钢材焊接工艺常识[整理版]
各种钢材焊接知识要点
各种钢材焊接知识要点(一)发布日期：2010-5-1 [ 收藏评论没有找到想要的知识 ]1 什么是焊接性？试述碳钢的焊接性。
焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。
焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。
碳钢是以铁元素为基础的，铁碳合金，碳为合金元素，其碳的质量分数不超过1%，此外，锰的质量分数不超过1.2%，硅的质量分数不超过0.5%，后两者皆不作为合金元素。
其它元素如Ni、Cr、Cu等均控制在残余量的限度以内，更不作为合金元素。
杂质元素如S、P、O、N等，根据钢材品种和等级的不同，均有严格限制。
因此，碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差，其中以低碳钢的焊接性最好，见表1。
表1 碳钢焊接性与含碳量的关系名称碳的质量分数（%）典型硬度典型用途焊接性低碳钢≤0.15 60HRB特殊板材和型材薄板、带材、焊丝优0.15～0.25 90HRB结构用型材、板材、棒材良中碳钢0.25～0.60 25HRC 机器部件和工具中（需预热、后热，推荐使用低氢焊接方法）高碳钢≥0.60 40HRC 弹簧，模具，钢轨劣（需预热、后热，必需使用低氢焊接方法）2 什么是碳当量？碳钢的碳当量如何计算？把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换自成碳的相当含量，称为该种钢材的碳当量，可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。
碳钢中的元素除C外，主要是Mn和Si，它们的含量增加，焊接性变差，但其作用不及碳强烈。
国际焊接学会推荐的碳当量公式为Mn Cu+Ni Cr+Mo+VCE（IIW）= C + ── + ────+ ────── （质量分数）（%）6 15 5随着碳当量值的增加，钢材的焊接性会变差。
当CE值大于0.4%～0.6%时，冷裂纹的敏感性将增大，焊接时需要采取预热、后热及用低氢型焊接材料施焊等一系列工艺措施。
3 利用碳当量值评价钢材焊接性有何局限性？碳当量值只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其焊接性，这是因为：1）如果两种钢材的碳当量值相等，但是含碳量不等，含碳量较高的钢材在施焊过程中容易产生淬硬组织，其裂纹倾向显然比含碳量较低的钢材来得大，焊接性较差。
钢筋工程中的焊接技术与工艺要点
钢筋工程中的焊接技术与工艺要点引言：在现代建筑和基础设施建设中，钢筋工程扮演着重要的角色。
钢筋之间的连接对于结构的稳定性和承载能力都至关重要。
焊接作为钢筋连接的一种常用方法，其技术和工艺要点非常关键。
本文将介绍钢筋工程中焊接技术及其工艺要点，以提高工程质量和安全性。
一、焊接技术分类在钢筋工程中，常用的焊接技术主要分为电弧焊接和气体保护焊。
1. 电弧焊接：电弧焊接是最常见的焊接方法之一，它将电能转化为热能，通过电弧的高温将钢筋熔化并连接在一起。
根据所使用的电极和保护剂的不同，电弧焊接又可分为手工电弧焊接、埋弧焊接、等离子焊接等。
2. 气体保护焊：气体保护焊是一种对焊缝进行保护的焊接技术，常用的气体保护焊有气体保护焊、熔化极何柋焊（GMAW）、 TIG焊接等。
二、焊接工艺要点在进行钢筋工程中的焊接过程中，要注意以下几个工艺要点，以确保焊接质量符合设计要求。
1. 焊接材料选择：选择合适的焊接材料是确保焊接质量的关键。
根据结构的要求和焊接材料的性质，选用符合标准的焊条、焊丝等焊接材料。
2. 清洁焊接表面：焊接前要先清洁焊接表面，以去除表面的污物和氧化物，保证焊接时的良好接触。
清洁方法包括机械清理、溶剂清洗和喷砂等。
3. 控制热输入：控制热输入是保证焊接质量的重要环节。
过高或过低的热输入都会对焊接质量产生不良影响。
合理控制电弧的功率、熔化深度和焊接速度，以控制热输入的大小。
4. 良好的焊接姿势：焊接时应采用正确的姿势和角度，保持焊接方向的一致性。
焊接姿势对于焊接质量和焊接速度都有重要影响。
5. 控制焊接变形：焊接过程中会产生焊接变形，为了控制变形，可以采取预紧和反变形措施，如借助夹具等。
6. 质量检验：焊接完成后要进行质量检验，包括外观质量检验、焊缝X射线或超声波检测等。
只有通过合格的质量检验，焊接才能正式投入使用。
总结：钢筋工程中的焊接技术与工艺要点对于保证工程质量和安全性至关重要。
在选择焊接技术和材料时，要根据结构的要求选择合适的方法和材料。
钢材焊接工艺
钢材焊接工艺1. 引言钢材焊接工艺是一种常用的连接和修复金属材料的方法。
它广泛应用于各个行业中，包括建筑、汽车制造、航空航天等。
2. 焊接方法2.1 电弧焊电弧焊是最常见的钢材焊接方法之一。
它使用电弧将两个钢材连接在一起。
电弧焊具有简单、快速、经济的特点，适用于各种钢材的连接。
2.2 气体保护焊气体保护焊是通过在焊接过程中提供保护气体来防止氧气进入焊缝，从而减少氧化和杂质的形成。
常见的气体保护焊方法包括氩弧焊和氩气保护焊。
2.3 激光焊接激光焊接是一种高精度焊接方法，利用激光束产生的高能量进行焊接。
激光焊接具有快速、无接触、热影响区小等优点，适用于对焊接质量要求较高的场合。
3. 焊接参数3.1 电流焊接电流是控制焊接过程中熔化金属的关键参数。
合适的电流选择可以保证焊接质量和效率。
3.2 电压焊接电压是控制电弧稳定性和焊缝形态的关键参数。
合适的电压选择可以保证焊接质量和焊缝外观。
3.3 焊接速度焊接速度是控制焊接时间和热影响区大小的关键参数。
合适的焊接速度选择可以平衡焊接质量和生产效率。
4. 焊接质量控制4.1 焊接材料选择合适的焊接材料对焊接质量有着重要的影响。
一般情况下，应选择与被焊接材料相似的焊接材料，以保证焊缝的强度和耐腐蚀性。
4.2 焊接过程监控通过监控焊接过程中的电流、电压、焊接速度等参数，可以及时发现焊接缺陷，并采取相应的措施进行修复和调整。
5. 结论钢材焊接工艺是一项重要的金属加工技术。
正确选择适合的焊接方法、参数和材料，并严格控制焊接质量，可以确保焊接工艺的稳定性和产品的质量。
钢结构焊接工艺
钢结构焊接工艺钢结构焊接工艺是一项重要的技术，广泛应用于建筑、桥梁、船舶等领域。
本文将探讨钢结构焊接工艺的原理、方法和注意事项。
一、钢结构焊接工艺的原理钢结构焊接工艺是通过加热钢材至熔点，并在熔融状态下形成永久连接。
焊接工艺的原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 准备工作：对焊接材料进行彻底的清洁，确保焊接表面无油污、杂质和涂层。
2. 热源：使用燃气焊接、电弧焊接或激光焊接等方法提供热源，将材料加热至熔点。
3. 填充材料：在加热过程中，使用焊丝或焊条等填充材料填充焊缝，形成永久连接。
4. 冷却：焊接完成后，让焊接部位自然冷却，确保焊缝牢固。
二、常用的钢结构焊接方法钢结构焊接有多种方法可供选择，常见的有以下几种：1. 电弧焊接：电弧焊接是一种常用的焊接方法，通过在焊接材料之间产生电弧，产生高温来熔化材料并形成焊缝。
2. 气体保护焊接：气体保护焊接是利用惰性气体或活性气体作为保护层，防止焊缝与空气接触，从而减少氧化和腐蚀。
3. 熔化极气体保护焊接：熔化极气体保护焊接是在气氛中使用熔化极来提供热源，并使用惰性气体进行保护。
4. 爆炸焊接：爆炸焊接是通过在两个金属表面撞击产生高温和高压，将两个材料连接在一起。
三、钢结构焊接工艺的注意事项在进行钢结构焊接时，需要注意以下几个方面：1. 安全防护：焊接作业涉及高温和明火，必须戴好焊接面具、手套和保护服，确保人身安全。
2. 材料选择：选择合适的焊接材料，根据焊接对象的材质和要求，选择适当的填充材料和焊接方法。
3. 质量控制：严格按照焊接规范和标准进行操作，保证焊接质量和强度。
4. 焊接环境：确保焊接环境通风良好，避免焊接过程中产生有害气体和烟雾，保护环境和健康。
5. 检测与修补：焊接完成后，进行非破坏性和破坏性检测，查找潜在问题并及时修补。
总结：钢结构焊接工艺是一项重要的技术，在建筑和工程领域有着广泛的应用。
通过理解钢结构焊接工艺的原理、方法和注意事项，我们可以更加有效地进行焊接作业，确保焊接质量和安全性。
钢结构焊接经典常识+
钢结构焊接经典常识
钢结构指主要由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢 和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或 铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
奥运场馆工程 钢结构在焊接过程中，有许多需要注意的事项，一旦疏忽，有可能铸成大错。 1、焊接施工不注意选择最佳电压 【现象】 焊接时无论是打底、填充、盖面，不管坡口尺寸大小，均选择同一电弧电压。这样有 可能达不到要求的熔深、熔宽，出现咬边、气孔、飞溅等缺陷。 【措施】 一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率。
1
例如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作，填充焊或盖面焊接时为了得到较 高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。
2、焊接不控制焊接电流 【现象】 焊接时，为了抢进度，对于中厚板对接焊缝采取不开坡口。强度指标下降，甚至达不 到标准要求，弯曲试验时出现裂纹，这样会使焊缝接头性能不能保证，对结构安全构成潜在 危害。 【措施】 焊接时要按工艺评定中的焊接电流控制，允许有 10～15%浮动。坡口的钝边尺寸不宜超 过 6mm。对接时，板厚超过 6mm 时，要开坡口进行焊接。 3、不注意焊接速度与焊接电流，焊条直径协调使用 【现象】 焊接时不注意控制焊接速度与焊接电流，焊条直径、焊接位置协调起来使用。如对全 熔透的角缝进行打底焊时，由于根部尺寸窄，如焊接速度过快，根部气体、夹渣没有足够的 时间排出，易使根部产生未熔透、夹渣、气孔等缺陷；盖面焊时，如焊接速度过快，也易产 生气孔；焊接速度过慢，则焊缝余高会过高，外形不整齐；焊接薄板或钝边尺寸小的焊缝时， 焊接速度太慢，易出现烧穿等情况。 【措施】 焊接速度对焊接质量和焊接生产效率有重大影响，选用时配合焊接电流、焊缝位置（打 底焊，填充焊，盖面焊）、焊缝的厚薄、坡口尺寸选取适当的焊接速度，在保证熔透，气体、 焊渣易排出，不烧穿，成形良好的前提下选用较大的焊接速度，以提高生产率效率。 4、施焊时不注意控制电弧长度 【现象】 施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于 焊接电弧长度使用不当，较难得到高质量的焊缝。 【措施】 为了保证焊缝质量，施焊时一般多采用短弧操作，但可以根据不同的情况选用合适的 弧长以获得最优的焊接质量，如 V 形坡口对接、角接的第一层应使用短些的电弧，以保证焊 透，且不发生咬边现象，第二层可以稍长，以填满焊缝。焊缝间隙小时宜用短弧，间隙大时 电弧可稍长，焊接速度加快。仰焊电弧应最短，以防止铁水下流；立焊、横焊时为了控制熔 池温度，也要用小电流、短弧焊接。另外，无论采取什么焊接，在运动过程中要注意始终保 持弧长基本不变，以此确保整条焊缝的熔宽和熔深一致。 5、焊接不注意控制焊接变形 【现象】
钢结构焊接工艺
钢结构焊接工艺钢结构焊接工艺是现代建筑和工程领域中十分重要的一项技术，它能够使钢材得以连接，形成强大的支撑结构。
本文将介绍钢结构焊接工艺的基本原理、常见方法和注意事项，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、基本原理钢结构焊接工艺的实质是通过热能和焊接材料的作用，将需要连接的钢材加热至熔化状态，然后将熔化的钢材冷却固化，实现连接的目的。
其基本原理可以归纳为以下三个方面：1. 热能传递：焊接过程中，焊接电弧、火焰或激光等热源产生高温，使钢材加热至熔化点，促使焊接材料与母材相融。
2. 材料熔化：焊接材料在高温下熔化并与母材融合，形成焊缝。
3. 冷却固化：焊缝冷却后固化，与母材形成牢固的连接。
二、常见方法钢结构焊接工艺的常见方法包括手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、激光焊等。
每种方法都具有各自的特点和适用范围。
1. 手工电弧焊：手工电弧焊是最传统、最常用的焊接方法之一。
它使用电弧产生高温，将焊条和母材熔化并连接在一起。
手工电弧焊具有简单、经济的优势，常用于一些简单的焊接工作。
2. 气体保护焊：气体保护焊是利用惰性气体（如氩气）对焊接区域进行保护，防止空气中的氧气和氮气进入焊缝，以减少气孔和缺陷的产生。
气体保护焊适用于焊接质量要求较高的情况。
3. 埋弧焊：埋弧焊是一种自动化焊接方法，由焊枪自动供给焊丝和焊剂。
埋弧焊具有高效、高质量的优势，适用于大型结构的焊接。
4. 激光焊：激光焊是一种高能量密度的焊接方法，利用激光束对焊接材料进行加热。
激光焊具有焊缝窄、热影响区小的优势，常用于对材料要求极高的领域。
三、注意事项在进行钢结构焊接工艺时，需要注意以下几个方面，以确保焊接质量和工作安全：1. 装备检查：焊接前需检查焊接设备和工具的状态，确保其正常运行和安全可靠。
2. 材料准备：选择合适的焊接材料和焊接方法，根据钢材的种类和要求进行预处理和预热，使焊接接头达到理想的质量要求。
3. 焊接环境：选择无风或低风速的环境进行焊接，避免气体和颗粒物进入焊接区域，影响焊接质量。
钢板焊接知识
钢板焊接知识
钢板焊接是一种常见的金属加工方法，它可以将两个或多个钢板连接在一起，形成一个更大的结构。
在进行钢板焊接之前，需要掌握一些基本的知识和技巧，以确保焊接质量和安全性。
选择合适的焊接方法非常重要。
常见的钢板焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、激光焊接等。
不同的焊接方法适用于不同的钢板材料和厚度，因此需要根据具体情况进行选择。
选择合适的焊接材料也非常重要。
焊接材料应与钢板材料相似，以确保焊接强度和质量。
常见的焊接材料包括焊丝、焊条、焊粉等。
在进行钢板焊接之前，需要对钢板进行准备工作。
首先，需要清洁钢板表面，以去除油脂、污垢和氧化物等杂质。
其次，需要对钢板进行切割和加工，以确保焊接接头的质量和精度。
在进行钢板焊接时，需要注意以下几点。
首先，需要控制焊接电流和电压，以确保焊接质量和稳定性。
其次，需要控制焊接速度和焊接温度，以避免过热和过冷等问题。
最后，需要进行焊接后的检查和测试，以确保焊接质量和安全性。
钢板焊接是一项重要的金属加工技术，需要掌握一定的知识和技巧。
通过选择合适的焊接方法和焊接材料，进行钢板准备和控制焊接参数，可以确保焊接质量和安全性。
钢及钢合金的焊接工艺方法
钢及钢合金的焊接工艺方法
概述：
焊接是加工制造中常用的方法之一，钢及钢合金也不例外。
为
了实现尽可能高的接头质量，保证焊接接头的强度和可靠性，在选
择和采用焊接工艺时需充分考虑钢材的化学成分、气体状态、熔化、冷却等特点。
本文将介绍常用的焊接工艺及其适用范围。
工艺方法：
1.手工电弧焊：手工电弧焊是一种常用的焊接工艺，适用于车辆、建筑物、船舶等钢质结构连接及修补。
操作简单，成本低，但
对操作工人技术水平要求较高。
2.埋弧焊：埋弧焊是一种自动焊接技术，适用于钢结构件的制造，如大型焊接钢构、油罐等。
相比手工焊，埋弧焊的接头质量较高。
3.气体保护焊：气体保护焊是将所需焊接区域周围涂上一层保护气体，防止空气接触而产生氧化而引起接头质量劣化的一种焊接方式。
适用于高强度、特殊合金钢的焊接。
4.等离子焊：等离子焊是在强电场作用下，使气体放电形成高温等离子区，在等离子区内实现钢件的熔化和焊接的一种方法。
适用于特种材料大厚度板缝，飞机引擎叶片补焊。
总结：
每种焊接工艺都具有其独特的优点和限制条件。
选择时需根据钢材类型、厚度、所需接头质量、焊接场地环境等综合因素进行判断。
建议在使用时先做好相关的实验和测试工作，确保焊接质量符合要求。
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机械制造基础
金工教研室 制造科学与工程学院
2005年春季学期
2021/3/7
1
第四讲：焊接工艺常识
• 焊接工艺
– 永久性连接 – 起源于一次世界大战后（凡尔赛公约）
• 现代工业的基础工艺
– 造船、航空、锅炉、化工、机械、汽车
• 基本焊接方法
– 电弧焊：属于熔化焊 – 其他焊接方法：压力焊、钎焊
2021/3/7
2
本讲内容
• 一、电弧焊工艺常识 • 二、焊条电弧焊 • 三、特种焊接工艺方法 • 四、金属材料的焊接性 • 五、焊接结构设计 • 六、连接技术
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3
一、电弧焊工艺常识
• 1、焊接电弧
– 气体介质中导电现象
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4
焊接电弧的热量
• 热量来源于
– 阳极43％
埋弧焊演示
2021/3/7
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埋弧焊特点
• 大电流（1000A）、生产率高 • 焊接质量高且稳定 • 节约金属
– 热量集中、可无坡口、无焊条头、飞溅少
• 改善劳动条件
– 无弧光、烟雾
• 自动化程度高 • 工艺装备复杂，适合批量生产
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26
焊丝与焊剂
• 焊丝焊剂决定焊缝化学成分、力学性能 • 熔炼焊剂、陶质焊剂
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埋弧焊工艺
• 仔细下料、准备（清理）坡口、装配 • 引弧板与引出板－焊后去掉
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28
防止烧穿－焊剂垫、垫板
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29
环缝焊接
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3、气体保护焊－氩弧焊
2021/3/7
31
气体保护焊－CO2保护焊
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4、等离子弧焊接与切割
• E碳钢焊条 • 43：焊缝抗拉43 kgf/mm2 • 0：(0/1)全位置焊接、(2)平焊、(4)向下立焊 • 03：3、4为组合表示焊接电流种类和药皮类型，
03为钛钙型药皮、交流或直流
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21
焊条种类
• 焊条牌号
– J422、J507
• J：结构钢焊条（奥氏体不锈钢A、铸铁Z） • 42：抗拉强度等级MPa（50、55、60、70、80） • 2：药皮和电流种类
• 电弧压 缩
• 机械压 缩
• 热压缩
• 电磁收 缩
• 中心区
域温度
极高 2021/3/7
33
5、焊接自动化
• 数控轨迹控制 • 焊接质量监控
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34
焊接机器人
2021/3/7
焊接机器人演示
– 电弧周围气体：CO2、 CO、H2
– 熔池中熔渣，冷却形 成渣壳
– 保护熔池中的熔化金 属
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1、电焊条
• 焊芯
– 导电和填充焊缝 – 焊接用钢丝
• 低碳钢、合金结构钢、不锈钢
• 药皮
– 焊接过程顺利进行 – 焊缝化学成分、力学性能
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焊条药皮
• 作用
– 提高电弧燃烧的稳定性 – 防止空气对熔化金属的有害作用 – 对熔池脱氧、加入合金元素
影响焊缝质量
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9
焊缝的热影响区
• 1－融合区
– 0.1~1mm，关键
• 2－过热区
– 脆性比融合区更大
• 3－正火区
– 力学性能优于母材
• 4－部分相变区
– 比正火区稍差
• 不同焊接方法热影响区 宽度不同
• 焊后正火改善接头性能
2021/3/7
10
5、焊接应力与变形
• 极不平衡的热循环过 程
• 保证焊缝金属的化学成分和力学性能
– 稳弧、造气、造渣、脱氧、合金、稀渣、粘接
原料种类
原料名称
作用
稳弧剂 造气剂 造渣剂
碳酸钾、碳酸钠、长石、大理石、钛白粉、 钠水玻璃、钾水玻璃
淀粉、木屑、纤维素、大理石
大理石、长石、萤石、菱苦石、锰矿、钛铁 矿、粘土、钛白粉、金红石
改善引弧性能、提高电弧燃烧的稳定性
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22
焊条种类
• 按熔渣性质
– 酸性焊条
• 酸性氧化物比碱性氧化物多 • 适合各种电源、易操作、电弧稳定、成本低 • 焊缝塑性韧性差、不宜用于重要构件
– 碱性焊条
• 焊缝塑性韧性好、抗冲击能力强 • 要求直流电源、操作性差、电弧不够稳定、价
格高，适于重要构件
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焊条选用原则
• 交流焊接：两极温度均 为2500K
• 引弧电压：50－90V • 电弧电压：16－35V
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6
3、焊接接头的组织与性能
• 焊接工件上温度的变化与分布
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焊接接头组织
低碳钢
焊缝
焊接热影响区
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4、焊缝
• 从熔池底向中心凝固
– 各个方向凝固速度不同 – 柱状铸态组织 – 铁素体＋少量珠光体 – 杂质集中在焊缝中心，
• 应力分布规律
– 先冷受压，后冷受拉
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消除焊接应力
• 提高母材塑性 • 避免焊缝交叉 • 避免焊缝过宽过长 • 合理焊接顺序
– 先焊短焊缝 – 后焊长焊缝
• 预热焊件、振动焊缝 • 焊后退火
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• 收缩变形 • 角变形 • 弯曲变形 • 扭曲变形 • 波浪变形
弧柱
– 阴极36％
– 弧柱21％
• 热量扩散
阴极
– 65％～85％
• 加热熔化金属
– 其余
• 散失在电弧周围
• 飞溅的金属液
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阳极
5
2、正接和反接
• 温度：
– 阳极：2600K – 阴极：2400K – 电弧中心：6000K－ 800
0K
• 直流焊接
– 正接法：工件温度高 – 反接法
造成一定量的气体，隔绝空气，保护焊接 熔滴与熔池 造成具有一定物理化学性能的熔渣，保护 焊缝，碱性渣中的CaO可脱硫、磷
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焊条药皮的作用
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焊条种类
• 按化学成分分成七大类
– 碳钢、低合金钢、不锈钢、堆焊、铸铁、铜 及铜合金、铝及铝合金
• 焊条型号
– E4303：
焊接变形
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防止焊接变形
• 减小焊接应力 • 提高结构刚度 • 对称焊缝分布 • 焊前反变形
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防止焊接变形
• 合理焊接操作
– 平衡温度分布 – 利用变形
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防止焊接变形
• 电弧焊
• 焊条电弧焊过程 • 药皮燃烧：
• 选择依据：根据焊件
– 化学成分、力学性能、抗裂性、耐腐蚀耐高温性能 – 结构形状、受力情况、焊接设备条件
• 低碳钢和低合金钢构件：根据强度（两构件强 度较低者为准）
• 酸性/碱性：根据重要性 • 铸铁：碱性焊条和适当工艺（预热） • 不锈钢和耐热钢：特殊、专用焊条
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2、埋弧焊