链接:焊接的分类:溶化焊,压力焊,钎焊1.溶化焊:气焊,电弧焊,电渣焊,等离子弧焊。
溶化焊:A:电弧焊:操作连接,焊接过程。
焊接电弧:一种持久的气体放电现象。
在一定电场力的作用下。
将电弧空间的气体介质电离,带点质点分别向着电场的两极方向运动,使局部气体空间导电从而形成电弧。
电弧建立的条件:合适的空载电压(一般直流(电弧稳定)100V,交流80V(不稳定但价格低,结构简单)以下,短路(接触和非接触),导电粒子(要在药皮和电极上加容易电离的物质)。
正接(焊条负极,工件正极)和反接:规定:碱性低氢型焊条,直流反接法。
酸性焊接厚钢板直流正接法,此时阳极温度高。
铸铁,薄钢板和有色金属薄板全部直流反接法B:埋弧自动焊(最常用):引燃电弧,送丝,电弧沿焊接方向移动,焊接收尾由机器完成。
30-50MM厚的粒状焊剂,焊丝,工件溶化,形成熔池与空气隔绝。
低碳用HO8A,用高锰酸钾型焊剂HJ431。
优点:焊缝质量高(保护完善,杂质少),生产效率高。
20MM下的对接焊可不开坡口,不留间隙,填充金属少。
劳动条件好。
缺点:不灵活,装配质量和工件边缘准备要求高,费工时。
看不到熔池和焊缝的形成,C:氩弧焊:氩气的电离势高,引弧困难(借助高频振荡器获得高频电压),引燃后较稳定。
分为非溶化极氩弧焊(TIG焊)和溶化极氩弧焊(MIG焊)TIG:焊极只发射电子,产生电弧,本身不溶化。
常用熔点较高金属作电极(钨极氩弧焊),电流不能过大,常用于4MM以下的薄板。
MIG:焊丝作电极,焊接电流大大提高,用于中厚板焊接。
3MM以上。
焊接成本高,用于焊接易氧化的有色金属,稀有金属,高强度合金钢和一些特殊用途的高合金钢(如不锈钢,耐热钢)直流脉冲TIG焊可焊接小到0.1MM的薄板。
一:手工电弧焊1.焊接接头:由焊缝,熔合区,热影响区,邻近母材组成。
(对接接头:容易焊头,受力好,应力均匀,联接强度高。
T型接头和角接接头应力不均匀,根部有较大的应力集中。
搭接接头:不开坡口,为角焊缝,分端焊缝和侧焊缝。
)2.坡口:根据设计或工艺的需要,将待焊部位加工为一定几何形状的沟槽。
作用:得到焊件厚度上全部焊透的焊缝。
参数:坡口面,坡口面角度和坡口角度,根部间隙,钝边,根部半径(U形坡口底部的半径)。
作用:保证焊透。
X型坡口可节约一半的焊条金属量的一半。
重要场合用U型坡口。
3.垫板接头:在坡口背面放置一块与母材成分相同的垫板,以便焊接时能得到全部焊透的焊缝,根部又不致被烧穿,这种接头称为垫板接头4.手工电弧焊工艺技术:A:酸性焊条和碱性焊条操作特点。
1,电源种类不同,酸性可用直流和交流,但交流容易产生断弧现象。
碱性多用直流,容易发生电弧偏吹现象。
2,工艺性差别,酸性好(焊渣流动形和覆盖性好,脱渣容易,电弧稳定,飞溅小,焊缝外形美观,焊波细密,平滑。
不容易产生气孔,夹渣,但药皮氧化性使合金元素烧损大,机械性能低(冲击韧性),典型J422。
碱性一般(电弧吹力大,容易产生咬边,焊缝容易凸起,焊波粗糙),但是机械性能好,主要用于重要结构的焊接。
氟化物粉尘有害,要注意通风。
典型J507。
3,电流差别,碱性比酸性小10%-15%。
4,引弧(前者划擦,撞击,后只划擦)运条(后者弧长小),收弧的差别(前者反复断弧,划圈收弧,回焊收弧。
后者不用反复收弧法。
5,熔池状态的差别及控制,平焊时:酸性熔渣高出熔池2—3MM,熔渣反应剧烈,呈黑白两色不断翻腾。
熔池铁水呈亮白色波动,这是因为氧化还原反应气体排出。
碱性,1MM,不剧烈,黑红色。
不波动。
铁水起泡说明除锈不彻底或者焊条未干,可能产生气孔缺陷。
5.单面焊双面成型的分类:连续电弧焊,间断灭弧焊。
6.焊接材料:焊条,焊丝,焊剂,保护气体等。
低碳钢和低碳合金钢一般用H08A,H08E。
高合金钢一般选用与熔敷金属相近的合金焊芯。
焊条中的药皮一般是用粉料和粘结剂按一定比例配饰的。
7.药皮的作用:提高电弧燃烧的稳定性。
无药皮的光焊条不容易引燃电弧。
即使引燃了,也不能稳定地燃烧。
在焊条药皮中,一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质。
这可以提高电弧的稳定性,保证焊接持续进行2保护焊接熔池。
焊接过程中,空气中的氧、氮及水蒸气侵入焊缝,对焊缝带来不利的影响。
不仅形成气孔,而且还会降低焊缝的机械性能,甚至导致裂纹。
焊条药皮熔化后,产生的大量气体笼罩着电弧和溶池,减少溶化的金属和空气的相互作用。
焊缝冷却时,熔化后的药皮形成一层熔渣,覆盖在焊缝表面,保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。
③保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。
焊接过程中虽然进行了保护,但仍难免有少量氧进入溶池,使金属及合金元素氧化,使合金元素烧损,降低了焊缝质量。
因此,需要在焊条药皮中加入还原剂(如锰、硅、钛、铝等),使已进入熔池的氧化物还原。
④为焊缝补充合金元素。
由于电弧的高温作用。
焊缝金属有益的合金元素会被蒸发烧损,使焊缝的机械性能降低。
因此,必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素,以弥补合金元素的烧损,保证或提高焊缝机械性能。
对有些合金钢的焊接,也需要通过药皮向焊缝渗入合金,使焊缝金属能与母材金属成分相接近,机械性能赶上甚至超过基本金属。
⑤提高焊接生产率。
焊条药皮具有使溶滴增加而减少飞溅损失的作用。
焊条药皮的熔点稍低于焊芯的焊点(约低100~250℃),但因焊芯处于电弧的中心区,温度较高,所以焊芯先溶化,药皮稍迟一点熔化。
这样,在焊条端头形成一短段药皮套管,加上电弧吹力的作用,使熔滴经直射到熔池上,使之有利于仰焊和立焊。
另外,在焊芯涂了药皮后,电弧热量更集中。
同时,由于减少了由飞溅引起的金属损失,提高了熔敷系数。
因而也就提高了焊接生产率。
另外,在焊接过程中发尘量减少。
为了保证药皮在焊接过程中发挥上述作用,药皮的成分比较美杂,常由7~9种原料配制而成,根据其作用的不同,分别叫作稳弧剂、脱氧剂、造渣剂、造气剂、合金剂、胶黏剂、稀渣剂、增塑剂(其中减小偏心度)等。
(归纳:机械保护作用,金属处理作用,提高焊缝性能)7:按焊条药皮的主要成分分类:当药皮含有30%以上二氧化钛及20%以下钙镁碳酸盐时就称为钛钙型。
常见的有(1)氧化钛型,(2)钛钙型,(3)钛铁矿型,(4)氧化铁型,(5)纤维素型(电源为交流或者直流,全部为酸型),(6或者7)低氢型(碱性直流)8:焊芯应尽量减少有害元素:S,P,有些还要求控制As,Sb,Sn等。
910牌号一般由一个拼音字母和三个数字组成。
如结构钢焊条的牌号J422,其中J表示结构钢焊条。
第一第二两个数字42表示焊缝金属抗拉强度等级(用Mpa的1/10表示),末位数字2表示药皮类型及电源种类(具体见7)。
奥氏体鉻镍不锈钢焊条,如A132,第1,2两位表示焊缝金属化学成分组成,末位数字表示药皮类型和焊接电源种类。
11:焊条型号。
国家标准根据焊缝金属的力学性能,药皮类型,焊接位置和焊接电流种类划分。
碳钢焊条型号,如E4315,E表示焊条,前两位数字表示熔敷金属刚拉强度的最小值。
单位为MPA的1/10.第3位数字表示焊条的焊接位置。
0和1表示权位置焊接(平,立仰,横),2表示平焊或者平角焊,4表示向下立焊。
第3位和第4位组合时表示焊接电流的种类和药皮类型。
12:碳钢常用焊条型号。
A:E4303,E5003焊条,钛钙型,用于较重要的碳钢结构。
B:E4315,E5015型焊条。
低氢钠型,主要用于低碳钢结构和低合金钢结构,也被用于焊接高硫钢和涂漆钢。
C:E4316,E5016,低氢钾型,电弧稳定,主要用于低碳钢解构和低合金钢结构。
13:低合金钢焊条型号:如E5018-A1,其中A1表示熔敷金属化学成分分类代号。
8上面无,补充(表示焊条药皮为铁粉低氢型,可以用交流或直流反接法。
14:不锈钢焊条型号:E308-15,308表示熔敷金属的化学成分分类代号,-后的数字表示焊条药皮类型,焊接位置和焊接电流种类。
二:埋弧焊用焊丝和焊剂1:焊丝牌号与优质碳钢钢号的表示方法类似,前面加上H,强度钢用焊丝牌号如H08,,H08A,H10Mn2,如果牌号后带A表示含P,S较少的优质焊丝。
2:国产焊剂依据化学成分分类,在牌号前加上HJ,如HJ431。
第一位数表示氧化锰的平均含量,如4表示含MnO>30%。
第二位数表示二氧化硅,氟化钙的平均含量,如3表示高硅低氟型,如3表示SIO2>30%,CAF2<10%)。
末位数表示同类焊剂的不同序号。
GB5293-85规定焊剂型号:HJ401-H081A,其中H081A表示焊丝,抗拉强度412-550MPA,屈服强度330MPA,伸长率不小于22%,在0度的冲击值不小于34.3J/CM2。
三:焊条及焊丝的选择焊缝的机械性能,化学成分基本与基体金属一致;还要根据焊接位置和板厚确定药皮类型。
四:焊接缺陷与焊接质量检验1:焊接变形:应力超过屈服极限,超过强度极限会产生裂缝。
2:焊缝外部缺陷:A:焊缝增强过高,铲平一提高疲劳寿命。
B:焊缝过凹。
(接头处强度减小)。
C:焊缝咬边。
在工件上沿焊缝边缘形成凹陷。
(减少工作截面,造成严重的应力集中)。
D:焊瘤。
对静载强度无影响,引起应力集中,使动载强度降低。
E:烧穿部分溶化金属从焊缝反面流出,甚至烧穿成洞,使接头强度下降。
3:焊缝内部缺陷:A:未焊透,严重应力集中,降低强度,开裂根源。
B:夹渣,减少工作截面,造成应力集中,降低焊缝的冲击强度和冲击韧性。
C:气孔,减少有效工作截面,降低机械强度。
D:裂纹,分为冷裂纹和热裂纹。
热裂纹是液态到固态结晶中产生的,焊缝中存在低熔点物质(FES),受到较大的焊接应力,容易在晶粒之间引起破裂。
焊件中存在S,CU等杂质多时容易产生热裂纹(有沿晶界分布的特征)。
冷裂纹是冷却过程中产生的。
由于热影响区或焊缝形成了淬火组织,在高应力作用下,引起晶粒内部破裂,焊接碳含量较高或者合金元素较多的易淬火钢时,最容易出现冷裂纹。
焊缝中溶入过多的氢,也会引起冷裂纹,还有再热裂纹等这是最危险的一种缺陷,一般不允许出现,一旦发现必须铲去重新焊接。
4:焊接的质量检验:外观检查(外部缺陷),无损探伤(内部缺陷)(包括X射线,超声波,磁力探伤)和机械性能试验。
其他焊接:点焊:是电阻焊的一种,一般用于薄板,比如汽车厂,95%以上的焊接靠点焊。
这种焊接方式利于自动化生产,降低合件的质量;塞焊是CO2焊的一种,就是在一个件上面开一个洞,在洞内添补CO2焊点,从而将这个有洞的件与背后无洞的件连接起来的一种方式,一般来说,用于厚板件,也可以用在点焊的返工上面。
角焊:就是两个面成一定角度的焊缝,双面焊为最薄焊件0.4倍,单面焊为最薄焊件的0.8倍,就可以达到母材的强度。