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。
气焊设备的型号、规格和构造 (1) 乙炔发生器 是利用电石和水的相互作用,来制取乙炔的设备。 按制取的压力不同,可分为:低压式(以下)和中压式(0.045Mpa~ 0.15Mpa)两种。 (2) 氧气瓶 它是一种储存和运输氧气的高压容器。由瓶体、瓶箍、瓶阀、防震圈、瓶帽及底座等构成。 气瓶规格是:瓶体外径为¢219,瓶体高度为137020mm、容积为40L、工作压力为15Mpa。能贮存常压下6M3 氧气。氧气瓶应直立应用,若卧放时应使减压器处于*高位置。 (3) 乙炔瓶(又称溶解乙炔瓶) 常用溶解乙炔瓶规格为:瓶体外径为¢250,容积为40L,充满后为13.2Kg~14.3Kg,充装量为6.2Kg~7.4Kg,工作压力为15Mpa。乙炔瓶的安全是由设于瓶肩上的易熔塞来实现的,瓶体温度达100℃±5℃时,易熔塞中易熔合金熔化而泄压,确保瓶体安全。乙炔瓶应直立使用,不得卧放,且卧放的乙炔瓶直立使用时,必须静置20Min方能使用。
气焊工具的型号、规格和构造 (1) 减压阀 按用途分有集中和岗位式;按构造分有单级式和双级式;按作用原理分有正作用式和反作用式;按使用介质分有氧气表、乙炔表、丙烷表。 (2) 焊炬 又称焊枪,主要用来控制气体混合比例、流量以及火焰结构,是焊接的主要工具。按可燃气体和氧气混合的方式不同分为:等压式与射吸式两种。 (3) 橡皮管及辅助工具 1) 氧气胶管 现用氧气胶管为红色,由内外胶层和中间纤维层组成,其外径为18mm,内径为8mm,工作 压力为1.5Mpa. 2) 乙炔胶管 其结构与氧气胶管相同,但其管壁较薄,外径为16mm,内径为10mm,工作压力为0.3Mpa。 注:现有的标志为:氧气红色,乙炔黑色,但根据GB9448-88o焊接与切割安全规定,氧气应为黑色,乙炔为红色。 3) 橡皮管接头 它用于氧气和乙炔胶管的连接,由螺纹接头、螺段及软管接头三部分组成。 4) 其它辅助工具 点火枪、护目镜、钢丝刷、凿子、锉刀等,以及清理割咀用的通针等。 三、焊接火焰和气焊工艺 1、气焊火焰的组成 气焊火焰是由氧和乙炔混合燃烧所形成的火焰,温度较高(约3200℃)根据在焊炬混合室中混合比β的不同燃烧后的火焰可分为三种。 1) 中性焰 当氧气和乙炔混合比β=1.1~1.2时,乙炔可充分燃烧,无过剩氧和乙炔,称为乙炔。中性焰 *高温度位于焰心尖端2mm~4mm处,可达3100~3150℃. 2) 碳化焰 当氧气和乙炔混合比β<1.1~1.2时燃烧所形成的火焰。火焰比中性焰长而柔软,挺直度差。 *高温度为2700℃~3000℃。 3) 氧化焰 氧与乙炔的混合比β>1.2时,燃烧所形成的火焰。整体火火焰长度较短,供氧的比例越大, 则火焰越短,且外焰和内焰极为不清,火焰挺直,燃烧时发出急剧的“嘶嘶”噪声。*高温度为3100℃~3300℃。
焊接工艺参数手工电弧焊的工艺参数通常包括焊条类型及直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接角度。1、焊条直径的选择为了提高生产效率,应尽可能地选用大直径的焊条,但是焊条直径大往往会造成未焊透和焊缝成型不良。焊条直径的选择通常可以从以下几个方面考虑:1)焊件的厚度,厚度较大的焊件应选用较大直径的焊条。2)焊缝的位置,平焊时应选用较大直径的焊条。立焊、横焊、仰焊时为减小热输入,防止熔化金属下淌,应采用小直径焊条并配合小电流焊接。3)焊接层数,多层焊时为保证根部焊透 ,第一层焊道应采用小直径焊条焊接,以后各层可以采用较大直径焊条焊接,以提高盛产率。4)接头形式,搭接接头、T形接头多用作非承载焊缝,为提高生产效率应采用较大直径的焊条。
气割的基本原理 气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度(燃点),喷出高速切割氧流使其燃烧并放出热量,来实现切割的方法。金属的切割过程包括预热-燃烧-吹渣三个阶段,其实质是金属在纯氧中燃烧的过程,而不是熔化的过程。 切割的条件: 1) 金属材料的燃点应低于熔点。 2) 金属的氧化物熔点应低于金属熔点。 3) 金属的导热要差。 4) 金属要求燃烧时应是放热反应。 5) 金属中含有妨碍切割和易淬硬的元素杂质应少。 2、割炬 其作用是将可燃气体与氧以一定的方式和比例混合后,形成具有一定热能和形状的预热火焰,并在预热火焰中心喷射切割氧进行切割。 割炬按预热火焰中可燃气体与氧气混合方式不同可分为:射吸式割炬和等压式割炬。
收弧焊道的收尾(收弧)动作不恰当,有可能会在焊缝的收尾处形成低于基本金属的弧坑,容易出现裂缝。常见的收弧方法有:1.划圆圈收尾法:适用于厚板焊接,对于薄板则有烧穿的危险。2.反复断弧收尾法:当焊接到终点时,在弧坑作数次反复熄弧—引弧,直到填满弧坑为止。此法适用于薄板焊接,但碱性焊条不宜用此法。3.回焊收尾法:当焊接到终点时,不熄弧而适当改变焊条角度,向反方向移动一下,然后拉断电弧,碱性焊条宜用此法。下面简要介绍几种位置焊接的操作要领:一、平焊1)开始时,倾斜角适当增大,当温度升高时倾斜角相应减少;2) 焊丝与焊炬的夹角保持在90°左右;3) 焊丝始终浸在熔池内,并不断地搅拌熔池;4) 焊薄件时焊丝可作上下运动; 5) 结束时,焊炬慢慢堤起,缩小尾部熔池。 6)焊条直线速度不要过慢,否则容易造成熔渣过厚,看不清熔池,难于操作。