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。
运条是焊接过程中*重要的环节,它直接影响焊缝的外表成形和内在质量。电弧引燃后,在正常操作面上焊条有几个基本运动:朝熔池方向逐渐送进、沿焊接方向逐渐移动、横向摆动。(1)直线形运条法。采用这种运条方法焊接时,焊条不做横向摆动,沿焊接方向做直线移动。它常用于Ⅰ形坡口的对接平焊,多层焊的第一层焊或多层多道焊。(2)直线往复运条法。采用这种运条方法焊接时,焊条末端沿焊缝的纵向做来回摆动。它的特点是焊接速度快,焊缝窄,散热快。它适用于薄板和接头间隙较大的多层焊的第一层焊。(3)锯齿形运条法。采用这种运条方法焊接时,焊条末端做锯齿形连续摆动及向前移动,并在两边稍停片刻。摆动的目的是为了控制熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度,以获得较好的焊缝成形。这种运条方法在生产中应用较广,多用于厚钢板的焊接,平焊、仰焊、立焊的对接接头和立焊的角接接头。(4)月牙形运条法。采用这种运条方法焊接时,焊条的末端沿着焊接方向做月牙形的左右摆动。摆动的速度要根据焊缝的位置、接头形式、焊缝宽度和焊接电流值来决定。同时需在接头两边停留片刻,这是为了使焊缝边缘有足够的熔深,防止咬边。这种运条方法的特点是金属熔化良好,有较长的保温时间,气体容易析出,熔渣也易于浮到焊缝表面上来,焊缝质量较高,但焊出来的焊缝余高较高。这种运条方法的应用范围和锯齿形运条法基本相同。(5)三角形运条法。采用这种运条方法焊接时,焊条末端做连续三角形运动,并不断向前移动。按照摆动形式的不同,可分为斜三角形和正三角形两种,斜三角形运条法适用于焊接平焊和仰焊位置的T形接头焊缝和有坡口的横焊缝,其优点是能够借焊条的摆动来控制熔化金属,促使焊缝成形良好。正三角形运条法只适用于开坡口的对接接头和T形接头焊缝的立焊,特点是能一次焊出较厚的焊缝断面,焊缝不易产生夹渣等缺陷,有利于提高生产效率。(6)圆圈形运条法。采用这种运条方法焊接时.焊条末端连续做正圆圈或斜圆圈形运动,并不断前移。正圆圈形运条法适用于焊接较厚焊件的平焊缝,其优点是熔池存在时间长,熔池金属温度高,有利于溶解在熔池中的氧、氮等气体的析出,便于熔渣上浮。斜圆圈形运条法适用于平、仰位置T形接头焊缝和对接接头的横焊缝,其优点是利于控制熔化金属不受重力影响而产生下淌现象,有利于焊缝成形。
试述手工电弧焊的安全操作技术? (1) 注意空载电压不超过额定值,既:交流60V,直流90V (2) 清除焊渣应带防护镜 (3) 人多的施工区应设置遮度板,防止户弧光辐射 (4) 带有焊条的焊钳不可随意放置 (5) 不随便扔焊条头,应集中堆放。特别注意防火 (6) 焊接有色金属,镀锌管或合金时,应带口罩防止氧化锌吸入体内 (7) 工作结束应清理场地、工具等,并切断电源 (8) 焊机外壳接地 (9) 焊件需要草木灰保温缓冷时,应注意周围物件,防止着火 (10) 移动焊机或调换接线要断开电源 (11) 容器内施焊,外面要人监护 (12) 焊补盛装易燃易爆介质容器或管道时要置换合格,打开所有盖 。
常用热处理方法的目的及实际应用:钢在固态下加热到一定温度,在这个温度下保持一定时间,然后以一定冷却速度冷却到室温,以获得所希望的组织结构和工艺性能,这种加工方法称为热处理。热处理在机械制造业中占有十分重要的地位。 一、退火 1、 定义 将钢加热到适当温度并保持一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺称为退火。 2、 目的 ①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工;②细化晶粒,均匀钢的组织及成分, 改善钢的性能或为以后的热处理作准备;③消除钢中的残余内应力,以防止变形和开裂。 常用的退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 (1) 完全退火 将钢完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的工艺称为完全退火。它可 降低钢的强度,细化晶粒,充分消除内应力。 完全退火主要用于中碳钢及低、中碳合金结构钢的锻件、铸件等。 (2) 球化退火 为使钢中碳化物呈球状化而进行的退火称为球化退火。它不但可使材料硬度低,便于切 削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易粗大,冷却时工件的变形和开裂倾向小。 球化退火适用于共析钢及过共析钢,如碳素工具钢,合金工具钢、轴承钢等。 (3) 去应力退火 为了去除由于塑性变形、焊接等原因造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火 称为去应力退火。 工艺是:将钢加热到略低于A1的温度(一般取600℃~650℃),经保温缓慢冷却即可。在去应力退火中,钢的组织不发生变化,只是消除内应力。 零件中存在内应力是十分有害的,如不及时消除,将使零件在加工及使用过程中发生变形,影响工件的精度。此外,内应力与外加载荷叠加在一起还会引起材料发生意外的断裂。因此,锻造、铸造、焊接以及切削加工后(精度要求高)的工件应采用去应力退火,以消除加工过程中产生的内应力。
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