焊接的意義、應(yīng)用和分類:焊接是用加熱或加壓,或加熱又加壓的方法,在使用或不使用填充金屬的情況下,使兩塊金屬連接在一起的一種加工工藝方法。 焊接是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的先進(jìn)制造技術(shù),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,焊接技術(shù)越來越受到各行各業(yè)的密切關(guān)注,廣泛應(yīng)用于機(jī)構(gòu)、冶金、電力、鍋爐和壓力容器。建筑、橋梁、船舶、汽車、電子、航空航天、軍工和軍事裝備等生產(chǎn)部門。 焊接的分類方法很多,若按焊接過程中金屬所處的狀態(tài)不同,可把焊接方法分為熔焊、壓焊和釬焊三大類,每一類又包括許多焊接方法。 熔焊是在焊接過程中,將焊件接頭加熱至融化狀態(tài)而不加壓力完成的焊接方法。如氣焊、手工電弧焊等。
壓焊是在焊接過程中,對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱)以完成焊接的方法。如電阻焊、摩擦焊等。 釬焊是在焊接過程中,采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料但低于母材熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材,充填接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。如軟釬焊(加熱溫度在450度以下?錫焊)硬釬焊(加熱溫度在450度以上?銅焊)。 其中手工電弧焊是目前應(yīng)用*普遍的。
什么叫電?在兩電極間的氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧,電弧放電時(shí),一方面產(chǎn)生高溫,同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)光,手弧焊就是利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化焊條和焊件,使兩塊分離的金屬熔合在一起,從而獲得牢固的接頭。 手弧焊是以焊條和焊件作為兩個(gè)電極,被焊金屬稱為焊件或母材。焊接時(shí)因電弧的高溫和吹力作用使焊件局部熔化。在被焊金屬上形成一個(gè)橢圓形充滿液體金屬的凹坑,這個(gè)凹坑稱為熔池。隨著焊條的移動(dòng)熔池冷卻凝固后形成焊縫。焊縫表面覆蓋的一層渣殼稱為熔渣。焊條熔化末端到熔池表面的距離稱為電弧長(zhǎng)度。從焊件表面至熔池底部距離稱為熔透深度。
焊劑在焊接過程中的作用? 在焊接中焊劑是保證焊接質(zhì)量的主要因素,它有一下幾點(diǎn)作用; (1) 焊劑熔化后浮在熔化金屬表面,保護(hù)熔池,防止空氣中有害氣體的侵蝕。 (2) 焊劑具有脫氧與滲合金作用,與焊絲配合作用,使焊縫金屬獲得所需的化學(xué)成分和機(jī)械性能。 (3) 使焊縫成型良好。(4) 減緩熔化金屬的冷卻速度,減少氣孔、夾渣等缺陷。 (5) 防止飛濺,減少損失,提高熔縛系數(shù)。
焊接位置 在平焊位置焊接時(shí),可選擇偏大的焊接電流。橫、立、仰焊位置焊接時(shí),焊接電流應(yīng)比 平焊小10%~20%。角焊電流比平焊電流稍大些。焊道層次 通常焊接打底焊道時(shí),特別是焊接單面焊雙面成形時(shí)的焊道,使用的焊接電流要小,這 樣才便于操作和保證背面焊道的質(zhì)量;焊填充焊道時(shí),為提高效率,通常使用較大的焊接電流;而 焊蓋面焊道時(shí),為防止咬邊和獲得較美觀的焊縫,使用的電流稍小些。 另外,堿性焊條選用的焊接電流比酸性焊條小10%左右。不銹鋼焊條比碳鋼焊條選用電流小20%左右等。 總之,電流過大過小都易產(chǎn)生焊接缺陷。電流過大時(shí),焊條易發(fā)紅,使藥皮變質(zhì),而且易造成咬邊、弧坑等缺陷,同時(shí)還會(huì)使焊縫過熱,促使晶粒粗大。 5、 電弧電壓 手弧焊時(shí),電弧電壓是由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握的,其原則一般保證焊縫具有合乎要 求的尺寸和外形,二是保證焊透。
電弧電壓主要決定于弧長(zhǎng)。電弧長(zhǎng),電弧電壓高;反之,則低。在焊接過程中,一般希望弧長(zhǎng)始終保持一致,而且盡可能用短弧焊接。所謂短弧是指弧長(zhǎng)為焊條直徑的0.5~1.0倍,超過這個(gè)限度即為短弧。 6、 焊接速度 在保證焊縫所要求的尺寸和質(zhì)量的前提下,由焊工根據(jù)情況靈活掌握。速度過慢,熱影響區(qū) 加寬,晶粒粗大,變形也大;速度過快同,易造成未焊透,未熔合,焊縫成形不良等缺陷。
焊接層數(shù)的選擇 在厚板焊接時(shí),必須采用多層焊或多層多道焊。多層焊的前一條焊道對(duì)后一條焊道起 預(yù)熱作用,而后一條焊道對(duì)前一條焊道起熱處理作用(退火或緩冷),有利于提高焊縫金屬的塑性和韌 性。每層焊道厚度不大于4mm~5mm. 第二節(jié) 電弧焊常見缺陷產(chǎn)生的原因及防止方法 一、焊縫表面尺寸不符合要求 焊縫表面高低不平、焊縫寬窄不齊、尺寸過大或過小、角焊縫單邊以及焊腳尺寸不符合要求,均屬于焊縫表面尺寸不符合要求。 1、 產(chǎn)生原因 焊件坡口角度不對(duì),裝配間隙不均勻,焊接速度不當(dāng)或運(yùn)條手法不正確,焊條和角度選擇不 當(dāng)或改變,加上焊接工藝選擇不正確等都會(huì)造成該種缺陷。 2、 防止方法 選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群脱b配間隙;正確選擇焊接工藝參數(shù),特別是焊接電流值,采用恰當(dāng)運(yùn) 條手法和角度,以保證焊縫成形均勻一致。
二、焊接裂紋 在焊接應(yīng)力及其它致脆因素的共同作用下,焊接接頭局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙叫焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和大的長(zhǎng)寬比特征。 1、 熱裂紋產(chǎn)生的原因與防止方法 焊接過程中,焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋叫熱裂紋。 (1) 產(chǎn)生原因 是由于熔池冷卻結(jié)晶時(shí),受到的拉應(yīng)力作用,而凝固時(shí),低熔點(diǎn)共晶體形成的液態(tài)薄層共同作用的結(jié)果。增大任何一方面的作用,都能促使形成熱裂紋。 (2) 防止方法 ○ 1控制焊縫中的有害雜技的含量即碳、硫、磷的含量,減少熔池中低熔點(diǎn)共晶體的形成! 2預(yù)熱:以降低冷卻速度,改善應(yīng)力狀況!3采用堿性焊條,因?yàn)閴A性焊條的熔渣具有較強(qiáng)脫硫、脫磷的能力! 4控制焊縫形狀,盡量避免得到深而窄的焊縫!5采用收弧板,將弧坑引至焊件外面,即使發(fā)生弧坑裂紋,也不影響焊件本身。 2、 冷裂紋的產(chǎn)生原因及防止方法 焊接接頭冷卻到較低溫度時(shí)(對(duì)鋼來說在Ms溫度以下或200℃~300℃), 產(chǎn)生的焊接裂紋叫冷裂紋。