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)中不可缺少的先進制造技術(shù),隨著科學技術(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的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕母材,充填接頭間隙并與母材相互擴散實現(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)中強烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧,電弧放電時,一方面產(chǎn)生高溫,同時產(chǎn)生強光,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電極,被焊金屬稱為焊件或母材。焊接時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橢圓形充滿液體金屬的凹坑,這個凹坑稱為熔池。隨著焊條的移動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,它有一下幾點作用; (1) 焊劑熔化后浮在熔化金屬表面,保護熔池,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成分和機械性能。 (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)。
改善焊接工藝性能:使電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺少,焊縫成型好,易脫渣等。 2、電焊條的分類 1)根據(jù)焊條藥皮的性質(zhì)不同,焊條可以分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。藥皮中含有多量酸性氧化物(TiO2、SiO2 等)的焊條稱為酸性焊條。藥皮中含有多量堿性氧化物(CaO、Na2O等)的稱為堿性焊條。酸性焊條能交直流兩用,焊接工藝性能較好,但焊縫的力學性能,特別是沖擊韌度較差,適用于一般低碳鋼和強度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接,是應(yīng)用*廣的焊條。 堿性焊條脫硫、脫磷能力強,藥皮有去氫作用。焊接接頭含氫量很低,故又稱為低氫型焊條。堿性焊條的焊縫具有良好的抗裂性和力學性能,但工藝性能較差,一般用直流電源施焊,主要用于重要結(jié)構(gòu)(如鍋爐、壓力容器和合金結(jié)構(gòu)鋼等)的焊接。 2)按焊條的用途不同,焊條可分為結(jié)構(gòu)鋼焊條(鋼焊條及低合金焊條)、不銹鋼焊條、鑄鐵電焊條、耐熱鋼電焊條、低溫電焊條、堆焊焊條、銅和銅合金、鎳和鎳合金、鋁及鋁合金焊條等,其中結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)用*廣。 3、碳鋼焊條的編制 碳鋼焊條的型號由字母“E”四位數(shù)字組成。字母“E”表示焊條;前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的*小值,碳鋼焊條分E43(熔敷金屬抗拉強度≥420Mpa)和E50(熔敷金屬抗拉強度≥490Mpa)兩個系列;第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置,“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接(平、立、仰、橫焊),“2”表示焊條適用于平焊及平角焊,“4”表示焊條適用于向下立焊;第三位和第四位數(shù)字組合時表示焊接電流種類及藥皮類型
焊工技術(shù):
正火 1. 定義 將鋼材或加熱到AC3或Acm以上30℃~50℃,保溫適當?shù)臅r間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理工 藝稱為正火。 2. 目的 正火與退火的目的基本相同,但正火的冷卻速度比退火稍快,故正火鋼的組織較細,它的強度、 硬度比退火鋼高。 正火主要用于普通結(jié)構(gòu)零件,當力學性能要求不太高時可作為*終熱處理。
淬火 1、 定義 將鋼件加熱到AC3或 AC1以上某一溫度,保持一定時間,然后以適應(yīng)速度冷卻(達到或大于臨 界冷卻速度),以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。 2、 目的 是把奧氏體化的鋼件淬火成馬氏體,從而提高鋼的硬度、強度和耐磨性,更好地發(fā)揮鋼材的 性能潛力。但淬火馬氏體不是熱處理要求的*終組織。因此在淬火后,必須配以適當?shù)幕鼗稹4慊瘃R氏體在不同的回火溫度下,可以獲得不同的力學性能,以滿足各類工具或零件的使用要求。
回火 1、 定義 鋼件淬火后再加熱到AC1點以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝 稱為回火。 2、 淬火處理所獲得的淬火馬氏體組織很硬、很脆,并存在大量的內(nèi)應(yīng)力,而易于突然開裂。因此,淬 火后必須經(jīng)回火熱處理才能使用。 3、 目的 ○1減少或消除工件淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,防止工件在使用過程中的變形和開裂;○2通過回火 提高鋼的韌性,適當調(diào)整鋼的強度和硬度,使工件達到所要求的力學性能,以滿足各種工件的需要; ○3穩(wěn)定組織,使工件在使用過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而保證工件的形狀和尺寸不變,保證工件的精度。
一、手工電弧焊的工藝特點 1、 優(yōu)點 (1) 工藝靈活、適應(yīng)性強 適用于碳鋼、低合金鋼、耐熱負、低溫鋼和不銹鋼等各種材料的平、立、 橫、仰各種位置以及不同厚度、結(jié)構(gòu)形狀的焊接。 (2) 質(zhì)量好 與氣焊及埋弧焊相比,金相組織細,熱影響區(qū)小,接頭性能好。 (3) 易于通過工藝調(diào)整(如對稱焊等)來控制變形和改善應(yīng)力。 (4) 設(shè)備簡單,操作簡單。 2、 缺點 (1) 對焊工要求高,焊工的操作技術(shù)和經(jīng)驗直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。 (2) 勞動條件差 焊工在工作時必須手腦并用,精神高度集中,而且還要受到高溫烘烤,有毒、煙、塵和金屬蒸氣的危害。 (3) 生產(chǎn)率低 受焊工體質(zhì)的影響,焊接工藝參數(shù)選擇較小,幫生產(chǎn)率低。 3、 應(yīng)用范圍 在造船、鍋爐及壓力容器、機械制造、建筑結(jié)構(gòu)、化工設(shè)備等制造維修行業(yè)中都廣泛使用手 工電弧焊。
電焊中手工電弧焊的工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)(焊接規(guī)范)是指焊接時,為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量。 1、 焊條種類和牌號的選擇 主要根據(jù)母材的性能、接頭的剛性和工作條件選擇焊條,焊接一般碳鋼和低合金鋼主要是按等強原則選擇焊條的強度級別,對一般結(jié)構(gòu)選用酸性焊條,重要結(jié)構(gòu)選用堿性焊條。 2、 焊接電源種類和極性的選擇 手弧焊采用的電源有交流和直流兩大類,一般酸性焊條可交、直流兩用, 優(yōu)先選用交流弧焊機,堿性焊條由于電弧穩(wěn)定性差,必須采用直流弧焊機,對藥皮中含有較多穩(wěn)弧劑的焊條,亦可采用交流弧焊機。 使用直流時,焊件與電源輸出端正、負極的接法,叫極性。 焊件接電源正極,焊條接電源負極的接線法叫正接,也稱正極性。 焊件接電源負極,焊條接電源正極的接線法叫反接,也稱反極性。 極性的選擇原則:○ 1堿性焊條常采用反接,因為堿性焊條正接,電弧燃燒不穩(wěn)定,飛濺嚴重,噪聲大。使用反接時,電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺很小,而且聲音較平靜均勻。酸性焊條如使用直流電源時通常采用 正接! 2因為陽極部分的溫度高于陰極部分,所以用正接可以得到較大的熔深,因此,焊接厚鋼板時可采用正接,而焊接薄板、鑄鐵、有色金屬時,應(yīng)采用反接。 采用交流電源時不存在正接和反接的接線法。 3、 焊條直徑 可根據(jù)焊件厚度進行選擇。厚度越大,選用的焊條直徑應(yīng)越粗,見表6-1。但厚板對接接頭 坡口打底焊時要選用較細焊條,另外接頭形式不同,焊縫空間位置不同,直徑也有所有同。立焊*大直徑不超過5mm,橫焊仰焊直徑不超過4mm。