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。
一、氢的危害 1、 来源 氢主要来源于焊条药皮、焊剂中的水分、药皮中的有机物、焊件和焊丝表面上的污物(铁锈、油 污)、空气中的水分等。 2、 影响 氢是焊缝中十分有害的元素,它的主要危害有:○ 1氢脆性:引起钢的塑性严重下降。○2产生气孔和冷裂纹。○3白点:碳钢和低合金钢焊缝如含氢量较多,常常会在焊缝金属的拉断面上出现如鱼目状的一种白色圆形斑点,称为白点。直径一般为0.5mm~3mm。白点的出现使焊缝金属的塑性大大下降。
二、氧的危害 1、来源 焊接时,氧主要来自电弧中的氧化性气体(O2、CO2、H2O等),药皮中的氧化物以及焊接材料表面的氧化物。通常氧是以原子氧和氧化亚铁(FeO)两种形式溶解在液态铁中。
焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响 焊接时,为保证焊接质量而选定的各项参数的总称叫焊接工艺参数。 (一)焊接电流 当其它条件不变时,增加焊接电流,则焊缝厚度和余高都增加,而焊缝宽度则几乎保持不变(或略有增加),见图1—22,这是埋弧自动焊时的实验结果。分析这些现象的原因是: (1)焊接电流增加时,电弧的热量增加,因此熔池体积和弧坑深度都随电流而增加,所以冷却下来后,焊缝厚度就增加。 (2)焊接电流增加时,焊丝的熔化量也增加,因此焊缝的余高也随之增加。如果采用不填丝的钨极氩弧焊,则余高就不会增加。 (3)焊接电流增加时,一方面是电弧截面略有增加,导致熔宽增加;另一方面是电流增加促使弧坑深度增加。由于电压没有改变,所以弧长也不变,导致电弧潜入熔池,使电弧摆动范围缩小,则就促使熔宽减少。由于两者共同的作用,所以实际上熔宽几乎保持不变。
目前焊割作业时,氧气由下述方法获取: (1) 管道输送(外漆蓝色)其压力为0.5Mpa~1.5Mpa.安全装置齐全,压力稳定,较为经济。 (2) 氧气瓶 满瓶压力为15Mpa,它较灵活方便,不受输送管道限制,但贮运中易发生事故。 2、 乙炔 又称电石气,它是一种无色的碳氢化合物,其分子式为C2H,在压力为0.1 Mpa,温度为0℃时, 1M3乙炔质量为1.17Kg,比氧气轻。 乙炔是易燃气体,其自燃点为480,在空气中着火温度为428℃,乙炔又是易爆气体,在空气中的爆炸极限为2.2%~81%,在氧气中为2.8%~93%,所以一旦发生泄漏,极易造成严重的爆炸事故。 3、 气焊丝 (1) 气焊丝的分类及用途 常用的气焊丝种类有:1)碳素结构钢用焊丝;2)合金结构钢用焊丝;3) 不锈钢用焊丝;4)铸铁用焊丝;5)铜及其合金用焊丝;6)铝及其合金用焊丝;7)镁合金用焊丝。 (2) 气焊丝的选用原则必须考虑下述三个方面: 1) 母材的力学性能 使之符合性能的要求。 2) 焊接性 还要考虑焊缝金属和母材的熔合及其组织的均匀性,不易产生各种焊接缺陷。 3) 焊件的特殊要求 如对介质和温度、导电性等特殊要求。 4.气焊熔剂 为了防止金属的氧化及消除已经形成的氧化物,改善润湿性,在焊接有色金属、铸铁以及不锈钢等材料时,通常必须采用气焊熔剂。
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。
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。
立焊 1)应采用能率较小的火焰进行焊接; 2) 严格控制熔池温度,熔池面积不能太大,熔池深度也应小些。焊接电流应较平焊小10—15%。; 3) 焊炬应沿焊接方向向上倾斜一定角度,一般与焊件保持60--80°; 4) 为控制熔池温度,焊炬随时作上下运动,使熔池有冷却的机会,保证熔池受热适当; 5)可用半圆弧形的横向摆动加挑弧(灭弧)的操作法。 三、横焊 1) 采用较小的火焰能率来控制熔池温度; 2) 薄件采用左焊法。但焊炬也应向上倾斜,使火焰气流直接朝向焊缝,利用气流的压力阻碍熔化金属从熔池流出; 3) 焊接时,焊炬一般不作横向摆动,但焊较厚焊件时,可作小的斜环形运动。 四、仰焊 1) 采用能率较小的火焰进行焊接; 2) 操作时应严格保证坡口两侧根部的熔合,严格掌握熔池的大小和温度,要使液态金属始终处于粘稠状态,以防下坠; 3) 坡口角度应略大于平焊,以保证操作方便,要注意操作姿势,注意金属飞溅和跌落的液态金属烫伤。 4) 焊接带坡口的仰焊焊缝的第一层时,焊条与坡口两侧成90°角。与焊接方向成70—80°角,用*短弧做前后推拉的动作,熔池宜薄不宜厚,并确保与母材熔合良好。熔池温度过高时可以抬弧,使温度稍微降低,焊接其余各层时,焊条横摆并在两侧做稳弧动作。
焊接电流的选择增大焊接电流能提高生产效率。使熔深增大,但电流过大易造成焊缝咬边和烧穿等缺陷,降低接头的机械性能。焊接时,焊接电流的选择可以从以下几个方面考虑:1)根据焊条直径和焊件厚度选择。焊条直径越大,焊件越厚,要求焊接电流越大。平焊低碳钢时,焊接电流I(单位A)与焊条直径d(单位mm)的关系式为:I = (35---55)d2)根据焊接位置的选择。在焊条直径一定的情况下,平焊位置要比其它位置焊接时选用的焊接电流大。提问:3、在一块10毫米厚低碳钢上,用直径为3.2毫米的焊条,焊一道平焊缝,应采用多大焊接电流?3、电弧电压的选择(电弧长度的选择)电弧电压的大小是由弧长来决定。电弧长则电压高,电弧短则电压低。在焊接过程中应采用不超过焊条直径的短电弧。否则会出现电弧燃烧不稳、保护不好,飞溅大,熔深小,还会使焊缝产生未焊透、咬边和气孔等缺陷。
焊炬和割炬1、焊炬和割炬应符合JB/T 6969和JB/T6970等标准的要求。 2、焊炬、割炬内腔要光滑、气路通畅、阀门严密、调节灵敏。 3、焊工在使用焊炬、割炬前应检查焊炬、割炬的射吸能力、气密性等技术性能及其气路通畅情况。此外,并作定期检查维护。 4、禁止用焊炬、割炬的嘴头与平面摩擦的方法来清除嘴头堵塞物。5、焊、割炬零件烧损、磨损后,要用符合标准的零件更换。 6、在切割机上的电气开关应与切割机头上的割炬气阀隔离。以防被点火花引爆。 7、裝在切割机上的燃气开关箱(阀),应使空气流通保证气路连接处紧密不泄露,以防可燃气积聚引爆。 8、大功率焊炬、割炬,应采用摩擦点火器或其它转中点火器,禁止用普通火柴点火,以防止烧伤。
焊接速度单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。焊接速度过快或过慢都将影响焊缝的质量。焊接速度过快,熔池温度不够,易造成未焊透、未融合和焊缝过窄等现象。若焊接速度过慢,易造成焊缝过厚、过宽或出现焊穿等现象。掌握合适的焊接速度有两个原则:一是保证焊透,二是保证要求的焊缝尺寸。5、焊条角度的选择:焊缝的接头形式、空间位置及坡口(一)焊缝的接头形式手工电弧焊的接头形式有对接、搭接、角接和T形接四种。