切割材料不同可使用：O O2 2、N N2 2、ArAr、HeHe或压缩空或压缩空气切割，使用气体能加快切割过程。气切割，使用气体能加快切割过程。 对于焊接和切割等材料加工，主要采用对

44、于焊接和切割等材料加工，主要采用CO2CO2激光，激光，而激光气是由而激光气是由45%CO245%CO2、13.5% N213.5% N2和和82% He82% He组成的混组成的混合气体。合气体。 激光可切割：激光可切割：金属材料金属材料/ /塑料塑料/ /木材和陶瓷材料木材和陶瓷材料2.1 2.1 工艺特点工艺特点1 1）设备简单，操作灵活方便，适应性强，可达性好；）设备简单，操作灵活方便，适应性强，可达性好；2) 2) 可焊金属广泛；可焊金属广泛；3) 3) 待焊接头装配要求较低；待焊接头装配要求较低；4) 4) 劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。 焊条

45、电弧焊时，电弧温度约在焊条电弧焊时，电弧温度约在60006000左右，左右，（熔化极气体保护焊接时，电弧温度约（熔化极气体保护焊接时，电弧温度约1000010000左右）左右） 焊条药皮受热作用产生气体与熔渣，保护焊条末端、焊条药皮受热作用产生气体与熔渣，保护焊条末端、过渡的熔滴；母材上的液态金属，过渡的熔滴；母材上的液态金属， 凝固的熔渣覆盖着焊缝金属，同样起保护作用。凝固的熔渣覆盖着焊缝金属，同样起保护作用。应用范围：应用范围： 适于全位置焊接，工件厚度大于适于全位置焊接，工件厚度大于3mm3mm 能焊的金属有：能焊的金属有：碳钢、低合金钢、高合金钢、不锈碳钢、低合金钢、高合金钢、不锈钢、

46、耐热钢的连接焊接及堆焊钢、耐热钢的连接焊接及堆焊 ; ; 可能须预热、后热或两者兼用的金属有：可能须预热、后热或两者兼用的金属有：铸铁、高铸铁、高强度钢、淬火钢等强度钢、淬火钢等 焊接钢材时，阴极温度约为焊接钢材时，阴极温度约为2400 2400 ，阳极温度约，阳极温度约为为2600 2600 ，正极（阳极）上，正极（阳极）上 产生的温度要比负产生的温度要比负极（阴极）温度高极（阴极）温度高200200500500。其原因是：其原因是： 在负极上射出的电子当它们脱离电极材料时，要在负极上射出的电子当它们脱离电极材料时，要消耗能量，电子以很高的速度射到正极上，将它消耗能量，电子以很高的速度射到正

47、极上，将它的动能传递给正极。的动能传递给正极。1)1)电弧是一种气态物质；电弧是一种气态物质；2)2)电弧的四周集中了磁场，受到磁作用的影响；电弧的四周集中了磁场，受到磁作用的影响；还受到化学作用的影响；还受到化学作用的影响；电弧在焊接电路中具电弧在焊接电路中具有阻值高、且不断变化的电阻有阻值高、且不断变化的电阻；3 3）电弧具有良好的导热性能；）电弧具有良好的导热性能；4 4）电弧能发射出红外线、可见光线和紫外线。）电弧能发射出红外线、可见光线和紫外线。5 5）当磁场单侧作用到电弧上时，会出现）当磁场单侧作用到电弧上时，会出现“磁偏磁偏吹吹”现象；现象；6 6）电弧能在焊接熔池上施加压力。）

48、电弧能在焊接熔池上施加压力。 按输出电流种类不同分（按输出电流种类不同分（ ISO 60974 ISO 60974 ） 弧焊变流器弧焊变流器 弧焊整流器弧焊整流器 直流直流 弧焊逆变器弧焊逆变器 弧焊变压器弧焊变压器 交流交流负极性负极性 交流交流 正极性正极性电流大小相同而极性不同时获得的焊缝熔深电流大小相同而极性不同时获得的焊缝熔深 酸性药皮和金红石型药皮酸性药皮和金红石型药皮负极性负极性（国内直流正接）（国内直流正接） 碱性和所有高合金钢焊条碱性和所有高合金钢焊条正极性正极性（国内直流反接）（国内直流反接） 焊条电弧焊时焊条电弧焊时, ,焊工很难保持弧长恒定。因此，应焊工很难保持弧长恒定

49、。因此，应选选用陡降外特性的弧焊电源，用陡降外特性的弧焊电源， 当焊接非平焊位置的焊接或装配间隙大小不均的接头当焊接非平焊位置的焊接或装配间隙大小不均的接头根部焊道时，宜采用具有较为缓降外特性的弧焊电源。根部焊道时，宜采用具有较为缓降外特性的弧焊电源。 如果为了提高引弧性能和电弧熔透能力，而须增加焊如果为了提高引弧性能和电弧熔透能力，而须增加焊接短路电流时，可以选用恒流加外拖的外特性的弧焊接短路电流时，可以选用恒流加外拖的外特性的弧焊电源。电源。 每一种电弧焊接方法均要求一种带特定的静特性曲线每一种电弧焊接方法均要求一种带特定的静特性曲线的电源，的电源，例：例：1 1）熔化极气体保护焊（）熔化

50、极气体保护焊（MSGMSG）恒压特性曲线恒压特性曲线 2 2）埋弧焊（）埋弧焊（UPUP） 下降和恒压特性曲线下降和恒压特性曲线 3 3）钨极惰性气体（）钨极惰性气体（WIGWIG）下降特性曲线下降特性曲线 容易控制熔池的尺寸，限制电弧电流的最大值。容易控制熔池的尺寸，限制电弧电流的最大值。 确保了电弧的稳定性。确保了电弧的稳定性。 电弧短路时不会产生过大电流。电弧短路时不会产生过大电流。 足够高的空载电压足够高的空载电压保证引弧保证引弧 良好的调节特性良好的调节特性稳定的电弧稳定的电弧 良好的动态特性良好的动态特性保证再引弧保证再引弧 足够的功率足够的功率保证操作。保证操作。工作环境工作环境

51、空载电压空载电压Uo空载电压数值空载电压数值1)较高触电危险性环境较高触电危险性环境d.C 113V峰值峰值a.C 68V 和和48V有效值有效值2)无较高触电危险性环境无较高触电危险性环境d.C 113V峰值峰值a.C 113V峰值和峰值和80V有效值有效值3)对操作者有防护的机械焊枪对操作者有防护的机械焊枪d.C 141V峰值峰值a.C 141V峰值和峰值和100V有效值有效值4)等离子切割等离子切割d.C 500V峰值峰值 焊接时须按焊件材质、厚度、坡口形式、焊接位焊接时须按焊件材质、厚度、坡口形式、焊接位置等选用不同的焊接工艺参数置等选用不同的焊接工艺参数弧焊电源的暂载率弧焊电源的暂载

52、率 额定暂载率额定暂载率 额定暂载率是表示焊接电源额定暂载率是表示焊接电源工作状态的参数。额定暂载率是额定焊接工作状态的参数。额定暂载率是额定焊接电流工作状态下允许的最大暂载率。电流工作状态下允许的最大暂载率。 接通时间接通时间=10min( ISO标准标准 ) 带有下降特性的焊条电弧焊电源，通常它的暂载带有下降特性的焊条电弧焊电源，通常它的暂载率规定为率规定为35%35%，60%60%和和100%ED100%ED。 暂载率暂载率100%和和60%时焊接电流与温度上升曲线的关系时焊接电流与温度上升曲线的关系根据根据ISO60974标准规定，具有陡降特性的焊条电弧焊设备，标准规定，具有陡降特性的

53、焊条电弧焊设备，其额定暂载率为其额定暂载率为60%。 暂载率（暂载率（EDED）%100psstttED暂载率暂载率 =负载时间负载时间/负载时间负载时间+空载时间空载时间 x 100% =负载时间负载时间/工作周期工作周期 x 100% ts = 电弧燃烧时间电弧燃烧时间 tp = 电弧熄灭时间电弧熄灭时间 ；ts+tp = 工作时间（标准值：工作时间（标准值：10min）额定焊接电流额定焊接电流: :按额定工作条件焊接时，能符合按额定工作条件焊接时，能符合标准规定而输出的电流。标准规定而输出的电流。 I IS S = I= ID D 注注:I:IS S 额定额定焊接电流焊接电流 I ID

54、D持续电流持续电流 ED1ED1额定暂载率额定暂载率 ED2ED2暂载率暂载率21EDED焊钳作用：焊钳作用： 夹持焊条、传导焊接电流。夹持焊条、传导焊接电流。对焊钳的要求：对焊钳的要求： 导电性能好、外壳应绝缘、重量轻、导电性能好、外壳应绝缘、重量轻、 装换焊条方便、夹持牢固和安全耐用等装换焊条方便、夹持牢固和安全耐用等提高电弧的导电性提高电弧的导电性 a a） 电弧引弧变易。电弧引弧变易。 b b） 提高焊接性能。提高焊接性能。造渣造渣 a a） 影响熔滴的大小影响熔滴的大小 b b） 可阻止有害气体的侵入（可阻止有害气体的侵入（ N 2N 2和和O2O2） c c） 决定焊缝的成型决定焊

55、缝的成型 d d） 防止焊缝快速冷却防止焊缝快速冷却造气造气 a a） 通过有机物通过有机物 b b） 通过碳酸盐（比如：通过碳酸盐（比如：CaCO3CaCO3）脱氧及合金化脱氧及合金化 焊条的焊接性能和焊缝的机械性能主要是通过药焊条的焊接性能和焊缝的机械性能主要是通过药皮成分来获得的。皮成分来获得的。形成渣壳物质（石英、液态材料）形成渣壳物质（石英、液态材料）造渣物质（二氧化锰、二氧化硅）造渣物质（二氧化锰、二氧化硅）造气物质（纤维素、造气物质（纤维素、CaCOCaCO3 3）稳弧剂（钾化合物、金红石）稳弧剂（钾化合物、金红石）渗合金剂（渗合金剂（CrO3,TiCrO3,Ti，SiSi，Ni

56、Ni粉等）粉等） 粘接剂（钾水玻璃、钠水玻璃）粘接剂（钾水玻璃、钠水玻璃）1)1)引弧容易，电弧稳定，金属飞溅少。引弧容易，电弧稳定，金属飞溅少。2)2)焊条熔化速度应均匀，并稍慢于焊条芯的熔化速度。焊条熔化速度应均匀，并稍慢于焊条芯的熔化速度。3)3)熔渣的黏度及流动性应适当熔渣的黏度及流动性应适当, ,凝固后脱渣性好。凝固后脱渣性好。4)4)焊条在焊接过程中应具有渗入合金和冶金的作用，焊条在焊接过程中应具有渗入合金和冶金的作用，以保证焊缝金属和焊接接头的力学性能及物理性能，以保证焊缝金属和焊接接头的力学性能及物理性能，并保证焊缝不产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。并保证焊缝不产生气孔、夹渣、裂纹

57、等缺陷。5)5)焊条应适合全位置焊接，药皮强度要高，不易脱落、焊条应适合全位置焊接，药皮强度要高，不易脱落、受潮，同心度好，焊接时放出的有害气体应尽量少。受潮，同心度好，焊接时放出的有害气体应尽量少。 1)1)焊接材料的力学性能和化学成分；焊接材料的力学性能和化学成分； 2)2)焊件的使用性能和工作条件；焊件的使用性能和工作条件； 3)3)焊件的结构特点和受力状态；焊件的结构特点和受力状态； 4)4)施工条件及设备；施工条件及设备；5)5)改善操作工艺性能；改善操作工艺性能； 6)6)合理的经济效益合理的经济效益 。 焊芯的加工；焊芯的加工； 药皮材料粉碎制粉；药皮材料粉碎制粉； 涂料的混合与

58、制备；涂料的混合与制备； 压涂；压涂； 干燥；干燥； 焊条质量检验等焊条质量检验等按照按照EN499EN499标准焊条比例系数：标准焊条比例系数： 薄药皮薄药皮 105125%105125% 中厚药皮中厚药皮 125 160%125 160% 厚药皮厚药皮 160%160% 按药皮类型分为：按药皮类型分为：酸性药皮（酸性药皮（A A）、碱性药皮）、碱性药皮（B B）、金红石药皮（）、金红石药皮（R R）、纤维素药皮（）、纤维素药皮（C C） 再烘干温度由药皮类型确定再烘干温度由药皮类型确定 1 1）酸性焊条取）酸性焊条取7070150150范围，最高范围，最高250250，烘焙，烘焙l ll.

59、5hl.5h；2 2）碱性焊条取）碱性焊条取300300400400范围，保温范围，保温l l2h2h。AA酸性酸性 焊条药皮中含有大量的铁氧化物，引起氧势偏高，和脱氧焊条药皮中含有大量的铁氧化物，引起氧势偏高，和脱氧剂（含铁剂（含铁- -锰）。对于厚药皮，酸性熔渣形成细熔滴过渡，产锰）。对于厚药皮，酸性熔渣形成细熔滴过渡，产生平滑焊缝。酸性药皮焊条只在定位焊接中使用，有局限性，生平滑焊缝。酸性药皮焊条只在定位焊接中使用，有局限性，并且比其他类型药皮焊条更易受影响，而导致硬化裂纹。并且比其他类型药皮焊条更易受影响，而导致硬化裂纹。BB碱性碱性 主要由大量碱土金属的碳酸盐组成，例如，碳酸钙（石灰

60、）主要由大量碱土金属的碳酸盐组成，例如，碳酸钙（石灰）和氟石。为了改善焊接性能，特殊情况下使用和氟石。为了改善焊接性能，特殊情况下使用ACAC进行焊接，进行焊接，需要附加非碱性成分（如，金红石和需要附加非碱性成分（如，金红石和/ /或石英）。或石英）。 碱性药皮有两大性能：碱性药皮有两大性能： a)a)焊缝金属的冲击功比较高，特别是在低温状态下；焊缝金属的冲击功比较高，特别是在低温状态下； b)b)比其他类型药皮更能抵抗裂纹的产生，其焊缝金属的高金比其他类型药皮更能抵抗裂纹的产生，其焊缝金属的高金属纯度可抗凝固裂纹，同时可减少冷裂纹的发生，在烘干状属纯度可抗凝固裂纹，同时可减少冷裂纹的发生，在