焊接的意义、应用和分类:焊接是用加热或加压,或加热又加压的方法,在使用或不使用填充金属的情况下,使两块金属连接在一起的一种加工工艺方法。 焊接是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术,随着科学技术的发展,焊接技术越来越受到各行各业的密切关注,广泛应用于机构、冶金、电力、锅炉和压力容器。建筑、桥梁、船舶、汽车、电子、航空航天、军工和军事装备等生产部门。 焊接的分类方法很多,若按焊接过程中金属所处的状态不同,可把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类,每一类又包括许多焊接方法。 熔焊是在焊接过程中,将焊件接头加热至融化状态而不加压力完成的焊接方法。如气焊、手工电弧焊等。
压焊是在焊接过程中,对焊件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。如电阻焊、摩擦焊等。 钎焊是在焊接过程中,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但低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,充填接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。如软钎焊(加热温度在450度以下?锡焊)硬钎焊(加热温度在450度以上?铜焊)。 其中手工电弧焊是目前应用*普遍的。
什么叫电弧?在两电极间的气体介质中强烈而持久的放电现象称之为电弧,电弧放电时,一方面产生高温,同时产生强光,手弧焊就是利用电弧产生的高温熔化焊条和焊件,使两块分离的金属熔合在一起,从而获得牢固的接头。 手弧焊是以焊条和焊件作为两个电极,被焊金属称为焊件或母材。焊接时因电弧的高温和吹力作用使焊件局部熔化。在被焊金属上形成一个椭圆形充满液体金属的凹坑,这个凹坑称为熔池。随着焊条的移动熔池冷却凝固后形成焊缝。焊缝表面覆盖的一层渣壳称为熔渣。焊条熔化末端到熔池表面的距离称为电弧长度。从焊件表面至熔池底部距离称为熔透深度。
焊剂在焊接过程中的作用? 在焊接中焊剂是保证焊接质量的主要因素,它有一下几点作用; (1) 焊剂熔化后浮在熔化金属表面,保护熔池,防止空气中有害气体的侵蚀。 (2) 焊剂具有脱氧与渗合金作用,与焊丝配合作用,使焊缝金属获得所需的化学成分和机械性能。 (3) 使焊缝成型良好。(4) 减缓熔化金属的冷却速度,减少气孔、夹渣等缺陷。 (5) 防止飞溅,减少损失,提高熔缚系数。
焊接位置 在平焊位置焊接时,可选择偏大的焊接电流。横、立、仰焊位置焊接时,焊接电流应比 平焊小10%~20%。角焊电流比平焊电流稍大些。焊道层次 通常焊接打底焊道时,特别是焊接单面焊双面成形时的焊道,使用的焊接电流要小,这 样才便于操作和保证背面焊道的质量;焊填充焊道时,为提高效率,通常使用较大的焊接电流;而 焊盖面焊道时,为防止咬边和获得较美观的焊缝,使用的电流稍小些。 另外,碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10%左右。不锈钢焊条比碳钢焊条选用电流小20%左右等。 总之,电流过大过小都易产生焊接缺陷。电流过大时,焊条易发红,使药皮变质,而且易造成咬边、弧坑等缺陷,同时还会使焊缝过热,促使晶粒粗大。 5、 电弧电压 手弧焊时,电弧电压是由焊工根据具体情况灵活掌握的,其原则一般保证焊缝具有合乎要 求的尺寸和外形,二是保证焊透。
电弧电压主要决定于弧长。电弧长,电弧电压高;反之,则低。在焊接过程中,一般希望弧长始终保持一致,而且尽可能用短弧焊接。所谓短弧是指弧长为焊条直径的0.5~1.0倍,超过这个限度即为短弧。 6、 焊接速度 在保证焊缝所要求的尺寸和质量的前提下,由焊工根据情况灵活掌握。速度过慢,热影响区 加宽,晶粒粗大,变形也大;速度过快同,易造成未焊透,未熔合,焊缝成形不良等缺陷。
焊接层数的选择 在厚板焊接时,必须采用多层焊或多层多道焊。多层焊的前一条焊道对后一条焊道起 预热作用,而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用(退火或缓冷),有利于提高焊缝金属的塑性和韧 性。每层焊道厚度不大于4mm~5mm. 第二节 电弧焊常见缺陷产生的原因及防止方法 一、焊缝表面尺寸不符合要求 焊缝表面高低不平、焊缝宽窄不齐、尺寸过大或过小、角焊缝单边以及焊脚尺寸不符合要求,均属于焊缝表面尺寸不符合要求。 1、 产生原因 焊件坡口角度不对,装配间隙不均匀,焊接速度不当或运条手法不正确,焊条和角度选择不 当或改变,加上焊接工艺选择不正确等都会造成该种缺陷。 2、 防止方法 选择适当的坡口角度和装配间隙;正确选择焊接工艺参数,特别是焊接电流值,采用恰当运 条手法和角度,以保证焊缝成形均匀一致。
二、焊接裂纹 在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下,焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙叫焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。 1、 热裂纹产生的原因与防止方法 焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹叫热裂纹。 (1) 产生原因 是由于熔池冷却结晶时,受到的拉应力作用,而凝固时,低熔点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。增大任何一方面的作用,都能促使形成热裂纹。 (2) 防止方法 ○ 1控制焊缝中的有害杂技的含量即碳、硫、磷的含量,减少熔池中低熔点共晶体的形成。○ 2预热:以降低冷却速度,改善应力状况。○3采用碱性焊条,因为碱性焊条的熔渣具有较强脱硫、脱磷的能力。○ 4控制焊缝形状,尽量避免得到深而窄的焊缝。○5采用收弧板,将弧坑引至焊件外面,即使发生弧坑裂纹,也不影响焊件本身。 2、 冷裂纹的产生原因及防止方法 焊接接头冷却到较低温度时(对钢来说在Ms温度以下或200℃~300℃), 产生的焊接裂纹叫冷裂纹。