焊-敦化职业教育中心课件

焊接工艺敦化市职业教育中心刘福岗焊接工艺敦化市职业教育中心用加热或加压力等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的方法。第一章焊接用加热或加压力等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的

焊接分类熔焊

这一类焊接方法的共同特点是,利用局部热源将焊件的接合处及填充金属材料(有时不用填充金属材料)熔化,不加压力而互相熔合,冷却凝固后而形成牢固的接头.电弧焊、电渣焊都属于这一类。压焊

这一类焊接方法的共同特点是，焊件不论加热与否均施加一定压力，使两结合面紧密接触产生结合作用，从而使两焊件连接在一起，接触焊与摩擦焊等都属于这一类.钎焊

钎焊与熔焊相似，却有着本质的区别，它是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点却低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。焊接分类熔焊

熔化焊：电弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等压力焊：电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等钎焊：软钎焊、硬钎焊焊接成形的分类熔化焊：压力焊：钎焊：焊接成形的分类焊接成形的特点●接头牢固、密封性好。●可化大为小、以小拼大。●可实现异种金属的连接。●重量轻、加工装配简单。●焊接结构不可拆卸。●

焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。焊接成形的特点●接头牢固、密封性好。●可化大为小、以小拼焊接技术1焊接工具与材料焊接技术1焊接工具与材料1锡焊工具与材料一、电烙铁典型电烙铁的结构1锡焊工具与材料一、电烙铁典型电烙铁的结构普通电烙铁普通电烙铁常寿命烙铁头电烙铁常寿命烙铁头电烙铁外热式电烙铁外热式电烙铁手动送锡电烙铁手动送锡电烙铁温控式电烙铁温控式电烙铁热风拔焊台热风拔焊台常用焊接工具常用焊接工具（1）烙铁头一般用紫铜制成，对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打磨。因为电镀层的目的就是保护烙铁头不易腐蚀。还有一种新型合金烙铁头，寿命较长，但需配专门的烙铁。一般用于固定产品的印制板焊接。常用烙铁头形状有以下几种（如图）二、烙铁头及修整镀锡（1）烙铁头一般用紫铜制成，对于有镀层的烙铁头，一二、部分样式烙铁头部分样式烙铁头（2）普通烙铁头的修整和镀锡烙铁头经使用一段时间后，会发生表面凹凸不平，而且氧化层严重，这种情况下需要修整。对焊接数字电路、计算机的工作来说，锉细，再修整。一般将烙铁头拿下来，夹到台钳上粗锉，修整为自己要求的形状，然后再用细锉修平，最后用细砂纸打磨光。（2）普通烙铁头的修整和镀锡对焊接数字电路、修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦；直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。注意：烙铁通电后一定要立刻蘸上松香，否则表面会生成难镀锡的氧化层。修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木三、焊料铅与锡熔形成合金（即铅锡焊料）后，具有一系列铅和锡不具备的优点：熔点低。各种不同成分的铅锡合金熔点均低于铅和锡的熔点，利于焊接。机械强度高，抗氧化。表面张力小，增大了液态流动性，有利于焊接时形成可靠接头。焊锡丝三、焊料铅与锡熔形成合金（即铅锡焊料）后，具

本章知识点一、焊接火焰种类二、气焊接头三、气焊工艺参数四、气焊方法§2-2气焊工艺本章知识点§2-2气焊工艺气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧所释放的热量作热源进行金属材料的焊接。目前应用最普通的是乙炔气和氧气混合燃烧，气焊设备如图4-9。

图4-9气焊设备焊-敦化职业教育中心课件

1、焊接火焰的种类：（1）中性焰。如图4-10a所示，焰心呈尖锥形，色蓝白而亮，轮廓清楚，外焰呈淡桔红色。（2）碳化焰。如图4-10b所示，焰心呈蓝白色，外周包着一层淡蓝色的火焰，轮廓不清楚，外焰呈桔红色，伴有黑烟。（3）氧化焰。如图4-10c所示，焰心呈淡蓝色，内焰已看不清了，焊接时会发出急剧的“嗖嗖”声。

图4-10焊接火焰的种类1、焊接火焰的种类：

2、气焊的接头形式：气焊的接头形式有卷边接头、对接接头、角接接头、T形接头、搭接接头、管子接头、法兰接头等，如图4-11所示。

图4-11气焊的接头形式2、气焊的接头形式：

3、焊接方向：（1）右向焊法。右向焊时，焊炬指向已完成的焊缝。焊接过程自左向右，焊炬在焊丝前面移动，如图4-12所示。（2）左向焊法。左向焊时，焊炬指向待焊部位，焊接过程自右向左，焊炬在焊丝后面移动，如图4-13所示。

图4-13左向焊法

图4-12右向焊法3、焊接方向：4、焊接位置：（1）平焊。如图4-14所示。焊接开始时，焊炬与焊件的角度可大些，随着焊接过程的进行，则焊炬与焊件的角度可减小些。焊丝与焊炬的夹角应保持在90°左右。4、焊接位置：（2）立焊。如图4-15所示。火焰能量较平焊小些。严格控制熔池温度，向上倾斜与焊件构成60°角，以借助火焰气流的吹力托住熔池，不使熔化金属下淌。（3）横焊。如图4-16所示。使用较小的火焰能量控制熔池的温度。（4）仰焊。如图4-17所示。使用较小的火焰能量，严格控制熔池温度和面积，利于熔化金属快速凝固。

图4-15立焊

图4-16横焊（2）立焊。如图4-15所示。火焰能量较平焊小些。严格5、气焊焊接技术应用举例：步骤1：用气焊修复钣金件时，应选用HO-06型焊炬配以3号焊嘴，使用直径为2～2.5mm的低碳钢焊丝，火焰调整为中性焰。步骤2：施焊前将裂纹变形的金属板复位、对齐。步骤3：焊接。①如果是通长裂纹，先将端部固定焊上一点。对裂纹的焊接遵循“由内向外”的原则，即从裂纹的止点起焊，逐渐将焊道引向裂纹的另一端。操作顺序、要领如图4-18所示。

图4-18汽车翼子板裂纹的焊接5、气焊焊接技术应用举例：②当裂纹较短时，可沿裂纹走向一次焊到边缘。当裂纹较长时，也应按50mm的间距先行定位焊接。步骤4：焊接过程中，如发现构件裂纹两侧的金属板件错位，应借助锤子、垫铁等工具将其敲平、理齐。步骤5：在一块较大金属板上焊接单一裂缝时，可以用湿布或湿棉纱等围住焊缝后再施工，防止氧—乙炔焊对周围金属产生热影响，步骤6：对强度和表面平整度要求都比较高的部位，可以采用图4-19所示的焊接方法。步骤7：焊接修补后于焊缝的内侧垫上垫铁，用平锤沿焊缝轻轻敲击一遍，以消除焊接造成的残余内应力。

图4-19对强度和表面平整度要求高的部位裂纹焊补的步骤②当裂纹较短时，可沿裂纹走向一次焊到边缘。当裂纹较长1、CO2气体保护焊焊接工艺参数：（见表4-1）

表4-1

CO2气体保护焊接工艺参数1、CO2气体保护焊焊接工艺参数：（见表4-1）

本章知识点一、引弧方法二、运条方向三、运条方法第三章手工电弧焊本章知识点第三章手工电弧焊钣金多由钢板或型钢构成，常用的焊接方法有二氧化碳保护焊、气焊、手工电弧焊等。焊接具有节省钢材、操作简单、密封性能好等优点。一、电弧焊工艺手工电弧焊是利用手工操纵焊条，利用电弧对焊件进行焊接的方法。随着电弧的移动，新的熔池不断产生，原熔池中熔化的金属不断冷却凝固形成焊缝，从而将焊件的两部分结合成一个整体。电弧焊机如图4-1。焊接特点钣金多由钢板或型钢构成，常用的焊接方法有二氧化碳保护

1、引弧方法:

（1）直击法:

直击法是将焊条垂直于焊件进行碰触，然后迅速将焊条提起并与焊件保持3～4mm左右的距离，即可产生电弧。这种引弧方法大多用在焊接处地方狭窄或焊件表面不允许有擦伤的情况下，如图4-2a所示。（2）划擦法:

将焊条在焊件上轻轻划擦一下（划擦长度约为20mm），然后与焊件保持3～4mm左右的距离，即可产生电弧，如图4-2b所示。

图4-2引弧方法1、引弧方法:

2、焊条运动方向：（1）直线形运条法：直线形运条法不做横向摆动，适用于板厚为3～5mm且不开坡口的对接平焊、多层焊的第一层和多层多道焊，如图4-3a所示。

（2）直线往复运条法：直线往复运条法是焊条末端沿焊缝纵向做来回直线摆动的运条方法，如图4-3b所示。（3）锯齿形运条法：锯齿形运条法是焊条末端做锯齿形连续摆动的前移运动，并在两边转折点处稍停片刻的运条方法，如图4-3c所示。（4）月牙形运条法：月牙形运条法是焊条末端做月牙形左右连续摆动的前移运动，并在两边转折点处稍停片刻的运条方法，如图4-3d所示。（5）三角形运条法：三角形运条法分为正三角形运条法和斜三角形运条法，如图4-3e所示。（6）环形运条法：环形运条法分为正环形运条法和斜环形运条法。如图4-3f所示。2、焊条运动方向：焊-敦化职业教育中心课件焊接材料的组成及作用焊-敦化职业教育中心课件焊接材料

是指能填充焊缝、对焊缝起保护作用和冶金处理作用的所有消耗材料。焊接材料是指能填充焊缝、对焊缝起保护作用和冶金处理焊条焊条1、焊芯作为电极传导电流，维持电弧燃烧。熔化后作为填充金属与母材形成焊缝。焊接钢用的焊芯材料有碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢三类。1、焊芯焊接钢用的焊芯材料有碳素结构钢、低合金结焊芯的牌号用“焊”表示，代号为“H”，后面的数字表示含碳量，其它合金元素则以该元素的化学元素符号排列在含碳量数字后面。质量不同的焊芯在最后标以一定符号加以区别：A表示高级优质钢，其S、P的质量分数不超过0.03％，E表示特级优质钢，其S、P的质量分数不超过0.025％。

焊芯的牌号用“焊”表示，代号为“H”，后面的数字焊芯的选择原则1、C元素2、Mn元素3、Si元素4、S、P元素5、其他元素焊芯的选择原则1、C元素

C:等强条件下越低越好，C含量高易引起气孔、飞溅、裂纹等。

Mn:用来脱O、S，合金化，含量在0.3-0.55%Si:生成SiO2，易形成夹杂，产生热裂，应加以限制，越少越好。

S、P：有害，应加以限制。

Ni、Cr：对冶金过程不会有太大的影响。焊-敦化职业教育中心课件2.药皮①作用机械保护（气、渣配合保护）冶金（脱氧、合金化）改善工艺性能（稳弧）②原材料稳弧剂：含低电离电位元素(K、Ca、Na盐类），如碳酸钾、水玻璃、大理石、长石造气剂：有机物、碳酸盐造渣剂：形成具有一定理化性能（流动性、粘度、表面张力、凝固温度、氧化性等)的熔渣，保护熔滴及熔池，改善成形2.药皮脱氧剂：亲和力比Fe大的金属及合金，如Mn-Fe、Ti-Fe、Si-Fe、Al等合金剂：铁合金或纯金属等粘结剂：水玻璃、钾、钠、铝酸钠等成形剂：便于压制，提高焊条表面质量，白泥、云母、钛白粉、糊精等③药皮原材料的种类矿物类铁合金化工产品：钛白粉、碳酸钾、水玻璃等有机物脱氧剂：亲和力比Fe大的金属及合金，如Mn-Fe、Ti-F药皮类型牌号型号药皮类型TiO2SiO2碳酸盐有机物Mn-FeJ421E4312钛型≥35%含有含有J422E4303钛钙型≥30%含有<20%含有J423E4301钛铁矿型≥30%含有含有含有J424E4320氧化铁型≥30%含有含有含有J425E4310纤维素型含有含有>15%含有J426E4315低氢型萤石>30%无钛铁J427E4316低氢型萤石无钛铁Z208EZC石墨型石墨等Z308EZNi石墨型石墨等L109盐基型氟化物等药皮类型牌号型号药皮类型TiO2SiO2碳酸盐有机物Mn-F一、焊条分类1.根据用途分结构钢焊条，钼和铬钼耐热钢焊条，低温钢焊条，不锈钢焊条，堆焊焊条，铸铁焊条，镍及镍合金焊条，铜及铜合金焊条，铝及铝合金焊条，特殊用途焊条等。2.按焊接熔渣的碱度分为酸性焊条、碱性焊条。3.按焊条药皮的类型分氧化钛型焊条、钛钙型焊条等。4.按药皮重量系数分厚皮焊条和薄皮焊条。一、焊条分类二、焊条的型号和牌号（一）焊条的型号①字母“E”表示焊条；②第一、二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值；③第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接（平、立、仰、横），“2”表示焊条适用于平焊及横角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；④第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。二、焊条的型号和牌号焊-敦化职业教育中心课件（二）焊条的牌号焊条牌号是焊条生产行业统一的焊条代。焊条牌号前的字母表示焊条类别，“×××”代表数字，前二位数字代表焊缝金属抗拉强度，末尾数字表示焊条的药皮类型和焊接电流种类如J422、J507等.（二）焊条的牌号焊-敦化职业教育中心课件部分常用碳钢焊条型号与牌号对应表部分常用碳钢焊条型号与牌号对应表三、焊条的选择

1、等强度原则选用与母材等强度的焊条。一般用于焊接低碳钢和低合金钢。2、同成分原则选用与母材化学成分相同或相近的焊条。一般用于焊接耐热钢、不锈钢等金属材料。3、抗裂纹原则选抗裂性好的碱性焊条，以免焊接和使用过程中接头产生裂纹。用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。4、抗气孔原则

受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过程中气体滞留焊缝中，形成气孔。5、低成本原则

满足使用要求前提下选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。

三、焊条的选择1、等强度原则酸性焊条和碱性焊条的选择碱性焊条焊缝金属力学性能好、抗裂性好.碱性焊条焊接工艺性差.碱性焊条对水油绣的敏感性碱性焊条有毒烟尘多焊条类型选定后，还要根据焊件厚度等条件，确定焊条标称直径。酸性焊条和碱性焊条的选择四、焊条的性能（一）焊条的工艺性能1.电弧的稳定性①直接影响焊接过程和焊接质量②影响因素电源工艺参数药皮含有物质低电离物质：云母、长石、钛白粉、大理石、水玻璃等反电离物质：CaF2

2.焊缝成形①要求：表面光滑、纹细密、过渡圆滑、无咬边、余高合要求②影响因素：熔渣熔点和粘度、表面张力等四、焊条的性能3.全位置焊接性①提高电弧和气体吹力,使溶滴顺利过渡到熔池,阻止下流②提高熔渣表面张力③提高熔渣熔点,降低凝固时间4.飞溅①需要清理②产生飞溅的原因：水分多,渣粘度大③一般钛钙型焊条飞溅较小,低氢型焊条飞溅较大5.脱渣性（多层焊时尤为重要）①熔渣与金属线胀系数的差异（钛型最大,低氢型最小）②熔渣的氧化性③熔渣的松脆性3.全位置焊接性6.焊条熔化速度一般用熔敷系数（αH）来表示

纤维素型焊条αH较低7.药皮发红降低措施：提高熔化系数，降低电阻热8.焊条发尘率可溶性氟化物（KF、NaF）、MnO可致毒6.焊条熔化速度搭接角接平头对接X形对接U形对接T形接V形对接（1）接头形式搭接角接平头对接X形对接U形对接T形接V形对接（1）接头（2）焊缝空间位置平焊立焊横焊仰焊（2）焊缝空间位置平焊立焊横焊仰焊焊条的冶金性能（二）焊条的冶金性能焊条对焊缝金属的净化和合金化作用。焊条的冶金性能（二）焊条的冶金性能钛铁矿-氧化铁型

1.渣系

TiO2-MnO-SiO2

碱度1.06~1.30Fe2O3-SiO2-MnO碱度1.02~1.42.典型配方钛铁矿、钛白粉

造渣：钛铁矿（TiO2）+Si酸盐造气：碳酸盐、有机物脱氧：Mn-Fe3.冶金反应氧化反应（置换、扩散）脱氧反应强烈（合金过渡系数下降）脱S、P困难，对热裂、冷裂敏感

[H]较低

4.工艺性能一般钛铁矿-氧化铁型纤维型焊条1.气保护焊条，辅助渣保护①造气：木粉+碳酸盐②造渣：钛铁矿2.渣氧化性较大①目的：为避氢危害（H+OOH）②脱氧：Mn-Fe③合金化：Mo-Fe3.特点产气量大，穿透力大，用于打底或切割

纤维型焊条低氢型焊条

1.渣系：CaO-SiO2-CaF2，碱度：1.6~1.82.典型配方：大理石、石英砂、萤石

①造渣：萤石②造气：大理石

③脱氧：Ti-Fe3.冶金反应

①脱氧反应：

2CO2+Si=SiO2+2CO

CaO+SiO2=CaO·SiO2

2CO2+Ti=TiO2+2CO

CaO+TiO2=CaO·TiO2

低氢型焊条②脱氢反应利用萤石脱氢CaF2+2H=Ca+2HFCaF2+H2O=CaO+2HF

萤石与石英联合脱氢：2CaF2+3SiO2=SiF4+2CaSiO3SiF4+3H=SiF+3HF

萤石与水玻璃作用脱氢Na2O·nSiO2+H2O=2NaOH+nSiO22NaOH+CaF2=Ca(OH)2+2NaF2NaF+H2O+CO2=Na2CO3+2HF

焊接焊缝塑性好，但对进入熔池的H及氧化物敏感，故要求严格清理，严格烘干②脱氢反应

④脱硫反应提高碱度有利于脱S⑤脱磷反应⑥合金化：Mn、Si向焊缝中的过渡⑦焊接烟尘（危害最大的是NaF、KF）4.工艺性（工艺性不太好）

④脱硫反应63熔化极气体保护电弧焊一.氩弧焊利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法。熔化极氩弧焊不熔化极氩弧焊

熔化极气体保护电弧焊一.氩弧焊利用氩气作为保护性介质的电①生产率高（是手弧焊的1~3倍）。②成本低（是手弧焊的40%）。③焊接热影响区和变形小。④可进行全位置焊接。⑤氧化、飞溅严重，气孔倾向大，焊缝成形差。

CO2气体保护焊的特点①生产率高（是手弧焊的1~3倍）。②成本低（是手弧焊的4氩弧焊的特点机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良。电弧燃烧稳定，飞溅小。焊接热影响区和变形小。可进行全位置焊接。氩气昂贵，设备造价高。氩弧焊的特点机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良。电弧应用：适用所有金属材料的焊接。适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。应用：适用所有金属材料的焊接。适用于易氧化的有色金属及合金钢以CO2气体作为保护性介质的电弧焊方法。二.CO2气体保护焊CO2气体保护焊以CO2气体作为保护性介质的电弧焊方法。二.CO2气体保

气体保护焊用钢丝的国家标准一：焊用钢丝分类及代号：按表面状态分为镀铜和未镀铜，镀铜代号为DT。按交货状态分为捆状和缠轴，捆状代号为KZ，缠轴代号为CZ。二：尺寸、外形、重量1尺寸及允许偏差：气体保护焊用钢丝的国家标准一：焊用钢丝分类及

尺寸及允许偏差

GB/T14958—94

表1mm

公称直径允许偏差普通精度较高精度

0.6

+0.01-0.05

+0.01-0.03

0.81.01.2

+0.01-0.09

+0.01-0.04

1.62.02.2

+0.01-0.09

+0.01-0.06尺寸及允许偏差

外形及重量2外形:

捆状钢丝应规整，不得散乱或呈“∞”形状。缠轴钢丝应紧密的缠绕在钢丝轴上，尾端应明显，易拆解。3重量：捆状钢丝内径和每捆钢丝重量应符合下表规定：外形及重量2外形:每捆钢丝内径、重量规定

公称直径，mm钢丝捆（盘）内径不小于，mm每捆（盘）钢丝重量不小于，kg

0.60.8

250

4

1.01.22.0

300

10

2.02.2

300

15每捆钢丝内径、重量规定技术要求

1制造钢丝用盘条应符合GB3429规定

2钢丝的牌号及化学成分应符合下表规定

GB/T14958—94表3序号

牌号

化学成分%

C

Mn

Si

P

S

Cr

Ni

Cu

Mo

V1H08MnSi≤0.011.20~1.500.40~0.70≤0.035≤0.035≤0.20≤0.30≤0.202H08Mn2Si≤0.011.70~2.100.65~0.95≤0.035≤0.035≤0.20≤0.30≤0.203H08Mn2SiA≤0.011.80~2.100.65~0.95≤0.030≤0.030≤0.20≤0.30≤0.204H11MnSi0.07~0.151.00~1.500.65~0.95≤0.025≤0.035≤0.15≤0.15≤0.055H11Mn2SiA0.07~0.150.07~0.150.85~1.15≤0.025≤0.025≤0.15≤0.15≤0.05技术要求1制造钢丝名词解释：松弛直径、翘起距标准参见GB/T14958-94

松弛直径与翘起距松弛直径—从钢丝轴上截取最外圈足够长的钢丝，无约束力地方在光滑平面上呈自燃圈后，通过圈心到圈周围之间距离的两倍。翘起距—从钢丝轴上截取最外圈足够长的钢丝，无约束力地方在光滑平面上呈自燃圈后，钢丝上任何一点到光滑平面的距离。名词解释：松弛直径、翘起距松弛直径与

试验方法实验项目、试验方法、取样部位、取样数量、应符合下表规定：

GB/T14958—94

表6

序号

实验项目

试验方法

取样部位

取样数量

1化学成分

GB223

GB2223%不少于2（盘、轴）

2表面肉眼检查任一部位逐盘（捆）

3尺寸用相应精度的量具测量任一部位逐盘（捆）

4松弛直径用相应精度的量具测量按定义3%不少于2轴

5翘起距用相应精度的量具测量按定义3%不少于2轴

6熔敷金属冲击试验

GB2650附录B按6.5条

7熔敷金属抗拉实验

GB2652附录B按6.5条试验方法实验项目、试验方法、钢丝验收、包装、运输、贮存、标志及质量证明书钢丝的验收规则应符合GB2103的有关规定。包装运输储存：

1、