活动二 埋弧自动焊
• 埋弧自动焊是船舶建造中使用最广泛的一种生 产率较高的机械
化焊接方法。本节将主要介绍埋弧自动焊的原理、 特点及应用范围；
埋弧自动焊所用的焊接材料及焊接工艺；最后简 要介绍高效埋弧自
动焊方法。 第一一节 埋弧自动焊的原理、特点
及应用范围 • 、埋弧自动焊的焊接过程及原理 • 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧
碱性焊条：
❖ 机械性能好（韧性高，抗裂性好）； ❖ 焊接工艺性能差；（用直流电） ❖ 对油污、锈、水敏感性大；（清洗、烘干） ❖ 排出有毒烟尘 H F 。（通风良好）
酸性焊条与碱性焊条相反
3）焊条选用原则焊缝和母材具有相同水平
：
的使用性能。
❖ 不绣钢、耐热钢焊条 ——按相同成分选择焊条
❖ 结构钢焊条 ——按等强原则选相同强度等级焊条
异种金属。（端面形状尺寸要相同或相近）
活动五、钎焊
是利用低熔点的钎料作填充金属， 加热熔 化后渗入固态焊件间的间隙内，将焊件连接 起来的焊接方法。
接 头 形 式
1、焊接过 程
❖ 将工件和钎料适当加热 （烙铁、火焰、炉子、 电阻、高频加热）；
❖ 钎料熔化，借助毛细管 的作用被吸入和充满间 隙；
❖ 被焊金属和钎料在间隙 内相互扩散；
压力容器环缝和纵缝的 埋弧自动焊
环缝 纵 缝
容器的埋弧焊接
活动三 气体保护焊
氩气
保护气体 CO2
1、氩弧焊及其特点
氩弧焊
CO2气体保护焊
非熔化极氩弧焊
钨极熔点高， 发射电子能力强
直流正接 ： 钨极烧损小。 直流反接 ： 钨极烧损大，
电弧不稳，但有“阴极破碎” 作用（焊铝时有利）。
应 ❖ 焊接电流不能过大，只能焊4mm以下的薄板； ❖ 焊接钢材板：直流正接法；
3、钎焊特点
❖ 加热温度低，变形也小。接头光滑平整，工件尺寸精确； ❖ 钎焊接头强度低； ❖ 可焊接性能差异很大的异种金属, 对工件厚
度无限制； ❖ 可整体加热，同时钎焊由多条焊缝组成的复杂形状构件，生产率
常用焊接方法
任务二 常用焊接方法
摩擦焊
手工焊
埋弧自
动焊
钎焊
常用焊接方法
电阻焊
电渣焊
气体保护焊
活动一、手工电弧焊
焊条电弧焊的特点
1．操作灵活 2．待焊接头装配要求低 3．可焊金属材料广 4．焊接生产率低 5．焊缝质量依赖性强
1、焊条电弧焊的设备及工具
常用焊条电弧焊机 目前，我国焊条电弧焊机有三大类：
❖ 凝固后，形成钎焊接头。
2、钎焊分类
种类 特点
软钎焊 （锡、铅钎料）
硬钎焊 （铜基、银基钎料）
钎料熔点
≤ 450℃
＞ 450℃
接头强度 ≤100MPa 接头强度 ＞200MPa
性能特点
工作温度较低
工作温度较高
应用
用于受力不大的
用于受力较大的
仪表、导电元件的焊 构件、刀具、工具的
接。
焊接。
第三节 常用焊接方法
• 弧焊变压器（交流弧焊机) • 直流弧焊发电机 • 弧焊整流器（逐渐被逆变焊机替代）
优点：易引弧、电弧稳定、过载能力强、焊接质量好
直流电焊机 缺点：结构复杂、噪音大、成本高、维修困难、空载耗能大
交流电焊机
优点：结构简单、使用可靠、成本低、效率高 缺点：稳定性差、功率低
• 弧焊逆变器
•
直流—交流之间的变换称为逆变，实现这种变换
应用：
用于焊接易氧化的有色金属、 合金钢和不锈钢。
2、 CO2气体保护焊
CO2气体保护焊的焊接过程
CO2 电弧 CO + O
使金属氧化， 合金元素烧损，不 能焊接有色金属和 合金钢。
应用：用于低碳钢、低合金钢薄板的焊接。必须采用
含脱氧剂的焊丝H08Mn2SiA，直流反接。
第三节 常用焊接方法
CO2气体保护焊的特点
焊。
图5－11 埋弧焊纵向截面图
图5-12 埋弧焊过程示意
• 埋弧自动焊 ：是利用专门的机械设备自动 完成手工电弧焊中的
•
引燃电弧、送进焊条以及移
动电弧等焊接动作，
•
并使电弧在较厚焊剂下燃烧
的熔化焊。
• 二、埋弧焊的特点及应用范围
• 1 ．埋弧焊的主要优点： • （1）焊接生产率高 • （2）焊缝质量好 • （3）焊接成本较低 • （4）焊件变形小 • （5）劳动条件好 • 2．埋弧焊的主要缺点： • （1）难以在空间位置施焊 • （2）由于埋弧焊所用焊剂的主要成分是
第一 成本低 第二 效率高 第三 焊接质量好
第四 采用气体保护，能全位置焊接 第五 焊缝成形差，飞溅大
第六 设备使用维修不方便
活动四、电阻焊
是利用焊件接触面的电阻热，将焊件局部加热到塑性 或熔化状态，在压力下形成接头的焊接方法。 电阻焊分为：点焊、缝焊、对焊。
点焊的应用
点焊过程 手提点焊
点焊主要适用于薄 板冲压结构和钢筋构件。
的装置称为逆变器。为焊接电弧提供电能，并具有弧
焊方法所要求性能的逆变器，即为弧焊逆变器或称为
逆变式弧焊电源。
•
• 弧焊逆变器的变流过程是：工频交流 直流 高、 中频交流 降压 交流并再次变成直流，必要 时再把直流变成矩形波交流。
• 因而在弧焊逆变器中可采用三种逆变体制。
•
(1)AC-DC-AC
•
(2) AC-DC-AC-DC
• 三、焊剂分类和统一牌号 • 按制造方法分熔炼型、烧结型和陶质型三种。
埋弧自动焊机主要由焊接电源、控制箱、焊接小车三部 分组成，适合于水平位置或水平面倾斜不大于15°的各种对 接、角接和搭接接头的焊接，也可借助滚轮转胎焊接圆筒形 焊件的内外环逢。目前国内使用最普通的埋弧焊机是MZ1000型和MZ1-1000型两种。
2、电焊条
1）焊条的组成:
专用焊接 金属丝
由多种矿石粉 铁合金配成
❖ 作电极传导电流，产生电弧
焊芯的作用： ❖ 作填充金属（调整成分）
药皮的作用：
❖ ❖
①保证焊接电弧的稳定燃烧； ②改善焊接工艺性能，有利于进行各种位置的焊接；
❖ ③向焊缝金属渗某些合金元素，提高焊缝的力学性能；
❖ ④保护熔池与熔滴不受空气侵入；
2、缝焊
▪缝焊： ▪特点： ▪应用：
与点焊相同，只是采用 滚轮做电极，边焊边滚。
焊点互相重叠，分流现 象严重。焊件厚度≤3mm。
有密封要求的薄壁结构，
3、对焊
电阻对焊端面加工要求高，质量不易保证。 闪光对焊 对端面加工要求低，质量较高，用于重要零件的焊接。
应用：杆状零件的对接，如刀具、管子、钢轨、钢筋、
焊接电流对焊缝成形的影响 B-熔宽；H-熔深；a-余高
• 2．焊接电压 • 其它工艺参数不变时，焊接电压对焊缝成形影响是电弧 电压增大，则焊缝宽度显著增加而焊缝熔深和余高略有减少 所以焊接电压是决定熔宽的主要因素。
电弧电压对焊缝成形的影响 B-熔宽；H-熔深；a-余高
• 3．焊接速度 • 其它参数不变时，焊接速度增加时，焊缝熔深和焊缝宽 度都大为下降。 • 4．焊丝直径与伸出长度 • 焊接电流不变时，减少焊丝直径，因电流密度增加，熔 深增大，焊缝成形系数减少。焊丝伸出长度增加时，熔敷速 度和熔敷金属增加。 • 5 ．焊丝倾角 • 单丝焊时焊件放在水平位置，焊丝与工件垂直，当采用 前倾焊时，焊缝成形系数增加，熔深浅，焊缝宽，一般适用 于薄板焊接，焊丝后倾时，焊缝成形不良，一般只用于多丝 焊的前导焊丝。 • 6．焊件位置的影响 • 当进行上坡焊时，与焊丝前倾作用相同；下坡焊的情况
❖ ⑤使焊缝金属顺利脱氧、脱硫、脱磷、去氢等。
2）焊条的种类、型号与牌号
❖ 碳钢焊条
❖ 低合金钢焊条
按用途分
❖ 不锈钢焊条 ❖ 铸铁焊条
❖ 堆焊焊条
种
❖ 镍和镍合金焊条
类
❖ 铜和铜合金焊条
❖ 铝和铝合金焊条
按熔渣性质分 ❖ 酸性焊条（SiO2、MnO等） ❖ 碱性焊条（CaO、FeO等）
碱性焊条和酸性焊条的特性
流电弧的稳定性。
•
• 弧焊逆变器的分类
• 弧焊逆变器根据它采用的大功率快速开关电 子元件的不同进行分类。一般可把它分为晶闸 管式弧焊逆变器、晶体管式弧焊逆变器和场效 应管式弧焊逆变器及IGBT式弧焊逆变器等四 个种类。
• 弧焊逆变器的应用
• 弧焊逆变器首先用于手弧焊，随后因功率因 数增大和性能提高，其用途不断扩大，现已逐 步推广应用于不熔化极气体保护焊、熔化极气
• 二、焊剂 • 1、焊剂的作用和对焊接的要求 • 1）作用：覆盖焊接区，保护焊池；对焊缝金属渗
合金，改善接头性能；焊剂中的萤石有去氢作用， 防止气孔产生。
• 2）要求：与焊丝配合，能保证焊缝金属的化学成 分及机械性能都符合要求；应有良好的焊接工艺 性，即电弧能稳定燃烧，脱渣容易，焊缝成形美 观；应有一定的物理性能，且不易吸潮。
（2）焊接电源种类和极性的选择
用交流电源焊接时，电弧稳定性差。采 用直流电源焊接时，电弧稳定、柔顺、飞溅 少，但电弧磁偏吹较交流严重。低氢型焊条 稳弧性差，通常必须采用直流弧焊电源。用 小电流焊接薄板时，也常用直流弧焊电源， 因为引弧比较容易，电弧比较稳定。
低氢型焊条用直流电源焊接时，一般 要用反接，因为反接的电弧比正接稳定。焊 接薄板时，焊接电流小，电弧不稳，因此焊
参考P155
3 焊接工艺规范
（1）焊条直径
焊条直径是指焊芯直径。它是保证焊接质量 和效率的重要因素。
焊条直径一般根据焊件厚度选择；同时还要 考虑接头形式、施焊位置和焊接层数，对于重要 结构还要考虑焊接热输入的要求。在一般情况下， 焊条直径与焊件厚度之间关系的参考数据。
在板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选 用的焊条直径应比其他位置大一些，立焊、横焊 和仰焊应选用较细的焊条，一般不超过4.0mm。