焊接方式和焊接参数

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一、焊条电弧焊,焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法（又称手工电弧焊）。可以采用各种与焊接母材相配的的焊条焊制优质的焊接接头。,1,、焊条电弧焊的优点,所使用的焊接设备简单,焊条电弧焊所需的焊条供应充足，且品种规格齐全，可焊接除活性金属和难熔金属以外的所有结构材料，且接头的质量可达到高标准的要求；,工艺适用性强；,2,、焊条电弧焊的缺点,焊接生产率低：焊接电流的限制较大，难以大电流焊接；更换焊条，清除焊渣等辅助时间延长了焊接周期；焊条的熔深较浅，厚度大于,5mm,对接接头就需要开坡口及背面清根；,焊接劳动条件差；,焊件厚度的适用范围较窄：从工艺适应性角度看，焊件的最小的厚度极限为,1.5mm,，而从经济性考虑，焊件的最大厚度极限为,20mm,；,对焊工的技术要求较高；,3,、焊条电弧焊的应用范围,焊条电弧焊是一种优质焊接方法，其主要应用范围：碳钢、低合金钢、高合金钢和镍铬不锈钢等。有色金属亦可用焊条电弧焊，但接头质量不如钨极氩弧焊和熔化极惰性气体保护焊；,4,、焊接参数的选择,焊件厚度（,mm,）,焊条直径（,mm,）,2,1.62,3,23.2,45,3.24,612,45,13,46,焊接电流的选择,1,） 实际生产过程中焊工都是根据试焊的试验结果，并根据自己的实践经验选择焊接电流的。,2,） 电流太小，很难引弧，焊条容易粘在焊件上，鱼鳞纹粗，两侧融合不好。,3,） 电流太大，焊接时飞溅和烟雾大，焊条发红，熔池表面很亮，容易烧穿、咬边。,4,） 电流合适，容易引弧电弧稳定，飞溅很小，能听到均匀的劈啪声，焊缝两侧圆滑的过渡到母材，表面鱼鳞纹很细，焊渣容易敲掉。,焊条直径（,mm,）,焊接电流（,A,）,1.6,2545,2.0,4065,2.5,5080,3.2,100130,4,160210,5,260270,6,260300,当打底焊时，或单面焊双面成型时，一般选取较小的焊条直径，较小的焊接电流；,碱性焊条一般应比酸性焊条电流小,10%,左右，不锈钢焊条比碳钢小,15%,左右；,横、立、仰焊电流比平焊小,1020%,；角焊电流应稍大；,焊接电压的选择,焊接电压与弧长有关，一般长弧电压高，短弧电压低；（短弧指弧长为,0.51.0,倍的焊条直径，超过此值为长弧）,有一经验公式可供参考：当电流,I,小于,600A,时，一般取电压为,20+0.04I,，当电流大于,600A,时，取电压为,44V;,焊条的选择,焊条牌号的前两位为融敷金属的抗拉强度值，最后一位是药皮类型，比如,J422,，抗拉强度为,420MPa,，最后的,2,代表氧化钛钙药皮；,药皮类型,0,：不规定药皮类型，不规定适用电流类型,1,：氧化钛型药皮，交直流两用,2,：氧化钛钙型药皮，交直流两用,3,：钛钙型药皮，交直流两用,4,：氧化铁型药皮，交直流两用,5,：高纤维素型药皮，交直流两用,6,：低氢钾型药皮，交直流两用,7,：低氢钠型药皮，交直流两用,8,：石墨型药皮，交直流两用,9,：盐基型药皮，直流专用,（,15,为酸性焊条，,69,为碱性焊条）,选择焊条的原则,等强度：工件的抗拉强度是多少，选择的焊条抗拉强度一般就取多少；,材料：母材和焊条成分要相似；碳钢、不锈钢、铸铁等都有专门的焊条,承受冲击载荷的工件，需要选择碱性焊条，因为其韧性和塑性较高；,焊接层数的确定,在焊接厚度较大时，往往要多层焊接。多层焊接时，若每层的厚度过大时，对焊缝金属的塑性（主要表现在冷弯角上）将有不利的影响。所以对质量要求较高的焊缝最好不大于,4mm,。,根据实际情况与实际经验，每层厚度约等于焊条（焊芯）直经的,0.8,1.2,倍，气体保护焊时为焊丝直经的,1.6,2,倍。开坡口的对接焊缝内第一层焊缝特别重要，为保证焊后结构件形成一定的刚性，在保证焊透的情况下，应尽量焊厚一点（如采用,3.2mm,焊条时，焊缝层厚应控制在,3.5,4mm,）,二、二氧化碳保护焊,CO2,气体保护焊是以可熔化的金属焊丝作电极，并有,CO2,气体作保护的电弧焊。是焊接黑色金属的重要焊接方法之一。,工艺特点,1. CO2,焊穿透能力强，焊接电流密度大（,100-300A/m2,），变形小，生产效率比焊条电弧焊高,1-3,倍,2. CO2,气体便宜，焊前对工件的清理可以从简，其焊接成本只有焊条电弧焊的,40%-50%3.,焊缝抗锈能力强，含氢量低，冷裂纹倾向小。,4.,焊接过程中金属飞溅较多，特别是当工艺参数调节不匹配时，尤为严重。,5.,不能焊接易氧化的金属材料，抗风能力差，野外作业时或漏天作业时，需要有防风措施。,6.,焊接弧光强，注意弧光辐射。,二氧化碳保护焊常见缺陷,焊缝金属裂纹,1.,焊缝深宽比太大,2.,焊道太窄,3.,焊缝末端冷却快,1.,增大焊接电弧电压,减小焊接电流,2.,减慢焊接速度,3.,适当填充弧坑夹杂,1.,采用多道焊短路电弧,2.,高的行走速度,1.,仔细清理渣壳,2.,减小行走速度,提高电弧电压气孔,1.,保护气体覆盖不足,2.,焊丝污染,3.,工件污染,4.,电弧电压太高,5.,喷嘴与工件距离太远,1.,增加气体流量,清除喷嘴内的飞溅,减小工件到喷嘴的距离,2.,清除焊丝上的润滑剂,3.,清除工件上的油锈等杂物,.4.,减小电压,5.,减小焊丝的伸出长度,咬边,1.,焊接速度太高,2.,电弧电压太高,3.,电流过大,4.,停留时间不足,5.,焊枪角度不正确,1.,减慢焊速,2.,降低电压,3.,降低焊速,4.,增加在熔池边缘停留时间,5.,改变焊枪角度,使电弧力推动金属流动,未融合,1.,焊缝区有氧化皮和锈,2.,热输入不足,3.,焊接熔池太大,4.,焊接技术不高,5.,接头设计不合理,1.,仔细清理氧化皮和锈,2.,提高送丝速度和电弧电压,减慢焊接速度,3.,采用摆动技术时应在靠近坡口面的边缘停留,焊丝应指向熔池的前沿,4.,坡口角度应足够 大,以便减小焊丝伸出长度,使电弧直接加热熔池底部,未焊透,1.,坡口加工不合适,2.,焊接技术不高,3.,热输入不合适,1.,加大坡口角度,减小钝边尺寸,增大间隙,2.,调整行走角度,3.,提高送丝的速度以获得较大的焊接电流,保持喷嘴与工件的距离合适,飞溅,1.,电压过低或过高,2.,焊丝与工件清理不良,3.,焊丝不均匀,4.,导电嘴磨损,5.,焊机动特性不合适,1.,根据电流调电压,2.,清理焊丝和坡口,3.,检查送丝轮和送丝软管,4.,更新导电嘴,5.,调节直流电感,蛇行焊道,1.,焊丝伸出过长,2.,焊丝的矫正机构调整不良,3.,导电嘴磨损,1.,调焊丝伸出长度,2.,调整矫正机构,3.,更新导电嘴,二氧化碳气体保护焊工艺参数,焊丝直径,电弧电压,(V),焊接电流,(A),电弧电压,(V),焊接电流,(A),0,8,18,100-110,18,24,60,160,1,2,19,120-130,18,26,80,260,1,6,20,140-180,20,28,160,310,电流过大：弧长短、飞溅大，有顶手感觉，余高过大，两边熔合不好。电压过高：弧长长、飞溅稍大，电流不稳，余高过小，焊逢宽，引弧易烧导电嘴。,两个经验公式,电压,=0.04,电流,+16+_1.5(,电流小于,300A),电压,=0.04,电流,+20+_2.0(,电流大于,300A),其实就是电流等于电压的十倍左右,焊丝伸出长度,指焊接时焊丝伸出导电嘴的长度。焊丝伸出长度增加，则使焊丝的电阻值增加，造成焊丝熔化速度加快，当焊丝伸出长度过长时，因焊丝过热而成段熔化，结果使焊接过程不稳定、金属飞溅严重、焊缝成形不良和气体对熔池的保护作用减弱；反之，当焊丝伸出长度太短时，则焊接电流增加，并缩短了喷嘴与焊件之间的距离，使喷嘴过热，造成金属飞溅物粘住或堵塞喷嘴，从而影响气流的流通。一般，细丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为,8,1 4mm,；粗丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为,1 0,2 0mm,。,焊接速度,随着焊接速度的增大，则焊缝的宽度、余高和熔深都相应地减小。如果焊接速度过快，气体的保护作用就会受到破坏，同时使焊缝的冷却速度加快，这样就会降低焊缝的塑性，而且使焊缝成形不良。反之，如果焊接速度太慢，焊缝宽度就会明显增加，熔池热量集中，容易发生烧穿等缺陷。,操作方法,（,1,）左焊法（右左）：余高小，宽度大，飞溅小，便于观察焊缝，焊接过程稳定，气保效果好（有色金属必须用左焊法），但溶深较浅。（,2,）右焊法（左右）：余高大，宽度小，飞溅大，便于观察熔池，熔深深。（,3,）运枪方法：锯齿形摆抢。（,4,）平角焊不摆或小幅摆动。（,5,）立角向上焊，采用三角形运枪。（,6,）焊枪过渡：熔池两边停留，在熔池前,1/3,处过渡。（,7,）枪角度：垂直于焊道，沿运枪方向成,80,90,角。（,8,）试板：间隙,2.0,2.5mm,，起弧点略小于收弧点。无钝边，反变形,1,。（,9,）予防缺陷：,几个操作注意事项,收弧过快，易在熔坑处产生裂纹和气孔，收弧的操作要比焊条电弧焊严格。应在熔坑处稍作停留，然后慢慢抬起焊炬，并在接头处使首层焊缝厚重叠,2 0,5 0mm,。,对接平焊和横焊，应使焊炬稍作倾斜，用左向焊法，坡口看得清，不易焊偏。在角焊时左焊法和右焊法都可以采用。,立焊和仰焊。立焊有两种焊法，一种是由上向下焊接，速度快，操作方便，焊缝平整美观；但熔深较小，接头强度较差，适用于不作强度要求的焊缝。另一种，由下向上焊接，焊缝熔深较大，加强面高，但外形粗糙。仰焊应采用细焊丝、小电流、低电压、短路过渡，以保持焊接过程的稳定性；,C02,气体流量要比平、立焊时稍大一些；当熔池温度上升，铁水 有下淌趋势时，焊炬可以前后摆动，以保证焊缝外形平整。,钨极惰性气体保护焊,氩弧焊是采用纯钨或活化钨作为电极的氩气保护电弧焊。它利用在钨极与焊件之间建立电弧的热量，熔化母材或填充焊丝形成熔池连接被焊工件的一种焊接方法。由于焊缝质量高，焊接过程不产生氧化，其应用范围在不断地扩大，特别是在不锈钢、铝合金和钛合金焊件的生产中。,氩弧焊的优点,焊接电弧相当稳定，即使在低的焊接电流下，电弧仍能稳定地燃烧，故特别适用于焊接薄壁焊件和微型器件的精密焊；,保护气体为惰性气体氩气，与熔化金属既不能产生任何化学反应，也不能溶于熔化金属，故焊缝金属的纯度较高，并可以焊接易氧化的活性金属。,钨极在焊件上产生的电弧和填充焊丝可分别控制，焊接输入热量容易调整，焊接熔池的控制较简单，便于实现单面焊双面成型。,采用直流反接法或交流电焊接时，在阴极（焊件）便面产生雾化作用，即可清理掉焊件表面的难熔氧化膜；这对于表面易形成氧化膜的金属，如铝、镁及其合金的焊接时十分有利的。,焊接过程不产生熔渣，不会产生夹渣等焊接缺陷，容易在窄间隙（,68mm,）和窄坡口内完成优质的焊接。,氩弧焊缺点,钨极承载电流的能力较差，电弧的穿透力较弱，填充焊丝的熔敷率较低，焊接效率不高。,气体保护易受周围气流的干扰，抗干扰能力差；,钨极氩弧焊的应用范围：,直流钨极氩弧焊：焊接壁厚在,0.35mm,之间的不锈钢，钛及其合金，低合金钢，和碳钢的重要焊件；,交流氩弧焊：焊接壁厚,10mm,以下的铝、镁及其合金的焊接件；,钨极氩弧焊工艺参数,1),焊接电流种类及大小 一般根据工件材料选择电流种类 ，焊接电流大小是决定焊缝熔深的最主要参数，它主要根据工件材料、厚度、接头形式、焊接位置，有时还考虑焊工技术水平,(,钨极氩弧时,),等因素选择。,2),钨极直径及端部形状，钨极直径根据焊接电流大小、电流种类选择 。,表,1,钨极尖端形状和电流范围（直流正接）,钨极直径,/mm,尖端直径,/mm,尖端角度（,),电流,/A,恒定电流,脉冲电流,1.0,0.125,12,2,15,2,25,1.0,0.25,20,5,30,5,60,1.6,0.5,25,8,50,8,100,1.6,0.8,30,10,70,10,140,2.4,0.8,35,12,90,12,180,2.4,1.1,45,15,150,15,250,3.2,1.1,60,20,200,20,300,3.2,1.5,90,25,250,25,350,表,2,喷嘴孔径与保护气流量选用范围,焊接电流,/A,直流正接性,交 流,喷嘴孔径,/mm ),流量,/Lmin-1,喷嘴孔径,/mm,流量,/Lmin-1,10,100,4,9.5,4,5,8,9.5,6,8,101,150,4,9.5,4,7,9.5,11,7,10,151,200,6,13,6,8,11,13,7,10,201,300,8,13,8,9,13,16,8,15,301,500,13,16,9,12,16,19,8,15,钨极氩弧焊焊接参数参考值,板厚,/mm,焊接层数,钨极直径,/mm,焊丝直径,/mm,焊接电流,/A,氩气流量,/Lmin,1,喷嘴孔径,/mm,送丝速度,/cmmin,1,1,1,1.5,2,1.6,120,160,5,6,8,10,2,1,3,1.6,2,180,220,12,14,8,10,108,117,3,1,2,4,2,220,240,14,18,10,14,108,117,4,1,2,5,2,3,240,280,14,18,10,14,117,125,5,2,5,2,3,280,320,16,20,12,16,117,125,6,8,2,3,5,6,3,280,320,18,24,14,18,125,133,8,12,2,3,6,3,4,300,340,18,24,14,18,133,142,喷嘴与工件的距离,距离越大，气体保护效果越差，但距离太近会影响焊工视线，且容易使钨极与熔池接触而短路，产生夹钨，一般喷嘴端部与工件的距离在,8,14mm,之间。,