焊接基本知识

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焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体(氢、氧、氮)侵入
的气体---保护气体。 什么叫焊接工艺? 焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括:焊接方法、焊前
准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参
数以及焊后处理等。
焊条
焊条由焊芯及药皮两部分构成。
焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时,焊芯有两个作用:
一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能,二是焊芯本身熔化作为 填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。 药皮是指涂在焊芯表面的涂料层。药皮在焊接过程中分解熔化后形成气体 和熔渣,起到机械保护、冶金处理、改善工艺性能的作用
焊条
牌号E4303。J422焊条是普通叫法。它是一种酸性焊条
,药皮钛钙型,J表示结构钢焊条,42是42kg/mm2焊缝 金属的抗拉强度。
钠)型,用直流焊机;“6”表示低氢(钾)型,交、直
流两用。
焊条
不锈钢焊条:不锈钢焊条可分为铬不锈钢焊条和铬镍不锈钢
焊条。
铬不锈钢具有一定的耐蚀(氧化性酸、有机酸、气蚀)耐热
和耐蚀性能。通常被选作电站、化工、石油等设备材料。但
铬不锈钢一般情况下可焊性较差,应注意焊接工艺、热处理
条件及选用合适的电焊条。
钎焊
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作
钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔
点,低于母材熔化温度,利用液态钎料 润湿母材,填充接头间隙并与母材相互
扩散实现连接焊件的方法
熔焊
熔焊,是指焊接过程中,将焊接接头在高温等的作用 下至熔化状态。 由于被焊工件是紧密贴在一起的,在温度场、重力等
的作用下,不加压力,两个工件熔化的融液会发生混
焊条
铸铁焊条是一款用于铸铁使用的焊条,特点是强度高、塑性
好。
适用于灰口铸铁及球墨铸铁、可机械加工。铸铁焊条由于含
碳量高,组织不均匀,强度低,塑性极差,属于可焊性差的
材料,焊接过程极易产生裂纹;焊后冷速极快,容易产生白
口组织,造成切削加工困难。 铸铁的焊接和补焊,要达到较
满意的结果,必须注意“三分材料、七分工艺”,不仅要选
化,利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁
粉的特征,依磁粉分布显示被探测物
件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法
。该探伤方法的特点是简便、显示直 观。
超声波探伤
超声波探伤是利用超声能透入金属
材料的深处,当超声波束自零件表
面由探头通至金属内部,遇到缺陷
与零件底面时就分别发生反射波,
在荧光屏上形成脉冲波形,根据这 些脉冲波形来判断缺陷位置和大小 。
焊缝等级
《水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-2004)
一类焊缝:
1 组成闸门主梁、边梁、臂柱的腹板及翼缘板的对接焊缝;
2 闸门及拦污栅吊耳板、吊杆的对接焊缝;
3 闸门主粱腹板与边粱腹板和翼缘板连接的组合焊缝或角焊缝;主粱翼缘 板与边粱翼缘板连接的对接焊缝; 4 转向吊杆的组合焊缝及角焊缝; 5 人字闸门端柱隔板与主粱腹板及端板的组合焊缝。
焊缝等级
二类焊缝:
1 闸门面板的对接焊缝;
2 拦污栅主梁、边粱的腹板、翼缘板对接焊缝;
3 闸门主梁、边梁、臂柱的翼缘板与腹板的组合焊缝及角焊缝;
4 闸门吊耳板与门叶的组合焊缝或角焊缝; 5 主梁、边梁与门叶面板的组合焊缝或角焊缝; 6 臂柱与连接板的组合焊缝或角焊缝。 三类焊缝:
不属于一、二类焊缝的其他焊缝都为三类焊缝(设计有特殊要求者例外)
2、开坡口,以便能够焊透。
3、焊接规范 (焊条直径、焊接电流、电弧弧长 、焊接速度)
手工电弧焊
⑴平焊 焊缝倾角0°~5、焊缝转角0°~10°的焊接位置称为平 焊位置。在平焊位置进行的焊接就称为平焊。 ⑵立焊 焊缝倾角80°~90°、焊缝转角0°~180°的焊接位置 称为立焊位置。在立焊位置进行的焊接就称为立焊。 ⑶横焊 焊缝倾角0°~5°,焊缝转角70°~90°的焊接位置称 为横焊位置。在横焊位置进行的焊接就称为横焊。 ⑷仰焊 焊缝倾角0°~15°,焊缝转角165°~180°的焊接位置 称为仰焊位置。
手工电弧焊
坡口
坡口是指焊件的待焊部位加工并装配 成的一定几何形状的沟槽。 焊接破口的作用主要有以下: 1、保证较厚板材或其他结构能够焊透
、融合好。
2、调整焊接热量输入 3、提高焊缝接头强度
焊缝
焊缝等级
焊缝质量分为三个等级。三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何 尺寸检查,其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合三级合格标准要求;
焊缝等级
《水电水利压力钢管制造安装及验收规范》(DL/T5017-2007)
1、一类焊缝,包括所有主要受力焊缝:
1) 钢管管壁纵缝,坝内弹性垫层管的环缝,厂房内明管环缝,预留环缝,
凑合节合拢环缝。
2) 岔管管壁纵缝、环缝,岔管加强构件的对接焊缝,加强构件与管壁相接 处的组合焊缝。 3)伸缩节内外套管、压圈环的纵缝,外套管与端板、压圈环与端板的连 接焊缝。
坑,这种小坑在专业术语上
称为弧坑。
采用收弧电流(小于焊接电 流60%)停留在弧坑一定时 间,用焊丝填满弧坑,能够 防止产生弧坑缺陷。
焊瘤
焊缝中的液态金属流到加热不
足未熔化的母材上或从焊缝根
部溢出,冷却后形成的未与母材
熔合的金属瘤即为焊瘤。
焊接规范过强、焊条熔化过快 、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接 电源特性不稳定及操作姿势不 当等都容易带来焊瘤。
可焊的 空间位置 全 全 平 全 全 立 全 平 全 0.8~30 0.5~3
使用板厚 (mm)*
可焊1以上,常用3~20 可焊3以上,常用6~60 0.5~25
可焊25~1000以上,常用 35~400 可焊0.025以上,常用1~12 5~60 可焊10以下,常用0.5~3
缝焊




3以下
焊接相关概念
焊条使用须知
手工电弧焊
焊接过程 熔化的焊条金属与熔化的工件金 属混合,形成金属熔池。 药皮熔化形成了熔渣并与熔池中
的液态金属发生物理化学反应,
熔渣又从熔池中上浮,覆盖在熔 池表面。 气流和熔渣起到了保护作用。
手工电弧焊
手工电弧焊工艺
1、焊接的四种空间位置:平焊、立焊、横焊和仰
焊。
合现象。待温度降低后,熔化部分凝结,两个工件就
被牢固的焊在一起,完成焊接的方法。
焊接方法 气焊 手弧焊 埋弧自动焊 氩弧焊 CO2气体保护 焊 电渣焊 等离子弧焊 电子束焊 点焊
热影响区 大小 大 较小 小 小 小 大 小 极小 小
变形大 小 大 较小 小 小 小 小 小 极小 小
生产率 低 较低 高 较高 较高 高 高 高 高
焊接基本知识
1
焊接的定义与分类
2
焊条的使用与焊接工艺
3
焊缝缺陷
4
探伤
焊接的物理本质
焊接是两种或两种以上同种或异种
材料通过原子或分子之间的结合和 扩散连接成一体的工艺过程。
焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特
点分有熔焊,压焊和钎焊三大类.
压焊
压焊是指利用焊接时施加一定压力而
完成焊接的方法,压力焊又称压焊。
于焊缝之中所形成的空穴。
其气体可能是熔池从外界吸
收的,也可能是焊接冶金过程 中反应生成的。
裂纹
焊缝中原子结合遭到破坏,形
成新的界面而产生的缝隙称
为裂纹。
探伤
探测金属材料或部件内部的裂纹或缺陷。
常用的探伤方法有:超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、X光射线探伤等
方法。(UT是超声检测,RT射线检测,MT磁粉检测,PT渗透检测)
4) 闷头焊缝及闷头与管壁的连接焊缝。
焊缝等级
《水电水利压力钢管制造安装及验收规范》(DL/T5017-2007)
2、二类焊缝,包括次要的受力焊缝:
1) 不属于一类焊缝的钢管管壁环缝。
2) 加劲环、阻水环、止推环对接焊缝。
3) 泄水孔(洞)钢衬和冲沙孔钢衬的纵、横(环)缝。 3、三类焊缝,不属于一、二类焊缝的其他焊缝。
择焊条,而且采用适宜的补焊方法尤为重要。
焊条使用须知
焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏,造成电弧不稳、飞溅增大,并容易产 生气孔、裂纹等缺陷。因此,焊条使用前必须严格烘干。一般酸性焊条的烘 干温度150--200℃,时间1小时;碱性焊条的烘干温度350--400℃,时间1--2
小时,烘干后放在100--150℃的保温箱内,随用随取。
什么叫母材? 被焊接的金属叫做母材。


什么叫电弧?
由焊接电源供给的,在两极间产生强烈而持久的气体放电现象叫电弧。 什么叫熔池? 熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。
焊接相关概念
什么叫熔滴? 焊丝先端受热后熔化,并向熔池过渡的液态金属滴叫做熔滴。

什么叫保护气体?
物理探伤就是不产生化学变化的情况下进行无损探伤。
渗透探伤
渗透探伤
渗透探伤是利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检验方法。
1)清洗
2)渗透
渗透时间一般分为5~10分钟
3)去除 4)干燥 5)显像 显像的过程是用显像剂将缺陷处的渗透液吸附至零件表面,产生清晰可见
的缺陷图象。
渗透探伤
将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁
夹渣
焊接后有熔渣残留在焊缝中。
原因:焊接过程中的层间清渣不 干净;焊接电流太小;焊接速度 太快;焊接过程中操作不当;焊 接材料与母材化学成分匹配不当 ;坡口设计加工不合适等。 危害:在受应力作用下,焊缝中
夹渣处会先出现裂纹并沿展,导
致强度下降、焊缝开裂。
弧坑
一般焊接收尾处(焊缝终端
)形成低于焊缝高度的凹陷
烧穿
烧穿是指焊接过程中,熔深超过
工件厚度,熔化金属自焊缝背面
流出,形成穿孔性缺。
焊接电流过大,速度太慢,电弧在
焊缝处停留过久,都会产生烧穿 缺陷。工件间隙太大,钝边太小 也容易出现烧穿现象。
未焊透
未焊透指母材金属未熔化,焊
缝金属没有进入接头根部的
现象。
气孔
气孔是指焊接时,熔池中的气
体未在金属凝固前逸出,残存
三类焊缝 除上述一类、二类以外的焊缝
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焊缝缺陷
常见类型:焊缝尺寸偏差、咬边、弧坑、未熔合、气孔、非金属夹渣、裂 纹等
咬边
咬边是指沿着焊趾,在母材部
分形成的凹陷或沟槽, 它是由
于电弧将焊缝边缘的母材熔化
后没有得到熔敷金属的充分补
充所留下的缺口。 产生咬边的主要原因是电弧热 量太高,即电流太大,运条速度 太小所造成的。
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焊缝等级
《水工金属结构烛接通用技术条件》(SL36-2006)
一类焊缝
a)在动载荷或静载荷下承受拉力,按等强度设计的对接焊缝、组合焊缝或角焊缝 b)破坏后会危及人身安全或导致产品功能失效造成重大经济损失的焊缝。 二类焊缝 a)在动载荷或静载荷下承受压力,按等强度设计的对接焊缝、组合焊缝或角焊缝
b)失效或破坏后可能影响产品局部正常工作的焊缝。
二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外,还需用超声
波或射线探伤20%焊缝,达到B级检验Ⅲ级合格要求;一级质量检查除外 观进行检查并符合一级合格标准外,还需用超声波或射线对焊缝100%探 伤,达到B级检验Ⅱ级合格要求;
焊缝等级
Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验,并应符合设计要求和施工及验 收规范的规定,检查焊缝探伤报告。 焊缝表面:Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺 陷。Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤 等缺陷,且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。
型号中的“E”表示焊条;前两位数字“43”表示焊缝
金属的抗拉强度;第三位数字“0”或“1”表示适用于 各种位置焊接(平焊、立焊、仰焊、横焊)“2”表示焊
条适用于平焊及平角焊,“4”表示焊条适用于向下立焊
;第四位数字表示焊条药皮类型和焊接电源的种类,“3 ”表示药皮为钛钙型,交、直流两用;“5”表示低氢(
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