《焊接方法及设备》课件

焊接方法及设备焊接是一种广泛应用于金属制造业的工艺,可快速、高效地连接金属部件。本章将详细介绍不同的焊接方法及所需的焊接设备,帮助您了解焊接行业的前沿技术。课程大纲主要内容本课程将全面介绍焊接的基本知识和技术,包括焊接概述、常见焊接方法、焊接设备、焊接材料以及焊接质量控制等方面。学习目标通过本课程的学习,学生将掌握焊接的基本原理和操作技能,了解焊接在工业生产中的重要性及应用。实践训练课程将安排焊接实践操作,帮助学生将理论知识应用到实际工作中,培养动手能力。考核要求本课程将通过理论考试和技能考核相结合的方式进行评估,确保学生掌握焊接的基本知识和操作技能。焊接概述焊接概念焊接是将金属或非金属通过加热、压力或两者的结合,使其表面发生冶金结合的工艺过程。它广泛应用于各种制造领域,是现代工业不可或缺的重要工艺。焊接特点连接牢固、无缝隙可实现复杂形状结构生产效率高、自动化程度高可大大减少零件数量广泛应用领域焊接广泛应用于机械制造、建筑、交通运输、船舶制造、航天航空等领域,是现代工业必不可少的关键技术。焊接的定义和特点焊接的定义焊接是利用热量将两块或多块金属永久性结合的过程,可形成金属连接。焊接的特点焊接连接可提供极高的强度和刚度,并能形成无缝、密封的结构。焊接过程焊接过程中会通过加热熔化金属,并在冷却过程中形成牢固可靠的连接。焊接应用领域工业制造焊接广泛应用于各类工业制造,如汽车、航空、能源、机械等领域的各种金属零部件和结构的连接。基建工程焊接在建筑、桥梁、管道、船舶等基础设施建设中发挥重要作用,实现了金属材料的高效牢固连接。修缮维护焊接在机械设备、家具等产品的维修、改造和再制造中得到广泛应用,发挥了不可替代的作用。艺术创作焊接技术也应用于各类艺术创作,如金属雕塑、艺术装置等领域,带来了无限可能。焊接工艺分类1熔化焊接通过加热金属到熔点并使其凝固的方式实现的焊接工艺。包括电弧焊、气体焊、电子束焊等。2压力焊接通过对接合面施加压力而达成焊接的工艺。包括点焊、缝焊、阻力焊等。3固相焊接在不熔化的情况下,利用原子扩散作用在固相状态下进行的焊接。包括爆炸焊、擦焊等。4焊接热处理在焊接过程中或之后进行的加热和冷却处理,以改善焊接件的性能。熔化焊接熔化原理熔化焊接利用热量使金属材料部分或全部熔融连接的方法。焊接时母材和填充材料在高温下融化并相互融合,形成固定的金属连接。常见方法熔化焊接包括电弧焊、气体焊、等离子焊等多种形式,广泛应用于钢结构、管道、汽车制造等领域。特点优势熔化焊接具有连接牢固、重复性强、生产效率高等特点,是最常见和最经济实用的金属连接方法之一。应用场景熔化焊接适用于各种厚度的金属板材和管材的连接,在工程建筑、机械制造等领域广泛使用。气体保护焊原理气体保护焊中,焊接过程中使用惰性气体或活性气体对焊接区域进行保护,防止氧化和污染,确保焊缝质量。优势气体保护焊能有效降低焊接变形,产生美观均匀的焊缝,广泛应用于航空航天、汽车制造等行业。种类常见的气体保护焊包括氩弧焊、二氧化碳焊和混合气体保护焊等方法,根据工艺需求选择不同的气体。电弧焊1原理电弧焊通过在工件和焊机之间产生高温电弧,使金属熔融并凝固以实现焊接。2特点电弧焊焊接速度快、熔深深、焊缝成型好、生产效率高,广泛应用于各行各业。3种类主要包括手工电弧焊、自动化电弧焊和半自动电弧焊等。4应用电弧焊适用于各种金属的对接、搭接焊接,在船舶、管道、钢结构等领域广泛使用。焊接设备概述焊接设备是焊接过程中必不可少的重要设备,包括焊机、供给设备、定位装置等。焊机是焊接设备的核心部件,其质量和性能直接影响焊接质量。焊机分为电弧焊机、电阻焊机、气体保护焊机等多种类型,每种焊机都有其特点和适用范围。选择合适的焊机是保证焊接质量的关键。电源设备电源装置焊接过程中需要稳定可靠的电源供给,以保证焊接电流的恒定性和焊接质量。电源装置是焊机的核心部件之一。变压器变压器将交流电压降低至适合焊接的电压,确保焊机输出电流的稳定性。不同焊接方法需要的电压也不尽相同。整流电路整流电路将交流电转换为直流电,为焊机提供稳定的直流电源,满足焊机的工作需求。焊机种类及特点逆变式焊机采用先进的逆变电源技术,体积小、重量轻、效率高、功率密度大,是目前应用最广泛的焊机类型。TIG焊机利用非消耗式钨电极产生高温电弧,可焊接不锈钢、铝合金等难焊材料,适用于精细焊接。MIG/MAG焊机利用消耗式焊丝产生稳定的电弧,焊接速度快,适合焊接钢、铝等材料,广泛应用于工业生产。电弧焊机利用碳素钢焊条产生电弧,可焊接各种碳钢、合金钢,应用范围广泛且经济实用。焊接辅助设备焊机控制面板焊机控制面板用于设置焊接电流、电压、焊接速度等参数,确保焊接过程中的稳定性和可靠性。焊接位置定位器焊接位置定位器可以精确地确定焊接部位,提高焊接效率和焊缝质量。焊接夹具焊接夹具用于固定工件,确保焊接过程中工件位置的稳定性,提高焊接质量。焊烟吸尘系统焊烟吸尘系统可以有效吸取焊接过程产生的有害烟尘,保护操作人员的健康。焊材焊条焊条是最常见的焊材,具有多种材质和形状,可用于不同焊接工艺。焊条内部填充焊剂,具有良好的熔融性和成形性。焊丝自动或半自动焊工艺使用焊丝作为主要的焊材。焊丝具有良好的连续供给性,可以提高焊接效率。焊剂焊剂可以清洁和保护焊缝,还可以调节焊接过程中的金属流动性。它起到助焊的作用,是焊接过程中的重要辅料。焊剂1成分与功能焊剂主要包含钠、钾、硅等成分。可保护焊缝、清洁表面、稳定焊池等。2种类及特点焊剂可分为酸性、碱性和中性三大类,各有不同的焊接性能。3选用注意事项需根据焊接材料、工艺和环境等因素综合考虑,选用适合的焊剂类型。4安全使用焊剂可能产生有害烟雾,需采取通风等措施,保护操作人员健康。焊条种类丰富焊条有多种牌号和规格,可用于不同材质和焊接工艺,满足各种生产需求。提高焊接质量选用合适的焊条可以提高焊缝的强度、韧性和耐腐蚀性,确保焊接质量。易于操作焊条使用方便,不需要复杂的设备,适合各类工厂及工地使用。焊丝种类多样焊丝主要包括不锈钢焊丝、碳钢焊丝和铝焊丝等,具有不同的化学成分和力学性能。规格尺寸焊丝有多种直径规格,从0.8mm到6.4mm不等,满足不同厚度的工件焊接需求。质量特点优质焊丝具有高强度、抗冲击性好、熔滴转移平稳等特点,确保焊缝质量。表面处理焊丝表面可能会进行磷化或镀铜等处理,提高焊接过程中的导电性和熔化性。焊接安全注意事项在焊接过程中,需要注意多个安全隐患,采取有效的预防措施,以确保工人的人身安全和设备的正常运行。主要包括个人防护、环境管理和焊接烟尘治理等方面。操作人员防护个人防护设备佩戴焊接手套、防护服、护目镜等,保护身体免受焊接热量、光线和飞溅物的伤害。良好通风确保焊接环境通风良好,减少吸入有害焊接烟尘和气体。降低噪音佩戴隔音耳罩,防止长时间接触焊机噪音对听力的损害。急救器材配备急救箱,及时处理可能发生的烧伤、电击等意外事故。焊接环境管理合理布局合理规划焊接车间布局,合理放置设备和工位,确保良好的工作环境。优化通风在焊接车间安装高效的通风系统,及时排出焊接烟尘,确保清洁空气。良好照明配备合适的照明设备,确保焊接工位照度达标,营造舒适的工作环境。焊接烟尘治理抽风系统在焊接过程中设置高效的抽风系统,及时捕捉和吸收焊接烟尘,阻止其扩散到工作环境。过滤处理采用滤芯过滤、静电除尘等技术,对捕获的焊接烟尘进行深度净化处理。监测管控定期监测焊接车间空气质量,采取针对性的治理措施,确保作业环境符合安全卫生标准。焊接质量控制焊接质量控制涉及各个阶段,从原材料选择、工艺参数设定到成品检验,确保每个环节达到标准,以获得理想的焊接质量。焊缝外观检查视觉检查首先通过肉眼对焊缝外观进行检查,观察焊缝表面是否光滑均匀,无裂纹、气孔等缺陷。尺寸检查使用游标卡尺等工具测量焊缝的宽度、高度和成形情况,确保符合设计要求。颜色检查观察焊缝的颜色是否均匀,无明显色差,这可以反映出焊接过程是否稳定。表面质量细致检查焊缝表面是否有细微裂纹、气孔等缺陷,以确保焊接质量。机械测试1拉伸试验通过拉伸试验可以测量材料的抗拉强度、延伸率等力学性能参数。2弯曲试验弯曲试验可以检测材料的塑性、韧性等特性,评估焊接接头的强度。3硬度试验利用硬度试验可以评估焊缝及热影响区的硬度变化,判断焊接质量。4冲击试验冲击试验能够测定材料的抗冲击韧性,了解材料在低温环境下的性能。X射线检测原理X射线通过焊接工件时会受到不同程度的吸收和衍射,从而反映焊缝内部缺陷的状况。优势X射线检测可以无损检测焊缝内部微小缺陷,精确度高,适用于各种焊接工艺。应用广泛应用于压力容器、核电设备、航空航天等高要求的焊接工件检测中。超声波检测原理超声波检测利用高频声波的反射原理进行无损检测。声波在被检测物件内传播并被缺陷等反射，分析反射信号可以判断缺陷的位置和尺寸。优势超声波检测无需破坏被检测物品结构，能够快速扫描大面积并发现内部缺陷。相比其他方法,成本较低并且可以自动化操作。应用超声波广泛应用于焊缝、铸件、管道等工业领域的质量检测。能够检测金属、陶瓷和复合材料内部缺陷,是焊接质量控制的重要手段之一。磁粉检测基本原理通过强磁场作用在焊缝表面,使其吸附磁性粉末,从而显示出焊缝缺陷的检测方法。检测优势可以检测小型内部缺陷,检查准确度高,操作简单,适用于各种形状的焊缝检测。检测局限只能检查表面及近表层缺陷,不能检查内部缺陷,且需要对工件表面进行清理处理。渗透检测1原理渗透检测利用液体渗透剂渗入缺陷部位,经过显示剂染色,在紫外线照射下呈现明显的荧光,从而检测出焊缝缺陷。2优点可以检测到肉眼难以观察到的细小裂纹和微孔,适用于多种材料,操作简单,成本低。3应用广泛应用于焊接、铸件、锻件等制造过程中的质量检查。4注意事项需要针对不同材料和缺陷选择合适的渗透剂和显示剂,确保检测效果。焊接工艺选择工艺比较根据焊接材料、强度要求、工件尺寸等因素,比较不同焊接工艺的优缺点,选择合适的焊接方法。自动化焊接对于大批量生产,可考虑采用自动化焊接设备提高效率,确保焊接质量一致性。标准规范遵循相关焊接标准和规范,选择适合的焊接工艺参数,保证焊接质量。焊缝设计及加工1焊缝形状设计焊缝形状的设计要考虑工件尺寸、负载情况、焊接方法等因素,以确保焊缝强度和外观符合要求。2焊缝尺寸选择焊缝尺寸的确定需要根据工件承受的应力、焊接工艺以及实际加工条件等进行综合考虑。3焊缝加工工艺焊缝的加工工艺包括划线、切割、坡口加工、焊前清理等,需要严格控制以确保焊接质量。4焊后处理焊接完成后还需要进行焊缝修整、抛光等处理,以提高焊缝的外观和使用性能。焊接规范及标准焊接标准针对不同行业和应用制定了严