电焊是利用焊条通过电弧高温融化金属部件需要连接的地方而实现的一种焊接操作。
其工作原理是:通过常用的220V或380V电压,通过电焊机里的变压器降低电压,增强电流,并使电能产生巨大的电弧热量融化焊条和钢铁,而焊条熔融使钢铁之间的融合性更高。电弧焊是应用*广泛的焊接方法,包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。因电弧焊使用电源,其产生的高温电弧容易引发火灾爆炸,危险I生较大。
电焊是材料连接加工中的一种经济、适用、技术先进的方法。用电焊几乎可实现任何两种金属材料,以及某些金属材料与非金属材料之间的焊接;可实现以小拼大,制成大型的、经济合理的结构;可以在结构的不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特点;电焊件具有气密性好、重量轻的特点;用电焊还可实现超薄、超细材料之间的焊接。
焊接方法:焊接方法根据焊接时加热和加压情况的不同,通常分熔焊、压焊和钎焊三类。熔焊是在焊接过程中将焊件接缝处金属加热到熔化状态,一般不加压力而完成焊接的方法。熔焊时,热源将焊件接缝处的金属和必要时添加的填充金属迅速熔化形成熔池,熔池随热源的移动而延伸,冷却后形成焊缝。利用电能的熔焊,根据电加热的方法不同,分为电弧焊、电渣焊、电子束焊和激光焊几种。熔焊的适用面很广,在各种焊接方法中用得*普遍,尤其是其中的电弧焊。
压焊是在加压条件下(加热或不加热)使焊件接缝连接在一起的焊接方法。在压焊过程中一般不加填充金属。压焊根据焊接机理的不同可分为电阻焊、高频焊、扩散焊、摩擦焊、超声波焊等。其中以电阻焊应用*广。多数压焊方法没有熔化过程,没有像熔焊那样有有益合金元素烧损和有害元素浸入焊缝的问题。但压焊的施焊条件苛刻,适用面较窄。钎焊是用熔点比焊件低的材料(钎料)熔化后粘连焊件,冷却后使焊件接缝连接在一起的焊接方法。
电焊操作是在面罩下观察和进行的。由于视野不清,工作条件较差,因此要保证焊接质量,不仅要有较为熟练的操作技术,还应高度集中注意力。焊接前,应把工件接头两侧20mm范围内的表面清理干净(如消除铁锈、油污、水分),并使焊条芯的端部金属外露,以便进行短路引弧。
引弧方法有敲击法和划擦法两种,其中划擦法比较容易掌握,适合初学者引弧操作。一、引弧(1)划擦法。先将焊条对准焊件.再将焊条像划火柴似的在焊件表面轻轻划擦,引燃电弧,然后迅速将焊条提起2~4mm,并使之稳定燃烧。(2)敲击法。将焊条末端对准焊件,然后手腕下弯,使焊条轻微碰一下焊件,再迅速将焊条提起2~4mm,引燃电弧后手腕放平,使电弧保持稳定燃烧。这种引弧方法不会使焊件表面划伤,又不受焊件表面大小、形状的限制,所以它是焊接过程中主要采用的引弧方法。但这种引弧方法操作不易掌握,需提高熟练程度。
改善焊接工艺性能:使电弧燃烧稳定,飞溅少,焊缝成型好,易脱渣等。 2、电焊条的分类 1)根据焊条药皮的性质不同,焊条可以分为酸性焊条和碱性焊条两大类。药皮中含有多量酸性氧化物(TiO2、SiO2 等)的焊条称为酸性焊条。药皮中含有多量碱性氧化物(CaO、Na2O等)的称为碱性焊条。酸性焊条能交直流两用,焊接工艺性能较好,但焊缝的力学性能,特别是冲击韧度较差,适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接,是应用*广的焊条。
碱性焊条脱硫、脱磷能力强,药皮有去氢作用。焊接接头含氢量很低,故又称为低氢型焊条。碱性焊条的焊缝具有良好的抗裂性和力学性能,但工艺性能较差,一般用直流电源施焊,主要用于重要结构(如锅炉、压力容器和合金结构钢等)的焊接。 2)按焊条的用途不同,焊条可分为结构钢焊条(钢焊条及低合金焊条)、不锈钢焊条、铸铁电焊条、耐热钢电焊条、低温电焊条、堆焊焊条、铜和铜合金、镍和镍合金、铝及铝合金焊条等,其中结构钢焊条应用*广。 3、碳钢焊条的编制 碳钢焊条的型号由字母“E”四位数字组成。字母“E”表示焊条;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的*小值,碳钢焊条分E43(熔敷金属抗拉强度≥420Mpa)和E50(熔敷金属抗拉强度≥490Mpa)两个系列;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、横焊),“2”表示焊条适用于平焊及平角焊,“4”表示焊条适用于向下立焊;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
焊工技术:正火 1. 定义 将钢材或加热到AC3或Acm以上30℃~50℃,保温适当的时间后,在静止的空气中冷却的热处理工 艺称为正火。 2. 目的 正火与退火的目的基本相同,但正火的冷却速度比退火稍快,故正火钢的组织较细,它的强度、 硬度比退火钢高。 正火主要用于普通结构零件,当力学性能要求不太高时可作为*终热处理。
三、淬火 1、 定义 将钢件加热到AC3或 AC1以上某一温度,保持一定时间,然后以适应速度冷却(达到或大于临 界冷却速度),以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 2、 目的 是把奥氏体化的钢件淬火成马氏体,从而提高钢的硬度、强度和耐磨性,更好地发挥钢材的 性能潜力。但淬火马氏体不是热处理要求的*终组织。因此在淬火后,必须配以适当的回火。淬火马氏体在不同的回火温度下,可以获得不同的力学性能,以满足各类工具或零件的使用要求。
四、回火 1、 定义 钢件淬火后再加热到AC1点以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺 称为回火。 2、 淬火处理所获得的淬火马氏体组织很硬、很脆,并存在大量的内应力,而易于突然开裂。因此,淬 火后必须经回火热处理才能使用。 3、 目的 ○1减少或消除工件淬火时产生的内应力,防止工件在使用过程中的变形和开裂;○2通过回火 提高钢的韧性,适当调整钢的强度和硬度,使工件达到所要求的力学性能,以满足各种工件的需要; ○3稳定组织,使工件在使用过程中不发生组织转变,从而保证工件的形状和尺寸不变,保证工件的精度。