焊接知識培訓(xùn)資料ppt課件.ppt

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1、焊接知識培訓(xùn)佳創(chuàng)精工2018.02焊條電弧焊教學(xué)目的與要求：1、通過本章學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握焊條電弧焊原理，設(shè)備和工具的維護(hù)和使用2、了解焊接電弧的實(shí)質(zhì)、獲得的途徑、電弧各區(qū)域及其導(dǎo)電機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、能量與溫度的分布規(guī)律3、掌握電弧偏吹的概念、影響因素、解決措施。教學(xué)過程一、焊接過程焊條電弧焊的定義：1、焊條電弧焊是利用焊接電弧的熱量來熔化母材（被焊接材料）和焊條的一種手工操作的焊接方法。2、焊條電弧焊是熔化焊中最基本的一種焊接方法。3、形成永久結(jié)合。4、應(yīng)用最為廣泛的焊接方法。焊條電弧焊按電極材料的不同可分為熔化極手工電弧焊和非熔化極手工電弧焊。二

2、、焊接原理焊接示意圖：弧焊電源的極性正接法反接法焊接過程引弧→熔化→冷卻→結(jié)晶→焊縫→熔化焊接電弧燃燒過程的實(shí)質(zhì)就是把電能轉(zhuǎn)換成熱能并使氣體電離的過程。結(jié)晶過程會發(fā)生復(fù)雜的物理---化學(xué)變化和冶金相變，必然產(chǎn)生應(yīng)力和變形。焊接過程示意圖1—焊縫，2—渣殼，3—熔池，4—保護(hù)氣體，5—藥皮，6—焊芯，7—熔滴，8—母材。三、焊接電弧焊接電弧是指發(fā)生在電極與工件之間的強(qiáng)烈、持久的氣體放電現(xiàn)象。電弧的引燃（引?。┖附与娀〗M成陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)3部分組成焊接電弧的特點(diǎn)：低電壓、大電流、溫度高、亮度大。焊接電弧溫度分布一般情況下，電弧熱量在陽極區(qū)

3、產(chǎn)生的較多，約占總熱量的43%，陰極約36%，弧柱約21%。溫度：用碳鋼焊條焊接碳鋼時陽極區(qū)—2600K陰極區(qū)—2400K電弧中心—6000～8000K使用直流電源（酸性焊條）焊接時有正接、反接兩種：正接：正極接工件，工件溫度可稍高一些。反接：負(fù)極接工件，工件溫度可稍低一些。交流焊機(jī)、無正反接特點(diǎn)，溫度均為2500K。焊機(jī)的空載電壓就是焊接時引弧電壓，一般為50~90V，電弧穩(wěn)定燃燒時電壓為電弧電壓。電弧長度越長，電弧電壓也越高，一般為16~35V。四焊接接頭的組織與性能焊接工件上溫度的變化與分布各點(diǎn)處由常溫—較高溫度—常溫固態(tài)液態(tài)固態(tài)溫度

4、變化如4-3圖焊接接頭組織與性能以低碳鋼為例圖中，左圖是焊件的橫截面，右圖是鐵碳狀態(tài)圖的一部分⒈焊縫焊縫的結(jié)晶是從熔池底壁開始向中心成長。焊縫兩側(cè)工件方向冷卻較快，故形成的柱狀的鑄態(tài)組織，由鐵素體和少量的珠光體組成，熔池中部最后結(jié)晶，低熔點(diǎn)的硫磷雜質(zhì)和氧化鐵等易偏析物集中在焊縫中心，將影響焊縫的力學(xué)性能。由于電弧吹力和保護(hù)氣體吹動，熔池底壁柱狀晶體成長受到干擾，柱狀晶體呈傾斜狀，晶粒有所細(xì)化。由于焊接材料的滲合金作用，焊縫金屬性能可能不低于母材金屬的性能。⒉焊接熱影響區(qū)、熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。⑴熔合區(qū)處于液相線、固相線之間，

5、所以也稱半熔化區(qū)。因溫度過高而成為過熱粗晶，強(qiáng)度、塑性和韌性都下降。此處接頭斷面變化，易引起應(yīng)力集中。此區(qū)很大程度上決定著焊接接頭的性能。⑵過熱區(qū)被加熱到Ac3以上100～200°C至固相線溫度區(qū)間。奧氏體晶粒急劇長大，形成過熱組織，故塑性、韌性降低，對易淬火鋼，此區(qū)脆性更大⑶正火區(qū)被加熱到Ac1到Ac3以上100～200°C區(qū)間。在此區(qū)溫度范圍內(nèi)，加熱時發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的奧氏體晶粒，冷卻后為均勻而細(xì)小的鐵素體和珠光體，其力學(xué)性能優(yōu)于母材。⑷部分相變區(qū)相當(dāng)于加熱到Ac1～Ac3溫度區(qū)間。珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變成細(xì)小奧氏體晶

6、粒。部分鐵素體不發(fā)生相變，但晶粒有長大趨勢。冷卻后晶粒大小不均，因而其力學(xué)性能比正火區(qū)稍差?！锖附訜嵊绊憛^(qū)的大小和組織、性能變化的程度，決定于焊接方法、焊接參數(shù)、接頭形式和焊后冷卻速度等因素。增加焊接速度或減少焊接電流都能減少焊接熱影響區(qū)。改善焊接熱影響區(qū)組織和性能的方法焊接熱影響區(qū)在電弧焊焊接接頭中是不可避免的。用焊條電弧焊或埋弧焊方法焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)時，熱影響區(qū)較窄，危害性較小，焊后不進(jìn)行熱處理即可使用。但對重要的碳鋼構(gòu)件、合金鋼構(gòu)件、電渣焊焊接的構(gòu)件為消除熱影響區(qū)影響，一般采用焊后正火處理。對焊后不能進(jìn)行熱處理金屬材料或構(gòu)件，則只能

7、在正確選擇焊接方法與焊接工藝上來減少焊接熱影響區(qū)的范圍。五焊接應(yīng)力與變形焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加熱到很高的溫度，然后再快速冷卻下來，各點(diǎn)處溫度不同，冷卻速度也不相同，在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形或裂紋。焊縫是靠一個移動的點(diǎn)熱源加熱，然后逐次冷卻下來形成的，因此應(yīng)力的形成、大小和分布狀況較復(fù)雜。假定整條焊縫同時形成，則應(yīng)力分布如圖4-5焊接應(yīng)力的存在將影響焊接構(gòu)件的使用性能，承載能力大為降低，對于接觸腐蝕性介質(zhì)的焊件，應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象加劇，減少使用期限。對于承受重載的重要構(gòu)件、壓力容器等，焊接應(yīng)力的防止和

8、消除：①選擇塑性好的材料。②避免焊縫密集交叉，焊縫過長，截面過大。③合理的焊接次序。圖4-6a為正確。④焊前預(yù)熱，可減小溫差，減少焊接應(yīng)力較為有效。⑤采用小能量焊接方法，或焊后立