特种焊接技术

。一、焊条电弧焊〔一〕、焊接电弧电弧是两带电导体之间长久而猛烈的气体放电现象。1．电弧的形成焊条与工件接触短路短路时，电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热，微小的气隙的电场强度很高。属蒸汽。提起焊条保持恰当距离结果：气隙间的气体快速电离，在撞击、激发和正负带电粒子复合中，其能量转换，发出光和热。2．电弧的构造与温度分布〔一般为焊条端面的白亮斑点〕、阳极区〔工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区〕和弧柱区〔为两电极间空气隙〕。3、电弧稳定燃烧的条件应有符合焊接电弧电特性要求的电源程度。程度后，为了维持必要的电场强度，保证电子的放射与带电粒子的运动能量，电压须不随电流增大而变化。做好清理工作，选用适宜药皮的焊条。防止偏吹。电极的极性性频繁交变，不存在极性问题，正接——焊件接电源正极，焊条接负极。一般焊接作业均承受正接法。业。〔二〕、焊条电弧焊的焊接过程焊接过程焊条电弧焊加热特点以及组织转变与性能变化的不均匀。加热速度快〔1500/秒〕，温度分布不均匀，可能消灭在热处理中不应消灭的组织和缺陷。热源是移动的，加热和冷却的区域不断变化。〔三〕、电弧焊的冶金特点反响区温度高，使合金元素猛烈蒸发和氧化烧损。孔和夹渣等缺陷。〔四〕、焊条1．焊条的组成手弧焊焊条由焊芯和药皮两局部组成。焊芯①作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电弧；②在焊接过程中不断熔化，并过渡到移动的熔池中，与熔化的母材共同结晶形成焊缝；焊条药皮①药皮的作用a〕对熔池造成有效的气渣联合保护；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。②药皮的组成a〕稳弧剂：主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物。造渣剂：形成熔渣掩盖在熔池外表，不让大气侵入熔池，且起冶金作用。c〕COH2d〕脱氧剂：主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等，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。焊条药皮的种类a〕酸性焊条——药皮中含有多量酸性氧化物，如SiO2、TiO2、Fe2O3等。CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO2．焊条的种类铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特别用途焊条。3．焊条的选用原则选择与母材化学成分一样或相近的焊条选择与母材等强度的焊条依据构造的使用条件选择焊条药皮的类型〔五〕、焊接接头的金属组织和性能的变化焊件上温度的变化与分布焊缝区金属经受有偿稳状态开头被加热大较高的温度，然后在渐渐冷却到常温这样一个热循环。焊接接头处的组织和性能的变化〔以低碳钢为例〕焊接接头的主要缺陷气孔防治措施：烘干焊条，认真清理焊件的带焊外表及四周区域；b〕承受适宜的焊接电流，正确操作。夹渣预防措施：a〕认真清理带焊外表；b〕多层焊时层间要彻底清渣；c〕减缓熔池的结晶速度。焊接裂纹热裂预防措施：减小构造刚度、焊前预热、减小合金化、选用抗裂性好的低氢型焊条等。冷裂预防措施：用低氢型焊条并烘干、去除焊件外表的油污和锈蚀；b〕焊前预热、焊后热处理。未焊透产生缘由：致。未溶合坡口不洁、焊条直径过大及操作不当等造成。咬边产生缘由：焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等所致。〔六〕、焊接变形焊接应力与变形的缘由焊接时局部加热是焊件产生焊接应力与变形的根本缘由。焊接变形的根本形式防止与减小焊接变形的工艺措施反变形法加余量法刚性夹持法选择合理的焊接工艺减小焊接应力的工艺措施选择合理的焊接挨次预热法二、埋弧自动焊成，因此又称为埋弧自动焊。〔一〕、埋弧自动焊的焊接过程〔二〕、埋弧自动焊的主要特点1、生产率高2、焊接质量高而且稳定3、节约焊接材料4、改善了劳动条件、适用于平焊长直焊缝和较大直径的环形焊缝。对于短焊缝、曲折焊缝、狭窄位置及薄板的焊接，不能发挥其特长。〔三〕、焊丝和焊剂〔四〕、埋弧自动焊的工艺特点1、焊前预备工作要求严格2、焊接熔深大3、承受引弧板和引出板4、承受焊剂垫或钢垫板5、承受导向装置五、等离子弧焊与切割〔一〕、等离子弧的概念1、一般焊接电弧为自由电弧，电弧区只有局部气体被电离，温度不够集中。2时，即消灭物质的第四态——等离子体。高温〔15000~30000K〕、高能量密度〔480千瓦/厘米2〕和等离子流高速运动〔最大可数倍与声速〕 3、等离子弧焊的三种压缩效应机械压缩效应压缩。热压缩效应柱中心通过，使弧柱中心电流密度急剧增加，电弧截面进一步减小，这是对电弧的其次次压缩。电磁收缩效应由于弧柱电流密度大大提高而伴生的电磁收缩力使电弧得到第三次压缩。3mm〔二〕、等离子弧焊的特点1、能量密度大，温度梯度大，热影响区小，可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。2、电弧稳定性好，焊接速度高，可用穿透式焊接，使焊缝一次双面成型，外表美观，生产率高。3、气流喷速高，机械冲刷力大，可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。〔0.2~30A〕焊接超薄板〔0.01~2mm〕，如膜盒、热电偶等。六、真空电子束焊真空电子束焊的特点1、在真空中进展焊接，焊缝纯洁、光滑，呈镜面，无氧化等缺陷。/2，能把焊件金属快速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快，热影响区微小，因此对接头性能影响小，接头根本无变形。七、激光焊激光焊的特点：、激光焊能量密度大，作用时间短，热影响区和变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。到的部位。3、激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料比较简洁，甚至能把金属与非金属焊在一起。八、电阻焊焊接的工艺方法。电阻焊的种类很多，常用的有点焊、缝焊和对焊三种。〔一〕、点焊方法。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，使焊接处形成熔核及塑性环。3、断点锻压，使熔核在压力连续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。〔二〕、缝焊电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。缝焊主要用于焊接焊缝较为规章、要求密封的构造，板厚一般在3mm以下。〔三〕、对焊对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。1、电阻对焊施加顶锻力完成焊接的方法，电阻对焊主要用于截面简洁、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。2、闪光对焊断电并快速施加顶锻力完成焊接的方法。闪光焊的接头质量比电阻焊好，焊缝力学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊外表。闪光对焊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0.01mm20230mm的金属棒和型材。九、摩擦焊种压焊方法。摩擦焊的特点：12、即可焊同种金属，更适合于异种金属的焊接。十、钎焊〔一〕、钎焊的种类依据钎料熔点不同，钎焊分为硬钎焊和软钎焊两种。1、硬钎焊硬钎料有铜基、银基、铝基等合金。钎剂常用鹏砂、硼酸、氟化物、氯化物等。加热方法有火焰加热、盐