焊接技術(shù)與工程專業(yè)考研方向(焊接技術(shù))
哈嘍,大家好~~~我是小編田甜,關(guān)于焊接技術(shù)與工程專業(yè)考研方向,焊接技術(shù)這個很多人還不知道,那么現(xiàn)在讓田甜帶著大家一起來看看吧!
手工電弧焊 通過加熱或加壓,或者兩者并用,并且用或不用填充材料,使焊件(有時稱被焊的分離工件)達到原子結(jié)合或稱永久連接的一種加工方法稱為焊接。
根據(jù)焊接過程的本質(zhì)不同,焊接可分為: 熔化焊——焊接過程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法,常見的熔焊有電弧焊、氣焊、氣體保護焊等。
壓力焊——焊接過程中,必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法。
常見的壓力焊有電阻焊、摩擦焊等。
釬焊——采用比母材熔點低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點,低于母材熔點的溫度,利用液體釬料潤濕母材,填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。
按焊接熱源的形式不同,可分為電焊、氣焊和電阻焊等。
電弧焊是利用電弧作為熱源的熔焊方法(簡稱弧焊)。
用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊稱為手工電弧焊(簡稱手弧焊)。
一、手弧焊的焊接過程及焊接電弧 1.焊接過程 焊接前,先將焊件和焊鉗通過導(dǎo)線分別接到弧焊機輸出端的兩極,并用焊鉗夾持焊條。
焊接時,首先在焊件與焊條間引出電弧,電弧熱將同時熔化焊件接頭處和焊條,形成金屬熔池,隨著焊條沿焊接方向向前移動,新的熔池不斷產(chǎn)生,原先的熔池則不斷冷卻、凝固、形成焊縫,使分離的兩個焊接連接在一起。
焊后用清渣錘把覆蓋在焊縫上的熔渣清理干凈,檢查焊接質(zhì)量。
2.焊接接頭的組成 焊接接頭包括焊縫,熔合區(qū)和熱影響區(qū)三部分。
焊縫是焊件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分(金屬熔池冷卻凝固而獲得);熱影響區(qū)是焊接過程中材料因受熱的影響(但未熔化)而發(fā)生組織轉(zhuǎn)變和力學(xué)性能變化的區(qū)域;熔合區(qū)是焊縫向熱影響區(qū)過渡的區(qū)域。
3.焊接電弧 焊接電弧是由一定電壓的兩電極或電極(手弧焊時為焊條)與焊件間在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強烈而持久的放電現(xiàn)象。
焊接電弧的最高溫度可達6000-8000K,并發(fā)出大量紫外線和紅外線,對人體有害,因此應(yīng)用面罩及手套保護眼睛和皮膚等。
二、手工電弧焊設(shè)備與工具 進行手弧焊時的工具有:夾持焊條的焊鉗;保護眼睛、皮膚免于灼傷的電弧手套和面罩;清除焊縫表面及渣殼的清渣錘和鋼絲刷等。
手弧焊的主要設(shè)備有弧焊機,按其供給的焊接電流種類的不同可分為交流弧焊機和直流弧焊機兩類。
1.交流弧焊機 交流弧焊機供給焊接時的電流是交流電,是一種特殊的降壓變壓器,它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用可靠、工作噪聲小、維護方便等優(yōu)點,所以焊接時常用交流弧焊機,它的主要缺點是焊接時電弧不夠穩(wěn)定。
實習(xí)時用的弧焊機為BX1-330型弧焊機。
其含義是: B-交流變壓器;X1—下降特性;330—基本規(guī)格(即額定電流為330安培)。
其空載電壓為60—70伏。
工作電壓在20—30伏左右,隨焊接時電弧長度變化而波動,電弧長度增加,工作電壓升高。
它可以通過改變繞組接法及調(diào)節(jié)可動鐵芯位置來改變焊接電流大小。
2.直流弧焊機 直流弧焊機供給焊接時的電流為直流電。
它具有電弧穩(wěn)定、引弧容易、焊接質(zhì)量較好的優(yōu)點,但是直流弧焊發(fā)電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪聲大、成本高、維修困難。
在焊接質(zhì)量要求高或焊接2mm以下薄鋼件、有色金屬、鑄鐵和特殊鋼件時,宜用直流弧焊機。
三、焊條 1.焊條的組成和作用 涂有藥皮的供手電弧焊用的焊條由焊芯和藥皮兩部分組成。
焊芯是一根具有一定直徑和長度的金屬絲。
焊接時焊芯的作用;一是作為電極,產(chǎn)生電??;二是熔化后作為填充金屬,與熔化的母材一起形成焊縫。
焊芯的化學(xué)成分將直接影響焊縫質(zhì)量,所以焊芯是由煉鋼廠專門冶煉的。
我國常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼焊條的焊芯牌號為H08、H08A,平均含碳量為0.08%(A表示優(yōu)質(zhì))。
焊條的直徑是用焊芯直徑來表示的,常用的直徑為3.2~6mm,長度為350~450mm。
涂在焊芯外面的藥皮,是由各種礦物質(zhì)(如大理石、螢石等),鐵合金和粘結(jié)劑等原料按一定比例配制而成。
藥皮的主要作用是:使電弧容易引燃并穩(wěn)定電弧燃燒;形成大量氣體和熔渣以保護熔池金屬不被氧化;通過熔池中冶金作用去除有害的雜質(zhì)(如氧、氫、硫、磷等)和添加合金元素以提高焊縫的力學(xué)性能。
2.焊條的種類及牌號 焊條按用途不同可分為結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條等。
焊條按熔渣化學(xué)性質(zhì)可分為:酸化焊條和堿化焊條兩大類。
堿性焊條焊出的焊縫含氫、硫、磷少。
焊縫力學(xué)性能良好,但對油、水、鐵銹敏感,易產(chǎn)生氣孔。
酸性焊條焊接時電弧穩(wěn)定、飛濺少、脫渣性好。
因此重要的焊接結(jié)構(gòu)件選用堿性焊條,而一般結(jié)構(gòu)件都選用酸性焊條。
結(jié)構(gòu)鋼焊條的牌號表示方法為:以漢字拼音字首加上三位數(shù)字來表示如我們實習(xí)中用的結(jié)構(gòu)鋼焊條的牌號為J422(或結(jié)422)。
“J”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條的“結(jié)”字。
后面的兩為數(shù)字“42”為焊縫金屬的抗拉強度不小于420MPa;最后一位數(shù)字“2”代表鈦鈣型藥皮,用交流或直流電源均可。
四、手弧焊工藝 手弧焊工藝主要包括焊接接頭形式,焊縫空間位置和焊接工藝參數(shù)等。
1.焊接接頭形式和坡口形狀 根據(jù)焊件厚度和工作條件不同,常用的焊接接頭形式有對接、搭接、丁字接和角接等四種。
對接接頭是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭形式。
因?qū)咏宇^受力較均勻,所以重要的受力焊縫尺量選用。
根據(jù)焊接板厚不同,對接接頭的坡口型式有: (1)I形坡口(或稱平接):用于焊接板厚為1-6mm的焊接,為了保證焊透件,接頭處要留有0-2.5mm的間隙。
(2)V形坡口:用于板厚為6-30mm焊件的焊接,該坡口加工方便。
(3)X形坡口:用于板厚12-40mm焊件的焊接,由于焊縫兩面對稱,焊接應(yīng)力和變形小。
(4)U形坡口:用于板厚20-50mm焊接的焊接、容易焊透、工件變形小。
2.焊縫的空間位置 按焊縫在空間位置不同,可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊等。
平焊時操作方便、勞動條件好,生產(chǎn)率高、焊縫質(zhì)量容易保證,對操作者的技術(shù)水平要求較低,所以應(yīng)盡可能地采用平焊。
仰焊最難焊接。
3.焊接工藝參數(shù)及其確定 焊接工藝參數(shù)是焊接時為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量的總稱。
手弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括:焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊接層數(shù)等。
(1)焊條直徑的選擇:根據(jù)焊件的板厚國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直徑規(guī)格進行選擇。
工件厚時,可選擇較粗焊條,平焊低碳鋼時,可按下表選取取。
焊件厚度(mm) 2 3 4~5 6~12 >12 焊條直徑(mm) 2 3.2 3.2~4 4~5 5-6 (2)焊接電流的確定:根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流。
焊接低碳鋼時,按下面經(jīng)驗公式選擇焊接電流:I=(30~50)d。
應(yīng)當(dāng)指出,上式只提供一個大概的焊接電流范圍,實際生產(chǎn)中,還要根據(jù)焊件厚度、接頭形式、焊接位置、焊條種類等因素,通過試焊來調(diào)整和確定焊接電流大小。
電流過小,易引起夾渣和末焊透;電流過大,易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷。
(3)電弧電壓:由電弧長度決定(即焊條焊芯端部與熔池之間的距離)。
電弧長,電弧電壓高,電弧燃燒不穩(wěn)定;熔深減小,飛濺增加,且保護不良,易產(chǎn)生焊接缺陷;電弧短,電弧電壓低。
操作時采用短電弧,一般要求電弧長度不超過焊條直徑。
(4)焊接速度:指焊條沿焊接方向移動的速度,即單位時間內(nèi)完成的焊縫長度,手弧焊時,焊接速度由操作者憑經(jīng)驗來掌握。
五、對接平焊的操作技術(shù) 1.引弧 引燃并產(chǎn)生穩(wěn)定電弧的過程稱為引弧。
引弧方法有敲擊法和磨擦法兩種。
引弧時焊條提起動作要快,否則容易粘在工件上。
如發(fā)生粘條、可將焊條左右搖動后拉開,若接不開,則要松開焊鉗,切斷焊接電路,待焊件稍冷后再作處理。
2.運條 焊接時,焊條應(yīng)有三個基本運動;焊條向下送進,送進速度應(yīng)與焊條的熔化速度相等。
以便弧長維持不變;焊條沿焊接方向向前運動,其速度也就是焊接速度;橫向擺動,焊條以一定的運動軌道周期地向焊縫左右擺動,以獲得一定寬度的焊縫。
這三個運動結(jié)合起來稱為運條。
3.收尾 在焊縫焊完時,不應(yīng)在焊縫尾處出現(xiàn)尾坑。
如果收尾時立即拉斷電弧、則會在焊縫尾部出現(xiàn)低于焊件表面的弧坑,所以焊縫的收尾不僅要熄弧,還要填滿弧坑。
一般的收尾方法有:劃圈收尾法(即焊條停止向前移動,而朝一個方向旋轉(zhuǎn),自下而上地慢慢拉斷電?。?、反復(fù)斷弧收尾法和回弧收尾法等。
4.焊前的點固 為了固定兩焊件的相對位置,焊前要在工件兩端進行定位焊(通常稱為點固)。
點固后要把渣清理干凈。
若焊件較長,則可每隔200-300mm左右,點固一個焊點。
六、手弧焊常見的缺陷 1.氣孔:焊件表面焊前清理不良,藥皮受潮,焊接電流過小或焊接速度過快,使氣體來不及逸出熔池。
2.咬邊:焊接電流過大、電弧過長、運條方法不當(dāng)?shù)葧纬梢н叀?/p>
3.夾渣:接頭清理不良、焊接電流過小,運條不適和多層焊時前道焊縫的熔渣未清除干凈等易產(chǎn)生夾渣。
4.未焊透:焊接電流過小,焊接速度太快、坡口角度太小或裝配間隙太小、電弧過長等易形成未焊透。
5.裂縫:不正確的預(yù)熱和冷卻,不合理的焊接工藝(如焊接次序)、鋼的含硫量過高、氣孔與夾渣的誘發(fā)等均會形成裂縫。
七、手弧焊的安全注意事項 1.防止觸電:弧焊機外殼應(yīng)接地,焊把與焊鉗間應(yīng)絕緣良好。
2.避免弧光燒傷:電弧中較強的紫外線與紅外線對人體有害,操作者應(yīng)穿好工作服,戴好面罩和手套后方可施焊。
3.防止?fàn)C傷:焊件在焊后必須用鉗子夾持,應(yīng)注意敲渣方向,避免熔渣燙傷。
4.注意通風(fēng):施焊場地要通風(fēng)良好,防止或減少焊接時從焊條藥皮中分解出來的有害氣體。
5.保護焊機:焊鉗切不可放置在工作臺上、停止焊接時,應(yīng)關(guān)閉電源。
埋弧焊操作技術(shù) (一)埋弧焊工藝參數(shù) 埋弧焊焊接規(guī)范主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑等。
工藝參數(shù)主要有:焊絲伸出長度、電源種類和極性、裝配間隙和坡口形式等。
選擇埋弧焊焊接規(guī)范的原則是保證電弧穩(wěn)定燃燒,焊縫形狀尺寸符合要求,表面成形光潔整齊,內(nèi)部無氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、焊瘤等缺陷。
常用的選擇方法有查表法、試驗法、經(jīng)驗法、計算法。
不管采用哪種方法所確定的參數(shù),都必須在施焊中加以修正,達到最佳效果時方可連續(xù)焊接。
(二)操作技術(shù) (1)對接直焊縫焊接技術(shù) 對接直焊縫的焊接方法有兩種基本類型,即單面焊和雙面焊。
根據(jù)鋼板厚度又可分為單層焊、多層焊,又有各種襯墊法和無襯墊法。
1)焊劑墊法埋弧自動焊。
在焊接對接焊縫時,為了防止熔渣和熔池金屬的泄漏,采用焊劑墊作為襯墊進行焊接。
焊劑墊的焊劑與焊接用的焊劑相同。
焊劑要與焊件背面貼緊,能夠承受一定的均勻的托力。
要選用較大的焊接規(guī)范,使工件熔透,以達到雙面成形。
2)手工焊封底埋弧自動焊。
對無法使用襯墊的焊縫,可先行用手工焊進行封底,然后再采用埋弧焊。
3)懸空焊。
懸空焊一般用于無破口、無間隙的對接焊,它不用任何襯墊,裝配間隙要求非常嚴(yán)格。
為了保證焊透,正面焊時要焊透工件厚度的40%~50%,背面焊時必須保證焊透60%~70%。
在實際操作中一般很難測出熔深,經(jīng)常是靠焊接時觀察熔池背面顏色來判斷估計,所以要有一定的經(jīng)驗。
4)多層埋弧焊。
對于較厚鋼板,一次不能焊完的,可采用多層焊。
第一層焊時,規(guī)范不要太大,既要保證焊透,又要避免裂紋等缺陷。
每層焊縫的接頭要錯開,不可重疊。
(2)對接環(huán)焊縫焊接技術(shù) 圓形簡體的對接環(huán)縫的埋弧焊要采用帶有調(diào)速裝置的滾胎。
如果需要雙面焊,第一遍需將焊劑墊放在下面簡體外壁焊縫處。
將焊接小車固定在懸臂架上,伸到筒體內(nèi)焊下平焊。
焊絲應(yīng)偏移中心線下坡焊位置上。
第二遍正面焊接時,在筒體外,上平焊處進行施焊 。
(3)角接焊縫焊接技術(shù) 埋弧自動焊的角接焊縫主要出現(xiàn)在T形接頭和搭接接頭中。
一般可采取船形焊和斜角焊兩種形式。
(4)埋弧半自動焊 埋弧半自動焊主要是軟管自動焊,其特點是采用較細直徑(2mm或2mm以下)的焊絲,焊絲通過彎曲的軟管送入熔池。
電弧的移動是靠手工來完成,而焊絲的送進是自動的。
半自動焊可以代替自動焊焊接一些彎曲和較短的焊縫,主要應(yīng)用于角焊縫,也可用于對接焊縫。
二、埋弧焊的安全操作技術(shù) (1)埋弧自動焊機的小車輪子要有良好絕緣,導(dǎo)線應(yīng)絕緣良好,工作過程中應(yīng)理順導(dǎo)線,防止扭轉(zhuǎn)及被熔渣燒壞。
(2)控制箱和焊機外殼應(yīng)可靠的接地(零)和防止漏電。
接線板罩殼必須蓋好。
(3)焊接過程中應(yīng)注意防止焊劑突然停止供給而發(fā)生強烈弧光裸露灼傷眼睛。
所以,焊工作業(yè)時應(yīng)戴普通防護眼鏡。
(4)半自動埋弧焊的焊把應(yīng)有固定放置處,以防短路。
(5)埋弧自動焊熔劑的成分里含有氧化錳等對人體有害的物質(zhì)。
焊接時雖不像手弧焊那樣產(chǎn)生可見煙霧,但將產(chǎn)生一定量的有害氣體和蒸氣。
所以,在工作地點最好有局部的抽氣通風(fēng)設(shè)備。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助哦。
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