焊接成型技术

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高级焊工技能培训单面焊双面成型

高级焊工技能培训单面焊双面成型
高级焊工技能培训
(单面焊双面成形)
目录
连弧焊操作技术 断弧焊操作技术 板-板接头焊缝形式 管-管接头焊缝形式 管-板接头焊缝形式
单面焊双面成形操作技术是用普通焊条,以特殊的操作方 法,在坡口背面没有任何辅助措施的条件下,在坡口的正 面进行焊接,焊后保证坡口的正反面都能得到均匀整齐、 成形良好、符合质量要求的焊缝的焊接方法。
/mm
/A
打底焊 1
3.2
70-80
填充焊 2
3.2
115-135
盖面焊 3
3.2
105-115
打底层的焊接
在坡口内引燃电弧,拉长 电弧带至根部间隙处向内 压,形成熔池后马上熄弧 (向后下方做划擦动作) 使熔池降温。重新引燃电 弧并压低电弧由上坡口带 至下坡口,待坡口两侧熔 合后形成熔孔,以同一动 作熄弧。
小间隙
大间隙
打底层焊接(连弧)
焊条与两侧板成90°。自下而上进行焊接,焊条与焊接方 向始焊端成65-80°角,在中间位置成45-60°角,终端焊 缝处的温度较高,为了防止背面余高过大,可使角度变小 为20-30°。
始端焊
中间焊
终端焊
盖面层
焊条摆动频率比平焊时稍快。
板对接仰焊
焊接工艺参数
焊接层次 打底层 填充层 盖面层
2.5
85~90
3.2
100~105
打底层的焊接
短弧焊接,熔滴向熔池过渡量不宜过多。
盖面层焊接
多道焊或斜圆圈形运条焊接。
水平固定管加障碍焊
焊接工艺参数
焊接层次 打底焊 盖面焊
焊条直径/mm 2.5 2.5
焊接电流/A 85-105 75-100
根部间隙/mm 2.5-3.2

焊条电弧焊仰焊单面焊双面成形焊接培训技术

焊条电弧焊仰焊单面焊双面成形焊接培训技术

焊条电弧焊仰焊单面焊双面成形焊接培训技术摘要:焊条电弧焊单面焊双面成形技术是难度较大的一种操作技术,在压力管道和锅炉压力容器制造、安装中应用也较为广泛,仰焊焊接单面焊双面成形是板试件中技术要求最高、操作难度最大的竞技项目,它最能反映施焊焊工的操作技术水平。

一般说来,凡能完成试板仰焊的焊工,基本上能够胜任压力容器制造或维修中各种位置的焊接,因此具有非常重要的现实意义。

关键词:仰焊断弧焊单面焊双面成形电源极性1.焊接材料及设备1.1 母材:材质;Q345R,规格;300×120×12(mm),符合;GB/T700-2006标准。

1.2 焊接材料:采用直径为3.2mm和4.0mm的E5015焊条。

符合;GB/T10045-2001标准。

1.3 设备:奥太ZX7-400STG2.焊前准备及组对2.1焊前准备:清除待焊部位及两侧10~20mm 范围内的油污、锈迹等污物。

坡口角度α=(60-65)°,如图1所示.图12.2试件的组对2.2.1间隙:(3.5-4.0)mm。

间隙过小时,打底熔滴不易透过背面,易出现未焊透和背面焊缝内凹;当间隙过大时,电弧左右摆动运条,输入给焊道的热量大,背面焊缝易出现内凹。

2.2.2钝边:1mm左右,当钝边过小时,打底断弧焊电弧燃烧的时间要短,否则易烧穿或背面内凹;当钝边稍大时,打底电弧燃烧时间可稍长一些。

2.2.3反变形:3mm左右,反变形的大小与焊接电流、焊接速度及层间温度有关,测量法如图2。

图23.焊条电弧焊仰焊单面焊双面成焊接操作技术3.1 打底焊焊接操作要点:3.1.1 电源极性:采用直流正接打底焊时试用直流正接,采用直流正接只适合用在仰焊上,直流正接时电弧吹力比较大,熔池温度较直流反接时低,即冷却速度快,能有效地控制焊缝下垂,所以,正极可以得到较大的熔深。

焊缝背面不容易产生未焊透或夹渣及背面内凹。

当然直流反接时焊接电流大一点也可以达到目的,但不好掌握,背面成型感觉不如采用直流正接法。

单面焊双面成形焊接技术在板状加工中的应用

单面焊双面成形焊接技术在板状加工中的应用

单面焊双面成形焊接技术在板状加工中的应用手工焊条电弧焊是中等职业技术学校进行技能训练、技术考核、技能竞赛等所遇到的。

手工焊条电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法,通常用于焊接碳钢板和低合金钢板。

单面焊双面成形焊接技术是采用普通焊条,以特殊的操作方法在坡口背面无任何辅助衬垫的条件下,在坡口正面进行焊接,焊后保证坡口的正反面都能得到均匀整齐、成形良好、符合质量要求的焊缝的焊接操作方法[1]。

板状试件单面焊双面成形焊接的操作中,焊条熔滴受重力等影响容易偏离焊条轴线,熔池金属受重力等影响容易下坠,甚至流淌至下坡口面,造成未熔合及夹渣等缺陷。

要保证焊透,用开V形坡口的形式进行多层多道焊,第一层打底焊道的焊接是操作的关键,正确的运条角度,控制熔池形状,使熔池金属的冶金反应较完全,气体与杂质排除干净,并与母材很好地熔合,在培训考证、技能竞赛时要通过透视检验。

一、工艺特点单面焊双面成形主要适用于板状对接接头、管状对接接头、骑座式管板接头,按接头位置不同可进行平焊、立焊、横焊、仰焊等位置操作焊接,用于坡口的对接。

例如板状横焊的底层采用单面焊双面成形的焊接技术,在空间位置不同,使焊缝的上边缘出现咬边、夹渣等焊接缺陷。

而下部与中部也容易产生未熔合、层间夹渣等焊接缺陷,同时横焊试板位置处于水平线上,大多采用多层多道焊,焊缝重叠排列堆焊而成,焊缝成形控制比较困难。

要保证焊缝良好的成形和质量要求,必须选择最佳焊接规范和合适的运条手法[2]。

配合合适的运条角度观察熔孔的大小,控制焊接速度易于保证焊缝成形。

二、工艺方法单面焊双面成形焊接方法主要有:断弧焊法和连弧焊法。

低碳钢焊接时的打底层焊道采用间断灭弧法。

其操作要点在于通过电弧反复交替燃烧与熄灭,并控制熄弧时间,从而控制熔池温度、形状和位置,以获得良好的背面成形和内部质量[3],横板的实际操作间隙比连弧焊稍大,选用的焊接电流也较宽,使电弧具有足够的穿透能力。

间断灭弧法操作显得灵活和适用。

浅析单面焊双面成型焊接工艺

浅析单面焊双面成型焊接工艺

网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:浅析单面焊双面成型焊接工艺学习中心:江苏无锡江阴奥鹏学习中心层次:专科起点本科专业:船舶与海洋工程年级: 2011 年春季学号: 111048310893学生:张春辉指导教师:邵昊燕完成日期: 2013 年 3 月 21 日内容摘要焊接是一种特殊工艺,它有其自身独有的加工特点,其过程实为一种局部的冶金熔炼。

因此,要真正掌握和运用好焊接这一特殊工艺,就必须掌握好与此相关的各种知识,如冶金物理、化学知识、金属学及热处理知识;焊接材料、材料焊接以及产品焊接结构和结构生产等方面知识。

焊接技术就是在高温或高压条件下,将两块或两块以上的母材连接在一起的整体操作方法,焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊、氩弧焊、CO2保护气体焊、FCB自动焊、激光焊等多种焊接方式,文章主要对单面焊双面成型的CO2保护气体焊焊接工艺进行分析。

关键词:单面焊双面成型技术;质量;焊接缺陷原因;预防措施目录内容摘要 (I)引言 (1)1 单面焊双面成型概述 (3)1.1 单面焊双面成型基本概念 (3)1.2 单面焊双面成型应用概况 (3)1.3 二氧化碳气体保护焊简介 (4)2 单面焊双面成型焊接方法的焊接缺陷及原因分析 (9)2.1 可能产生的焊接缺陷 (9)2.2 焊接缺陷产生的原因分析 (11)3 单面焊双面成型产生焊接缺陷的危害及防止措施分析 (13)3.1 焊接缺陷的危害 (13)4 结论与展望 (15)致谢 (16)参考文献 (16)引言一.焊接技术作为制造基础工艺和技术,在工业上的应用时间并不长,但是焊接技术在工业上的发展却非常迅速,在短短几十年中,焊接已经在很多领域做出了突出贡献;例如:航天、汽车、造船、电子、海洋钻探等多有应用。

焊接已经成为一种重要的制造技术和材料科学中的一个重要的专业学科,在技术方面开始了自己的新篇章。

焊接在机械制造中是一种十分重要的加工工艺。

据工业发达国家统计,每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的70%左右。

钢管对接焊缝水平固定单面焊双面成型焊接操作技术

钢管对接焊缝水平固定单面焊双面成型焊接操作技术

0前言随着化工及电力工业的不断发展,中厚壁板的钢管得到越来越广范的应用。

在实际使用过程中往往局限与供货长度,因此钢管必须进行环形焊缝的拼接才能达到设计规定的要求,而管道内部一般为流动性液体或气体,且又不能够两面施焊,如采用加衬垫拉间隙的方式进行拼接焊接,而钢管内部衬垫、焊缝焊瘤以及焊缝塌腰往往防碍管内部介质的流动。

因此为了保证钢管焊缝质量,必须用单面焊双面成型焊接技术,从工艺上保证第一层焊缝焊透且背面成型良好。

1工艺措施1.1焊前准备a.搭设固定管子的支架由于焊接位置是沿圆形连续变化,这就要求施焊者站立的高度和运条角度必须适应焊接位置变化的需要。

根据实际经验支架的高低一般以钢管放上后管子最低处离地面约650mm为宜。

b.坡口形式采用火焰切割的方式或用切口机的方式把接口切割成300波口,顿边为1mm;用砂轮机修磨坡口上以及坡口附近15mm的氧化铁或毛刺。

c.焊接材料选用依据母材的材质选用相应焊条,一般由于水电行业钢管的应用较为严格,因此推荐选用相应牌号的低氢型碱性焊条,并在使用前根据说明书要求存放和烘干处理。

1.2组对如图将需要拼接的钢管放在支架上进行组兑,两管间隙保证3~4mm,错牙小于1mm,圆周进行定位焊,定位焊时管直径≤Ф133mm时定位焊取两点;>Ф133mm时定位焊取三点,但为保证焊缝质量定位焊时最好采用板条单面焊到管子外侧来临时固定管子,当焊缝焊到该位置时再把板条打掉。

定位焊的焊接电流应偏大些,以使起焊处有足够的温度;定位焊缝长度一般为10~20毫米,高度为3~5毫米。

定位焊缝一定要保证质量,不允许有缺陷存在。

焊后清理干净后,将定位焊两端磨成斜坡。

1.3焊接a.第一层的焊接第一层焊缝的焊接时由于熔池的温度和形状不易控制,根部焊缝常出现焊不透、焊瘤及塌腰等焊缝缺陷。

尤其在起焊点和收尾点如果处理不好,则非常容易出现多种缺陷。

因此焊缝质量的好坏最关键的就是第一层的的焊接,焊条采用Ф3.2mm焊条,焊接时采用稍作摆动的直线运条法。

焊接结构备料及成型加工

焊接结构备料及成型加工
(2)为了表达焊缝位置和焊接结构,大量采用局部剖视和局部 放大视图,要注意剖视和放大视图的位置和剖视的方向。
(3)为了表达板与板之间的相互关系,除采用剖视外,还大量 采用虚线的表达方式,因此,图面纵横交错的线条非常多。
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3 .2 划线、放样与下料
(4)连接板与板之间的焊缝一般不用画I出,只标注焊缝代号。 但特殊的接头形式和焊缝尺寸应该用局部放大视图来表达清楚,焊缝 的断面要涂黑,以区别焊缝和母材。
(5)为了便于读图,同一零件的序号可以同时标注在不同的视 图上。
2.焊接结构图的读识方法 首先,阅读标题栏,了解产品名称、材料、重量、设计单位
等,核对一下各个零部件的图号、名称、数量、材料等,确定哪些是 外购件(或库领件),哪些为锻件、铸件或机加工件;再阅读技术要求 和工艺文件。正式识图时,要先看总图,后看部件图,最后再看零件 图;有剖视图的,要结合剖视图弄清大致结构,然后按投影规律逐个 零件阅读,先看零件明细表,确定是钢板还是型钢;最后再看图,弄 清每个零件的材料、尺寸及形状,还要看清各零件之间的连接方法、 焊缝尺寸、坡口形状,是否有焊后加工的孔洞、平面等。
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3. 1 钢材的矫正及预处理
(3)压力机矫正。钢板和型钢变形后,可以通过油压机、水压 机、摩擦压力机等进行矫正。矫正钢板的尺寸大小,主要由压力机的 工作台尺寸而定。型材在矫正时会产生一定的回弹,因此,矫正时应 使型材产生适量的反变形。压力机矫正钢板和型钢的方法见表3-3。
• 3.1.5钢材矫正方法的选择
金属材料加工的工作量在焊接生产中占有相当大的比重,如 在重型机械焊接结构中占全部加工工时的25%~60%。因此提高材料加 工工艺的机械化水平,采用先进的加工方法,对提高加工质量和劳动 生产率有着重要作用。

焊条电弧焊单面焊双面成型焊接技术研究

焊条电弧焊单面焊双面成型焊接技术研究摘要:单面焊双面成型焊接技术是焊接行业的常用技术,是焊条电弧焊操作中一项非常困难的手工技术。

该技术通常用于将焊缝根部的间隙通过平焊、立焊、仰焊焊接到覆盖焊缝上。

这是一种具有高难度系数的操作技术,其主要原因表现在两个方面:如果使用该技术装配和定位焊接,则特定操作人员通常需要根据不同的操作方法焊接不同的位置,对于坡口的形式,焊缝质量必须达到标准,坡口外观必须整齐,且焊缝质量和外观要求必须更高。

关键词:焊条电弧焊;单面焊双面成型;工艺;技术;随着中国工业技术水平的不断提高,自动化、数字化、智能化焊接技术逐渐兴起,为中国制造业的发展带来了质的飞跃。

但是,覆盖电弧焊单面焊和双面成型技术具有独特的技术特点,可从单面焊形成两侧,在我国工业结构建设中占有重要地位,是金属制品加工中航天、船舶、石化行业中必不可少的技术之一。

一、单面焊双面成型焊接手法与操作注意事项1.弧焊方法及其原理。

单边弧焊双边成型焊接技术之一。

具体操作方法是通过控制电弧燃烧时间和灭弧时间,故意控制所复盖电极在运动和运输中的运动,从而完成单边操作和双边成型任务,从而调整熔池中液态金属的形状、温度和厚度。

之所以能够形成背面,主要取决于弧的强大穿透能力以及熔池表面张力与电磁收缩力之间的相互作用。

当使用此方法进行焊接时,焊接熔池前面将出现一个熔池孔,并且该熔池孔比焊缝间隙本身大得多,因此电极在燃烧时隔绝了空气,规避了空气在凹槽内两侧流动,并且在凹槽的两侧形成焊缝,从而确保成型。

2.弧焊方法及需特别注意的问题。

连弧熔焊通常用于覆盖碱性电极的熔接施工中,这意味着弧在熔接过程中会连续燃烧,且不会给出弧的终止时间,并且选取焊缝间隙较小的一侧进行连续熔接,以便请注意,使用此方法时,必须选取较小的熔接电流,并使用短弧进行熔接作业。

使用连续弧焊方法时,一个要注意弧的最小压缩,另一个要注意带运动的正常化,第三个要注意时间控制。

该焊接技术是铸造孔的同时向前焊接的操作技术。

单面焊双面成型的工艺及缺点

设计题目:单面焊双面成型的工艺及缺陷学生姓名:曹军辉学号:3专业:焊接技术及自动化班级:07焊接301班指导老师:黄晓英2009年月日前言世界钢及其它金属产量、品种的不断增长及其对制品质量、性能要求的日益提高,特别是随着我国的入世及世界制造加工基地向我国不断转移,作为工业缝纫和线(材料)的焊割机和焊丝、焊条的数量、质量和品位及其自动化生产水平,也将有很大提高。

不难预测,今后几年之内它们将会继续保持持续高速发展。

为适应国内外市场急速发展和激烈竞争的需求.制造业将以市场为目标,进行传统、通用产品的改造、产品结构的调整、质量认证和规范管理,组织化规模化、专业化、自动化的批量生产;同时加强对现代焊接技术的研究开发,特别是发展高效、节能、高性能、优质和多丝高速焊接设备、重大装备及其数字化控制技术和新焊接材料,取代进口,争取出口。

不论怎样的发展,焊接技术事一门不可取代的技术行业。

社会的发展再怎样的先进,自动化永远不可以能将一切焊接技术取而代之。

单面焊双面成型技术是手工焊接的一个代表,也是在以后的社会发展过程中不可消失的技术行业之一。

单面焊双面成型技术应用广泛,各个行业都有。

但是单面焊双面成型工艺也有自身的缺陷和弊端。

就此,我写下了本次毕业论文。

行业技术发展的日新月异,论文欠妥之处在所难免,欢迎给予指正。

编者2009年11月目录前言绪论 (1)焊接的概念 (4)焊接技术的应用和发展 (4)单面焊双面成型焊接的概念 (5)单面焊双面成型焊接的分类 (6)板与板对接单面焊双面成型焊接工艺分析 (6)单面焊双面成型焊接的常见缺陷 (9)单面焊双面成型焊接质量差的原因分析 (10)电源自身因素 (10)工艺因素 (10)操作因素 (12)改进单面焊双面成型焊接质量差的措施 (12)焊前准备 (12)焊接操作 (13)结论 (15)参考文献 (16)绪论焊接技术是随着金属的应用而出现的。

金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

单面焊双面成型技术在小口径管材焊接中应用

单面焊双面成型技术在小口径管材焊接中应用摘要:本文介绍了单面焊双面成型技术在小口径管材焊接中应用。

利用CO2气体保护焊或钨极氩弧焊进行管材焊接,管材处于水平位置或水平转动位置,在不加任何衬垫且不进行背面清根情况下,实现熔透焊接并保证100%RT探伤。

关键词:小口径管材;CO2气体保护焊;钨极氩弧焊;无衬垫Abstract: this paper introduces one formation welding technology in small-bore tube welding, the application. Use of CO2 gas shielded welding or tungsten extremely argon arc welding for pipe welding, tubing in horizontal position or level turn position, in not add any liner and not to clear the root on the back, realize the penetration and ensure welding 100% RT detection.Keywords: small-bore tube; CO2 shielded welding; Tungsten extremely argon arc welding; Without padding1 序论在船舶工程、海洋工程、建筑工程以及机械工程中,小口径管材(主要为碳钢管或不锈钢)作为主要流体输送管道,应用越来越为广泛。

小口径管材之间对接接头或与其附件的角接接头普遍存在施工过程中。

传统方法中,小口径管材通常是依靠反面钢衬垫(或钢衬管)来实现全熔透焊接,但对于输送流体管道,由于需保证流体传送通畅,管材内部不允许添加钢衬垫。

另外此类管材由于受管径限制,反面无法清根。

二保焊单面焊双面成型技术探索

二保焊单面焊双面成型技术探索摘要:单面焊双面成形技术是指采用不同的焊接方法,在焊接材料单面焊接,使焊接材料正、背两面都能得到均匀整齐、成形良好,符合质量要求的焊缝的焊接方法。

本文主要讲述二保焊单面焊双面成形工艺参数的选择、操作要点等知识。

使二保焊单面焊双面成形技术进一步完善,并加以推广,对二保焊单面焊双面成形作业具有一定的指导作用。

关键词:二保焊工艺参数操作要点单面焊双面成形技术是手工二保焊操作技术中难度较大的一种,同时又是焊接技能竞赛、管道焊接、锅炉及压力容器焊工必须熟练掌握p1.2 焊接电流、焊接电压选择焊接电流大小选择恰当与否直接影响焊接的最终质量。

焊接电流大,可提高生产率,并使熔深增加,但易出现咬边、焊穿、增加焊件变形和金属飞溅量,也会增大气孔倾向。

在立焊操作时熔池难以控制,易出现焊瘤。

焊接电流小,使电弧不稳,熔透深度减小,易出现未焊透、熔合不良等缺陷。

焊接电流大小选择应根据板件厚度、接头形式、焊接位置、焊丝类型、焊丝直径等因素综合考虑。

但是二保焊不同于焊条电弧焊,焊接电流大小要和焊接电压相匹配才能保证焊接良好操作,需要根据焊机、电网等实际情况进行选取。

不同的焊机、不同的电网电压,在操作的时候焊接参数应根据实际情况适当调整。

1.3 焊接速度这是保证焊接生产效率的主要参数,合理选择焊接速度对保证焊接质量尤为重要。

焊接速度应该均匀适当,使焊缝宽度和余高等符合设计要求,保证金属融合良好。

焊速过快,使熔池温度不够,易造成未焊透、未熔合、焊缝成形不良等缺陷。

焊速过慢,使高温时间长,热影响区宽度增加,焊接接头的晶粒变粗,机械性能降低,焊件的变形量增大,对焊接不利。

1.4 焊接层数单面焊双面成形焊接层数的选择对焊缝质量也有一定影响。

对于低碳钢和强度等级较低的低合金钢的多层焊时,每层厚度过大,对焊缝金属的塑性(主要表现在冷弯上)有不利的影响。

对于二保焊而言,每层焊接厚度过大时,焊接不好操作,熔池金属难控制飞溅较大,金属融合不好,对力学性能不好,一般每层厚度为3~5mm。

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第三章焊接成型技术☆定义:用加热或加压等手段,借助金属原子的结合与扩散作用,使分离的金属材料牢固地连接起来的方法.☆分类:☆特点:1.接头牢固密封性好2.可化大为小,以小拼大3。

可实现异种金属的连接4.重量轻加工装配简单 5.焊接结构不可拆卸6.焊接应力变形的,接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷一、焊接成形的理论基础1.电弧焊过程加热→融化→冶金反应→结晶→固态相变→形成接头2焊接电弧1)形成焊接电弧:焊接电源供给的,是具有一定电压的两极间或电极与焊件间,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。

电弧实质是一种气体放电现象。

a)当焊条与焊件间有足够电压时,接触时,相当于电弧焊电源短路,接触点及短路电流很大,产生大量的电阻热,使金属熔化,汽化,引起强烈的电子发射和气体电离。

b)焊条与焊件拉开一点距离,由于电源电压的作用,在这段距离内会形成很强的电场,促使产生的电子发射,同时加速气体的电离,使带电粒子在电场力作用下定向运动。

c)电弧焊电源不断共给电能,新的带电粒子不断得到补充,形成连续燃烧的电弧。

2)电弧的组成及热量分布阴极区:发射大量电子消耗一定能量, 36%,2400k阳极区:高速电子的撞击,传入较多能量, 42%,2600k弧柱区: 21% ,5000—8000k3)电弧的极性直流电源:①正接极:焊接较厚材料,将焊件接正极;②反接极:焊接较薄材料,将焊件接负极.交流电源:极性交替变化,阴阳极区的温度和热量分布基本相等。

3.焊接电弧热过程特点及影响1)特点①焊接时的加热不是焊件的整体受热,而是加热局部区域,因此,对于整个焊件来说,受热极不均匀。

②焊接热过程是一个瞬时进行的过程,由于在高度集中的热源作用下,加热速度极快。

③焊接热过程中的热源是相对运动着的,由于焊接时焊件受热的区域不断变化,使得其传热过程不稳定.2)焊接热过程对焊接质量和焊接生产率的影响①焊接时,熔池金属会与气体发生反应,从而改变金属的化学成分,而在冷却凝固时得到不同的组织,使焊缝金属产生缺陷进而使其性能发生很大变化。

②焊接热过程的不均匀加热使焊件各区域的膨胀和收缩不一致,导致焊接结构中产生焊接应力和变形。

③焊接热过程使焊接热影响区的组织和性能发生变化。

④焊接时不同的加热方式影响焊接的生产率。

4. 电弧焊的冶金过程物理、化学变化过程:熔化、氧化、还原、造渣、精炼及合金化一系列过程。

总结为: 气体——熔渣——金属之间的物理、化学变化。

1)焊接冶金过程的特点①温度非常高,导致金属烧损或形成有害杂质;②冷却速度快,熔池体积小,熔池处于液态时间很短,各种化学反应难以达到平衡状态,致使化学成分不均匀,气体和杂质来不及浮出,产生气孔和夹渣等缺陷;③焊接冶金过程不断有新的金属进入熔池,使冶金过程复杂。

2)气体对焊缝金属组织和性能的影响①氧的影响来源:氧气主要来源于空气、药皮和焊剂中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物等。

影响:熔池被金属氧化后,形成氧化铁、三氧化二硅和氧化锰等夹渣,使焊缝的力学性能下降。

②氢的影响来源:焊条药皮、焊剂中的水分、药皮中的有机物、母材金属和焊丝表面的污物(铁锈、油污)和空气中的水分等。

影响:以过饱和状态溶入金属中,使局部压力过大,产生微裂纹,即氢脆.③氮的影响来源:焊接区周围的空气。

影响:促使焊缝产生气孔的主要原因之一.过饱和的氮以气泡的形式从熔池中逸出,当焊缝金属的结晶速度大于它的逸出速度时,就形成气孔。

3)焊缝金属质量保护措施①机械保护:通过焊接材料产生气体或人工从外界通入气体,排除电弧空间的空气来进行保护的方法。

如气体保护焊。

②焊前清理:对坡口及焊缝两侧的油、锈等其他杂物进行清理,对焊条、焊剂进行烘干,可降低吸氢现象。

③控制电弧长度:电弧长度越长,侵入的氢越多。

④脱氧及渗入合金元素:为补偿烧损元素,在焊条药皮中加入合金元素,进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢、、渗金属等,保证焊缝性能.5.焊接接头的金属组织与性能●焊接接头:金属熔化焊焊接部位的总称(焊缝区,熔合区,热影响区)1)焊缝区:熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。

焊缝金属的结晶从熔池和母材的交界处开始,向熔池中心生长,形成柱状的结晶组织.对于低碳钢,为铁素体和少量珠光体。

2)熔合区:焊缝和母材金属的交界处,焊缝金属向热影响区过渡区,两侧为完全熔化的焊缝区和完全不熔化的热影响区,所以也成半熔化区。

宽度:0.1-1mm 温度:T液-T固性能:化学成分不均匀,组织不均匀,强度、塑性、韧性极差,是裂纹和局部脆断的发源地。

3)热影响区:母材因受热而发生组织和力学性能变化的区域。

组织和性能反映了焊接接头的性能和质量。

(包括过热区、正火区和部分相变区)☆过热区:热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。

宽度:1-3mm 温度:T固-1100℃。

性能:粗大的过热组织,塑性、韧性低,是裂纹的发源地☆正火区:相当于热处理的正火组织,为细晶区。

宽度:1。

2—4mm 温度:AC3—1100 ℃性能:金属强度和塑性相应提高,力学性能优于母材☆部分相变区:发生部分相变的区域。

温度:AC1-AC3性能:发生相变的区域获得细小的铁素体,没发生相变的区域还保留粗大的铁素体组织,晶粒大小不一,组织不均匀,力学性能较差,较母材差。

(力学性能最差的区域:熔合区和过热区)●焊接接头的主要缺陷1.气孔:焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而形成空穴2.夹渣:焊后残留在焊缝中的夹渣3.焊接裂纹:由于焊接残余应力较大而在焊缝火热影响区产生的裂纹4.未焊透:焊接接头根部未完全熔透的现象二、焊接成形的力学基础1.焊接应力与变形1)焊接应力:焊接成形过程中及焊接结束后,焊件内部存在的内应力。

焊缝中心部分因膨胀受阻产生压应力,两端产生拉应力.当焊缝中心处的压应力超过屈服强度时,产生压缩变形,变形为虚线包围的无阴影部分.焊缝中心处的压缩变形不能恢复,冷却到室温缩短到虚线所示位置,两侧缩短到原长,但平板各部分收缩会相互牵制,焊缝两侧将阻碍焊缝的收缩,产生压应力,焊缝产生拉应力。

2)焊接变形基本形式①收缩变形:横向收缩和纵向收缩。

难以修复,必须留出加工余量。

②扭曲变形:多焊缝和长焊缝结构上,主要是焊缝在截面上的分布不对称或焊接顺序及焊接方向不合理原因造成的。

③弯曲变形:由于构件的截面不对称,焊缝布置不在构件的中性轴上。

④角变形:横向收缩在厚度方向上分布不均匀。

焊缝正面变形大,背面变形小,造成平面的偏转.⑤波浪变形:由于焊缝的纵向收缩和横向收缩在约束度较小的结构部位造成较大的压应力而引起的变形。

或由几条相互平行的角焊缝横向收缩产生的角变形而引起的组合变形。

2 减小和控制焊接应力和变形的措施1)设计措施☆合理选择焊缝的尺寸和形式(焊缝尺寸大,焊接工作量大,焊接变形大)☆尽可能减少不必要的焊缝(焊缝越多,应力集中越大)。

☆合理安排焊缝的位置焊缝尽可能对称分布,或使焊缝接近于中性轴,可减小焊缝所引起的挠曲。

2)工艺措施☆焊前预热和焊后缓冷焊前将焊件加热到400℃以下温度,减小温差,减小焊接应力和变形。

减小焊接区与周围金属的温度差,从而减小焊接应力。

焊后去应力退火可以使焊接变形减小80%左右。

☆选择合理的装配及施焊顺序选择引起焊接变形最小的装焊顺序,复杂构件分成简单的构件进行焊接,然后再组合,使不对称或收缩力较大的焊缝变形得到控制.☆选择合理的焊接顺序焊缝对称分布时,采用对称焊接焊缝大小不等时,先焊小缝后焊大缝☆反变形法:焊接前,将构件预置成人为的变形,使变形方向与焊接引起的变形方向相反,则焊后的变形和预置变形可以相互抵消。

☆刚性固定法:将待焊件固定,限制焊接变形。

☆锤击或碾压焊缝法:用小锤对焊缝进行均匀适度的锤击,使焊缝金属在高温塑性好时得到延伸,从而减小应力和变形.3)焊接变形的矫正机械矫正:利用外力作用来强迫焊件的变形区产生方向相反的变形,以抵消原来产生的塑性变形。

火焰矫正:利用氧—乙炔火焰对焊件上已产生伸长变形的部位进行加热,利用冷却时产生的收缩变形来矫正焊件原有的伸长变形。

三、焊接方法一)熔焊:热源将待焊工件接口处迅速加热熔化,形成熔池,熔池随热源向前移动,冷却后形成联系焊缝而将两工件连接成一体.包括电弧焊,电渣焊和高能焊。

1 电弧焊:电弧共给热量,使工件熔合在一起,达到原子间结合的焊接方法。

熔化极电弧焊:电极是焊接过程中熔化的焊丝,包括手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等.不熔化电弧焊:焊接过程中不熔化的碳棒和钨棒。

1)手工电弧焊:利用电弧的热量局部熔化焊件,并用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法.☆焊接过程:①电弧热使母材熔化形成熔池,焊条金属芯熔化后以熔滴形式进入熔池;②熔化的药皮进入熔池,成为熔渣浮在熔池表面,保护熔池不接触空气,与熔池金属发生反应,添加合金元素,改善焊缝性能。

③药皮分解产生的气体隔绝空气,保护熔池金属。

☆焊接特点:操作灵活,设备简单。

☆应用:最广泛的焊接方法。

2)埋弧焊定义:电弧在焊剂层下燃烧,利用连续送进的焊丝在焊剂层下产生的电弧而自动进行焊接的。

☆焊接过程:①焊剂由焊剂漏斗送入,平铺在工件上;②焊丝导入到焊剂下方形成电弧;③焊丝、焊剂、金属在电弧区内熔化;④焊剂产生的熔渣保护熔池免受气体侵入,防止熔滴飞溅,减少热量损失,加大熔深。

⑤焊丝沿焊缝前移,熔池凝固形成焊缝,熔渣结成覆盖焊缝的渣壳。

☆焊接热源:焊车、控制箱、焊接电源☆焊接特点①焊接生产率高:焊接电流大,热量集中,熔深大,焊接速度快;②成本低:可不开坡口,一次焊透,没有焊条损失和飞溅,多余焊剂可回收;③焊缝质量好:熔池保护效果好,液态存在时间长,冶金反应充分,工艺稳定,焊缝表面美观,接头组织均匀,力学性能高。

④改善劳动条件:机械操作代替手工操作,对焊工技术水平要求也降低。

⑤适应性差:不适合薄板和不规则的焊缝。

☆焊接应用※较厚钢板的长直焊※较大直径的环缝焊接(压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶炼机械高炉炉身等的焊接)3)气体保护焊定义:利用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊缝区的电弧焊.特点:1)明弧焊接,焊接时便于监视焊接过程,操作方便;2)焊后不用清渣,可节省时间,提高生产率;3)保护气流对电弧有冷却压缩作用,电弧热量集中,热影响区窄,工件变形小,适合薄板焊接。

①氩弧焊定义:利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法.熔化极氩弧焊:连续送进的焊丝作为电极,焊丝熔化后作为填充金属.熔深比较大,适合焊厚度为8~25mm的焊件。

不熔化极氩弧焊:熔点比较高的钨棒做电极,氩气作为保护气体的气体保护焊.钨棒不熔化,需加入焊丝熔化作为填充金属。

焊接电流有限,适合焊厚度为0.5~4mm的薄板。

特点:1。

机械保护效果好,焊缝金属纯净,焊接质量优良2。

电弧燃烧稳定,飞溅小3。

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