对接电阻焊工艺

对接电阻焊工艺
对接电阻焊工艺

对接电阻焊

对接电阻焊(以下简称对焊)是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。对焊的生产率高、易于实现自动化,因而获得广泛应用。

目录:

1应用

其应用范围可归纳如下:

(1)工件的接长例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊。

(2)环形工件的对焊例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。

(3)部件的组焊将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件,以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊,各种连杆、拉杆的对焊,以及特殊零件的对焊等。

(4)异种金属的对焊可以节约贵重金属,提高产品性能。例如刀具的工作部分(高速钢)与尾部(中碳钢)的对焊,内燃机排气阀的头部(耐热钢)与尾部(结构钢)的对焊,铝铜导电接头的对焊等。

2分类

对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。

电阻

电阻对焊是将两工件端面始终压紧,利用电阻热加热至塑性状态,然后迅速施加顶锻压力(或不加顶锻压力只保持焊接时压力)完成焊接的方法。

一、电阻对焊的电阻和加热

对焊时的电阻分布如图14-2所示。总电阻可用下式表示:

R=2Rω+RC+2Reω

式中Rω--一个工件导电部分的内部电阻(Ω);

Rc--两工件间的接触电阻(Ω);

Rω--工件与电极间的接触电阻(Ω);

工件与电极之间的接触电阻由于阻值小,且离接合面较远,通常忽略不计。

工件的内部电阻与被焊金属的电阻率ρ和工件伸出电极的长度l0成正比,与工件的断面积s成反比。

和点焊时一样,电阻对焊时的接触电阻取决于接触面的表面状态、温度及压力。当接触电阻有明显的氧化物或其他赃物时,接触电阻就大。温度或压力的增高,都会因实际接触面积的增大而使接触电阻减小。焊接刚开始时,接触点上的电流密度很大;端面温度迅速升高后,接触电阻急剧减小。加热到一定温度(钢600度,铝合金350度)时,接触电阻完全消失。

和点焊一样,对焊时的热源也是由焊接区电阻产生的电阻热。电阻对焊时,接触电阻存在的时间极短,产生的热量小于总热量的

10-15%。但因这部分热量是接触面附近很窄的区域内产生的。所以

会使这一区域的温度迅速升高,内部电阻迅速增大,即使接触电阻完全消失,该区域的产热强度仍比其他地方高。

所采用的焊接条件越硬(即电流越大和通电时间越短),工件的压紧力越小,接触电阻对加热的影响越明显。

二、电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备

1、焊接循环

电阻对焊时,两工件始终压紧,当端面温升高到焊接温度Tω时,两工件端面的距离小到只有几个埃,端面间原子发生相互作用,在接合上产生共同晶粒,从而形成接头。电阻对焊时的焊接循环有两种:

等压的和加大锻压力的。前者加压机构简单,便于实现。后者有利于提高焊接质量,主要用于合金钢,有色金属及其合金的电阻对焊,为了获得足够的塑性变形和进一步改善接头质量,还应设置电流顶锻程序。

2、工艺参数

电阻对焊的主要工艺参数有:伸出长度、焊接电流(或焊接电流密度)、焊接通电时间、焊接压力和顶锻压力。

(1)伸出长度l0 即工件伸出夹钳电极端面的长度。选择伸出长度时,要考虑两个因素:顶锻时工件的稳定性和向夹钳的散热。如果l0过长,则顶锻时工件会失稳旁弯。l0过短,则由于向钳口的散热增强,使工件冷却过于强烈,会增加塑性变形的困难。对于直径为d的工件,一般低碳钢:l0=(0.5-1)d,铝和黄铜:l0=(1-2)d,铜:l0=(1.5-2.5)d。

(2)焊接电流Iω和焊接时间tω 在电阻对焊时,焊接电流常以电流密度jω来表示。jω和tω是决定工件加热的两个主要参数。二者可以在一定范围内相应地调配。可以采用大电流密度、短时间(强条件),也可以采用小电流密度、长时间(弱条件)。但条件过强时,容易产生未焊透缺陷;过软时,会使接口端面严重氧化、接头区晶粒粗大、影响接头强度。

(3)焊接压力Fω与顶锻压力Fu,Fω对接头处的产热和塑性变形都有影响。减小Fω有利于产热,但不利于塑性变形。因此,易

用较小的Fω进行加热,而以大得多的Fu进行顶锻。但是Fω也不能过低,否则会引起飞溅、增加端面氧化,并在接口附近造成疏松。

3、工件准备

电阻对焊时,两工件的端面形状和尺寸应该相同,以保证工件的加热和塑性变形一致。工件的端面,以及与夹钳接触的表面必须进行严格清理。端面的氧化物和赃物将会直接影响到接头的质量。与夹钳接触的工件表面的氧化物和赃物将会增大接触处电阻,使工件表面烧伤、钳口磨损加剧,并增大功率损耗。

清理工件可以用砂轮、钢丝刷等机械手段,也可以用酸洗。

电阻焊接头中易产生氧化物夹杂。对于焊接质量要求高的稀有金属、某些合金钢和有色金属时,常采用氩、氦等保护氛来解决。

电阻对焊虽有接头光滑、毛刺小、焊接过程简单等优点,但其接头的力学性能较低,对工件端面的准备工作要求高,因此仅用于小断面(小于250mm2)金属型材的对接。

闪光

闪光对焊可分为连续闪光对焊和预热闪光对焊。连续闪光对焊由两个主要阶段组成:闪光阶段和顶锻阶段。预热闪光对焊只是在闪光阶段前增加了预热阶段。

一、闪光对焊的两个阶段

闪光阶段

闪光的主要作用是加热工件。在此阶段中,先接通电源,并使两工件端面轻微接触,形成许多接触点。电流通过时,接触点熔化,成为连接两端面的液体金属过梁。由于液体过梁中的电流密度极高,使过梁中的液体金属蒸发、过梁爆破。随着动夹钳的缓慢推进,过梁也不断产生与爆破。在蒸气压力和电磁力的作用下,液态金属微粒不断从接口间喷射出来。形成火花急流--闪光。

在闪光过程中,工件逐渐缩短,端头温度也逐渐升高。随着端头温度的升高,过梁爆破的速度将加快,动夹钳的推进速度也必须逐渐加大。在闪光过程结束前,必须使工件整个端面形成一层液体金属层,并在一定深度上使金属达到塑性变形温度。

由于过梁爆破时所产生的金属蒸气和金属微粒的强烈氧化,接口间隙中气体介质的含氧量减少,其氧化能力可降低,从而提高接头的质量。但闪光必须稳定而且强烈。所谓稳定是指在闪光过程中不发生断路和短路现象。断路会减弱焊接处的自保护作用,接头易被氧化。短路会使工件过烧,导致工件报废。所谓强烈是指在单位时间内有相当多的过梁爆破。闪光越强烈,焊接处的自保护作用越好,这在闪光后期尤为重要。

顶锻阶段

在闪光阶段结束时,立即对工件施加足够的顶端压力,接口间隙迅速减小过梁停止爆破,即进入顶锻阶段。顶锻的作用是密封工件端面的间隙和液体金属过梁爆破后留下的火口,同时挤出端面的液态金

属及氧化夹杂物,使洁净的塑性金属紧密接触,并使接头区产生一定的塑性变形,以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的接头。闪光对焊时在加热过程中虽有熔化金属,但实质上是塑性状态焊接。

预热闪光对焊是在闪光阶段之前先以断续的电流脉冲加热工件,然后在进入闪光和顶锻阶段。预热目的如下:

(1)减小需用功率可以在小容量的焊机上焊接断面面积较大的工件,因为当焊机容量不足时,若不先将工件预热到一定温度,就不可能激发连续的闪光过程。此时,预热是不得已而采取的手段。

(2)降低焊后的冷却速度这将有利于防止淬火钢接头在冷却时产生淬火组织和裂纹。

(3)缩短闪光时间可以减少闪光余量,节约贵重金属。

预热不足之处是:

(1)延长了焊接周期,降低了生产率;

(2)使过程的自动化更加复杂;

(3)预热控制较困难。预热程度若不一致,就会降低接头质量的稳定性。

二、闪光对焊的电阻和加热

闪光对焊时的接触电阻Rc即为两工件端面间液体金属过梁的总电阻,其大小取决于同时存在的过梁数及其横断面积。后两项又与工件的横断面积、电流密度和两工件的接近速度有关。随着这三者的增大,同时存在的过梁数及其横截面积增大,Rc将减小。

闪光对焊的Rc比电阻对焊大得多,并且存在于整个闪光阶段,虽然其电阻值逐渐减小,但始终大于工件的内部电阻,直到顶锻开始瞬间Rc才完全消失。图14-5是闪光对焊时Rc、2Rω和R变化的一般规律。Rc逐渐减小是由于在闪光过程中,随着端面温度的升高,工件接近速度逐渐增大,过梁的数目和尺寸都随之增大的缘故。

由于Rc大并且存在整个闪光阶段,所以闪光对焊时接头的加热主要靠Rc。

三、闪光对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备

1、焊接循环

闪光对焊的焊接循环14-7所示,图中复位时间是指动夹钳由松开工件至回到原位的时间。预热方法有两种:电阻预热和闪光预热,图中(b)采用的是电阻预热。

2、工艺参数

闪光对焊的主要参数有:伸出长度、闪光电流、闪光流量、闪光速度、顶锻流量、顶锻速度、顶锻压力、顶锻电流、夹钳夹持力等。图14-8是连续闪光对焊各流量和伸出长度的示意图。下面介绍各工艺参数对焊接质量的影响及选用原则:

(1)伸长长度l0 和电阻对焊一样,l0影响沿工件轴向的温度分布和接头的塑性变形。此外,随着l0的增大,使焊接回路的阻抗增大,需用功率也要增大。一般情况下,棒材和厚臂管材l0=(0.7-1.0)d,d为圆棒料的直径或方棒料的边长。

对于薄板(δ=1-4mm)为了顶锻时不失稳,一般取l0=(4-5)δ。

不同金属对焊时,为了使两工件上的温度分布一致,通常是导电性和导热性差的金属l0应较小。表1是不同金属闪光对焊时的l0参考值。

(2)闪光电流If和顶锻电流Iu If取决于工件的断面积和闪光所需要的电流密度jf。jf的大小又与被焊金属的物理性能、闪光速度、工件断面的面积和形状,以及端面的加热状态有关。在闪光过程中,随着vf的逐渐提高和接触电阻Rc的逐渐减小,jf将增大。顶锻时,Rc迅速消失,电流将急剧增大到顶锻电流Iu。当焊接大截面钢件时,为增加工件的加热深度,应采用较小的闪光速度,所用的平均jf一般不超过5A/mm2。表2为断面积200-1000mm2工件闪光对焊时jf

和ju的参考值。

电流的大小取决于焊接变压器的空载电压U20。因此,在实际生产中一般是给定次级空载电压。选定U20时,除应考虑焊机回路的阻抗,阻抗大时,U20应相应提高。焊接大断面工件时,有时采用分级调节次级电压的方法,开始时,用较高的U20来激发闪光,然后降低到适应值。

(3)闪光流量δf 选择闪光流量,应满足在闪光结束时整个工件端面有一熔化金属层,同时在一定深度上达到塑性变形温度。如果δf 过小,则不能满足上述要求,会影响焊接质量。δf过大,又会浪费金属材料、降低生产率。在选择δf时还应考虑是否有预热,因预热闪光对焊的δf可比连续闪光对焊小30-50%。

(4)闪光速度vf 足够大的闪光速度才能保证闪光的强烈和稳定。但vf过大会使加热区过窄,增加塑性变形的困难,同时,由于需要

的焊接电流增加,会增大过梁爆破后的火口深度,因此将会降低接头质量。选择vf时还应考虑下列因素:

1)被焊材料的成分和性能。含有易氧化元素多的或导电导热性

好的材料,vf应较大。例如焊奥氏体不锈钢和铝合金时要比焊低碳钢时大;

2)是否有预热。有预热时容易激发闪光,因而可提高vf。

3)顶锻前应有强烈闪光。vf应较大,以保证在端面上获得均匀

的金属层。

(5)顶锻流量δu δu 影响液体金属的排除和塑性变形的大小。δu 过小时,液态金属残留在接口中,易形成疏松、缩孔、裂纹等缺陷;δu 过大时,也会因晶纹弯曲严重,降低接头的冲击韧度。δu 根据

工件断面积选取,随着断面积的增大而增大。

顶锻时,为防止接口氧化,在端面接口闭合前不立刻切断电流,因此顶锻流量应包括两部分----有电流顶锻留量和无电流顶锻留量,

前者为后者的0.5-1倍。

(6)顶锻速度vu 为避免接口区因金属冷却而造成液态金属排除及塑性金属变形的困难,以及防止端面金属氧化,顶锻速度越快越好。最小的顶锻速度取决于金属的性能。焊接奥氏体钢的最小顶锻速度均为焊接珠光体钢的两倍。导热性好的金属(如铝合金)焊接时需要很

高的顶锻速度(150-200mm/s)。对于同一种金属,接口区温度梯度大的,由于接头的冷却速度快,也需要提高顶锻速度。

(7)顶锻压力Fu Fu通常以单位面积的压力,即顶锻压强来表示。顶锻压强的大小应保证能挤出接口内的液态金属,并在接头处产生一定的塑性变形。顶锻压强过小,则变形不足,接头强度下降;顶锻压强过大,则变形量过大,晶纹弯曲严重,又会降低接头冲击韧度。

顶锻压强的大小取决于金属性能、温度分布特点、顶锻留量和速度、工件断面形状等因素。高温强度大的金属要求大的顶锻压强。增大温度梯度就要提高顶锻压强。由于高的闪光速度会导致温度梯度增大,因此焊接导热性好的金属(铜、铝合金)时,需要大的顶锻压强(150-400Mpa)。

(8)预热闪光对焊参数除上述工艺参数外,还应考虑预热温度和预热时间。

预热温度根据工件断面和材料性能选择,焊接低碳钢时,一般不超过700-900度。随着工件断面积增大,预热温度应相应提高。

预热时间与焊机功率、工件断面大小及金属的性能有关,可在较大范围内变化。预热时间取决于所需预热温度。

预热过程中,预热造成的缩短量很小,不作为工艺参数来规定。

(9)夹钳的夹持力Fc必须保证工件在顶锻时不打滑Fc与顶锻压力Fu和工件与夹钳间的摩擦系数f有关,他们的关系是:Fc≥Fu/2f。通常F0=(1.5-4.0)Fu,断面紧凑的低碳钢取下限,冷轧不锈钢板

取上限。当夹具上带有顶撑装置时,加紧力可以大大降低,此时

Fc=0.5Fu就足够了。

3、工件准备

闪光对焊的工件准备包括:端面几何形状、毛坯端头的加工和表面清理。

闪光对焊时,两工件对接面的几何形状和尺寸应基本一致。否则将不能保证两工件的加热和塑性变形一致,从而将会影响接头质量。在生产中,圆形工件直径的差别不应超过15%,方形工件和管形工件不应超过10%。

在闪光对焊大断面工件时,最好将一个工件的端部倒角,使电流密度增大,以便于激光闪发。这样就可以不用预热或闪光初期提高次级电压。

对焊毛坯端头的加工可以在剪床、冲床、车床上进行,也可以用等离子或气焰切割,然后清除端面。

闪光对焊时,因端部金属在闪光时被烧掉,故对端面清理要求不甚严格。但对夹钳和工件接触面的清理要求,应和电阻对焊一样。

3闪光

所有钢和有色金属几乎都可以闪光对焊,但要获得优质接头,还需根据金属的有关特性,采取必要的工艺措施。现分析如下:(1)导电导热性对于导电导热性好的金属,应采用较大的比功率和闪光速度,较短的焊接时间,预热闪光更佳

(2)高温强度对于高温强度高的金属,应采用增大温塑性区的宽度,采用较大的顶锻力。

(3)结晶温度区间结晶温度区间越大,半熔化区越宽,应采用较大的顶锻压力和顶锻留量,以便把半溶化区中的熔化金属全部排挤进去,以免留在接头中引起缩孔、疏松和裂纹等缺陷。

(4)热敏感性常见的有两种情况,第一种是淬火钢,焊后接头易产生淬火组织,使硬度增高、塑性降低,严重时会产生淬火裂纹。淬火钢通常采用加热区宽的预热闪光对焊,焊后采用缓慢冷却和回火等措施。第二种是经冷作强化的金属(如奥氏体不锈钢),焊接时接头和热影响区发生软化,使接头强度降低。焊接此类金属通常采用较大的闪光速度和顶锻压力,以尽量缩小软化区和减轻软化程度。

(5)氧化性接头中的氧化物夹杂对接头质量有严重危害,因此,防止氧化和排除氧化是提高接头质量的关键。金属的成分不同,其氧化性的生成也不同。若生成氧化物的熔点低于被焊金属,这时氧化物有较好的流动性,顶锻时容易被排挤出来。若生成氧化物的熔点高于被焊金属,如SiO2、Al2O3、Cr2O3等,就必须在被焊金属还处在溶化状态时,才有可能将他们排出。因此,在焊接含有较多硅、铝、铬、一类元素的合金钢时,应该采取严格的工艺措施,彻底排除氧化物。

下面介绍几种常用金属材料闪光对焊的特点:

1、碳素钢的闪光对焊

这类材料具有电阻系数高,加热时碳元素的氧化为接口提供保护性气氛CO和CO2,不含有生成高熔点氧化物的元素等优点。因而都属于焊接性较好的材料。

随着钢中的含碳量的增加,电阻系数增大、结晶区间、高温强度及淬硬倾向都随之增大。因而需要相应增加顶锻压强和顶锻留量。为了减轻淬火的影响。可采用预热闪光对焊,并进行焊后热处理。

碳素钢闪光对焊时,由于碳向加热端面扩散并被强烈氧化,以及顶锻时,半溶化区内含碳量高的溶化金属被挤出,所以在接头处形成含碳量低的贫碳层(呈白色,也称亮带)。贫碳层的宽度随着钢含量的提高、预热时间的加长而增宽;随着含碳量的增大和气体介质氧化倾向的减弱而变窄。采用长时间的热处理可以消除贫碳层。

用得最多的是碳素钢闪光对焊。只要焊接条件选择适当,一般不会出现困难。甚至对溶焊来说比较难焊的铸铁也是一样。

铸铁通常采用预热闪光对焊,用连续闪光对焊容易形成白口。由于含碳量很高,闪光时产生大量的CO和CO2保护气氛,自保护作用较强,即使在工艺参数波动很大时,在接口中也只有少量氧化夹杂物。

2、合金钢的闪光对焊

合金元素含量对钢性能的影响和应采取的工艺措施如下:

1)钢中的铝、铬、硅、钼等元素易生成高熔点氧化物,应增大闪光和顶锻速度,以减少其氧化。

2)合金元素含量增加,高温强度提高,应增加顶锻压强。

3)对于珠光体钢,合金元素增加,淬火倾向性就增大,应采取防止淬火脆化的措施。

下表是碳素钢和合金钢闪光对焊工艺参数的参考值。

各类钢闪光对焊主要参数的参考值

类别

平均闪光速度(mm/s)最大闪光速度(mm/s)顶锻速度(mm/s)顶锻压强(Mpa)

焊后热处理

预热闪光连续闪光

预热闪光

连续闪光

低碳钢

低碳钢及低合金钢

高碳钢

珠光体高合金钢

奥氏体钢

不需要

缓冷、回火

缓冷、回火

回火、正火

一般不需要

低合金钢的焊接特点与中碳钢相似,具有淬硬倾向,应采用相应的热处理方法。这类钢的高温强度大,易生成氧化物夹杂,需要采用较高的顶锻压强,较高的闪光和顶锻速度。

高碳合金钢除具有高碳钢的特点外,还含有一定数量的合金元素。由于含碳量高,结晶温度区间宽,接口处的半熔区就较宽,如果顶锻压力不足,塑性变形量不够,残留在半溶化区内的液态金属将形成疏松组织。还因含有合金元素,会形成高熔点氧化物夹杂。因此,需要较高的闪光和顶锻速度,较大的顶锻压强和顶锻留量。

奥氏体钢的主要合金元素是Cr和Ni,这种钢具有高温强度高,

导电和导热性差、熔点低(与低碳钢相比),又有大量易形成高熔点氧化物的合金元素(如Cr)。因此,要求有大的顶锻压强,高的闪

光和顶锻速度。高的闪光速度可以减小加热区,可有效地防止热影响区晶粒急剧长大和抗腐蚀性的降低。

3、铝及其合金的闪光对焊

这类材料具有导电导热性好,熔点低,易氧化且氧化物熔点高、塑性温度区窄等特点,给焊接带来困难。

铝合金对焊的焊接性较差,工艺参数选择不当时,极易产生氧化夹杂物、疏松等缺陷,使接头强度和塑性急剧降低。闪光对焊时,必须采用很高的闪光和顶锻速度、大的顶锻留量和强迫形成的顶锻模式。所需比功率也要比钢件大得多。

4、铜及其合金的闪光对焊

铜的导热性比铝好,熔点较高,因而比铝要难焊的多。纯铜闪光对焊时,很难在端面形成液态金属层和保持稳定的闪光过程,也很难获得良好的塑性温度区。为此,焊接时需要很高的最后闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。

铜合金(如黄铜、青铜)的对焊比纯铜容易。黄铜对焊时由于锌的蒸发而使接头性能下降,为了减少锌的蒸发,也应采用很高的最后闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。

铝、铜及其合金闪光对焊的工艺参数可参考下表:

有色金属及其合金闪光对焊的焊接条件

工艺参数

材料尺寸(mm)

黄铜(H62)

黄铜(H59)

黄铜(QSn6.5-1.5)带材厚

铝棒材,直径

铝合金

LD5

LF6

棒材d=10

管材9.5*1.5

板材44.5*10

空载电压(V)

最大电流(KA)

伸出长度(mm)

闪光留量(mm)

闪光时间(s)

平均闪光速度(mm/s)

最大闪光速度(mm/s)

顶锻留量(mm)

顶锻速度(mm/s)

顶锻压强(Mpa)

有电流顶锻量(mm)

比功率(KVA/mm2)

铝和铜用闪光对焊焊成的过渡接头广泛用于电机行业。由于它们的熔点相差很大,铝的熔化比铜快4-5倍,所以要相应增大铝的伸出长度。铝和铜闪光对焊的工艺参数可参考下表。铝和铜对焊时,可能形成金属间化合物CuAL2,增加接头脆性。因此,必须在顶锻时尽可能将CuAL2从接口中排挤出去。

铜于铝闪光对焊的焊接条件

焊接断面(mm2)

棒材直径

带材

5、钛及其合金的闪光对焊

钛及其合金的闪光对焊的主要问题是由于淬火和吸收气体(氢、氧、氦等)而使接头塑性降低。钛合金的淬火倾向与加入的合金元素有关。若加入稳定β相元素则淬火倾向增大,塑性将进一步降低。若采用强烈闪光的连续闪光对焊,不加保护气体就可获得满意的接头。当采用闪光、顶锻速度较小的预热闪光焊时,应在Ar或He保护气氛中焊接。预热温度为1000-1200度,工艺参数和焊接钢时基本一致,只是闪光留量稍有增加。此时可获得较高塑性的接头。

4典型工件

一、小断面工件的对焊

直径d≤5mm的线材多采用电阻对焊,其工艺参数可参考下表:线材电阻对焊的焊接条件

金属种类

直径(mm)

伸出长度(mm)

焊接电流(A)

焊接时间(s)

顶锻压力(N)

碳钢

镍铬合金

注:顶锻留量等于线材直径,有电流顶锻量等于直径的0.2-0.3倍。

直径很小的线材、不同材料的线材,以及线材与冲压件(如电阻器和二极管的端盖)可采用电容储能式对焊,其特点在于焊接条件非常硬,加热范围极窄,大大减轻了被焊金属热物理性能对接头形成的影响。

二、杆件的对焊

多用于建筑业的钢筋对焊,通常直径d<10mm者用电阻对焊;d>10mm用连续闪光对焊;d>30mm用预热闪光对焊。用手动对焊机时,由于焊机功率较小(通常不超过50KVA)d=15-20mm时,一般就要用预热闪光对焊。

杆件对焊时可使用半圆形或V形夹钳电极,后者可用于各种直径,因而获得广泛应用。杆件属实心断面,刚性较大,可采用较长的伸出长度。低碳钢棒材电阻对焊和闪光对焊的工艺参数可参考下面两表:低碳钢棒材电阻对焊的焊接条件

断面积(mm2),伸出长度(mm),焊接缩短量(mm),电流密度(A/mm2),焊接时间(S),焊接压强(Mpa),有电,无电

1)焊接淬火钢时增加20-30%

2)对于淬火钢增加100%

低碳钢棒材闪光对焊的时间和流量

焊接直径(mm)

焊接工艺评定和焊工资格考核规范

1 目的 为确保焊接质量符合要求,焊工技能得到满足。 2 范围 适用于各种类型手工焊接方法的WPS的制定和焊接工艺、焊工的评定。 3 规范性文件 3.1 ASME 第Ⅸ卷焊接与钎焊评定 3.2 ASME第V卷无损检测 4 要求 4.1 焊缝方位 焊缝方位见图QW-461.3。 4.2 坡口焊缝的试验位置 4.2.1 板的焊接位置 4.2.1.1 平焊位置1G 板处于水平面内,焊缝金属在板的上方熔敷,见图(a)。 4.2.1.2 横焊位置2G 板处于垂直平面内,焊缝轴线是水平的,见图(b)。 4.2.1.3 立焊位置3G 板处于垂直平面内,焊缝轴线是垂直的,见图(c)。 4.2.1.4 仰焊位置4G 板处于水平面内,焊缝金属从板的下方向上熔敷,见图(d)。 4.3 试验和检验的类型和目的 4.3.1 力学性能试验 4.3.1.1 拉伸试验用于测定坡口焊缝接头的极限强度。 4.3.1.1.1 试样应符合图QW-462.1 (a)所示

缩截面试样—板材符合ASME 第Ⅸ卷图QW-462.1 (a)中规定的缩截面试样,可用于所有厚度的板材的拉伸试验。 对于厚度不大于1in(25mm)的板材,每个要求的试样均应采用全板厚试样。 对于厚度大于1in(25mm)的板材,可采用全板厚试样或多个试样。 当采用多个试样代替全板厚试样时,应把每组试样看成相当于一个要求做拉伸试验的全板厚单个试样。总之,应把要求代表某一位置的焊缝全厚度的所有试样组成一组。 当需要多个试样时,应将整个厚度用机械方法分割成能够在现有设备中进行试验的大小接近相等的最少条款,对一组中的每个试样进行试验时,均应符合4.3.1.1.3 的要求。 4.3.1.1.2 程序 试样应在拉伸截荷下断裂。抗拉强度的计算是试样的极限总载荷除以加载前通过实测计算的最小横截面积。 4.3.1.1.3 合格标准 试样的抗拉强度不小于: 母材的规定最小抗拉强度;或 如母材是由两种规定最小抗拉强度不同的材料组成,则取较小值;或 焊缝金属的规定最小抗拉强度,此条适用于允许使用室温强度低于母材的焊缝金属; 如果试样断在焊缝或熔合线以外的母材上,只要强度低于母材规定最小抗拉强度的量不超过5%,可以认为试验满足要求。 4.3.1.2 导向弯曲试验用于测定坡口焊缝接头的完好性和延伸性。 4.3.1.2.1 试样 应从试验的板材或管材上切取制备,试样的横截面近似矩形。切割面定为试样的侧面,另外两个面称为正面和背面。 横向侧弯焊缝垂直于试样的纵轴,试样弯曲后,其侧面之一成为弯曲试样的凸面。 母材厚度在1 1/2 in( 38mm)以上的试件,可以切成近乎相等的宽3/4 n(19mm)至 1 1/2 in (38mm)的试验板条,或试样整宽度弯曲。如果采用多个试样,那么每项要求的试验应由一组完整的试样完成。对每个试样读报都进行试验,并满足4.3.1.2.3 要求。 横向面弯焊缝垂直于试样的纵轴,试样弯曲后,其正面成为弯曲试样的凸面。 横向背弯焊缝垂直于试样的纵轴,试样弯曲后,其背面成为弯曲试样的凸面。 纵向弯曲试验纵向安全弯曲可用以代替试验焊缝金属的: 两种母材之间,或 焊缝金属和母材之间弯曲性能显著不同的组合材料的横向侧面、横向正面和背面弯曲试验。 纵向面弯焊缝平行于试样的纵轴,试样弯曲后,其正面成为弯曲试样的凸面。 纵向背弯焊缝平行于试样的纵轴,试样弯曲后,其正面成为弯曲试样的凸面。 4.3.1.2.2 程序 应在试验压模中进行弯曲,弯曲角度为180°。 4.3.1.2.3 合格标准 试验后横向焊缝弯曲试样的焊缝和热影响区应全部在试样受弯范围内。 导向弯曲试样在弯曲后的凸面上沿任何方向测量,在焊缝和热影响区内都不得超过1/8 in(3.2mm)的

管对接焊接工艺

管子对接 一、焊前准备: 1、设备及工具 1)设备:逆变焊机或硅整流焊机,预热及热处理设备,高温烘干箱。 2)工具:角向磨光机,榔头,钢丝刷等焊缝清理工具。 2、焊接环境及焊条选用和电源极性 施焊环境温度应能保证焊件焊接时所需的足够温度和焊工操作技能不受影响。焊条采用碱性焊条,碱性焊条在焊前要进行烘干处理,其烘干温度是350~400℃,保温时间是1~2h。烘干时焊条必须分层平放,ф3.2mm的焊条最多不能超过5层,ф4mm的焊条最多不能超过3层,且重复烘干次数不能超过3次,并且必须随用随取,焊接时所用焊条必须放在保温桶中。焊接电源及极性应用碱性焊条必须选择直流焊接电源。为提高焊接电弧燃烧的稳定性、减少飞溅和气孔的产生,必须采用直流反极性接法。 二、管道焊接工艺 管道坡口加工,组队,定位焊,预热,水平转动焊接,外观检查及热处理。 1、管道坡口加工:管道坡口的形式和坡口尺寸应按设计文件规定要求进行,坡口加工宜采用机械加工方法或氧乙炔(丙烷)切割等热加工方法,在采用热加工方法加工坡口后应去除坡口表面的氧化皮熔渣及影响接头质量的表面层,并应将凹凸不平处打磨平整。 2、组对:焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10mm范围内的油,污垢,毛刺等清除干净,管子对接组对时内壁应齐平,尽可能避免错边(内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%且不大于2mm) 3、定位焊:在组对完成后定位焊,定位焊焊缝长度及数量根据管径的不同而不同,管径>100mm定位应不少于3处;管径≤100mm时定位焊缝长度在5-10mm;管径>100mm时定位焊缝长度应>15mm。定位焊后里立即检查如果有缺陷应立即清除重新定位。 4、预热:焊前预热应符合设计文件的规定,一般预热温度应不低于200℃预热宽度以焊缝中心为基准每侧不少于焊件厚度的3倍且不小于50mm,测温方式可采用触点式温度计或测温笔。预热方法原则上宜采用点加热,条件不具备时,方可采用火焰加热法。 5、水平转动焊接:施焊顺序依次为打底层,填充层,盖面层。 ①打底层:在坡口表面引弧,然后将电弧引到起焊位置,待钝边熔透后即沿焊缝施焊,施焊位置大约在3点到2点之间(按时钟点)在焊接过程中要注意观察熔池大小及击穿情况,采用断弧法焊接,打底完成后应彻底清除熔渣,特别是焊缝与坡口的结合线上更要严格清理。 ②填充层:可根据具体情况采用单道焊或多道焊,采用连弧焊接,进行填充焊时应许选用较大的电流正确的焊条角度,运条方法可采用月牙形或锯齿形摆动,幅度应逐层加大,注意一定要在破口两侧稍作停留,如果需要多道焊则注意相邻焊道间的重叠量(重叠1/3 2/3)以避免焊道间产生沟槽而引起夹渣,填充完成后清理熔渣,打磨干净。 ③盖面:所使用的电流稍小一点,要使熔池形状和大小保持均匀一致,焊条与焊接方向夹角应保持75。左右,焊条摆动到破口边缘时应稍作停顿,以免产生咬边。盖面层的接头方法:换焊条收弧时用应对稍填熔滴铁水,迅速更换焊条,并在弧坑前约10mm左右处引弧然后将电弧退至弧坑的2/3处,填满弧坑后就可以正常进行焊接,接头时(最好采用热接法)应注意,若接头位置偏后,则使接头部位焊缝过高,若偏离前侧造成焊道脱节。 三、操作要领有三点 一看:就是要注意观察熔池状态和熔孔大小,依次循环,熔池应清晰明亮,熔孔大小应保持一致并使熔孔向焊件两侧各深入0.5mm—1.0mm。

焊接工艺评定规范

焊接工艺评定规范 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 焊接工艺评定(Welding Procedure Qualification,简称WPQ) 为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定是保证质量的重要措施,为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠依据。 目的 1.评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范所要求的焊接接头; 2.验证施焊单位所拟订的焊接工艺规程(WPS或pWPS)是否正确。 3.为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。 意义 焊接工艺是保证焊接质量的重要措施,它能确认为各种焊接接头编制的焊接工艺指导书的正确性和合理性。通过焊接工艺评定,检验按拟订的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求,并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。 焊接工艺评定应用范围: 1、适用于锅炉,压力容器,压力管道,桥梁,船舶,航空航天,核能以及承重钢结构等钢制设备的制造、安装、检修工作。 2、适用于气焊,焊条电弧焊,钨极氩弧焊,熔化极气体保护焊,埋弧焊,等离子弧焊,电渣焊等焊接方法。评定过程: 1、拟定预备焊接工艺指导书(Preliminary Welding Procedure Specification,简称PWPS) 2、施焊试件和制取试样

3、检验试件和试样 4、测定焊接接头是否满足标准所要求的使用性能 5、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定 工艺评定常规测试 >>外观检测 >>无损探伤 >>拉伸测试 >>弯曲测试 >>冲击测试 >>硬度测试 >>低倍金相测试 >>表面裂纹检测 工艺评定相关标准 评定参考标准: 工艺评定的标准国内标准 SY∕T4103-1995 (相当于API 1104) NB/T47014-2011 《承压设备用焊接工艺评定》 SY∕T0452-2002 《石油输气管道焊接工艺评定方法》(注:供石油,化工工艺评定)JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》(注:公路桥梁工艺评定可参照执行)GB50236-98 《现场设备,工业管道焊接工程施工及压力管道工艺评定》 《蒸汽锅炉安全技术监察规程(1996)》注:起重行业工艺评定借用此标准 欧洲标准

水冷壁管对接焊接作业指导书

江苏金马工程有限公司 焊接工艺评定书 评定项目:金川集团热电厂锅炉本体检修 水冷壁管对接 规格数量:20G Φ60×5氩弧焊(GTAW) 焊口 184 条 评定书编号: JCGVH - 002 评定日期: 2016年8月 备案号: G - 001 批准:

焊接工艺指导书共2页第1页 单位名称:江苏金马建设工程有限公司 焊接工艺指导书编号:2016-8-002日期:2016.8 焊接工艺评定报告编号:JCGVH-002焊接方法:氩弧焊机械化程度(手工.半自动.自动):手工 焊接接头:对接简图:(接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序)坡口形式: V型衬垫(材料及规格): / 其他: / 母材: 类别号: Ⅰ组别号:Ⅰ-1与类别号:Ⅰ组别号:Ⅰ-1相焊及 标准号:GB5310钢号:20G与标准号:GB5310钢号:20G 相焊 厚度范围: 母材:对接焊缝: 2~2.5mm角焊缝:不限 管子直径、壁厚范围:对接焊缝:20mm~不限角焊缝:不限 焊接金属厚度范围:对接焊缝; ≯7mm角焊缝:不限 其他: / 焊接材料: 焊材类别焊丝 焊材标准GB/T14957 填充金属尺寸Φ2.5mm 焊材型号 焊材牌号(钢号)TIG-J50 其他 耐蚀堆焊金属化学成份(%) C Si Mn p s Cr Ni Mo v Ti Nb 其他:

焊接工艺指导书共2页第2 页

焊接工艺评定书共3页第1页 单位名称:江苏金马建设工程有限公司 焊接工艺评定报告编号: JC GVH-002 焊接工艺指导书编号: 2016-8-002 焊接方法:氩弧焊机械化程度:(手工、半自动、自动):手工 接头简图:(坡口形式、尺寸、衬垫、每种焊接方法或焊接工艺、焊缝金属厚度) 母材: 材料标准:GB5310 钢号:20G 类-组别号:Ⅰ-1与类、组别号:Ⅰ-1相 焊 厚度:5mm 直径:Φ60 其他: / 焊厚热处理: / 热处理温度(℃): / 保温时间(h): / 保护气体: 气体:Ar混合比:6~9 流量(L/min): / 保护气体: / 尾部保护气: / 背面保护气: / 填充金属: 焊材标准:GB/T14957 焊材牌号: TIG-J50 焊材规格:Φ2.5mm 焊缝金属厚度:5mm 其它: / 电特性: 电流种类:直流 极性:正接 钨极尺寸:Φ2.5mm 焊接电流(A): 85~95 电弧电压(v): 13~15 其它: / 焊接位置: 对接焊缝位置:水平方向:(向上-向 下) 角焊缝位置: / 方向:(向上-向下) 技术措施: 焊接速度(cm/min): / 摆动或不摆动:摆动 摆动参数:锯齿摆动 多道焊或单道焊(每面):多层单道 多丝焊或单丝焊: / 其它: / 预热: 预热温度(℃): / 层间温度(℃):≯150

焊接工艺评定指导书

焊接工艺评定指导书(2) 工程名称指导书编号HP002 母材钢号Q420D 规格40 供货状态生产厂舞钢焊接材料生产厂牌号类型烘干温度(℃×h )备注焊条 焊丝ER55-D2-Ti ?1.2焊剂或气体CO2 焊接方法SMAW 焊接位置H 焊接设备型号电源极性DC 预热温度120 层间温度120~150 后热温度(℃)及时间(min)350×120热后处理消氢处理 接头尺寸及坡口图焊接顺序图 焊接工艺参数道次 焊接 方法 焊条或焊丝焊剂 或保 护气 保护气 流量 (L/mi n) 焊接 电流 (A) 焊接 电压 (V) 焊接 速度 (cm /s) 热输 入 (KJ/ cm) 备 注牌号? (mm ) 1~ SMA W ER55 -D2-T i 1.2 25 220~ 260 22~2 8 0.60~ 0.65 11 技术措施 焊前清理砂轮打磨层间清理钢丝砂轮或刷背面清根背面衬板 其他: 编制日期年月日审核日期年月日

焊接工艺评定记录表(2) 共页第页 工程名称指导书编号HP002 焊接方法SMAW 焊接位置H 设备型号NBC-500 电源及极性DC 母材钢号Q420D 类别Ⅲ生产厂 母材规程δ=40mm 热处理状态 接头尺寸及施焊道次顺序 焊接材料 焊 条 牌号类型 生产厂批号 烘干温度(℃) 时间(min) 焊 丝 牌号ER55-D2-Ti规格(mm) ?1.2 生产厂常州华通批号958121 焊 接 或 气 体 牌号CO2规格(mm) 生产厂 烘干温度(℃) 时间(min) 施焊工艺参数记录 道次焊接方 法 焊条(焊丝) 直径(mm) 保护气体流 量 (L/min) 电流 (A) 电压 (V) 速度 (cm/min) 热输入 (kJ/cm) 备注 1~2 SMAW?1.230 250 30 39.6 11.4 3~10 SMAW?1.230 250 30 38.1 11.8 11~42 SMAW?1.230 280 35 48.2 12.2 43~50 SMAW?1.230 250 30 40 11.3 施焊环境室外环境温度相对湿度% 预热温度200 层间温度230 后热温度350 时间2h 后热处理保温被保温 技术措施焊前清理砂轮打磨层间清理钢丝砂轮或刷背面清根背面衬板 其他无 焊工姓名康利伟资格代号级别施焊日期11年6月3 日记录雷建华日期11年5 月22日审核日期年月日

对接焊焊接工艺评定资料讲解

焊接工艺评定资料 (WPQ) 编号: DZ/WPQ-17 名称: WCB与A105 用J422手工电弧焊的对接焊工艺评定执行标准:ASME锅炉及压力容器规范1X 《焊接和钎焊评定标准》 母材型号:WCB与A105 焊材型号(牌号):E4303(J422) 完成日期: 大众阀门集团有限公司

WPQ资料目录

焊接工艺指导书 WPS

大众阀门集团有限公司

接头(QW-402) 接头形式: 破口对接焊 根部间隙: 衬垫:有 无 √ QW-482 焊接工艺规程(WPS )的推荐格式 (参见ASME 锅炉及压力容器规范第Ⅸ卷,QW-200.1) 公司名称 大众阀门集团有限公司 签字人 WPS No. W/J4-17 日期 2012.5.15 所根据的PQR No DZ/PQR-17 修改号 日期 焊接方法 手工电弧对接焊(SMAW ) 自动化程度(自动、手工、半自动) 手工 母材(QW-403) P-No : 1 Group No. 2 与 P-No : 1 Group No. 2 相焊 钢号和等级或UNS No :A216 WCB 、J03002 与钢号和等级或UNS No :A105、K03504相焊 化学成分和力学性能: C Mn Si P S δb MPa δsMPa A216 WCB ≤0.30 ≤1.00 ≤0.60 ≤0.04 ≤0.045 485-655 ≥250 A105 ≤0.35 0.60-1.05 0.10-0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥485 ≥250 厚度范围: 母材:坡口焊缝 1.5~20mm 角焊缝 不限 最大焊道厚度≤1/2in (13mm ) 是: √ 否: 填充金属(QW-404) SFA No : GB/T5177 AWS No : J422(E4303) F-No : N/A A-No : 1 填充金属尺寸: Φ3.2、Φ4.0 填充金属产品形式 实芯焊条 附加填充金属: N/A 评定的焊缝金属厚度范围 Max.20mm 坡口焊: 其他; 焊材金属化学成分(%) C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb ≤0.12 ≤0.25 0.3~0.6 ≤0.04 ≤0.035 / / / / / /

对接电阻焊

对接电阻焊(以下简称对焊)是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。 对焊的生产率高、易于实现自动化,因而获得广泛应用。其应用范围可归纳如下: (1)工件的接长例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊。 (2)环形工件的对焊例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。 (3)部件的组焊将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件,以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊,各种连杆、拉杆的对焊,以及特殊零件的对焊等。 (4)异种金属的对焊可以节约贵重金属,提高产品性能。例如刀具的工作部分(高速钢)与尾部(中碳钢)的对焊,内燃机排气阀的头部(耐热钢)与尾部(结构钢)的对焊,铝铜导电接头的对焊等。 对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。 电阻对焊 电阻对焊是将两工件端面始终压紧,利用电阻热加热至塑性状态,然后迅速施加顶锻压力(或不加顶锻压力只保持焊接时压力)完成焊接的方法。 一、电阻对焊的电阻和加热 对焊时的电阻分布如图14-2所示。总电阻可用下式表示: R=2Rω+RC+2Reω 式中Rω--一个工件导电部分的内部电阻(Ω); Rc--两工件间的接触电阻(Ω); Rω--工件与电极间的接触电阻(Ω); 工件与电极之间的接触电阻由于阻值小,且离接合面较远,通常忽略不计。

工件的内部电阻与被焊金属的电阻率ρ和工件伸出电极的长度l0成正比,与工件的断面积s成反比。 和点焊时一样,电阻对焊时的接触电阻取决于接触面的表面状态、温度及压力。当接触电阻有明显的氧化物或其他赃物时,接触电阻就大。温度或压力的增高,都会因实际接触面积的增大而使接触电阻减小。焊接刚开始时,接触点上的电流密度很大;端面温度迅速升高后,接触电阻急剧减小。加热到一定温度(钢600度,铝合金350度)时,接触电阻完全消失。 和点焊一样,对焊时的热源也是由焊接区电阻产生的电阻热。电阻对焊时,接触电阻存在的时间极短,产生的热量小于总热量的10-15%。但因这部分热量是接触面附近很窄的区域内产生的。所以会使这一区域的温度迅速升高,内部电阻迅速增大,即使接触电阻完全消失,该区域的产热强度仍比其他地方高。 所采用的焊接条件越硬(即电流越大和通电时间越短),工件的压紧力越小,接触电阻对加热的影响越明显。 二、电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备 1、焊接循环 电阻对焊时,两工件始终压紧,当端面温升高到焊接温度Tω时,两工件端面的距离小到只有几个埃,端面间原子发生相互作用,在接合上产生共同晶粒,从而形成接头。电阻对焊时的焊接循环有两种:等压的和加大锻压力的。前者加压机构简单,便于实现。后者有利于提高焊接质量,主要用于合金钢,有色金属及其合金的电阻对焊,为了获得足够的塑性变形和进一步改善接头质量,还应设置电流顶锻程序。 2、工艺参数 电阻对焊的主要工艺参数有:伸出长度、焊接电流(或焊接电流密度)、焊接通电时间、焊接压力和顶锻压力。 (1)伸出长度l0 即工件伸出夹钳电极端面的长度。选择伸出长度时,要考虑两个因素:顶锻时工件的稳定性和向夹钳的散热。如果l0过长,则顶锻时工件会失稳旁弯。l0过短,则由于向钳口的散热增强,使工件冷却过于强烈,会增加塑性变形的困难。对于直径为d的工件,一般低碳钢:l0=(0.5-1)d,铝和黄铜:l0=(1-2)d,铜:l0=(1.5-2.5)d。 (2)焊接电流Iω和焊接时间tω在电阻对焊时,焊接电流常以电流密度jω来表示。jω和tω是决定工件加热的两个主要参数。二者可以在一定范围内相应地调配。可以采用大电

电子产品焊接工艺

单元3 焊接工艺 焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏,直接影响电子电路及电子装置的工作性能。优良的焊接质量,可为电路提供良好的稳定性、可靠性,不良的焊接方法会导致元器件损坏,给测试带来很大困难,有时还会留下隐患,影响的电子设备可靠性。随着电子产品复杂程度的提高,使用的元器件越来越多,有些电子产品(尤其是有些大型电子设备)要使用几百上千个元器件,焊点数量则成千上万。而一个不良焊点都会影响整个产品的可靠性。焊接质量是电子产品质量的关键。因此,掌握熟练焊接操作技能对于生产一线的技术人员是十分重要的。 本单元主要介绍锡铅焊接的基础知识、焊料和焊剂的选用、手工焊接技术和自动焊接技术等内容。并安排了焊接训练。 3-1焊接的基础知识 3-1-1锡焊分类及特点 焊接一般分三大类:熔焊、接触焊和钎焊。 1.熔焊 熔焊是指在焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态,在不外加压力的情况下完成焊接的方法。如电弧焊、气焊等。 2.接触焊 在焊接过程中,必须对焊件施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。 3.钎焊 钎焊采用比被焊件熔点低的金属材料作焊料,将焊件和焊料加热到高于焊料的熔点而低于被焊物的熔点的温度,利用液态焊料润湿被焊物,并与被焊物相互扩散,实现连接。 钎焊根据使用焊料熔点的不同又可分为硬钎焊和软钎焊。使用焊料的熔点高于4500C的焊接称硬钎焊;使用焊料的熔点低于4500C的焊接称软钎焊。电子产品安装工艺中所谓的“焊接”就是软钎焊的一种,主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料,因此俗称“锡焊”。 3-1-2焊接的机理 电子线路的焊接看似简单,似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属(母材)的结合过程,但究其微观机理则是非常复杂的,它涉及物理、化学、材料学、电学等相关知识。熟悉有关焊接的基础理论,才能对焊接中出现的各种问题心中有数,应付自如,从而提高焊点的焊接质量。 所谓焊接是将焊料、被焊金属同时加热到最佳温度,依靠熔融焊料添满被金属间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。从微观的角度分析,焊接包括两个过程:一个是润湿过程,另一个是扩散过程。 1.润湿(横向流动) 又称浸润,是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。金属表面看起来是比较光滑的,但在显微镜下面看,有无数的凸凹不平、晶界和伤痕,的焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的,因此焊接时应使焊锡流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜,焊锡紧跟其后,所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。润湿的好坏用润湿角

焊接工艺评定资料

焊接件的设计及焊接工艺评定 一、焊接件的设计要求及在设计图上的正确表述: 1、焊接结构钢材的选择: 选择原则:抗拉强度、刚度、塑性、冲击韧性、成形性、焊接性等。 另外还需要考虑:耐蚀性、耐磨性、耐热性及材料的价格和市场供货状况。 2、焊接结构的强度计算: (1)、焊缝容许应力 各行业间的焊缝容许应力值常有差异,设计焊接结构时应遵循所纳入的行业的国家标准。 A、建筑钢结构焊缝强度设计值应符合: GBJ64—84《建筑结构设计统一标准》; GBJ17-88《钢结构设计规范》; GBJ18—87《冷弯薄壁型钢结构技术规范》。 B、压力容器结构焊缝容许应力: 压力容器结构中的焊缝,当母材金属与焊缝材料相匹配时,其容许应力按母材金属的强度乘以焊缝系数φ计算 压力容器强度计算时的焊缝系数φ a)最简单的结构形式; b)最少的焊接工作量; c)容易进行焊接施工; d)焊接接头产生变形的可能性最小; e)最低的表面处理要求; f)最简便的焊缝检验方法; g)最少的加工与焊接成本; h)最短的交货期限。 3、焊接结构工作图(设计图): 焊接结构设计图是制造焊接结构产品的基本依据,通常由总图、部件图及零件图组成(各行业有差异,有些企业是由总图及部件图两部份组成,而由施工单位即制造单位的工艺人员绘制零件图).

通常焊接结构设计图除常规的要求外,还应包括以下内容: 1)、结构材料; 2)、焊接方法及材料; 3)、焊接接头形式及尺寸的细节(或局部放大图); 4)、允许尺寸偏差; 5)、焊前预热要求; 6)、焊后热处理的方法.(消除应力热处理). 注:接头形式: 焊接结构及焊接连接方法的多样化,以及结构几何尺寸、施工场合与条件等的多变形,使焊接接头形式及几何尺寸的选择有极大的差异.优良的接头形式有赖于设计者对结构强度的认识及丰富的生产实践经验.优良的接头不仅可保证结构的局部及整体强度,而且可简化生产工艺,节省制造成本;反之则可能影响结构的安全使用甚至无法施焊.例如相同板厚的对接接头,手工焊与自动埋弧焊的坡口形式及几何尺寸完全不同;两块板相连时采用对接或搭连接,其强度、备料、焊接要求及制造成本也迥然不同,这就需要根据技术经济效果综合考虑,认真选择. 我国关于不同焊法的接头形式的国家标准有: GB985—88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸; GB986—88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸; 它们具有指导性,需要指出,在不同行业及各个工厂企业,由于习惯及一些特殊要求,在接头形式及符号上会出现差异。 4、焊接方法及焊缝符号在设计图上的表示: 设计标准、规范与法规是指导设计、制造、试验与验收的重要依据。从事焊接结构产品设计的人员,应通晓本专业范围所涉及的各类原材料、焊接材料、焊接设备、焊接工艺、无损检测、焊缝及焊接接头的力学性能检验与验收标准,此外,还应当熟悉与焊接有关的基础与通用标准。 焊接标记符号与辅助加工记号,已经批准实施的国家标准有: GB324-88 焊缝符号表示法; GB5185-85 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示方法; GB12212-90 技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法; GB7093.2《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》; GB4457.3 《机械制图字体》; GB4457.4 《机械制图图线》; GB4458.1 《机械制图图样画法》; GB4458.3 《机械制图轴测图》; 它们通过符号、数字或以技术要求方式在图样中标明。(凡应用标准规定的,可在图样上直接标注标准号及合格要求,以简化技术文件内容。) 在技术图样中,一般按GB324-88规定的焊缝符号表示焊缝,也可按GB4458.1和GB4458.3规定的制图方法表示焊缝。焊缝图形符号及其组成,应按GB7093.2《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》的有关规则设计和绘制,用于焊缝符号的字体和图线应符合GB4457.3和GB4457.4的规定。 焊接设计人员了解各种常用的及新推广的焊接方法、设备、材料、工艺基础知识,通晓现行的焊缝符号、标志方法、尺寸公差,熟悉最常用的焊缝质量检测方法与质量分等规定。 5、技术要求的一般内容: 技术要求

对接焊缝角焊缝焊接工艺评定规则

对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规则(1)简介:1、焊缝的连接形式评定对接焊缝焊接工艺时,采用对接焊缝试件。对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝。评定非受压角焊缝焊接工艺时,可仅采用角焊缝试件。板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管 ... 、焊缝的连接形式 评定对接焊缝焊接工艺时,采用对接焊缝试件。对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝。评定非受压角焊缝焊接工艺时,可仅采用角焊缝试件。 板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝,管材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺也适用于板材的对接焊缝。 管与板角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于板材的角焊缝,板材的角焊缝评定合格的焊接工艺也适用于管与板角焊缝试件。 焊接工艺因素 焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。 重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素。. 补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素。当规定进行冲击试验时,需增加补加因素。次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。 焊接接头的力学性能包括抗拉强度与冲击韧性,而弯曲性能除有力学性能性质外,还表现为工艺性能。按照制订本标准时的重新评定焊接工艺判断准则,将焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。 变更或增加补加因素要不要重新评定焊接工艺,要看焊件是否要求冲击试验来决定,当规定冲击试验时,补加因素当作重要因素对待;当不规定冲击试验时,补加因素当作次要因素对待。

焊接接头的力学性能包括抗拉强度与冲击韧性,而弯曲性能除有力学性能性质外,还表现为将焊接工艺因素分为重要因素、按照制订本标准时的重新评定焊接工艺判断准则,工艺性能。. 补加因素和次要因素。 变更或增加补加因素要不要重新评定焊接工艺,要看焊件是否要求冲击试验来决定,当规定冲击试验时,补加因素当作重要因素对待;当不规定冲击试验时,补加因素当作次要因素对待。.

焊接作业指导书及焊接工艺

焊接作业指导书及焊接工艺 1.目的:明确工作职责,确保加工的合理性、正确性及可操作性。规范安全操作,防患于未然,杜绝安全隐患以达到安全生产并保证加工质量。 2.范围: 2.1.适用于钢结构的焊接作业。 2.2.不适用有特殊焊接要求的产品及压力容器等。 3.职责:指导焊接操作者实施焊接作业等工作。 4.工作流程 4.1作业流程图 4.1.1.查看当班作业计划 4.1.2.阅读图纸及工艺 4.1.3.按图纸领取材料或半成品件 4.1.4.校对工、量具;材料及半成品自检 4.1. 5.焊接并自检 4.1.6.报检 4.2.基本作业: 4.2.1.查看当班作业计划:按作业计划顺序及进度要求进行作业,以满足生产进度的需要。

4.2.2.阅读图纸及工艺:施焊前焊工应仔细阅读图纸、技术要求及焊接工艺文件,明白焊接符号的涵义。确定焊接基准和焊接步骤;自下料的要计算下料尺寸及用料规格,参照工艺要求下料。有半成品分件的要核对材料及尺寸,全部满足合焊图纸要求后再组焊。 4.2.3.校准:组焊前校准焊接所需工、量具及平台等。 4.2.4.自检、互检:所有焊接件先行点焊,点焊后都要进行自检、互检,大型、关键件可由检验员配合检验,发现问题须及时调整。 4.2. 5.首件检验:在批量生产中,必须进行首件检查,合格后方能继续加工。 4.2.6.报检:工件焊接完成后及时报检,操作者需在图纸加工工艺卡片栏及施工作业计划上签字。(外加工件附送货单及自检报告送检)。 5.工艺守则: 5.1.焊前准备 5.1.1.施焊前焊缝区(坡口面、I型接头立面及焊缝两侧)母材表面20~30mm宽范围内的氧化物、油、垢锈等彻底清理干净,呈现均匀的金属光泽。 5.1.2.检查被焊件焊缝(坡口形式)的组对质量是否符合图纸要求,对保证焊接质量进行评估,如有疑义应向有关部门联系,以便采取相应工艺措施。 5.1.3.按被焊件相应的焊接工艺要求领取焊接材料,并确认焊接牌号无误。 5.1.4.检查焊接设备是否运转正常,各仪表指数是否准确可靠,然后遵照本工艺提供的工艺规范参数预调焊接电流、电压及保护气体流量。 5.1.5.合焊前应先行组对点焊,点焊的焊材应与正式施焊焊材相同,点焊长度一般应为 10-15mm(可视情况而定),点焊厚度应是焊脚高度的1/2(至少低于焊脚高度)。 5.1. 6.对于有焊前预热要求的焊件,根据工艺文件要求规范参数预热,温度必须经热电偶测温仪测定,预热范围宽度应符合工艺文件的规定。

L415M--φ406.4x8--管状对接焊接工艺评定(氩弧焊打底-焊条下向焊盖面)教学提纲

XX公司 焊接工艺评定 编号:PQR162-SMAW/GMAW-Fe1-8编制: ___________________________ 审核: ___________________________ 批准: ___________________________ 、焊接工艺评定任务书( 共1页) 二、预焊接工艺规程(pWPS)(共2页)焊接工艺评定报告(共3页) 四、焊接工艺规程(WPS)(共2页) 五、附件(共11页 )

焊接工艺评定任务书 工程单位: XX 公司 委托编号: PQR162 焊接位置: 水平固定 委托日期: 2013年03月06日 接头型式: 板状对接 接头编号: PQR162 机械化程度(手工、半自动、自动)半自动 焊接方法: SMAW/GMAW 保护焊: 氩气保护焊 执行标准 NB/T47014 要求完成日期: 2013年03月27日 接头型式简图: 母材:钢号: L415M 与 L415M 相焊 规格:0 406.4 X 8 焊材牌号: E6010 / E71T8-Ni1JH8 规格: 焊条0 3.2 /焊丝0 2.0 注:对每一种母材与焊接材料的组合均需分别填表。

预焊接工艺规程(pWPS) 共2页第1页单位名称:xx公司 预焊接工艺规程编号:pWPS-162 日期2013年03月07日所依据焊接工艺评定报告编号: PQR162 焊接方法:SMAW/GMAW 机动化程度(手工、机动、自动): 手工焊接接头: 坡口形式:V 衬垫(材料及规格):/ 其他:/ 母材: 类别号Fe-1 组别号Fe-1-2 与类别号Fe-1 组别号Fe-1-2 相焊或 标准号GB/T9711-2011 材料代号L415M 与标准号GB/T9711-2011 材料代号L415M 相焊 对接焊缝焊件母材厚度范围:8.0mm 角焊缝焊件母材厚度范围:__________________ / ___________________________________________________________ 管子直径、壁厚范围:对接焊缝/ 角焊缝/ 其他/ 焊材类别:FeT-1FeS-1 焊材标准: 填充金属尺寸:? 3.2? 2.0 焊材型号:// 焊材牌号(金属材代号):E6010E71T8-Ni1JH8 填充金属类别:// 对接焊缝焊件焊缝金属厚度范围:10mm 角焊缝焊件焊缝金属厚度范围:/ C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb 注:对每一种母材与焊接材料的组合均需分别填表。

对接电阻焊工艺

对接电阻焊 对接电阻焊(以下简称对焊)是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。对焊的生产率高、易于实现自动化,因而获得广泛应用。 目录: 1应用 其应用范围可归纳如下: (1)工件的接长例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊。

(2)环形工件的对焊例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。 (3)部件的组焊将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件,以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊,各种连杆、拉杆的对焊,以及特殊零件的对焊等。 (4)异种金属的对焊可以节约贵重金属,提高产品性能。例如刀具的工作部分(高速钢)与尾部(中碳钢)的对焊,内燃机排气阀的头部(耐热钢)与尾部(结构钢)的对焊,铝铜导电接头的对焊等。 2分类 对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。 电阻 电阻对焊是将两工件端面始终压紧,利用电阻热加热至塑性状态,然后迅速施加顶锻压力(或不加顶锻压力只保持焊接时压力)完成焊接的方法。 一、电阻对焊的电阻和加热 对焊时的电阻分布如图14-2所示。总电阻可用下式表示: R=2Rω+RC+2Reω 式中Rω--一个工件导电部分的内部电阻(Ω); Rc--两工件间的接触电阻(Ω); Rω--工件与电极间的接触电阻(Ω);

工件与电极之间的接触电阻由于阻值小,且离接合面较远,通常忽略不计。 工件的内部电阻与被焊金属的电阻率ρ和工件伸出电极的长度l0成正比,与工件的断面积s成反比。 和点焊时一样,电阻对焊时的接触电阻取决于接触面的表面状态、温度及压力。当接触电阻有明显的氧化物或其他赃物时,接触电阻就大。温度或压力的增高,都会因实际接触面积的增大而使接触电阻减小。焊接刚开始时,接触点上的电流密度很大;端面温度迅速升高后,接触电阻急剧减小。加热到一定温度(钢600度,铝合金350度)时,接触电阻完全消失。 和点焊一样,对焊时的热源也是由焊接区电阻产生的电阻热。电阻对焊时,接触电阻存在的时间极短,产生的热量小于总热量的 10-15%。但因这部分热量是接触面附近很窄的区域内产生的。所以 会使这一区域的温度迅速升高,内部电阻迅速增大,即使接触电阻完全消失,该区域的产热强度仍比其他地方高。 所采用的焊接条件越硬(即电流越大和通电时间越短),工件的压紧力越小,接触电阻对加热的影响越明显。 二、电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备 1、焊接循环 电阻对焊时,两工件始终压紧,当端面温升高到焊接温度Tω时,两工件端面的距离小到只有几个埃,端面间原子发生相互作用,在接合上产生共同晶粒,从而形成接头。电阻对焊时的焊接循环有两种:

电阻焊点焊方法和工艺

点焊方法和工艺 一、点焊方法: 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时,电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式,这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用大焊接面积的导电板做下电极,这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊,使用一个变压器而将各电极并联,这时,所有电流通路的阻抗必须基本相等,而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同,才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊,这样可以避免c的不足。 单面点焊时,电极由工件的同一侧向焊接处馈电,典型的单面点焊方式如图11-6所示,图中a为单面单点点焊,不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中b为无分流的单面双点点焊,此时焊接电流全部流经焊接区。图中C有分流的单面双点点焊,流经上面工件的电流不经过焊接区,形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路,在工件下面垫有铜垫板。图中d为当两焊点的间距l很大时,例如在进行骨架构件和复板的焊接时,为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻,采用了特殊的铜桥A,与电极同时压紧在工件上。 在大量生产中,单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电,各对电极轮流压住工件的型式(图11-7a),也可采用各对电极均由单独的变压器供电,全部电极同时压住工件的型式(图11-7b).后一型式具有较多优点,应用也较广泛。其优点有:各变压器可以安置得离所联电极最近,因而。 其功率及尺寸能显著减小;各个焊点的工艺参数可以单独调节;全部焊点可以同时焊接、生产率高;全部电极同时压住工件,可减少变形;多台变压器同时通电,能保证三相负荷平衡。 二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度,参考该种材料的焊接条件表选取,首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间,然后调节焊接电流,以不同的电流焊接试样,经检查熔核直径符合要求后,再在适当的范围内调节电

电阻焊

电阻焊 电阻焊是工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法, ` 电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻 焊两种。结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种 在点焊过程中,影响焊点质量的因素有:焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质及分流等。特别在阻焊设备较多的焊接车间,同时工作的焊机相互感应,对电网产生影响,导致焊接质量的稳定性和一致性较差。因此,电阻点焊控制技术显得尤为重要。目前,控制模式已由单模式控制发展为多模式控制,调节参量已由初始的单变量调节发展为多变量调节,在焊接过程中可同时对焊接电流、焊接时间和焊接压力进行调节。 特点: (1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。 即热量不是来源于工件之外,而是内部热源。 (2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力。 (3)在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。 形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。 1.点焊 点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件 被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工 件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电 流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。点焊在车身制造中 应用最广。点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面点焊 和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分 为单点、双点和多点焊。

。 A.焊点质量的一般要求 点焊结构靠单个或若干个合格的焊点实现接头的连接,接头质量的好坏完全取决于焊点质量及点距。焊点质量除了取决于焊点尺寸外,还与焊点表面与内部质量有关。 焊点外观上要求表面压坑浅、平滑呈均匀过渡,无明显凸肩或局部挤压的表面鼓起;外表面没有环状或颈项裂纹,也无熔化、烧伤或粘附的铜合金。从内部看,焊点形状应规则、均匀,无超标的裂纹和缩孔等内部缺陷及热影响区金属的组织与力学性能有无发生明显的变化等。不同厚度板和多层板的焊接,点焊和板厚的关系 点焊时产生的热量由下式决定: Q=12RtU 工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻>局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。 1。当工件和电极一定时,工件的电阻取决与它的电阻率。因此,电阻率是被焊材料的重要性能。电阻率高的金属其导电性差,电阻率低的金属其导电性好。因此,点焊不锈钢时产热易而散热难,点焊铝合金时产热难而散热易。点焊时,前者可用较小电流,而后者就必须用很大电流。电阻率不仅取决与金属种类,还与会属的热处理状态、加工方式及温度有关。 接触电阻存在的时问是短暂的,一般存在于焊接初期,由两方面原因形成: (1)工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层,会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。 (2)在表面十分洁净的条件下,由于表面的微观不平度,使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而

0Cr17Ni12Mo2 6mm板对接焊接工艺评定(气保半自动焊)

0Cr17Ni12Mo2 6mm板对接焊接工艺评定(气保半自动焊)

*****公司 焊接工艺评定 编号: XXX-PQR-009 编制: xxx 审核: xxx 批准: 陈穗生 目录 一、焊接工艺评定报告(共2页) 二、机械性能报告(共1页)

焊接工艺评定报告(PQR) 单位名称: *****公司(XXX) 焊接工艺评定报告编号: XXX-PQR-009 焊接工艺指导书编号: XXX-P8-M-Ag-06 焊接方法: GMAW 机械化程度: (手工、半自动、自动) 半自动 接头简图: (坡口形式、尺寸、衬垫、每种焊接方法或焊接工艺、焊缝金属厚度) 母材: 材料标准: GB13296 钢号: 焊后热处理: 热处理温度(℃): 保温时间(h): 6 . 60 1.5~

0Cr17Ni12Mo2 类、组别号: Ⅶ-2(GB) / P8-1(ASME) 与 类、组别号: Ⅶ-2(GB) / P8-1(ASME) 相焊 厚度: 6mm 直径: 其他: 保护气体: 气体混合比流量(L/min) 保护气体: Co2 / O2 98/2 16~18 尾部保护气: _______ _______ ________ 背面保护气: _______ 填充金属: 焊材标准: YB/T 5092 焊材牌号: H0Cr19Ni12Mo2 焊材规格: φ1.2mm 焊缝金属厚度: 6mm 焊材烘干温度: 恒温时间: 其他: 电特性: 电流种类: 直流 极性: 反接 钨极尺寸: 焊接电流(A) : 120~180 电弧电压(V): 26~32 其他: __________________________ ___

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