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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,LOGO,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,焊接工藝,目 錄,第一節 焊接概述,第二節 焊接電弧,第三節 焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置,第四節 焊縫符號和焊接方法代號,第一章 焊接基礎知識,第一節 焊接概述,焊接是制造金屬結構和機器零件的重要手段之一，它被廣泛地應用于現代工業的各個領域。焊接是目前應用極為廣泛的永久性聯結方法之一。,第一章,第一節 焊接概述,第一章,一、焊接的定義,焊接,就是通過加熱或加壓，或兩者并用，用或不用填充材料，使焊件達到結合的
2、一種加工工藝方法。,焊接最本質的,特點,就是通過焊接使焊件達到結合，從而將原來分開的物體形成永久性連接的整體。,第一章,焊接概述,二、焊接的分類,焊接的的分類方法很多，按其過程特點不同，可分為,熔焊、壓焊和釬焊三類。如圖,1-1.,第一章,1.,熔焊,熔焊是在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態，在不加壓力的情況下，完成焊接的方法。,如,:,焊條電弧焊,2.,壓焊,壓焊是在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱），以完成焊接的方法。,3.,釬焊,釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱，利用液態釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴散實現連接焊件的方法。,第一章,電阻
3、焊,1,釬焊,電阻焊,2,在三類焊接方法中，應用最多的是,熔焊,。壓焊中的電阻焊，在汽車制造業中應用十分廣泛。釬焊在電子器件生產領域的應用最廣泛。,第一章,三、焊接的特點,焊接作為一種永久性的連接方法，具有鉚接等工藝達到,不可比擬的優點。,第一章,焊接結構,鉚接結構,1.,連接性能好,可將板材、型材或鑄鍛件等進行組合焊接，還,可以將不同形狀及尺寸甚至不同材質的材料（異種材料）連接起來。,2.,焊縫質量好,可以達到甚至超過母材的性能質量。同時，焊接,結構剛度大、整體性好，具有很好的氣密性及水密性，如壓力容器、,管道、鍋爐等。,3.,焊接方法多樣,隨著焊接技術的飛速發展，焊接的工藝方法已,達到,5
4、0,余種。,4.,容易實現自動化,如計算機、微電子、數字控制、信息處,理、工業機器人、激光技術等，已經被廣泛地應用于焊接領域。又,如，汽車制造業中廣泛使用了點焊機械手等。在我國大型骨干企業，,焊接機械化、自動化程度已達到,60%,65%,。,第一章,不足之處：,例如，焊接時易產生焊接應力，而削弱焊接結構的承載,能力；易產生焊接變形，影響焊接結構的尺寸和精度；因工,藝或操作不當，還會產生多種焊接缺陷，降低焊接結構的安,全性能，產生有毒有害的物質等。但是，在生產中通過優化,焊接接頭設計、合理選材和施工以及嚴格管理等，可以克服,這些不足之處，使焊縫質量達到很高的水平。,第一章,四、焊接技術的發展及趨
5、勢,最早出現的焊接是鍛焊，就是將兩塊熟鐵（鋼）加熱到紅,熱狀態，用鍛打的方法將其連接在一起。焊接技術發展到今,天，已有焊條電弧焊、釬焊、埋弧焊、氣體保護焊等,50,多種,焊接工藝方法在生產中被廣泛使用，焊接技術已經從一種傳,統的熱加工工藝發展到了集材料、冶金、結構、力學、電子,多門類科學為一體的工程工藝學科。如：鳥巢沒有一處使用,螺釘。,第一章,第二節 焊接電弧,第一章,電弧焊,：利用電弧作為熱源的熔焊方法。,電弧焊是在生產中應用最廣泛的一種焊接方法。,焊接電弧是所有電弧焊的焊接熱源，它能連續持久地產生,強烈的光和大量的熱，能有效而簡便地把電能轉換為焊接,過程中所需要的熱能和機械能。,第一章,
6、由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與母材間，在氣體介質中產生的強烈而持久的放電現象，稱為焊接電弧。,焊條電弧焊電弧示意圖,第一章,一、焊接電弧的本質,與一般的燃燒現象不同，焊接電弧是一種強烈而持久的,氣體放電現象，在氣體放電過程中產生大量的熱能和強烈的,光。,焊接電弧的實質,是氣體導電，把電能轉化成熱能，用來,加熱被焊接金屬及填充金屬，從而形成焊接接頭。,第一章,以焊條電弧焊直流正接法為例：,正常狀態下，兩個電極之間不導電。在電弧電壓的作用,下，兩電極之間的氣體被電離，連續不斷地產生足夠的,帶電粒子（電子和正離子），這樣氣體就呈現導電性。,第一章,焊接電弧的產生包括兩個過程,：,一
7、個過程是兩電極間的氣體被電離實現導電的過程；另,一個過程是陰極發射電子、陽極吸收電子的過程。這兩個過,程是焊接電弧產生和維持的兩個必要條件。,第一章,二、焊接電弧的結構,電弧不是一個均勻的導體，它分為陰極區、弧柱區和陽,極區，如圖,1-5,所示。,第一章,（,1,）陰極區,陰極區在靠近陰極的地方，與焊接電源負極相連。在陰,極的表面有一個明亮的斑點，稱為陰極斑點，它是發射電子,的區域。,陰極區溫：,2400K(T=t+273.15K,，式中,t,為攝氏溫度，,T,為熱力學溫度。,),第一章,（,2,）陽極區,陽極區在靠近陽極的地方，與焊接電源的正極相連。陽,極表面也有一個明亮的斑點，稱為陽極斑點
8、，它是吸收陰極,區流向陽極區的電子流的區域。,陽極區溫度約為,2600K,。,第一章,（,3,）弧柱區弧,柱區在電弧的中部。電弧長度就是指弧柱區的長度。,弧柱中心區的溫度最高，可達,6 000,30 000K,。,當焊接電流為交流電時，電流在,1S,內改變方向數十,次，焊條和被焊金屬上的電極交錯為陰極和陽極。,第一章,三、引弧,一般情況下，焊接電弧的引燃采用兩種方式：接觸引弧,和非接觸引弧。,1.,接觸引?。?亦稱為短路引?。?弧焊電源接通后，將電極（焊條或焊絲）和工件直接短路,接觸?；『鸽娫唇油ê?，將電極（焊條或焊絲）和工件直接短,路接觸。,2.,非接觸式引弧,引弧時，電極與焊件之間存在一定
9、間隙，通過引弧器在,兩者之間施加脈沖高壓或高頻電壓，擊穿間隙使電弧引燃的,法。,第一章,引弧,接觸引弧,引弧,非接觸,（,1,）接觸引弧,劃擦法引弧,直擊法引弧,四、焊接電弧的性質,1.,焊接電弧的基本特點,1,）焊接電弧的引弧電壓（空載電壓）較高，一般大于,60V,，電弧一旦引燃后，維持電弧的電壓一般為,10,50V,。,2,）流過電弧的電流變化范圍很大，可從幾安至幾百安。,3,）電弧具有很高的溫度。,4,）電弧能發出很強的光。,第一章,由于焊接電壓超過人體的安全電壓（,36V,），,強電流、強高溫，強光輻射，焊接電弧的這些特,點，決定了在焊接操作時必須采用安全與防護措,施。焊工在焊接時要穿
10、絕緣鞋，戴電焊手套、電焊,面罩和濾光眼鏡等，以免觸電、防止弧光輻射和有,毒氣體與煙塵對人體的傷害。,第一章,2.,焊接電弧的靜特性,焊接電弧的靜特性也稱伏安特性,，是指在電極,材料、氣體介質、弧長不變及電弧穩定燃燒的情況,下，焊接電流與電弧電壓之間的關系。,第一章,普通電阻靜特性與電弧的靜特性的區別：,1.,普通金屬電阻的靜特性：當把金屬電阻,R,接入電路時，電阻是一個常數，電阻兩端的電壓,U,與電流,I,的關系服從歐姆定律，即,U=IR,。特性曲線為一條直線。,2.,焊接電弧的靜特性：是非線性負載，它不是一個常數，即電弧兩端的電壓與電流之間不成正比例關系。為,U,型曲線關系。,圖,1-7,電
11、弧的靜特性曲線,1,普通電阻靜特性；,2,電弧的靜特性,第一章,第三節 焊接接頭、坡口、焊縫和焊接位置,第一章,一、焊接接頭的類型,用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭，它主要起連接和傳遞力的作用，焊接接頭由焊縫、熔合區和熱影響區三部分組成。,焊接接頭組成示意圖,1,焊縫,2,熔合區,3,熱影響區,4,母材,第一章,接頭形式,焊接接頭類型,：,對接接頭、,T,形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接,頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭和鎖底,接頭,10,種,。,其中，對接接頭和,T,形接頭在焊接生產中應用,最為普遍。,第一章,二、焊接坡口的類型和尺寸,根據設計和工藝需要，在焊件的待焊部位加工并
12、裝配成,一定幾何形狀的溝槽叫坡口，加工坡口的過程叫開坡口。,開,坡口的目的是,為了保證電弧能深入接頭根部，使根部焊透。,便于清渣，獲得良好的焊縫成形。,第一章,坡口,1.,坡口的基本形式,（,1,）對接接頭常用的坡口形式有：,形坡口 、,Y,形坡口 、雙,Y,形坡口、,U,形坡口。,第一章,對接接頭坡口形式,（,2,）,T,形接頭常用的坡口形式有：,形坡口 、帶鈍邊單邊,V,形坡口、帶鈍邊雙邊,V,形坡口 、帶鈍邊雙,J,形坡口。,第一章,2,、,坡口的尺寸及符號,坡口的尺寸一般包括坡口角度,、坡口面角度,、根部,間隙,b,、鈍邊,p,。當坡口形式為,U,型或,J,形坡口時，坡口尺寸還,包括根
13、部半徑,R,。,第一章,（,1,）坡口面角度和坡口角度,兩坡口面之間的夾角叫坡口角度，用,表示；待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫坡口面角度，用,表示。坡口面指待焊件上的坡口表面。,坡口角度,坡口面角度,第一章,（,2,）根部間隙,焊前在接頭根部之間預留的空隙叫根部間隙，用,b,表示。其作用在于打底焊時保證根部焊透，根部間隙又叫裝配間隙。,根部間隙,b,第一章,（,3,）鈍邊,焊件開坡口時，沿焊件接頭坡口根部端面的直邊部分叫鈍邊，鈍邊的長度叫鈍邊高度，用,p,表示。鈍邊的作用是防止根部燒穿。,鈍邊高度,p,第一章,（,4,）根部半徑,在,J,形、,U,形坡口底部的圓角半徑叫根部半徑，用,R,
14、表示，其作用是增大坡口根部的空間，以便焊透根部。,根部半徑,R,第一章,（,5,）坡口深度,焊件上開坡口部分的高度叫坡口深度，用,H,表示。,坡口深度,第一章,在選擇坡口尺寸時，坡口角度、鈍邊與根部間隙之間應配合選用。坡口角度減小時，根部間隙必須加大；同時，根部間隙較小時，鈍邊高度不能過大，坡口角度不能太小。這是為了使焊條能達到根部附近，運條方便，保證焊透。,第一章,3,、坡口的選用原則,（,1,）保證焊接質量,（,2,）便于焊接施工,（,3,）坡口加工簡單,（,4,）坡口的斷面面積應盡可能小,（,5,）便于控制焊接變形,第一章,三、焊縫,（一）焊縫的定義及焊縫的形式和種類,焊件經焊接后所形成
15、的結合部分，叫做焊縫。按結合方,式不同，焊縫可分為：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫,和端接焊縫五種。,由對接焊縫和角焊縫組成的焊縫，叫做組合焊縫。組合,焊縫是指同一接頭存在兩種焊縫的情形。坡口內的焊縫為對,接焊縫，坡口外的焊縫為角焊縫。,第一章,（二）焊縫與接頭,對接焊縫由對接接頭組成，也可以由,T,形接頭、十字街,頭組成；角接焊縫由,T,形接頭、十字接頭和角接接頭組成；,組合焊縫可以由對接接頭或,T,形接頭組成。,第一章,(,三）焊縫的形狀尺寸,焊縫的形狀尺寸包括焊縫的寬度、余高、熔深、焊縫的,厚度、焊腳、焊縫成形系數等。,焊后檢查時，要保證焊縫,的寬度、余高、焊,腳,三個形狀尺寸符合工藝
16、要求。,第一章,（,1,）焊縫寬度,焊縫表面與母材的交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間,的距離叫焊縫寬度。,（,2,）余高,超出母材金屬表面連線上的那部分焊縫金屬的最大高度,叫余高。,（,3,）焊腳,角焊縫的橫截面中，從一個直角面上的焊趾到另一個直,角面表面的最小距離，叫做焊腳。,第一章,四、焊接位置,熔焊時，焊件接縫所處的空間位置稱為焊接位置，主要,有,平焊、立焊、橫焊和仰焊,位置等。,第一章,焊接中盡量采用平焊位置。立焊和橫焊的焊接操作難度,較大，仰焊更難操作。管道安裝與維修，大多采用立焊、橫,焊和仰焊位置焊接。,第一章,平焊,立焊,橫焊,仰焊,平角焊,第四節 焊縫符號和焊接方法代號,第一章,一、焊縫符號,焊縫在圖樣上一般采用焊縫符號來表示，焊縫符號可以表示出焊接位置、焊縫橫截面形狀（坡口形狀）及坡口尺寸、焊縫表面形狀特征、焊縫尺寸或其他要求。,焊縫符號一般有基本符號、輔助符號和補充符號組成。,第一章,1.,基本符號,是表示焊縫橫截面形狀的符號，見表,1-2.,第一章,第一章,第一章,2,輔助符號,輔助符號是表示焊縫表面形狀特征的符號，見表,1-3.,第一章,不需要確切說明焊縫的表面
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