(2)焊接的优点(主要是与螺钉连接、铆接、铸件及锻件相比较而言): l
①节省金属材料、减轻构件重量、经济效益好。l
② 简化加工与装配工序,生产周期短、效率高。l
③ 构件强度高,接头致密性和密封性能好。l
④ 为设计提供较大的灵活性和选择空间。如两构件的连接,衬里 堆焊等。l
⑤ 用拼焊方法可以大大突破铸锻能力的限制,可以生产特大锻— 焊、铸—焊结构件,提供特大、特大重型设备、毛坯,促进国民 经济的发展。l
⑥ 焊接工艺过程容易实现机械化和自动化。
(3) 焊接的局限性 l
① 易产生较大的焊接变形和焊接残余应力,从而影响结构件的承载 能力、加工精度和尺寸的稳定性。同时由于焊缝与连接件交界处形 状的不连续性会产生应力的不连续和应力集中效应,将对构件的疲 劳强度产生较大的影响。 l
② 焊接接头中会存着一定数量的缺陷,如裂纹、未熔合、未焊透、 夹渣和气孔等。这些缺陷的存在会降低构件的强度,引起应力集中, 损坏了焊缝的致密性,它是造成构件破坏的主要原因之一。l
③ 接头具有较大的“组织和性能”的不均匀性。l
④ 焊接过程会产生高温、强光(紫外线)及一些有毒有害气体,对 人身体产生一定的损伤。
电弧焊常见的有: l
焊条电弧焊SMAW 、埋弧焊SAW 、钨极气体保护焊GTAW 、熔化极气 体保护焊GMAW 、等离子弧焊PAW l
电弧焊原理: l 在焊条和工件之间施加电压,通过划檫或接触引燃电弧,用电弧的能 量熔化焊条和加热母材。l 电弧:l 空气击穿,产生等离子体导电,一般是电子向阳极运动,一般焊条接 阳极。
SMAW---Shielded Metal Arc Welding
(2)药皮 涂敷在焊芯表面的有效成分称为药皮。 l 药皮的构成:l 采用氧化物、碳酸盐、硅酸盐、有机物、氟化物、铁合金及化工产品等原料 粉末,按照一定的配方比例混合而成。薄皮药皮:0.1-0.3mm;厚皮药皮:0.5-2.0mm l 药皮的作用:l
a)稳弧作用 焊条药皮中含有稳弧物质,保证电弧容易引燃和燃烧稳定;
(b)保护作用 药皮熔化时产生大量气体笼罩着电弧区和熔池,保证熔池及熔 融金属与空气隔绝开,药皮熔化后形成的熔渣可防止焊缝表面金属不被氧化 并减缓冷却速度,改善焊缝成形;
(c)冶金作用 药皮中加入脱氧剂和合金剂,通过熔渣与熔池中熔化金属的化 学化应,可减少氧、硫等有害物质对焊缝金属的危害,使焊缝金属获得符合 要求的力学性能;
( d)掺合金元素 由于电弧的高温作用,焊缝金属中所含的某些合金元素被烧 损,通过在药皮中加入铁合金或纯合金元素,以弥补合金元素的烧损,提高 焊缝金属的力学性能;
( e)改善焊接的工艺性能 调整药皮成分,可改变药皮的熔点和凝固温度,可 适应各种焊接位置的需要。 l 焊条药皮组成按其作用不同分为:稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金 剂、稀渣剂、粘结剂和增塑剂八类。
(3)焊条的种类 l
按用途分分为十类: l 碳钢焊条、 l 低合金钢焊条、 l 不锈钢焊条、 l 铬和铬钼耐热钢焊条、 l 低温钢焊条、 l 堆焊焊条、 l 铝及铝合金焊条、 l 镍及镍合金焊条、 l 铜及铜合金焊条、 l 铸铁焊条、 l 特殊用途焊条。
l 碱性焊条: l 主要含有CaCO3、CaF2、CaSiO3、MgCO3等碱性氧化物,并含 有较多的铁合金,如锰铁、钛铁、钼铁、钒铁、硅铁等作为脱氧 剂和渗合金剂,使焊条有足够的脱氧能力。 l
碱性渣的流动性好,在冷却过程中渣的粘度增加很快,称为短渣。
碱性焊条最大的特点是焊缝金属中含氢量低,所以又称“低氢焊 条”。l 碱性焊条药皮中的某些成分能有效地脱硫脱磷,故其抗裂性能良 好。l 焊缝金属的力学性能(特别是冲击韧性)较高。 l 碱性焊条多用于焊接重要结构,高压锅炉和压力容器制造中广泛 使用碱性焊条。l 典型的碱性焊条牌号有J507。起重机使用环境温度为-20度以下,应选 用碱性焊条。l 但,在焊接过程中对锈、油、水较敏感,易产生气孔;在深坡口 中施焊时脱渣性不好;电弧稳定性差,一般只适用于直流电源施 焊;发尘量较大,需要加强通风。
(4)焊条的编号 l 1) 焊条牌号 l 是焊条的生产厂家所指定的代号。l 我国在原机械工业部的组织下实行统一牌号制度,并在《焊接 材料产品样本》中规定了牌号的编制方法,各牌号焊条的特点、 用途、主要使用性能及使用注意事项(从1968年起) 。l 根据主要用途及性能特点命名。l 每种产品只有一个牌号,但多种牌号可同时对应于一种型号。l 焊条牌号通常以一个汉语拼音字母(或汉字)与三位数字表示。
结构钢焊条牌号(包括低合金高强度钢 ): l J422 l “J”表示结构钢焊条;l 第一、二位数字“42”表示焊缝金属的抗拉强度等级(用 MPa值的1/10表示);l 末位数字“2”表示药皮类型(钛钙型)及焊接电源的种类(交直 流)
焊条电弧焊焊接规范 l 焊接规范是影响焊接质量和焊接生产率的各个焊接工艺参数 的总称。焊条电弧焊时,焊接规范主要包括焊接电流、电弧 电压、焊条种类和直径、焊机种类和极性、焊接速度、焊接 层数等。l
(1)焊接电流 l 增大电流,可增大焊缝熔深,提高效率。l 但电流过大,会使焊条芯过热,药皮脱落,又会造成咬边、烧穿、焊瘤等 缺陷。l 若电流过小,则容易造成未焊透、夹渣等缺陷。