第3章 焊接技术与焊接工艺
焊接技术及操作规程
第二章 焊接设备
一、焊接设备的分类
二、对焊接设备的基本要求
(1)符合被焊结构的技术要求被焊结构的材料特性、结构特点、尺寸、 精度要求和结构的使用条件等，这些是被焊结构的技术要求。若被焊
结构材料是普通低碳钢，选用弧焊变压器即可；若焊接结构要求较高，并要 求用低氢型焊条焊接，则选用直流弧焊机；若是厚大件焊接，可选用电渣焊 机；若是棒材对接，可选用冷压焊机和电阻对焊机。 对活性金属或合金，以及耐热合金和耐腐蚀合金，根据实际情况，可选用惰 性气体保护焊机、等离子弧焊机和电子束焊机。对于大批量以及结构形式和 尺寸固定的被焊结构，可选用专用焊机。
3 .空气对焊缝的影响严重
1） O2 ：O2 [O] C+[O] CO
乙炔焰（预热火焰）将金属预热到燃点（在纯氧
中燃烧的温度），然后通过气割氧（纯氧），使
金属剧烈燃烧生成氧化物（熔渣）。同时放出大 量热，熔渣被氧气流吹掉，所产生的热量和预热
乙
氧
火焰一起将下层金属加热到燃点，如此继续下去 就可将整个厚度切开。
炔
气
项目
橡胶软管
气瓶名称
氧气瓶 乙炔瓶 氩气瓶 氮气
品种
颜色 内径尺寸
第四章 金属焊接成形工艺基础
§1 手工电弧焊的焊接过程 10min超链接
一、手工电弧焊的特点
1 . 设备简单、应用灵活方便。
2 . 劳动条件差、生产率低、质量不稳定。
二、手工电弧焊焊接过程 超链接
①引弧 ② 形成熔池
三、焊接电弧
③形成焊缝
1 . 焊接电弧的概念
在焊条末端和工件两极之间的气体介 质中，产生强烈而持久的放电现象。
设备时应在满足工艺要求的前提下，尽可能选用耗电少和功率高的设备。
焊接的基本知识
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
第二节 锡焊工具与材料
一、电烙铁：手工焊接的主要工具。主要结构：烙铁头、烙 铁芯、卡箍、手柄、接线柱、接地线、电源线、禁固螺丝等。
典型电烙铁的结构
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
1.电烙铁的分类：
按加热方式分类：直热式、感应式、气体燃烧式。 按功率分：20W、30W、60W……300W等。 按功能分：单用式、两用式或调温式。
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
第四节 浸焊与波峰焊
二、波峰焊
波峰焊是采用波峰焊机一次完成印制板上全部焊点的自动焊接技术。 已成为印制板焊接的主要方法。 溶化的液态焊锡在机械泵或电磁泵等的作用下由喷嘴源源不断喷 出而形成波峰，由传送带送来的印刷电路板以一定的速度和倾斜角度 与焊料波峰接触同时向前移动完成焊接，这种方法称为波峰焊。波峰 焊的方法及波峰焊机如图所示
直热式又可分为：内热式、外热式、恒温式。
组装收音机时，一般二级管、三级管结点温度超过200℃就 会烧坏，故选用20W内热式电烙铁。
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
普通电烙铁
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
长 寿 命 烙 铁 头 电 烙 铁
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
第五节 表面安装技术
表面安装技术，也称SMT技术，是将表面贴装元器件 贴、焊到印刷电路板表面规定位置上的安装焊接技术。所 用的印刷电路板无需钻孔。具体工艺流程图如下：
安装印刷电路板
点胶（膏）
贴装SMD元件
烘干
焊接
清洗
-电 工 电 子 学 实 习——电路焊接工艺
焊工工艺学(课本共73页5.5万字)
绪论一、焊接的实质焊接是通过加热或加压（或两者并用），并且用或不用填充材料，使焊件形成原子间结合的一种连接方法。
被结合的两个工件可以是同类或异类的金属，也可以是非金属。
在生产实践中，用得最多的是各类金属。
金属所以能保持固定的形状是因为其内部原子间距（晶格常数）非常小，原子之间形成了牢固的结合力。
要把两个分离的工件连接在一起，从物理本质上来看，就是要使两个金属连接表面上的原子拉近到金属键结合的距离，即0.3～0.5nm或3～5Å（1Å=10-10m，1nm=10-9m）。
然而，在一般情况下材料表面总是不平整的，且材料表面总难免存在着氧化膜和其它污物，阻碍着两分离工件表面的原子接近。
因此，焊接过程的实质是要通过适当的物理化学过程克服困难，使两个分离工件表面的原子接近到金属晶格距离而形成结合力。
这些物理化学过程必须外加能量来实现，其能量便是加热和加压。
在工业生产中采用的连接方法主要有可拆连接和不可拆连接两大类。
螺钉、键、销钉等连接方式属于可拆连接；铆接、粘接、焊接属于不可拆连接。
与铆接相比（图0-1），焊接具有节省金属材料、接头密封性好、设计和施工较容易、生产率较高以及劳动条件较好等图0-1 铆接和焊接优点。
在许多工业部门中应用的金属结构,如a）铆接b）焊接建筑结构、船体、机车车辆、管道及压力容器等，几乎全部采用了焊接结构。
在机械制造工业中，过去不少用整体铸造或锻造生产大型毛坯，也采用了焊接结构。
二、焊接方法的分类目前，在工业生产中应用的焊接方法已达近百种，根据它们的焊接过程特点可将其分为熔焊、压焊和钎焊三大类，每大类又可按不同的方法细分为若干小类，如图0-2所示。
（一）熔焊熔焊是将焊件连接处局部加热到熔化状态，然后冷却凝固成一体，不加压力完成焊接。
其中最常用有电弧焊、气焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等。
熔焊的焊接接头如图0-3所示。
被焊接的材料统称母材（或称为基本金属）。
焊接过程中局部受热熔化的金属形成熔池，熔池金属冷却凝固后形成焊缝。
焊接基础知识-手工电弧焊
7.焊条的牌号
焊条牌号是指除焊条国家标准的焊条型号外，考虑到国内各行业 对原部标的焊条牌号印象较深。因此仍保留了原焊条分十大类的 牌号名称，其编制方法为：每类电焊条的第一个大写汉语特征字 母表示该焊条的类别，例如J（或“结”）代表结构钢焊条
J 42 2
酸性焊条钛钙型，交直流两用（若为1、3、4、5均为酸条； 若为6、7均为碱性焊条） 焊缝金属抗拉强度不小于42 Kgf/mm2（412 Mpa） 结构钢焊条
常用术语：
第二章 焊接方法分类及应用
一、焊接方法分类 可分为三大类： 熔化焊 压力焊 钎 焊 熔化焊： 是将焊接接头加热至熔化状态而不加压力的一类 焊接方法，如电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊 等）、气焊、气体保护焊（氩弧焊、CO2气体保 护焊等）、电渣焊和激光焊等。
压力焊： 是对焊件施加压力，加热或不加热 的 焊接方法，如电阻焊（点焊、缝焊、对 焊）、摩擦焊和爆炸焊等。 钎焊： 是采用熔点比焊件金属低的钎料，将 焊件和钎料加热到高于钎料的熔点而焊件 金属不熔化，利用毛细管作用使液态钎料 填充接头间隙与母材原子相互扩散的焊接 方法，如烙铁钎焊、火焰钎焊、电阻钎焊 等。
表1-2 焊接方法分类
焊
钎 焊 压 力 焊
接
熔 化 焊 气 体 保 护 焊 电 弧 焊
烙铁钎焊 火焰钎焊 电阻钎焊 真空钎焊 超声波钎 焊 盐浴钎焊
摩擦焊 电 气压焊 阻 冷压焊 焊 超声波焊 爆炸焊 扩散焊 凸 对 缝 点 高频焊 焊焊焊焊
铝电等 激电 子 光 束 氩 C02 热 渣 离 焊焊 气 气 焊焊子 焊 弧 体 焊 保 护 焊
手 工 电 弧 焊 焊 接 过 程
在焊接中，焊条的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池过渡，同时焊条涂层产 生一定量气体和液态熔渣。产生的气体充满在电弧和熔池周围，隔绝空气。 液态熔渣比液态金属密度小，浮在熔池上面，从而起到保护熔池作用。熔池 内金属冷却凝固时熔渣也随之凝固形成焊渣覆盖在焊缝表面，防止高温的焊 缝金属被氧化，并且降低焊缝的冷却速度。在焊接过程中，液态金属与液态 熔渣和气体间进行脱氧、去硫、去磷、去氢等复杂的冶金反应，从而使焊缝 金属获得合适的化学成分和组织。
焊接基本知识详解
焊接应力过大的严重后果是焊件（工件）产生裂纹， 危害极大，对重要工件焊后应探伤。
焊接裂纹与： 焊接材料的成分（如硫、磷含量高）有关； 和焊缝金属的结晶特点（结晶区间要小）有关； 含氢量的多少有关。
摘自GB 5117-85
焊条 牌号 型号
E4303 J422
药皮 类型
钛钙型
J422G M
J422F e
E5016 J506
低氢钾 型
焊接电源 焊接位置
用途
交流或直 用于较重要的低碳钢及强度
流全位置 等级较低的低合金钢，
焊接
如09Mn2等。
适于海上平台、船舶、工程 机械等表面装饰焊缝的 焊接。
适于较重要的低碳钢结构焊 接。
芯同时熔化，形成熔池。同时药皮熔化和分解。 药皮熔化→进入熔池发生反应→形成熔渣→保护熔化金属。 药皮分解→CO2,CO,H2等气体→围绕在电弧周围→保护熔化 金属。 焊缝质量有很多因数决定，如母材 金属和焊条质量、焊前的清理程度、 焊时电弧的稳定情况、焊接参数、 焊接操作技术、焊后冷却速度、以及 焊后热处理等。
第四篇 焊接
第一章 电弧焊
§1 .1焊接电弧
焊接电弧：是电极与工件之间气体介质中长时间的放电现象。 一般情况下，电弧热量在阳极区产生的较多，约占总热量的43%，阴极
约36%，弧柱约21%。 温度：用钢焊条焊钢材时
阳极区—2600K 阴极区—2400K 电弧中心—6000~8000K 使用直流电源焊接时有正接、反接两种： 正接：正极接工件—工件温度可稍高一些。 反接：负极接工件，工件温度可稍低一些。 交流焊机、无正反接特点，温度均为2500K。 焊机的空载电压就是焊接时引弧电压，一般为50~90V，电弧稳定燃烧 时电压为电弧电压。电弧长度越大，电弧电压也越高，一般为16~35V。
焊接工艺要求--焊接技术教程
焊接工艺要求--焊接技术教程文章来源：不详作者：佚名--------------------------------------------------------------------------------该文章讲述了焊接工艺要求--焊接技术教程.打样焊条件应和正式焊缝的焊接相同，由于焊道短，冷却快，焊接电流应比正常焊接的电流大15％～20％。
对于刚度大或有淬火倾向的焊件，应适当预热，以防止焊缝开裂；收弧时注意填满弧坑，防止该处开裂。
在允许的条件下，可选用塑性和抗裂性较好而强度略低的焊条进行定位焊接。
对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂的焊缝，在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。
3.1.2埋弧焊工艺要求[12] [5] [16]（1）打底焊道熔深大师自动埋弧焊的基本特点，焊接有坡口的对接接头时，为保证能焊透但不至于烧穿，在接头根部焊接第一道焊缝，称为打底焊道。
焊接方法可以是焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊。
使用的焊条或填充焊丝必须使其焊缝金属具有相似于埋弧焊焊缝金属的化学成分和性能。
打底焊道尺寸必须足够大，以承受住施工过程中所施加的任何载荷。
焊完打底焊道之后，须打磨或刨削接头根部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。
如果打底焊道的质量符合要求，则可保留作为整个接头的一部分。
焊接质量要求高时，可在埋弧焊缝完成之后用碳弧气刨或机械加工方法将此打底焊道除掉。
然后再焊上永久性的埋弧焊缝。
（2）其它要求1）采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引弧、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度和坡口应与所焊件相同。
引板长度不小于80mm；2）埋弧自动焊缝焊接过程中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成1：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨均匀。
3.1.3二氧化碳气体保护焊工艺要求[12] [16]（1）CO2气体纯度应不大于99.5﹪，气体流量：细丝（小于1.6mm）短路过渡焊接时一般5～15L/min，粗丝（大于1.6mm）焊接时在10～20L/min。
焊接工艺指导书、焊接规程及焊接技术资料
焊接工艺指导书焊接工艺评定焊接规程焊接作业指导书焊接技术实用资料第一部分焊接工艺评定的使用管理&焊接工艺规程的编制一、焊接工艺评定的有关概念二、焊接工艺评定及使用管理程序三、焊接工艺评定变素及其评定规则四、如何阅读焊接工艺评定报告五、如何编制焊接工艺规程一、焊接工艺评定的有关概念1、焊接工艺评定的定义和目的2、消除焊接工艺评定认识上误区：3、“焊接性能”与“焊接性”4、“焊接性能试验”与“焊接工艺评定”5、“焊缝”与“焊接接头”6、“焊接工艺评定”与“焊工技能考试”7、焊接工艺评定的基本条件8、常用焊接工艺评定标准：JB4708－2000《钢制压力容器焊接工艺评定》GB50236－98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》第4章劳部发1996[276]号《蒸汽锅炉安全监察规程》附录IJGJ81-2000《建筑钢结构焊接技术规程》第5章GB128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》附录一ASME第IX卷《焊接与钎焊》二、焊接工艺评定及使用管理程序1、焊接工艺评定程序（1）焊接工艺评定立项（2）焊接工艺评定委托（3）编制焊接工艺指导书（WPI）并批准（4）评定试板的焊接（5）评定试板的检验焊接工艺评定失败，重新修改焊接工艺指导书，重复进行上述程序。
（6）编写焊接工艺评定报告（PQR）并批准2、焊接工艺评定文件的使用与管理（1）焊接工艺评定文件的受控登记。
（2）焊接工艺评定的有效版本及换版转换。
（3）每季度编制焊接工艺评定文件的有效版本目录。
（4）保证现场工程和产品的焊接工艺评定的覆盖率为100%。
（5）焊接工艺评定文件作为公司的一项焊接技术储备，属于公司重要技术机密文件，应妥善保管。
三、焊接工艺评定变素及其评定规则1、焊接工艺评定的主要变素：试件形式母材类别焊接方法焊接工艺因素焊后热处理种类及参数母材厚度焊缝熔敷金属厚度四、如何阅读焊接工艺评定报告1、如何认识焊接工艺评定报告的作用（1）焊接工艺评定报告的合法性：（2）焊接工艺评定报告的有效性：（3）焊接工艺评定报告及焊接工艺规程的局限性：（4）焊接工艺评定报告是一种必须由企业焊接责任工程师和总工程师签字的重要质保文件，也是技术监督部门和用户代表审核施工企业质保能力的主要依据之一。
焊接技术
熔滴过渡电弧焊时，焊丝或焊条端部形成熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称熔滴过渡。
熔滴过渡对熔焊过程稳定、飞溅大小，焊缝成形优劣以及焊接缺陷等有很大影响。
熔滴过渡的类型：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。
（一）自由过渡按过渡形态不同分：滴状过渡、喷射过渡、爆炸过渡。
（1）滴状过渡：当电流较小时，电弧力作用小，随着焊丝熔化，熔滴逐渐长大，当熔滴的重力克服其表面张力的作用时，就以较大的颗粒脱离焊丝，落入熔池成为滴状过渡的形式，例如高电压小电流的MIG焊接(熔化极惰性气体保护焊如氩气、氦气焊)。
如果有斑点压力作用且大于熔滴的重力，熔滴在脱离焊丝之前就偏离了焊丝轴线，甚至上翘，脱离之后不能沿焊丝轴线过渡时，成为排斥过渡焊接形式。
例如高电压小电流的CO2焊及直流正接的大电流CO2焊。
滴状过渡和排斥过渡的熔滴较大，一般大于焊丝直径，属大滴过渡(粗颗粒过渡)。
大滴过渡的熔滴大，形成时间长，影响电弧稳定性，焊缝成形粗糙，飞溅较多，生产中很少采用。
当电流较大时，电磁收缩力较大，熔滴的表面张力较小，熔滴细化，其直径一般等于或小于焊丝直径，熔滴向熔池过渡频率增加，飞溅少，电弧稳定，焊缝成形较好，这种过渡形式叫细颗粒过渡。
在生产中常用，例如较大电流的CO2焊。
（2）喷射过渡：随着焊接电流的增加(大于电流临界值)，熔滴尺寸变得更小，过渡频率也急剧提高，在电弧力的强制作用下，熔滴脱离焊丝沿焊丝轴向飞速地射向熔池的焊接形式。
喷射过渡焊接过程稳定，飞溅小，熔深大，焊缝成形好，多用于板厚大于3mm的平焊，不宜焊薄板。
滴状过渡转变成喷射过渡有一临界电流，大于临界电流的熔滴过渡为喷射过渡。
临界电流与焊丝成分、直径、伸出长度、保护气体成分等因素有关。
（3）爆炸过渡：指熔滴在形成、长大或过渡过程中，由于激烈的冶金反应，在熔滴内部产生CO气体，使熔滴急剧膨胀爆裂而形成的一种过渡形式。
在CO2气体保护焊和焊条电弧焊中有时会出现这种熔滴过渡，爆炸时引起飞溅，恶化工艺。
熔焊原理第三章
气相对金属的作用
（4）氧对金属的氧化 1)自由氧对金属的氧化 2）CO2对金属的氧化 3）H2O气对金属的氧化 4）混合气体对金属的氧化 。 2、控制氧的措施 （1）控制焊接材料的含氧量 （2）控制焊接工艺参数 （3）脱氧
熔渣及其对金属的作用
一、熔渣的作用及分类
1、熔渣在焊接过程中的作用 （1）机械保护作用 （2）改善焊接工艺性能的作用 （3）冶金处理作用 （4）改善热规范的作用 2、熔渣的成分和分类 根据焊接熔渣的成分和性能可将其分为三大类 ： 第一类 盐型熔渣 它们主要由金属的氟酸盐、氯酸 盐和不含氧的化合物组成 ； 第二类 盐-氧化物型熔渣主要由氟化物和碱土金属 的氧化物组成 ； 第三类 氧化物型熔渣主要由各种氧化物组成。
焊缝金属的硫、磷控制
一、焊缝金属中硫、磷的危害性
1、硫的危害 硫在钢中主要以FeS和MnS形式存在 ，增加了焊缝 金属结晶裂纹的倾向，同时还会降低冲击韧度和抗 腐蚀性 。 2、磷的危害 磷主要以Fe2P和Fe3P的形式存在 ，增加了焊缝金 属的冷脆性，即冲击韧度降低，脆性转变温度升高 。
二、硫的控制
气相对金属的作用
四、氧对金属的作用及其控制
1、氧对金属的作用 （1）氧对焊接质量的影响 1）影响焊缝金属的性能 2）导致气孔的产生 3） 合金元素的烧损 （2）氧在金属中的溶解 氧是以原子氧和氧化亚铁FeO两种形式溶于液态铁 中的 温度升高，氧在液态铁中的溶解度增大。在液 态铁中有第二类金属元素时，随着合金元素含量的 增加氧的溶解度下降。
焊缝金属的合金化
三、影响合金过渡系数的因素
合金元素的过渡系数是指焊接材料中的合金元素 过渡到焊缝金属中的数量与其原始含量的百分比。 因此凡是能减少合金元素损失的因素，都可以提 高过渡系数；反之，则降低过渡系数。 1、合金元素对氧的亲和力的影响 2、合金元素的物理性质的影响 3、焊接区介质的氧化性的影响 4、合金元素的浓度的影响 5、合金元素的粒度 6、药皮（焊剂）的成分 7、药皮的重量系数和焊接参数
焊接工艺知识点总结
焊接工艺知识点总结一、焊接工艺的基本原理1.焊接是一种将金属或非金属材料通过加热或加压的方法进行连接的工艺。
焊接的基本原理就是通过在焊接面施加热量或压力，使得焊接部位的材料发生塑性变形，从而实现材料的连接。
焊接工艺可以分为熔化焊接和压力焊接两大类。
2.熔化焊接是利用焊接电弧、火焰或激光等热源，将焊接材料熔化并填充在被焊接材料之间，然后在固化后形成焊缝的连接工艺。
常见的熔化焊接方法有电弧焊、气体保护焊、压力气体保护焊、激光焊等。
3.压力焊接是通过施加压力使焊接材料形成塑性变形，进而实现焊接连接的工艺。
常见的压力焊接方法有电阻焊、摩擦焊、超声波焊等。
二、焊接工艺的常见方法1.电弧焊接电弧焊接是一种利用电弧加热使焊接材料熔化并填充在被焊接材料之间的焊接方法。
其中，电弧通常由焊接电源产生并维持。
电弧焊接技术广泛应用于钢结构、汽车制造、船舶制造、航天航空等领域。
2.气体保护焊气体保护焊是在焊接过程中使用惰性气体或活性气体形成保护气层，以防止焊接接头被氧化、氮化或其他气体污染的焊接方法。
常见的气体保护焊有TIG气体保护焊和MIG气体保护焊。
3.压力焊接压力焊接是通过施加压力使钢材产生塑性变形进而形成焊接接头的工艺。
常见的压力焊接有电阻焊、摩擦焊、超声波焊等。
4.激光焊接激光焊接是利用激光束对焊接材料进行加热和熔化的焊接方法，激光焊接具有高能量密度、热输入小等特点，适用于对焊接部件要求精度高、热影响小的工件。
5.等离子焊接等离子焊接是一种利用高温等离子体将焊接材料熔化并填充在被焊接材料之间的焊接方法，等离子焊接技术应用于航空航天、汽车制造、光伏工业等领域。
三、焊接工艺的工艺参数及其影响因素1.焊接电流焊接电流是指通过焊接电极产生的电流，它影响焊接热量、熔池形成和尺寸等。
焊接电流的大小会直接影响焊接接头的质量和焊接速度。
2.焊接电压焊接电压是指通过零件与电焊机之间的电压差，它也是控制焊接热量、熔池形成和尺寸的重要参数。