第二讲焊接解析课件

热加工工艺基础热加工工艺基础（工程材料及机械制造基础（工程材料及机械制造基础）学时：学时：学时：学时：30303030第三节第三节 常用焊接方法常用焊接方法一、焊条电弧焊一、焊条电弧焊 焊条电弧焊：利用电弧作热源，用手工操纵焊焊条电弧焊：利用电弧作热源，用手工操纵焊 条进行焊接的熔焊方法。条进行焊接的熔焊方法。1.1.焊条焊条(1)(1)焊条的组成和作用焊条的组成和作用 1)1)焊芯焊芯 作用：一是作为电极，起导电作用；二是作为充作用：一是作为电极，起导电作用；二是作为充 填材料，与熔化母材共同组成焊缝金属。填材料，与熔化母材共同组成焊缝金属。材料：专用金属丝，如下表。材料：专用金属丝，如下表。EE特级优质钢特级优质钢 规格：直径最小为规格：直径最小为1.6,1.6,最大为最大为8,8,常用常用3.23.25;5;长度常在长度常在250250450mm450mm。表表3-1 3-1 常用焊接用钢丝的牌号和化学成分常用焊接用钢丝的牌号和化学成分 (摘自摘自GB1300-77GB1300-77焊接用钢丝焊接用钢丝)牌号牌号 化学成分的质量分数化学成分的质量分数w(%)用途用途 C Mn Si Cr Ni S P H08 0.1 0.350.55 0.03 0.20 0.30 0.04 0.040 一般焊接结构一般焊接结构 H08A 0.10 0.350.55 0.03 0.20 0.30 0.030 0.030 重要焊接结构及埋重要焊接结构及埋弧焊焊丝弧焊焊丝 H08E 0.10 0.350.55 0.03 0.20.0.30 0.025 0.025 H08Mn2Si 0.11 1.72.1 0.650.95 0.20 0.30 0.040 0.040 二氧化碳气体保护二氧化碳气体保护焊焊丝焊焊丝 H08Mn2SiA 0.11 1.802.10 0.650.95 0.20 0.30 0.030 0.030 H10Mn20.12 1.501.90 0.070.20 0.30 0.0350.035H08CrMoA0.10 0.400.70 0.150.35 0.801.100.30 0.030 0.030 H0Cr20Ni10Ti0.061.002.50 0.6018.5020.509.0010.500.020 0.030 H00Cr21Ni100.03 1.002.50 0.6019.5022.009.0011.000.020 0.030 表表 常用焊条的直径和长度规格常用焊条的直径和长度规格mm焊条直径焊条直径2.02.53.24.05.0焊条长度焊条长度2503002503003504003504004504004502)2)药皮药皮 作用：作用：改善焊接工艺性改善焊接工艺性-易于引弧和再引弧，稳定易于引弧和再引弧，稳定 电弧燃烧，减少飞溅，并电弧燃烧，减少飞溅，并 使焊缝成形美观。使焊缝成形美观。机械保护作用机械保护作用-药皮熔化后产生气体和熔渣药皮熔化后产生气体和熔渣,隔绝空气，保护熔滴和熔池隔绝空气，保护熔滴和熔池 金属。金属。冶金处理作用冶金处理作用-药皮中含有铁合金等，能脱药皮中含有铁合金等，能脱 氧、去硫、渗合金。氧、去硫、渗合金。分类：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金分类：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金 剂、粘结剂等剂、粘结剂等 材料：矿石、铁合金、有机物和化工产品四大类材料：矿石、铁合金、有机物和化工产品四大类.(2)(2)焊条的种类、型号、牌号焊条的种类、型号、牌号 1)1)种类：种类：按用途分：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、按用途分：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铜和铜合金焊条、铝和铝合金焊条等。铜和铜合金焊条、铝和铝合金焊条等。按熔渣分：酸性焊条和碱性焊条两大类按熔渣分：酸性焊条和碱性焊条两大类 酸性焊条：熔渣中以酸性氧化物为主的焊条。焊缝酸性焊条：熔渣中以酸性氧化物为主的焊条。焊缝 的塑性和韧度不高，且焊缝中氢含量的塑性和韧度不高，且焊缝中氢含量 高，抗裂性差，具有良好的工艺性。广高，抗裂性差，具有良好的工艺性。广 泛用于一般结构件的焊接。泛用于一般结构件的焊接。碱性焊条：药皮中以碱性氧化物和莹石为主的焊条。碱性焊条：药皮中以碱性氧化物和莹石为主的焊条。含较多铁合金，脱氧、除氢、渗金属作含较多铁合金，脱氧、除氢、渗金属作 用强，工艺性较差，电弧稳定性差。主用强，工艺性较差，电弧稳定性差。主 要用于焊接重要的钢结构或合金钢结构。要用于焊接重要的钢结构或合金钢结构。2)2)型号：国家标准代号型号：国家标准代号(GB/T51171995)(GB/T51171995)编制方法：最前面的字母表示焊条；前两位数字表编制方法：最前面的字母表示焊条；前两位数字表 示熔敷金属的最小抗拉强度值示熔敷金属的最小抗拉强度值(kgf/mm2)(kgf/mm2)第三位数字表示焊条使用的焊接位置：第三位数字表示焊条使用的焊接位置：“0”“0”、“1”“1”均表示适用于全位置焊均表示适用于全位置焊接，接，“2”“2”表示适用于平焊和平角焊表示适用于平焊和平角焊,“4”,“4”表示表示 适用于向下立焊；第三、第四位数字组适用于向下立焊；第三、第四位数字组 合表示焊接电流的种类和焊条药皮类型。合表示焊接电流的种类和焊条药皮类型。3)3)焊条牌号：行业统一代号。焊条牌号：行业统一代号。表示方法：以大写拼音字母或汉字表示焊条的类别表示方法：以大写拼音字母或汉字表示焊条的类别,后面跟三位数字，前两位表示焊缝金属后面跟三位数字，前两位表示焊缝金属 的性能，如强度、化学成分、工作温度的性能，如强度、化学成分、工作温度 等；第三位数字表示焊条药皮的类型和等；第三位数字表示焊条药皮的类型和 焊接电源。焊接电源。示例：示例：J422J422（结（结422422）：）：“J”“J”（“结结”）表示结构钢焊条；）表示结构钢焊条；“42”“42”表示熔敷表示熔敷金属的抗拉强度（金属的抗拉强度（b b）不低于）不低于420MPa420MPa（43kgf/mm243kgf/mm2）；）；“2”“2”表示氧化钛钙型药皮，交流、直流电源均可使表示氧化钛钙型药皮，交流、直流电源均可使用。用。Z248Z248（铸（铸248248）：）：“Z”“Z”（“铸铸”）表示铸铁焊条；）表示铸铁焊条；“2”“2”表示熔敷金属主要化学成分的组成类型（铸铁）表示熔敷金属主要化学成分的组成类型（铸铁），“4”“4”是牌号编号；是牌号编号；“8”“8”表示石墨型药皮，交流、表示石墨型药皮，交流、直流电源均可使用。直流电源均可使用。编号0123456789药皮类型不规定酸性氧化钛型酸性氧化钛钙型酸性钛铁矿型酸性氧化铁型酸性纤维素型酸性低氢钾型碱性低氢钠型碱性石墨型盐基型电源种类交直流交直流交直流交直流交直流交流/直流反接直流反接交直流直流反接表表 焊条药皮类型及焊接电源种类编号焊条药皮类型及焊接电源种类编号(牌号的第三位数字的意义牌号的第三位数字的意义)第第第第3 3 3 3、4 4 4 4位组合表示焊接位组合表示焊接位组合表示焊接位组合表示焊接电流种类、药皮类型电流种类、药皮类型电流种类、药皮类型电流种类、药皮类型表示抗拉强度表示抗拉强度表示抗拉强度表示抗拉强度Kgf/mmKgf/mmKgf/mmKgf/mm2 2 2 2牌号（焊接行业中焊条代号）牌号（焊接行业中焊条代号）牌号（焊接行业中焊条代号）牌号（焊接行业中焊条代号）E4303E4303第第第第3 3 3 3位表示焊接位置位表示焊接位置位表示焊接位置位表示焊接位置表示焊条表示焊条表示焊条表示焊条抗拉强度抗拉强度抗拉强度抗拉强度420MPa420MPa420MPa420MPaJ422药皮类型、电流种类、药皮类型、电流种类、药皮类型、电流种类、药皮类型、电流种类、15151515酸性、酸性、酸性、酸性、6 6 6 6、7 7 7 7碱性碱性碱性碱性结构钢焊条。结构钢焊条。结构钢焊条。结构钢焊条。例：例：例：例：表表 两种焊条分类的对应关系两种焊条分类的对应关系焊条按用途分类（行业标准）焊条按成分分类（国家标准）类别名称代号国家标准编号名称代号一结构钢焊条J(结)GB5117-85碳钢焊条EGB5118-85低合金钢焊条二钼和铬钼耐热钢焊条R(热)三低温钢焊条W(温)四不锈钢焊条G(铬)A(奥)GB983-85不锈钢焊条五堆焊焊条D(堆)GB984-85堆焊焊条ED六铸铁焊条Z(铸)GB10044-88铸铁焊条EZ七镍及镍合金焊条Ni(镍)八铜及铜合金焊条T(铜)GB3670-83铜及铜合金焊条TCu九铝及铝合金焊条L(铝)GB3669-83铝及铝合金焊条TAl十特殊用途焊条TS(特)焊条型号牌号药皮类型焊接电源焊接位置用途E4303J422钛钙型交流或直流全位置焊接用于较重要的低碳钢及强度等级较低的低合金钢，如09Mn2等。J422GM适于海上平台、船舶、工程机械等表面装饰焊缝的焊接。J422Fe适于较重要的低碳钢结构焊接。E5016J506低氢钾型交流或直流全位置焊接用于中碳钢和低合金钢的焊接如：16Mn，9Mn2Si。摘自摘自GB 5117-85GB 5117-85 (3)(3)碱性焊条和酸性焊条的特性碱性焊条和酸性焊条的特性 1)1)碱性焊条力学性能好碱性焊条力学性能好;2)2)碱性焊条抗裂性能好碱性焊条抗裂性能好;3)3)碱性焊条工艺性能差碱性焊条工艺性能差;4)4)碱性焊条对锈、油、水的敏感性大，易出气孔；碱性焊条对锈、油、水的敏感性大，易出气孔；5)5)碱性焊条产生有毒气体和烟尘。碱性焊条产生有毒气体和烟尘。(4)(4)焊条的选用焊条的选用 选用原则：要求焊缝和母材具有相同水平的使用选用原则：要求焊缝和母材具有相同水平的使用 性能。性能。低碳钢、普通低合金钢构件低碳钢、普通低合金钢构件 焊缝与母材等强度。焊缝与母材等强度。注意：钢材按屈服强度定等级，结构钢焊条的等注意：钢材按屈服强度定等级，结构钢焊条的等 级是指焊缝金属抗拉强度最低保证值。级是指焊缝金属抗拉强度最低保证值。同一强度等级酸碱性焊条的选用同一强度等级酸碱性焊条的选用 碱性焊条：要求塑性好、冲击韧性高、抗裂性好、碱性焊条：要求塑性好、冲击韧性高、抗裂性好、低温性好。低温性好。酸性焊条：受力不复杂，母材质量较好，尽量选酸性焊条：受力不复杂，母材质量较好，尽量选 用较便宜的酸性焊条。用较便宜的酸性焊条。低碳钢与低合金钢焊接，按接头中强度较低者选低碳钢与低合金钢焊接，按接头中强度较低者选 焊条。焊条。铸钢易裂一般应选碱性，且采用适当工艺，如预铸钢易裂一般应选碱性，且采用适当工艺，如预 热。热。特殊性能要求钢，选相应焊条，以保证焊缝主要特殊性能要求钢，选相应焊条，以保证焊缝主要 化学成分、性能与母材相同。化学成分、性能与母材相同。2.2.焊条电弧焊的特点和应用范围焊条电弧焊的特点和应用范围(1)(1)特点：焊接速度快，生产率高，热影响区小，焊特点：焊接速度快，生产率高，热影响区小，焊 接变形小；焊缝的化学成分较好。接变形小；焊缝的化学成分较好。与埋弧自动焊相比：设备简单，操作灵活，适应性与埋弧自动焊相比：设备简单，操作灵活，适应性 强；对焊工操作技术要求高，强；对焊工操作技术要求高，焊接质量不易控制，生产效率焊接质量不易控制，生产效率 较低。较低。(2)(2)应用范围：适用于单件小批生产，用于厚度应用范围：适用于单件小批生产，用于厚度2 2以以 上，各种焊接位置，短的、不规则上，各种焊接位置，短的、不规则 的焊缝，以及焊机不能到达的部位的焊缝，以及焊机不能到达的部位 的焊接。的焊接。二、埋弧自动焊二、埋弧自动焊埋弧焊：电弧埋在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。埋弧焊：电弧埋在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。自动焊：是指引弧、焊丝送进、移动电弧、收弧等自动焊：是指引弧、焊丝送进、移动电弧、收弧等 动作由机械自动完成的焊接方法。动作由机械自动完成的焊接方法。焊剂：是焊接时能够熔化形成熔渣和气体，对熔焊剂：是焊接时能够熔化形成熔渣和气体，对熔 化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒 状物质。状物质。1.1.埋弧自动焊设备埋弧自动焊设备 组成：弧焊电源、控制箱、焊车组成：弧焊电源、控制箱、焊车 型号：型号：MZ-1000MZ-1000等等 MZ-MZ-表示埋弧自动焊机表示埋弧自动焊机 1000-1000-表示额定焊接电流表示额定焊接电流图图 埋弧自动焊示意图埋弧自动焊示意图 1-1-焊接小车焊接小车 2-2-控制盘控制盘 3-3-焊丝盘焊丝盘 4-4-焊剂漏斗焊剂漏斗 5-5-焊接机头焊接机头 6-6-焊剂焊剂 7-7-渣壳渣壳 8-8-焊缝焊缝 9-9-焊接电缆焊接电缆 10-10-焊接电源焊接电源 11-11-控制箱控制箱图图 埋弧自动焊焊接过程纵截面图埋弧自动焊焊接过程纵截面图 1-1-焊丝焊丝 2-2-电弧电弧 3-3-焊件焊件 4-4-熔池熔池 5-5-焊缝焊缝 6-6-渣壳渣壳 7-7-液态熔渣液态熔渣 8-8-焊剂焊剂2.2.焊接材料焊接材料 焊接材料：焊丝、焊剂焊接材料：焊丝、焊剂 焊丝作用：作电极、填充金属、渗合金、脱氧、焊丝作用：作电极、填充金属、渗合金、脱氧、去硫等冶金处理作用。去硫等冶金处理作用。焊剂：熔炼焊剂、烧结焊剂焊剂：熔炼焊剂、烧结焊剂 熔炼焊剂的作用：保护；熔炼焊剂的作用：保护；烧结焊剂的作用：保护、渗合金、脱氧、去硫烧结焊剂的作用：保护、渗合金、脱氧、去硫 焊剂的牌号：如下表焊剂的牌号：如下表3.3.埋弧自动焊工艺埋弧自动焊工艺常用的接头型式：对接接头、常用的接头型式：对接接头、T T形接头形接头下料、坡口加工要求较严，以保证组装间隙均匀下料、坡口加工要求较严，以保证组装间隙均匀,焊前将焊缝两侧焊前将焊缝两侧505060mm60mm内一切污垢和铁锈除掉内一切污垢和铁锈除掉,以免产生气孔。以免产生气孔。一般在平焊位置焊接。对一般在平焊位置焊接。对20mm20mm以下工件可单面焊以下工件可单面焊,如有要求可双面焊。对如有要求可双面焊。对20mm20mm以上工件可双面焊，以上工件可双面焊，或开坡口单面焊。焊缝两头应加引弧板和引出板，或开坡口单面焊。焊缝两头应加引弧板和引出板，焊后去除。焊后去除。为保持焊缝成型和防止烧穿，焊接时要用焊剂垫为保持焊缝成型和防止烧穿，焊接时要用焊剂垫;焊接环缝时焊接环缝时,焊丝要偏离中心线焊丝要偏离中心线202040mm40mm；直径小；直径小于于250250的环缝一般不采用埋弧自动焊。的环缝一般不采用埋弧自动焊。4.4.埋弧自动焊的特点和应用范围埋弧自动焊的特点和应用范围特点：特点：(1)(1)生产率高、成本低；生产率高、成本低；(2)(2)焊接质量好，而且质量稳定；焊接质量好，而且质量稳定；(3)(3)劳动条件好劳动条件好 ；(4)(4)适应性差；适应性差；(5)(5)设备较复杂，设备费一次投资大，焊前试验设备较复杂，设备费一次投资大，焊前试验 调整等准备工作量较大。调整等准备工作量较大。应用：适用于成批生产的中、厚板结构的长直缝及应用：适用于成批生产的中、厚板结构的长直缝及 较大直径的环缝的平焊和平角焊。较大直径的环缝的平焊和平角焊。三、气体保护电弧焊三、气体保护电弧焊 气体保护电弧焊：是利用外加气体作为电弧介气体保护电弧焊：是利用外加气体作为电弧介 质，并保护电弧区的熔滴、质，并保护电弧区的熔滴、熔池及高温的焊缝金属的电熔池及高温的焊缝金属的电 弧焊。弧焊。保护气体：保护气体：ArAr、HeHe、COCO2 2、N N2 2等。等。1.1.氩弧焊氩弧焊 氩弧焊：以氩气作保护气体的气体保护电弧焊。氩弧焊：以氩气作保护气体的气体保护电弧焊。特特 性：性：氩气是惰性气体，高温下不会金属发生化学反氩气是惰性气体，高温下不会金属发生化学反 应，不溶于液态金属；应，不溶于液态金属；引弧比较困难，引弧后电弧很稳定。引弧比较困难，引弧后电弧很稳定。要要 求：氩气纯度大于等于求：氩气纯度大于等于99.99%99.99%。(1)(1)钨极氩弧焊钨极氩弧焊 钨极氩弧焊：是用高熔点的钍钨棒或铈钨棒作电钨极氩弧焊：是用高熔点的钍钨棒或铈钨棒作电 极的氩弧焊。极的氩弧焊。焊接方式：手工焊、自动焊焊接方式：手工焊、自动焊 分类：钍钨极、铈钨极。铈钨极无射线，较理想。分类：钍钨极、铈钨极。铈钨极无射线，较理想。接法：接法：一般情况：采用直流正接一般情况：采用直流正接(工件接阳极工件接阳极)。原因是。原因是 钨极为阴极时，发热量小，钨极烧损钨极为阴极时，发热量小，钨极烧损 小；钨极为阳极时小；钨极为阳极时,发热量大，钨极发热量大，钨极 烧损严重，电弧不稳定，焊缝容易产烧损严重，电弧不稳定，焊缝容易产 生夹钨；生夹钨；焊铝合金：采用反接法或采用交流电源。焊铝合金：采用反接法或采用交流电源。填充金属：填充金属：形式：焊丝、接头中附加填充金属条、采用卷边形式：焊丝、接头中附加填充金属条、采用卷边 接头。接头。(如图如图3-11)3-11)材料：采用母材金属或增加一些合金元素材料：采用母材金属或增加一些合金元素(2)(2)熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊 熔化极氩弧焊：采用焊丝作电极并兼作填充金属熔化极氩弧焊：采用焊丝作电极并兼作填充金属 的氩弧焊。的氩弧焊。焊接方式：半自动焊和自动焊两种。焊接方式：半自动焊和自动焊两种。接法：采用直流反接接法：采用直流反接 氩弧焊的特点：氩弧焊的特点：机械保护效果很好，焊缝金属纯净，焊接质量机械保护效果很好，焊缝金属纯净，焊接质量 优良，焊缝成形美观。优良，焊缝成形美观。电弧很稳定，特别是小电流时也很稳定。电弧很稳定，特别是小电流时也很稳定。可以全位置焊接，且易于实现自动化。可以全位置焊接，且易于实现自动化。氩气较贵，成本较高。氩气较贵，成本较高。应用：适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢；应用：适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢；适用于单面焊双面成形适用于单面焊双面成形;适用于薄板焊接。适用于薄板焊接。2.CO2.CO2 2 气体保护焊气体保护焊 CO CO2 2 气体保护焊：是以气体保护焊：是以COCO2 2 作为保护气体的电弧焊。作为保护气体的电弧焊。特性：一方面特性：一方面COCO2 2可以将电弧、熔化金属与空气机可以将电弧、熔化金属与空气机 械地隔离；另一方面，在电弧的高温作用械地隔离；另一方面，在电弧的高温作用 下，下，COCO2 2会分解为会分解为COCO和和O O，因而具有较强的，因而具有较强的 氧化性，会使氧化性，会使MnMn、SiSi等合金元素烧损，焊等合金元素烧损，焊 缝增氧，力学性能下降，还会形成气孔。缝增氧，力学性能下降，还会形成气孔。另外，由于另外，由于COCO2 2气流的冷却作用及强烈的氧气流的冷却作用及强烈的氧 化反应，导致电弧稳定性差、金属飞溅大、化反应，导致电弧稳定性差、金属飞溅大、弧光强、烟雾大等缺点。弧光强、烟雾大等缺点。焊丝：焊丝：H08MnSiAH08MnSiA 接法：采用直流反接接法：采用直流反接 设备：如图下所示设备：如图下所示特点：特点：(1)(1)成本低成本低 CO CO2 2的价格低。的价格低。(2)(2)生产率高生产率高 焊丝的送进是机械化或自动化；电焊丝的送进是机械化或自动化；电 流密度大，电弧热量集中，故焊接流密度大，电弧热量集中，故焊接 速度较快；焊后无渣壳，节约了清速度较快；焊后无渣壳，节约了清 理时间。理时间。(3)(3)操作性能好操作性能好 明弧焊接，易于观察。适于各种位明弧焊接，易于观察。适于各种位 置的焊接。置的焊接。(4)(4)质量较好质量较好 焊接热影响区较小，变形和产生裂焊接热影响区较小，变形和产生裂 纹的倾向小。纹的倾向小。(5)(5)飞溅较严重，焊缝不够光滑，易有气孔。飞溅较严重，焊缝不够光滑，易有气孔。应用：只适合焊接低碳钢和低合金结构钢的薄板件应用：只适合焊接低碳钢和低合金结构钢的薄板件,不能用于焊接高合金钢和非铁合金。不能用于焊接高合金钢和非铁合金。四、等离子弧焊接与切割四、等离子弧焊接与切割 等离子弧：用等离子弧作热源进行焊接的方法。等离子弧：用等离子弧作热源进行焊接的方法。1.1.等离子弧的产生等离子弧的产生 等离子弧：是利用等离子焊枪将阴极与阳极之间的自由电等离子弧：是利用等离子焊枪将阴极与阳极之间的自由电 弧压缩成高温、高电离度、高能量密度的压缩弧压缩成高温、高电离度、高能量密度的压缩 电弧。电弧。特点：温度高达特点：温度高达200002000050000K50000K；能量密度达百万瓦每平；能量密度达百万瓦每平 方厘米。方厘米。形成：形成：(1)(1)机械压缩效应：使电弧经过一定孔径的水冷喷嘴通道机械压缩效应：使电弧经过一定孔径的水冷喷嘴通道 (2)(2)热压缩效应：同入一定压力和流量的离子气进行冷却热压缩效应：同入一定压力和流量的离子气进行冷却,在电弧四周产生一层冷气膜压缩电弧在电弧四周产生一层冷气膜压缩电弧 (3)(3)电磁收缩效应：在弧柱电流本身产生的磁场作用下，电磁收缩效应：在弧柱电流本身产生的磁场作用下，使弧柱进一步收缩。使弧柱进一步收缩。图图 等离子弧发生装置原理图等离子弧发生装置原理图 1-1-钨极钨极 2-2-工作气体工作气体 3-3-水冷喷嘴水冷喷嘴4-4-等离子弧等离子弧5-5-工件工件 6-6-电阻电阻 7-7-冷却水冷却水 8-8-直流电源直流电源2.2.等离子弧焊接等离子弧焊接 设备组成：等离子弧焊电源、控制系统、供气系统、冷却设备组成：等离子弧焊电源、控制系统、供气系统、冷却 水系统、焊枪。水系统、焊枪。离子气和保护气：氩气离子气和保护气：氩气 电极：一般采用钨极电极：一般采用钨极(与钨极氩弧焊相同与钨极氩弧焊相同)分类：大电流等离子弧焊、微束等离子弧焊接分类：大电流等离子弧焊、微束等离子弧焊接(1)(1)大电流等离子弧焊大电流等离子弧焊 大电流等离子弧焊：指焊接电流在大电流等离子弧焊：指焊接电流在30A30A以上的等离子弧焊。以上的等离子弧焊。工艺：小孔型等离子弧焊、熔透型等离子弧焊工艺：小孔型等离子弧焊、熔透型等离子弧焊 小孔效应：在能量密度足够和等离子流力够大等条件下小孔效应：在能量密度足够和等离子流力够大等条件下 焊接时，将产生穿透小孔的现象。焊接时，将产生穿透小孔的现象。特性：一般大电流等离子弧焊都采用小孔型等离子弧焊特性：一般大电流等离子弧焊都采用小孔型等离子弧焊 应用：适用于应用：适用于1 18mm8mm薄板焊接、多层焊的盖面焊缝和角薄板焊接、多层焊的盖面焊缝和角 焊缝焊缝焊接过程：焊接电流焊接过程：焊接电流在在100100300A300A，接头无，接头无需开坡口，不要留间需开坡口，不要留间隙。焊接时，等离子隙。焊接时，等离子弧可以将焊件完全熔弧可以将焊件完全熔透并形成一个小通孔透并形成一个小通孔,熔化金属被排挤在小熔化金属被排挤在小孔的周围，电弧移动孔的周围，电弧移动,小孔随之移动，并在小孔随之移动，并在后方形成焊缝，从而后方形成焊缝，从而实现单面焊双面一次实现单面焊双面一次成形。成形。图图 穿孔型等离子弧焊穿孔型等离子弧焊(2)(2)微束等离子弧焊微束等离子弧焊 微束等离子弧焊：指焊接电流在微束等离子弧焊：指焊接电流在30A30A以上的等离子弧焊。以上的等离子弧焊。特性：当电流小到特性：当电流小到0.1A 0.1A 时等离子弧仍十分稳定，仍保时等离子弧仍十分稳定，仍保 持良好的电弧挺度和方向性。持良好的电弧挺度和方向性。应用：适用于应用：适用于0.0250.0251mm1mm箔材、细丝、薄板的焊接。箔材、细丝、薄板的焊接。等离子弧焊的特点：等离子弧焊的特点：有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形；有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形；微束等离子弧可以箔材、薄板；微束等离子弧可以箔材、薄板；有适用于铜及铜合金焊接的熔入型等离子弧焊，可有适用于铜及铜合金焊接的熔入型等离子弧焊，可 用于厚板深熔焊或薄板高速焊以及堆焊的熔化极等用于厚板深熔焊或薄板高速焊以及堆焊的熔化极等 离子弧焊，可解决铝合金等离子弧焊的交流离子弧焊，可解决铝合金等离子弧焊的交流(变极性变极性)等离子弧焊等工艺方法。等离子弧焊等工艺方法。3.等离子弧焊切割等离子弧焊切割 等离子弧焊切割：是指利用等离子弧焊作热源进行切割的等离子弧焊切割：是指利用等离子弧焊作热源进行切割的 方法。方法。切割原理：利用能量密度高的高温、高速等离子束流，将切割原理：利用能量密度高的高温、高速等离子束流，将 切割材料局部迅速熔化并随即吹除，形成整齐切割材料局部迅速熔化并随即吹除，形成整齐 而窄小的切口。而窄小的切口。离子气：氮、离子气：氮、(氮氮+氩氩)、(氮氮+氢氢)、(氩氩+氢氢)要求：氮气纯度应在要求：氮气纯度应在99.5%99.5%以上以上,否则钨极烧损加剧。否则钨极烧损加剧。应用：常用于切割不锈钢、铝、铜、钛、铸铁、钨、锆、应用：常用于切割不锈钢、铝、铜、钛、铸铁、钨、锆、花岗岩、碳化硅、耐火砖、混凝土等。花岗岩、碳化硅、耐火砖、混凝土等。水再压缩等离子弧切割：利用水来压缩等离子弧水再压缩等离子弧切割：利用水来压缩等离子弧(图图3-14)3-14)空气等离子弧切割：采用压缩空气作为等离子弧切割气体空气等离子弧切割：采用压缩空气作为等离子弧切割气体,采用锆作电极。采用锆作电极。五、电阻焊五、电阻焊 电阻焊：利用电流通过焊件及其接触处产生的电阻焊：利用电流通过焊件及其接触处产生的 电阻热，将连接处加热到塑性状态或电阻热，将连接处加热到塑性状态或 局部熔化状态，再施加压力形成接头局部熔化状态，再施加压力形成接头 的焊接方法。的焊接方法。分分 类：点焊、缝焊、对焊类：点焊、缝焊、对焊1.1.点焊点焊 点焊：是将工件搭接后放在柱状电极间，通电加点焊：是将工件搭接后放在柱状电极间，通电加 压后迅速加热并局部熔化形成熔核，熔核压后迅速加热并局部熔化形成熔核，熔核 周围为塑性状态，然后在压力的作用下熔周围为塑性状态，然后在压力的作用下熔 核结晶形成焊点的电阻焊方法。核结晶形成焊点的电阻焊方法。分流现象：一个点焊好后，焊另一个点，有一部分流现象：一个点焊好后，焊另一个点，有一部 分电流流经已焊好的点处的现象。分电流流经已焊好的点处的现象。(图图3-173-17所示所示)焊点的直径、距离、最小搭边距离：表焊点的直径、距离、最小搭边距离：表3-63-6距离：焊件厚度越大，材料的导电性越强，点焊最距离：焊件厚度越大，材料的导电性越强，点焊最 小距离越大；小距离越大；直径：一般取直径：一般取d=2d=2+3+3影响质量的因素：点焊工艺参数、焊件表面状态影响质量的因素：点焊工艺参数、焊件表面状态应用：适用于制造可以采用搭接接头、不要求气密、应用：适用于制造可以采用搭接接头、不要求气密、厚度小于厚度小于3mm3mm的构件。的构件。图图 点焊接头形式点焊接头形式2.2.缝焊缝焊 缝焊：采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点缝焊：采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点 部分重合，形成一条密封性的连续焊缝。部分重合，形成一条密封性的连续焊缝。特点：缝焊分流作用较大，材料、厚度相同的焊件特点：缝焊分流作用较大，材料、厚度相同的焊件,所需焊接电流一般比点焊增加所需焊接电流一般比点焊增加15%15%40%40%。应用：只适用于应用：只适用于3mm3mm以下有气密性要求的薄板结构以下有气密性要求的薄板结构,如油箱、管道等。如油箱、管道等。3.3.对焊对焊(1)(1)电阻对焊电阻对焊 电阻对焊：是将工件装配成对接接头，且两工件端电阻对焊：是将工件装配成对接接头，且两工件端 面始终压紧而紧密接触，利用电阻热加面始终压紧而紧密接触，利用电阻热加 热到塑性状态，然后迅速施加顶锻压力热到塑性状态，然后迅速施加顶锻压力 完成焊接的电阻焊方法。完成焊接的电阻焊方法。过程：顶压，通电，顶锻。过程：顶压，通电，顶锻。特点：操作简便，接头光特点：操作简便，接头光 滑而毛刺少；接头滑而毛刺少；接头 力学性能低，焊接力学性能低，焊接 质量不易保证。质量不易保证。应用：适用于截面简单，应用：适用于截面简单，直径小于直径小于10mm10mm强度强度 要求不高的工件。要求不高的工件。(2)(2)闪光对焊闪光对焊 闪光对焊：是将工件装配成对接闪光对焊：是将工件装配成对接(但不接触但不接触)，接通，接通 电源并使其端面逐渐移近而达到局部接电源并使其端面逐渐移近而达到局部接 触，利用电阻热加热这些接触点，金属触，利用电阻热加热这些接触点，金属 熔化、蒸发、爆破，产生闪光，使端面熔化、蒸发、爆破，产生闪光，使端面 金属均匀熔化，直到端部在一定深度范金属均匀熔化，直到端部在一定深度范 围内达到塑性状态时，迅速施加顶锻力围内达到塑性状态时，迅速施加顶锻力 完成焊接的方法。完成焊接的方法。过程：多次闪光预热阶段、连续闪光阶段、顶锻阶过程：多次闪光预热阶段、连续闪光阶段、顶锻阶 段段 特点：质量较高，对端面加工要求较低；可以焊接特点：质量较高，对端面加工要求较低；可以焊接 异种金属；可以焊接直径为异种金属；可以焊接直径为0.01mm0.01mm的金属丝。的金属丝。应用：用于杆状零件对接。应用：用于杆状零件对接。六、摩擦焊六、摩擦焊 摩擦焊：是利用焊件接触端面相互摩擦所产生的热摩擦焊：是利用焊件接触端面相互摩擦所产生的热,使端面达到热塑性状态，然后迅速施加顶使端面达到热塑性状态，然后迅速施加顶 锻力，实现焊接的一种固相压焊方法。锻力，实现焊接的一种固相压焊方法。优点：优点：(1)(1)焊接质量稳定，焊件尺寸精度高，接头废品率焊接质量稳定，焊件尺寸精度高，接头废品率 低于电阻对焊和闪光对焊。低于电阻对焊和闪光对焊。(2)(2)焊接生产率高，比闪光对焊高焊接生产率高，比闪光对焊高5 56 6倍。倍。(3)(3)适于焊接异种金属。适于焊接异种金属。(4)(4)加工费用低，省电，焊件无需特殊清理。加工费用低，省电，焊件无需特殊清理。(5)(5)易实现机械化和自动化，操作简单，焊接工作易实现机械化和自动化，操作简单，焊接工作 场地无火花，弧光及有害气体。场地无火花，弧光及有害气体。缺点：靠工件旋转实现，焊接非圆截面较困难。缺点：靠工件旋转实现，焊接非圆截面较困难。应用：用于杆状工件的大批量生产。应用：用于杆状工件的大批量生产。七、钎焊七、钎焊 钎焊：是采用熔点低于母材的合金作钎料，加热时钎焊：是采用熔点低于母材的合金作钎料，加热时 钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并 保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠 液态钎料和固态母材间的相互扩散形成接头。液态钎料和固态母材间的相互扩散形成接头。钎料：是形成钎焊接头的填充金属。钎料：是形成钎焊接头的填充金属。要求：应该具有合适的熔点、良好的润湿性和填缝能要求：应该具有合适的熔点、良好的润湿性和填缝能 力，能与母材相互扩散，还应具有一定的力学力，能与母材相互扩散，还应具有一定的力学 性能和物理化学性能。性能和物理化学性能。钎剂：去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质，保钎剂：去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质，保 护钎料和母材接触面不被氧化，增加钎料的润护钎料和母材接触面不被氧化，增加钎料的润 湿性和毛细流动性湿性和毛细流动性 。要求：熔点应低于钎料，钎剂残渣对母材和接头的腐要求：熔点应低于钎料，钎剂残渣对母材和接头的腐 蚀性应较小。蚀性应较小。(1)(1)软钎焊软钎焊 软钎焊：是钎料熔点低于软钎焊：是钎料熔点低于450450的钎焊。的钎焊。常用钎料：锡铅钎料常用钎料：锡铅钎料 常用钎剂：松香、氯化锌溶液常用钎剂：松香、氯化锌溶液 特点：软钎焊的接头强度一般为特点：软钎焊的接头强度一般为6060140MPa140MPa。应用：广泛用于电子产品、电机电器和汽车配件。应用：广泛用于电子产品、电机电器和汽车配件。(2)(2)硬钎焊硬钎焊 硬钎焊：是钎料熔点高于硬钎焊：是钎料熔点高于450450的钎焊。的钎焊。常用钎料：黄铜钎料、银基钎料。常用钎料：黄铜钎料、银基钎料。常用钎剂：是硼砂、硼酸、碱性氟化物的混合物。常用钎剂：是硼砂、硼酸、碱性氟化物的混合物。特点：硬钎焊的接头强度为特点：硬钎焊的接头强度为200200490MPa490MPa，应用：多用于受力较大的钢和铜合金工件，以及应用：多用于受力较大的钢和铜合金工件，以及 工具的钎焊。工具的钎焊。图图 钎焊的接头形式钎焊的接头形式演讲完毕，谢谢观看！Thank you for reading!In order to facilitate learning and use,the content of this document can be modified,adjusted and printed at will after downloading.Welcome to download!汇报人：XXX汇报日期：20XX年10月10日