第四章焊接成型.ppt

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,第,4,章 焊接成型,前言,4.1,概述,4.2,手工电弧焊,4.3,气焊与气割,4.4,其他焊接方法,4.5,焊接实习安全技术,复习思考题,前言,学习完本章，应该掌握如下内容,:,了解焊接的工艺过程及其特点，学习焊条、焊剂、焊丝等焊接材料的使用。,熟悉手工电弧焊、气焊、气割的常用生产设备，学习并掌握它们的基本操作方法完成用手工电弧焊进行简单零件的平焊操作。,了解氢弧焊、,CO,2,气体保护焊、压力焊、钎焊的特点和应用范围。,返回,4.1,概述,焊接是指通过加热或同时加热加压的方法，使分离的焊件金属之间产生原子间结合力而连成一体的连接方法，它是一种重要的金属加工工艺手段，在现代工业生产中广泛用来制造各种金属结构和机械零件,焊接属于一种不可拆卸的连接。与铆接相比，焊接方法省工节料，接头的致密性好，焊接过程便于实现机械化和自动化。通过焊接还可以将型材、冲压件、锻件拼焊成组合体结构，用于制造大型零件毛坯,焊接方法的种类很多，按照焊接过程的物理特点，焊接的基本方法可分为三大类,:,熔化焊、压力焊、钎焊。熔化焊的具体方法有手工电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊等等，以手工电弧焊和气焊在实际生产中的应用较为普遍。,返回,4.2,手工电弧焊,4.2.1,基本知识,手工电弧焊是利用电弧放电所产生的高热量，将焊条和被焊金属局部加热至熔化，经冷凝后完成焊接。,手工电弧焊的过程如,图,4-1,所示,:,将工件和焊钳分别连接到电焊机的两个电极上，并用焊钳夹持焊条,;,将焊条与工件瞬时接触，随即将焊条提起，在焊条与工件之间便产生了电弧,;,电弧区的温度很高，中心处最高温度可达,6 000,，将工件接头附近的金属和焊条熔化，形成焊接熔池,;,随着焊条沿焊接方向陆续移动，新的焊接熔池不断形成，原先熔化了的金属迅速冷却和凝固，形成一条牢固的焊缝，将分离的金属焊接为整体。,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,1.,电焊机和焊钳,手工电弧焊使用的电焊机有交流电焊机和直流电焊机两种。,1),交流电焊机交流电焊机是一种特殊的降压变压器,(,图,4-2,),，它能将,220 V,或,380 V,的电源电压降至空载时的,60-70 V,和电弧燃烧时的,20-35 V,，能输出几十安培到几百安培的电流，并可以根据需要很方便地调整焊接电流的大小。电流的调节可分为粗调和细调两级,:,粗调是改变输出抽头的接法，调节范围大，如,BX1-330,型电焊机的粗调共分两挡，一挡为,50-100 A,，另一挡为,160-450 A;,细调是旋转调节手柄，将电流调节到所需要的数值。交流电焊机的结构简单，制造和维修方便，价格低廉，工作时噪声小，应用比较广泛,;,它的缺点是焊接电弧不够稳定。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,2),直流电焊机直流电焊机由交流电动机和特殊的直流发电机组合而成，如,图,4-3,所示。交流电动机带动直流发电机旋转，发出满足焊接要求的直流电，其空载电压约为,50-80 V,，工作电压约为,30 V,，电流调节范围为,45-320 A,，同样也可分为粗调和细调两级。,直流电焊机在工作时有正接法和反接法两种接线方法,:,正接法为工件接正极，焊条接负极,;,反接法为工件接负极，焊条接正极。由于电弧正极区的温度较高，负极区的温度较低，因此采用正接法时工件的温度较高，常用于焊接黑色金属,;,采用反接法时工件的温度较低，常用于焊接有色金属和较薄钢板件。直流电焊机的焊接电弧稳定，可以适应各种焊条的焊接,;,但它的结构复杂，价格较昂贵。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,对于交流电焊机和直流电焊机，它们的规格都是以正常工作时可能供给的最大电流表示，如,:BX1-330,表示额定电流为,330 A,的交流电焊机。,3),焊钳和面罩焊钳的作用是夹持焊条和传递焊接电流，面罩的作用是保护工人的眼睛和面部免被弧光灼伤。在手工电弧焊时必须使用面罩方可作业，切不可裸眼直视弧光进行操作。,2.,电焊条,电焊条由金属焊芯和焊条药皮组成。金属焊芯既是焊接时的电极，又是填允焊缝的金属材料,;,焊条药皮由矿石粉、铁合金粉、水玻璃等配制而成，粘涂在金属焊芯的外面，其作用是帮助电弧引燃并保持电弧稳定燃烧，保护焊接熔池内的高温熔融金属不被氧化，以及补允被烧损的合金元素，提高焊缝的力学性能。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,按被焊接零件的材料不同，电焊条有低碳钢焊条、合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。,电焊条直径以金属焊芯的直径尺寸表示。常用电焊条的焊芯直径为小,3.2-,小,6 mm,，长度为,300-450 mm,。,3.,焊接接头、坡口、焊缝位置,在手工电弧焊中，由于产品的结构形状、材料厚度和焊件质量的要求不同，需要采用不同型式的接头和坡口进行焊接。,焊接接头型式有对接、搭接、角接和,T,型接等多种，如,图,4-4,所示,对接接头的受力比较均匀，是最常用的焊接接头型式。当被焊件较薄时，对接接头可不开坡口，仅需在被焊件接头之间留出适当的间隙即可。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,当工件厚度小于,3 mm,时可以单面施焊,;,当工件厚度为,4-6 mm,时需要双面施焊,;,当工件厚度大于,6 mm,时为了保证焊透，必须预先开出焊接坡口。各种形式的坡口如,图,4-5,所示,:V,形坡口的加工比较方便，但加工量比较大,;X,形坡口由于焊缝两面对称，焊接应力和焊接变形较小，而且在厚度相同时，,X,形坡口比,V,形坡口的加工量小，节省焊条,;,当焊接锅炉、高压容器等重要的厚壁构件时，需要采用,U,形坡口，这种坡口容易焊透，且工件变形小，但加工坡口比较费时。,除了对接接头之外，,T,型接头在生产中也常采用。与对接接头相似，对于较厚的焊件也可预先开出各种形式的坡口。搭接接头受力时将产生附加弯矩，且金属消耗量也较大，一般应避免采用。角接接头的受力情况相对复杂，强度比较低，在生产中很少采用。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,按照焊缝在空间的操作位置不同，焊接方法可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种，如,图,4-6,所示。平焊操作容易，劳动强度低，焊缝质量高,;,立焊、横焊和仰焊由于焊接熔池中的液态金属有滴落的趋势，操作比较困难，焊接质量不易保证，所以应尽可能地采用平焊。,4.,电焊条直径和焊接电流选择,电焊条的直径和焊接电流的大小，是影响手工电弧焊焊接质量与生产效率的重要因素。电焊条的直径,d,取决于工件的厚度、接头型式、焊缝在空间的操作位置等，通常可按工件的厚度选取。例如平焊低碳钢时，电焊条直径可按,表,4-1,选取。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,手工电弧焊的焊接电流大小，可参考工件的厚度，按电焊条的直径选取。当工件较厚、焊工的技术水平高、野外操作时宜取大值,;,在相同的焊接条件下，立焊比平焊时的焊接电流要减少,10%-15%,，仰焊则应减少,15%-20%,。,4.2.2,基本操作方法,手工电弧焊的基本操作，主要包括“引弧”和“运条”。,1.,引弧,引弧就是将焊条与工件接触，形成瞬间短路，然后迅速将焊条提起,2-4 mm,，使焊条与工件之间产生稳定的电弧。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,引弧的方法如,图,4-7,所示，通常有敲击法和擦划法两种。敲击法是将焊条垂直地触及工件表面，然后迅速地向上提起引弧，这种方法比较难掌握,;,擦划法类似模拟擦火柴的动作，将焊条在工件表面划一下即可引弧，这种方法比较容易掌握，但擦划法有时容易损伤工件的表面。,引弧时如果焊条和工件粘结在一起，可将焊条左右摇动后拉开,;,如果拉不开，则要松开焊钳，切断焊接电路，待焊条稍稍冷却之后再拉开。但应当注意,:,焊接短路的时间切不可太长，以免烧坏电焊机。有时焊条与工件多次瞬时接触后仍不能引弧，这往往是焊条端部的药皮妨碍了导电，此时只需将焊条端部包住焊芯金属的药皮敲掉少许即可。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,2.,运条,手工电弧焊运条有三个基本动作，如,图,4-8,所示,:(I),引弧后，将焊条与工件平面倾斜，保持,70-80,方位角，均匀地向下送进焊条，以维持一定的电弧长度,;(II),将焊条沿焊接方向缓慢均匀地向前移动，使工件焊透,;(),焊条垂直于焊缝方向作横向往复摆动，以获得所需的焊缝形态。,手工电弧焊的运条路径如,图,4-9,所示,:,对于薄板、窄焊缝，可采用直线形运条或直线往返形运条,;,对于平焊、立焊缝，可采用锯齿形运条或月牙形运条,;,对于横焊、仰焊、立焊缝，可采用斜三角形运条或斜环形运条。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,为了便于定位和焊接装配，在较长焊缝正式施焊之前，应每隔一段距离点焊一小段焊缝，使焊件的相对位置固定，这种操作通常称为焊接点固，如,图,4-10,所示。,4.2.3,焊接变形和焊接缺陷,1.,焊接变形,焊接过程中焊件受到不均匀的局部加热，焊缝及其附近金属的温度场分布极不均匀，局部高温金属受到周围低温部分金属材料的限制无法自由膨胀，因此，冷却后的焊件将会发生纵向,(,沿焊缝长度方向,),和横向,(,垂直焊缝长度方向,),收缩，引起焊接工件变形,;,与此同时，在工件内部也不可避免地会产生残余应力，从而降低焊接结构的承载能力，并引起进一步的变形甚至产生裂纹。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,焊接变形的基本形式如,图,4-11,所示，主要有,:,尺寸收缩、角变形、弯曲变形、扭曲变形、翘曲变形等。焊接变形降低了焊接结构的尺寸精度，应当采取措施防止。防止和减少焊接变形的工艺措施主要有反变形法、加裕量法、刚性夹持法，以及选择合理的焊接次序等如果已经发生了超过允许值的焊接变形，可以采用机械矫正法和火焰加热矫正法来进行矫正。此外，焊前预热和焊后退火处理对于减少焊接应力变形是很有效的方法，同时预热法对于减少焊接变形也很有帮助。,2.,焊接缺陷,由于焊接工艺参数选择不当、操作技术不佳等原因，焊接过程中可能会产生焊接缺陷。焊接缺陷包括外观缺陷与内部缺陷两大类。焊接缺陷将会导致应力集中，使承载能力降低，因此必须采取措施尽量限制焊接缺陷的产生，努力减轻它的不良影响。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,焊接接头的外观缺陷如,图,4-12,所示，主要有咬边、焊瘤、烧穿、未焊满等。其中,:,咬边是指焊缝表面与母材交界处产生的沟槽或凹陷，形成咬边的主要原因有焊接电流太大、电弧太长、操作不当等,;,焊瘤是指在焊接过程中，熔融金属流溢到焊缝之外未熔化的母材上，冷却后形成的金属瘤。,焊接接头的内部缺陷如,图,4-13,所示，主要有,:,裂纹、气孔、夹渣、未焊透等。裂纹是在焊缝区或近缝区的焊件内部或表面产生的横向或纵向的微小缝隙，分为冷裂纹和热裂纹。产生裂纹的原因主要是材料,(,母材或焊接材料,),选择不当、焊接工艺不正确等。,上一页,下一页,返回,4.2,手工电弧焊,减少裂纹产生的措施有,:,合理设计焊接结构，合理安排焊接顺序，以及采取预热、缓冷等等。气孔是焊缝表面或内部出现的微小孔洞，产生气孔的原因有焊条受潮、坡口未彻底清理干净、焊接速度过快、焊接电流不合适等。夹渣指的是残留在焊缝内部的熔渣，产生夹渣的原因为坡口角度过小、焊接电流太小、多层焊时清渣不够干净等。未焊透是指焊接接头的根部未完全熔合的现象，是由于焊接电流太小、焊速过大、坡口角度尺寸不合适等原因造成的。为了保证焊接产品的质量，焊接完工后一般都应根据产品的技术要求进行检验，生产中常用的检验方法有外观检查、着色检查、无损探伤,(,包括磁粉探伤、射线探伤和超声波探伤,),、密封性试验等。,上一页,返回,4.3,气焊与气割,4.3.1,基本知识,气焊与气割是利用气体的燃烧火焰热量进行金属焊接和切割的方法。生产中最常用氧乙炔气焊，它的火焰温度最高处约为,3 150,，热量也较分散，加热工件缓慢，但比较均匀，适合于焊接,0.5-2mm,薄钢板件、有色金属件和铸铁等工件。气焊的另一个优点是不需使用电能，因此在没有电源的地方也可以应用。,1.,气焊设备,气焊设备如,图,4-14,所示，主要由氧气瓶、氧气减压器、乙炔发生器,(,或乙炔气瓶和乙炔减压器,),、回火防止器、焊炬和气管等组成。,1),氧气瓶氧气瓶是储存和运输高压氧气的钢质容器，一般容量为,40 L,贮氧的最高压力为,15MPa,氧气瓶外表涂蓝漆，瓶口上装有瓶阀和瓶帽，瓶壳周围装有橡皮防震圈。,下一页,返回,4.3,气焊与气割,2),减压器减压器用于将气瓶中高压气体的压强，降低到工作所需的低压范围内，并在气焊过程中保持气体压强基本稳定不变。,3),乙炔发生器和乙炔气瓶乙炔发生器是使水与电石相接触进行化学反应，从而产生具有一定压强的乙炔气体的装置。我国主要应用的是中压式,(0.045,MPa,一,0.15,MPa,),乙炔发生器，其结构形式有排水式和联合尹两种。,乙炔气瓶是储存和运输乙炔的容器，其外表涂自漆，并用红漆标注“乙炔”字样。乙炔气瓶内装有浸透丙酮的多孔性填料，使乙炔气体得以安全而稳定地储存于气瓶中。多孔性填料通常由活性炭、木屑、浮石和硅藻土混合制成。乙炔气瓶的额定工作压力为,1.5,MPa,一般容量为,40 L,。,上一页,下一页,返回,4.3,气焊与气割,必须特别注意的是,:,乙炔气瓶在搬运、装卸、使用时都应竖立放稳，严禁将乙炔气瓶卧放在地面上直接使用，以免发生爆炸危险,;,如果万一需要使用已经卧放过的乙炔气瓶时，必须先将乙炔气瓶扶正，竖立静止,20 min,之后，方可连接乙炔减压器使用。,4),回火防止器在气焊或气割过程中，如果遇有气体压力不足、焊嘴堵塞、焊嘴过热、焊嘴离焊件距离太近等情况时，均可能发生火焰沿焊嘴回烧到输气管的现象，俗称“回火”。回火具有极大的安全隐患，回火防止器就是防止回火火焰向输气管路或气源回烧的一种安全保险装置，它有水封式和干式两种结构。,5),焊炬焊炬的作用是将氧气和乙炔气按所需比例均匀混合，然后以确定的速度经由焊嘴喷出，点燃后形成具有足够能量和性质稳定的焊接火焰。,上一页,下一页,返回,4.3,气焊与气割,按乙炔气进入混合室的方式不同，焊炬可分为射吸式和等压式两种。生产中最常用的是射吸式焊炬，其工作原理及构造如,图,4-15,所示,:,工作时，高速氧气流从喷嘴,4,以极高速度射入射吸管,3,，将低压乙炔气吸入射吸管，两者在混合管,2,内允分混合,;,混合气由焊嘴,1,喷出，点燃成为高温焊接火焰。焊炬工作时应该先打开氧气阀门，后打开乙炔气阀门，两种气体便可在混合管内均匀混合。控制各阀门的大小，即可调节氧气和乙炔气的不同比例，从而改变气焊焊接火焰的温度和性质。一般焊炬应备有,3,一,5,个孔径不同的焊嘴，以便用于焊接不同厚度的工件。,上一页,下一页,返回,4.3,气焊与气割,2.,气焊火焰,气焊主要采用氧一乙炔火焰。调节氧气和乙炔气的混合比例，可以得到三种不同形态的火焰，即中性焰、氧化焰和碳化焰，它们对焊缝质量有十分重要的影响。,1),中性焰中性焰如,图,4-16(a),所示，由焰心、内焰、外焰三部分组成，焰心,1,呈亮自色的圆锥体，温度较低,;,内焰,2,呈暗紫色，温度最高，适用于焊接,;,外焰,3,的颜色从淡紫色逐渐向橙黄色变化，温度递降，热量分散。当氧气和乙炔气的混合比为,1-1.2,时，气体燃烧过后无剩余氧或乙炔，燃烧允分热量集中，产生中性焰，火焰温度可达,3 050,一,3 150,。中性焰的应用最广，低碳钢、中碳钢、铸铁、低合金钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及铝合金、镁合金等材料气焊时都是使用中性焰。,上一页,下一页,返回,4.3,气焊与气割,2),碳化焰碳化焰如,图,4-16(b),所示，整个火焰比中性焰长呈蓝自色，发出的声音较弱，火焰温度最高约达,2 700,一,3 000 0C,。当氧气与乙炔的混合比小于,1,时，部分乙炔气未燃烧完全，由于过剩乙炔气分解为碳粒和氢气的原因，碳化焰具有还原性，使焊缝金属的含氢量增加，焊接低碳钢时有渗碳现象，所以碳化焰适用于高碳钢、铸铁、高速钢、硬质合金、铝青铜等的气焊。,3),氧化焰氧化焰如,图,4-16(c),所示，焰心,1,短而尖，内焰区的氧化反应剧烈，火焰挺直发出“嘶嘶”声，温度可高达,3 100,一,3 300,。当氧气与乙炔的混合比大于,1.2,时，燃烧过后的气体中仍有过剩的氧气，由于氧化焰易使金属氧化，焊接碳钢时容易产生气体并出现熔池沸腾现象，故一般很少采用，仅在焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等材料时使用氧化焰。,上一页,下一页,返回,4.3,气焊与气割,4.3.2,气焊的基本操作,气焊的基本操作有点火、调节火焰、焊接和熄火等几个步骤。,1.,点火,气焊点火时，先把氧气阀门略微打开，然后再开大乙炔阀门，即可点燃火焰。若有火焰爆破声，或者火焰点燃后立即熄灭，应当减少氧气或排放掉不纯的乙炔气，再次进行点火。,2.,调节火焰,刚开始点燃的火焰是碳化焰，随后逐渐开大氧气阀门，调接成中性焰。,3.,平焊焊接,上一页,下一页,返回,4.3,气焊与气割,气焊时，右手握持焊炬，左手拿焊丝。焊接刚开始时，为了尽快地加热和熔化工件形成焊接熔池，焊嘴的倾角应为,800-900,，如,图,4-17,所示,;,进入正常焊接阶段时，焊嘴的倾角一般应保持在,40-50,之间，将焊丝有节奏地填入熔池熔化，焊炬和焊丝自右向左移动，移动速度要均匀合适，保持熔池一定大小。为了使工件能焊透，以获得良好的焊缝，焊炬和焊丝需作横向摆动，焊丝还要向熔池送进。,4.,熄火,工件焊完熄火时，应该先关乙炔气阀门后关氧气阀门，以免发生回火，并可减少烟尘。,上一页,下一页,返回,4.3,气焊与气割,4.3.3,氧气切割,氧气切割简称气割，是利用高温金属在纯氧中燃烧氧化而将工件分离的加工方法。,气割时，先用氧一乙炔焰将金属预热到接近熔点温度，碳钢为,1100-1150,，呈淡黄色,;,然后开大氧气开关，送出多量高压纯氧，使高温熔融金属迅速氧化，生成氧化物熔渣并被高压氧气吹走，形成气割切口，如,图,4-18,所示,;,金属在氧化燃烧时放出大量的热，被用于预热工件待切割的部分,;,随着割炬缓慢移动，即可完成氧气切割全过程。,气割时需要使用气割割炬，它与焊炬的结构不同，增加了输送切割氧气的管道，割嘴的结构也不一样，如,图,4-19,所示。气割的操作方便，生产率较高，切口较平整，能切割形状复杂和较厚的工件，适用于低碳钢和中碳钢的切割成型加工。,上一页,返回,4.4,其他焊接方法,4.4.1,气体保护焊,采用电弧焊焊接易氧化金属如铝、铝合金、高合金钢时，由于浮在焊接熔池表面起保护作用的熔渣中含有氧化物，因此不容易得到优质的焊接接头。为了保护焊缝，提高焊接质量，需要采用气体保护电弧焊。,气体保护电弧焊是利用二氧化碳、氢气等不活泼气体作为保护介质，将高温熔焊区与周围空气隔绝开来，防止空气中的活泼气体对焊缝金属产生不良影响。工业上常用的气体保护焊有氢弧焊和二氧化碳气体保护焊。,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,1.,氨弧焊,氢弧焊是以氢气为保护气体的电弧焊。按照电极结构不同，氢弧焊可分为熔化极氢弧焊和非熔化极氢弧焊两种。熔化极氢弧焊如,图,4-20(a),所示，采用由送丝轮机构连续送进的金属焊丝作为一个电极引弧，焊接时金属焊丝不断熔化滴入焊接熔池填允焊缝，成为焊缝的组成部分,;,非熔化极氢弧焊如,图,4-20(b),所示，它采用钨棒作为一个电极引弧，由于钨的熔点极高，焊接时钨棒电极不熔化，借助电弧的高热使被焊接工件材料局部融化，相互融合形成焊缝。如果焊缝较大，非熔化极氢弧焊在焊接时也可以另加填允焊丝，补允焊缝。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,氢气属于惰性气体，它既不与金属起化学反应，也不溶于液态金属。在氢弧焊焊接时，氢气包围着电弧和焊接熔池，使电弧稳定地燃烧，因此热量集中，工件变形小，焊缝致密，表面无熔渣，成型美观，焊接质量高。氢弧焊适合焊接所有钢材、有色金属及其合金，但因氢气的制备费用较高，氢弧焊设备也比较复杂，目前主要用于铝、镁、钦和稀有金属材料的焊接，以及合金钢、模具钢、不锈钢的焊接,2.,二氧化碳气体保护焊,二氧化碳气体保护焊简称,CO,2,保护焊，是利用,CO,2,作为保护气体的一种电弧焊方法。,CO,2,保护焊属于熔化极焊接方式，它的工作原理如,图,4-21,所示。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,与手工电弧焊相比较，,CO,2,气体保护焊对熔池的保护效果好，焊接变形小，焊缝的质量比较理想，不需清渣，生产效率较高，既可以焊接低碳钢和低合金钢，也很适合焊接高合金钢，特别适合于焊接薄板类零件。,CO,2,气体的价格低廉，生产成本适中。但是,CO,2,在高温条件下可分解出氧原子，使电弧气氛具有强烈的氧化性，容易氧化烧损焊缝金属中的碳、硅、锰等有益元素和出现气孔，因此必须使用含锰、硅等脱氧元素较多的金属焊丝此外，当使用较大电流焊接时，,CO,2,气体保护焊的金属飞溅较严重，焊缝表面成形不够美观，需要使用直流电源。以,CO,2,气体保护焊所使用的焊接设备如,图,4-22,所示。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,4.4.2,电阻焊,电阻焊又称接触焊，它是利用电流通过焊件接头的接触面及邻近区域产生的电阻热，将焊件加热到塑性状态或局部熔融状态，再在压力作用下形成牢固接头的一种压力焊接方法。电阻焊的基本形式如,图,4-23,所示，有点焊、缝焊和对焊三种。,电阻焊具有操作简单，焊缝质量好，生产效率高，不需要填允金属，焊接变形小，生产成本低，易于实现机械化和自动化作业等一系列优点。电阻焊焊接时的焊接电压很低,(,几伏至十几伏,),，但焊接电流很大,(,几千安至几万安,),，故要求电源功率较大。电阻焊通常适用于成批、大量生产方式。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,1.,点焊,点焊主要用于薄板壳体和厚度较薄的钢板构件搭接。点焊使用的设备称为点焊机，点焊机的工作原理如,图,4-24,所示,:,焊接时，先将被焊工件放到紫铜圆柱形上、下电极之间，用脚踩住踏板对工件预加压,;,接通低压大电流，在极短时间内因大电流短路使被焊工件触点附近加热到熔融状态，然后立即断电,;,断电后，紫铜圆柱形上电极、下电极之间继续保持加压，工件在压力作用下互相贴紧融合并冷却、凝固，形成一个组织致密的焊点。重复上述操作，即可得到所需的焊接效果。点焊机较长时间工作时，为了防止点焊机的变压器、紫铜电极、电极臂等零部件过度发热，通常可以采用循环水进行冷却。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,2.,对焊,根据焊接过程的不同，对焊可分为电阻对焊和闪光对焊两种。,1),电阻对焊电阻对焊机的工作原理如,图,4-25,所示，由变压器、夹钳、加压机构、机架等部件组成。电阻对焊时，将两被焊工件的端面修整光洁后，牢固夹持在对焊机的固定夹钳和活动夹钳内,;,借助于加压机构施加预压力，使两被焊工件的端面相互压紧,;,通电加热升温，使接头附近红热到呈黄自色半熔融状态时断电，同时继续施加较大的压力,F,，使两被焊工件的端面接触处产生塑性变形，融合于一体形成牢固的接头。电阻对焊常用于焊接直径小于小,20 mm,的圆钢和强度要求不高的工件。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,电阻对焊的操作简便，接头质量较好，但焊接之前对于被焊工件端面的清洁度要求高，否则工件端面的杂质和氧化物在焊接过程中很难排除，容易造成焊接接头夹渣或未焊透等缺陷。,2),闪光对焊闪光对焊是将两被焊工件牢固装夹在夹钳内，先通电，然后逐渐移动工件使接头相互接触,;,由于两端面不够平整，开始时仅有几个点接触，电流经少数接触点流过时的电流密度很大，接触点被迅速地加热到熔化甚至汽化状态，在电磁力的作用下发生爆裂，火花向四周溅射产生闪光现象,;,继续移动工件，新接触点的闪光过程连续产生,;,如此反复使工件整个端面被加热到熔化时，迅速加压、断电，再继续加压，就能焊接成功。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,闪光对焊对被焊工件端面的预加工和清洁度要求不太高，被焊工件端面的残留杂质和氧化物在闪光对焊过程中会随着溅射火花被带出或被液态金属挤出，焊接接头的质量很好，应用比较普遍。闪光对焊的缺点是金属损耗较多。,4.4.3,钎焊,钎焊是利用熔点比母材低的填充金属,(,称为钎料,),熔化后填充到被焊接件的焊缝之中，并使之连接起来的一种焊接方法。钎焊的特点是焊接过程中钎料熔化填充焊缝，而被焊件只加热到高温而不熔化。,按钎料的熔点不同，钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两种。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,1.,硬钎焊,钎料熔点高于,450,的钎焊，称为硬钎焊。硬钎焊常用的钎料有铜基钎料和银基钎料等。硬钎焊的焊接接头强度较高，适用于钎焊受力较大、工作温度较高的焊件。,2.,软钎焊,钎料熔点在,450,以下的钎焊，称为软钎焊。软钎焊常用的钎料是锡铅钎料。软钎焊的接头强度低，主要用于钎焊受力不大、工作温度较低的焊件。,钎焊时一般需要使用助焊剂。助焊剂能去除钎料和母材表面的氧化物，保护母材连接表面和钎料在钎焊过程中不被氧化，并改善钎料的浸润性,(,钎焊时液态钎料对母材的浸润和附着能力,),。硬钎焊常用的助焊剂有,:,硼砂、硼砂与硼酸的混合物等,;,软钎焊常用的助焊剂有,:,松香、氯化锌溶液等。,上一页,下一页,返回,4.4,其他焊接方法,按钎焊过程中加热方式的不同，钎焊可分为,:,烙铁钎焊、火焰钎焊、电阻钎焊、感应钎焊、炉中钎焊等。,钎焊与熔焊相比，钎焊的加热温度低，接头的金属组织和性能变化小，焊接变形也小，焊件的尺寸容易保证。钎焊可以连接同种金属或异种金属，也可以连接金属和非金属。钎焊还可以连接一些其他焊接方法难以进行连接的复杂结构，且生产率较高。但钎焊接头的强度较低，接头耐热能力较差，钎焊前的准备工作要求较高。钎焊主要用于电子工业、仪表制造工业、航大航空和机电制造工业等领域。,上一页,返回,4.5,焊接实习安全技术,4.5.1,电焊工安全技术,(1),防止触电,:,开始工作前应检查电焊机是否接地，电缆、焊钳的绝缘是否完好,;,电焊时应穿绝缘胶鞋，或站在绝缘地板上操作。,(2),防止弧光伤害和烫伤,:,电弧发射出大量紫外线和红外线，对人体有害。操作时必须戴电焊手套和电焊面罩，穿好套袜等防护用品。特别要防止电焊的弧光直接照射眼睛。刚焊完的工件需用手钳夹持。敲击焊渣时应注意焊渣飞出的方向，以防伤人。,(3),保证设备安全,:,不得将焊钳放在工作台上，以免短路烧坏电焊机,;,发现电焊机或线路发热烫手时，应立即停止工作,;,操作完毕和检查电焊机及电路系统时，必须拉闸停电。,下一页,返回,4.5,焊接实习安全技术,4.5.2,气焊、气割工安全技术,(1),氧气瓶不得撞击，不得高温暴晒，不得沾上油脂或其他易燃物品。乙炔瓶必须竖立放稳，严禁在地面上卧放使用。氧气瓶和乙炔瓶附近严禁烟火，并需隔开一定距离放置。,(2),气焊、气割前应检查氧气和乙炔气的导管接头处是否漏气，应检查焊炬和割炬的气路是否通畅、射吸能力及气密性等技术要求。,(3),气焊、气割时应注意不要把火焰喷射到人体身上和胶皮管上。,(4),刚刚气焊好或气割好的工件不要用手触及，以防烫伤。,(5),气焊、气割操作完毕，应及时关闭各气源气阀，清理现场。,上一页,返回,复习思考题,(1),焊接与其他金属连接方法相比，有哪些特点,?,(2),焊条药皮有什么作用,?,在焊接过程中引起电弧不稳定的因素有哪些,?,如何解决,?,(3),焊接最基本的接头形式有哪些,?,焊接坡口的作用是什么,?,(4),如何选择焊条直径和焊接电流,?,试分析焊条直径过小而焊接电流过大，或者焊条直径过大而焊接电流过小时，对焊接过程分别有什么影响,?,(5),气焊火焰有哪几种，如何区别,?,黄铜气焊时应选择何种火焰,?,为什么,?,(6),常见的手工电弧焊焊接缺陷有哪些,?,产生的原因各是什么,?,(7),试说明气焊点火操作的正确顺序是什么？,(8),试说明氢弧焊、,CO2,气体保护焊、压力焊、钎焊各有什么特点？,返回,图,4-1,返回,图,4-1,手工电弧焊,T,意图,图,4-2,返回,图,4,一,2,交流电焊机,图,4-3,返回,图,4,一,3,直流电焊机,图,4-4,返回,图,4,一,4,焊接接头型式,(a),对接,;(b),搭接,;(c),角接,;(,d)T,型接,图,4-5,返回,图,4-5,对接接头的坡口,图,4-6,返回,图,4,一,6,焊缝的位置,(a),平焊,;(b),立焊,;(c),横焊,;(d),仰焊,表,4-1,电焊条直径选择,返回,图,4-7,返回,图,4-7,引弧的方法,a),敲击法,;b),擦划法,图,4-8,返回,图,4,一,8,运条的三个基本动作,一向下送进,;,一沿焊接方向移动,;,一横向往复摆动,图,4-9,返回,图,4,一,9,手工电弧焊运条路径,图,4-10,返回,图,4,一,10,焊接点固,图,4-11,返回,图,4,一,11,焊接变形的基本形式,(a),尺寸收缩,;(b),角变形,;(c),弯曲变形,;(d),扭曲变形,;(e),翘曲变形,图,4-12,返回,图,4,一,12,焊接接头的外观缺陷,图,4-13,返回,图,4,一,13,焊接接头的内部缺陷,图,4-14,返回,图,4,一,14,气焊设备,图,4-15,返回,图,4-15,射吸式焊炬的构造,1,一焊嘴,;2-,混合管,;3-,对吸管,;4-,喷嘴,;5-,氧气阀,;,6-,氧气泞管,;7,一乙炔泞管,;8,一乙炔阀,图,4-16,返回,图,4,一,16,氧一乙炔火焰的形态,(a),中性焰,;(b),碳化焰,;(c),氧化焰,图,4-16,返回,图,4,一,16,氧一乙炔火焰的形态,(a),中性焰,;(b),碳化焰,;(c),氧化焰,图,4-17,返回,图,4,一,17,平焊时焊嘴的倾角,图,4-18,返回,图,4,一,18,氧气切割,图,4-19,返回,图,4,一,19,气割割炬,图,4-20,返回,图,4,一,20,氢弧焊,T,意图,a),熔化极,;b),非熔化极,图,4-21,返回,图,4,一,21 CO2,气体保护焊原理,图,4-22,返回,图,4,一,22 CO2,气体保护焊的设备,图,4-23,返回,图,4,一,23,电阻焊的份种基本形式,a),点焊,;b),缝焊,;c),对焊,图,4-24,返回,图,4,一,24,点焊机的工作原理,图,4-25,返回,图,4,一,25,电阻对焊机的工作原理,