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《模塊一鑄、鍛、焊工藝及應(yīng)用——焊接-PowerP.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、14253概述手工電弧焊其他焊接方法常用金屬材料的焊接焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計模塊一鑄、鍛、焊工藝及應(yīng)用4.1概述焊接是利用加熱或加壓（或者加熱和加壓），使分離的兩部分金屬靠得足夠近，原子互相擴散，形成原子間的結(jié)合的連接方法。在機械制造、建筑、車輛、石油化工、原子能、航空航天等部門得到廣泛運用。焊接的特點：優(yōu)點：1）連接性能好，密封性好，承壓能力高；2）省料，重量輕，成本低；3）加工裝配工序簡單，生產(chǎn)周期短；4）易于實現(xiàn)機械化和自動化。缺點：1）焊接結(jié)構(gòu)是不可拆卸的，更換修理不便；2）焊接接頭的組織和性能往往要變壞；3）要產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形；4）會產(chǎn)生焊接缺
2、陷，如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等。焊接方法可分為：1）熔焊：利用局部加熱的方法，把工件的焊接處加熱到熔化狀態(tài)，形成熔池，然后冷卻結(jié)晶，形成焊縫，將兩部分金屬連接成為一個整體的工藝方法。2）壓焊：在焊接過程中需要加壓的一類焊接方法。3）釬焊：利用熔點比母材低的填充金屬熔化后，填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互擴散實現(xiàn)連接的一種焊接方法。焊接方法在工業(yè)中主要用于：1）制造金屬結(jié)構(gòu)件。2）制造機器零件和工具。3）修復(fù)。4.1概述手工電弧焊是熔化焊中最基本的一種焊接方法。利用電弧作為熱源，手工操縱焊條進行焊接的方法。手工電弧焊的特點：1）設(shè)備簡單、操作靈活；2）可焊接多
3、種金屬材料；3）室內(nèi)、外焊接效果相近；4）對焊工操作水平要求較高，生產(chǎn)率較低。4.2.1焊接電弧1.電弧的引燃焊接電弧是在焊條與工件之間產(chǎn)生的強烈、持久又穩(wěn)定的氣體放電現(xiàn)象。焊接引弧時，焊條和工件瞬間接觸形成短路，強大的電流產(chǎn)生強烈電阻熱使接觸點熔化甚至蒸發(fā)，當(dāng)焊條提起時，在電場作用下，熱的金屬發(fā)射大量電子，電子碰撞氣體使之電離，正、負(fù)離子和電子構(gòu)成電弧。4.2手工電弧焊2.焊接電弧的結(jié)構(gòu)電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成，如圖4-1所示。1）陰極區(qū)：電子發(fā)射區(qū)，熱量約占36%，平均溫度2400K；2）陽極區(qū)：受電子轟擊區(qū)域，熱量約占43%，平均溫度26
4、00K；3）弧柱區(qū)：陰、陽兩極間區(qū)域，幾乎等于電弧長度，熱量21%，弧柱中心溫度可達6000~8000K。4.2手工電弧焊圖4-1電弧的結(jié)構(gòu)示意圖4.2.2焊接接頭1.焊縫形成過程熔焊焊縫的形成經(jīng)歷了局部加熱熔化，使分離工件的結(jié)合部位產(chǎn)生共同熔池，再經(jīng)凝固結(jié)晶為一個整體的過程。2.焊接的冶金過程焊接的冶金過程如圖4-2所示,母材、焊條受電弧高溫作用熔化形成金屬熔池，將進行熔化、氧化、還原、造渣、精煉及合金化等物理、化學(xué)過程。金屬與氧的作用對焊接質(zhì)量影響最大，氧與多種金屬發(fā)生氧化反應(yīng)：4.2手工電弧焊圖4-2焊條電弧焊過程能溶解在液態(tài)金屬中的氧化物（如氧化亞鐵
5、），冷凝時因溶解度下降而析出，嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量；而大部分金屬氧化物（如硅、錳化合物）不溶于液態(tài)金屬，可隨渣浮出，凈化熔池，提高焊縫質(zhì)量。氫易溶入熔池，在焊縫中形成氣孔，或聚集在焊縫缺陷處造成氫脆。其次空氣中的氮氣在高溫時大量溶于液體金屬，冷卻結(jié)晶時，氮溶解度下降；析出的氮在焊縫中形成氣孔，部分還以針狀氮化物（Fe4N）形式析出；焊縫中含氮量提高，使焊縫的強度和硬度增加，塑性和韌性劇烈下降。4.2手工電弧焊4.2.3焊條1.焊條的組成和作用焊條由焊芯和藥皮組成。1）焊芯：一方面作電極，起導(dǎo)電作用，產(chǎn)生電弧，提供焊接熱源；另一方面作為填充金屬，與熔化的母材共同組
6、成焊縫金屬。焊芯采用焊接專用金屬絲。如H08C等。2）藥皮：焊條藥皮的主要作用有：改善焊接工藝性；機械保護作用；冶金處理作用。焊條藥皮的組成物按其作用分為：穩(wěn)弧劑、造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑、粘結(jié)劑、稀渣劑、增塑劑等。2.焊條分類焊條的種類。按用途分為：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、堆焊焊條、鎳和鎳合金焊條、銅合銅合金焊條、鋁和鋁合金焊條等。按藥皮性質(zhì)分為：酸性焊條（酸性氧化物為主）、堿性焊條（堿性氧化物和螢石CaF2為主）。4.2手工電弧焊3.焊條型號與牌號焊條型號：國家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號。如E4303，E表示焊條，43表示熔敷金屬抗拉強
7、度最小值（kgf/mm2）；03表示焊接位置為全位置、電流種類為交直流及藥皮類型為鈦鐵礦型。焊條牌號：焊條行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號，用一個大寫漢語拼音字母和三個數(shù)字表示。如J422，J表示結(jié)構(gòu)鋼焊條；42表示焊縫金屬抗拉強度等級（kgf/mm2）；2表示藥皮類型和電流種類。4.焊條的選用原則1）等強度原則；2）同成分原則；3）抗裂性要求；4）抗氣孔要求；5）低成本要求。4.2手工電弧焊4.2.4焊接接頭的金屬組織與性能1.焊接工件溫度的變化與分布在焊接加熱和冷卻過程中，焊接接頭上某點的溫度隨時間變化的過程如圖4-3所示。不同點，其熱循環(huán)不同，即最高加熱溫度、加熱速
8、度和冷卻速度均不同。對焊接質(zhì)量起重要影響的參數(shù)有：最
