2022年《焊接教程》 .pdf

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1、焊接教程焊接教程焊接是通过加热或加压，或两者兼用，使焊件达到原子间结合并形成永久接头的工艺过程。世界每年钢材消耗量的 50%都有焊接工序的参与，在现代制造工业中，广泛应用于金属结构件的生产。例如桥梁、船体、车厢、容器等，都可采用焊接而成。焊接可分为三大类：熔焊、压力焊、钎焊。1 概述浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹概述焊接是通过加热或加压，或两者兼用，使焊件达到原子间结合并形成永久接头的工艺过程。世界每年钢材消耗量的 50%都有焊接工序的参与，在现代制造工业中，广泛应用于金属结构件的生产。例如桥梁、船体、车厢、容器等，都可采用焊接而成。焊接可分为

2、三大类：熔焊、压力焊、钎焊。熔焊：将要焊接的工件局部加热至融化，冷凝后形成焊缝而使构件连接在一起的加工方法。包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等。熔焊是广泛采用的焊接方法，大多数的低碳钢、合金钢都采用熔焊方法焊接。特种熔焊还可以焊接陶瓷、玻璃等非金属。压力焊：焊接过程中必须要施加压力，可能加热也可能不加热才能完成的焊接。其加热的主要目的是为使金属软化，靠施加压力使金属塑变,让原子接近到相互稳固吸引的距离，这一点与熔焊时的加热有本质的不同。包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸焊、扩散焊、磁力焊。其特点是焊接变形小、裂纹少、易实现自动化等特点。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心

3、整理-第 1 页，共 29 页 -电阻点焊机超声波焊机电阻对焊机?钎焊：将熔点比母材低的钎料加热至融化，但加热温度低于母材的熔点，用融化的钎料填充焊缝、润湿母材并与母材相互扩散形成一体的焊接方法。钎焊分两大类：硬钎焊和软钎焊。硬钎焊的加热温度大于450 度，抗拉强度大于200 MPa，经常用银基、铜基钎料，适于工作应力大，环境温度高的场合，比如硬质合金车刀、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 29 页 -地质钻头的焊接。软钎焊的加热温度小于450 度，抗拉强度小于 70 MPa 适于应力小，工作温度低的环境。比如电路的锡基钎焊 2 焊条电弧焊浏览字体设置：-11pt+

4、10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹4.1 焊条电弧焊焊条电弧焊通常又称为手工电弧焊，是应用最普遍的熔化焊焊接方法，它是利用电弧产生的高温、高热量进行焊接的。掌握了手工电弧焊的操作原理对认识其他种类的熔焊有很大帮助，因此将手工电弧焊的操作列为焊接实习的最重要内容。4.1.1 焊条电弧焊的焊接过程如图 4-1 所示，焊接时电源的一极接工件，另一极与焊条相接。工件和焊条之间的空间在外电场的作用下，产生电弧。该电弧的弧柱温度可高达5000-8000K,阴极温度达2400K，阳极温度达2600K。它一方面使工件接头处局部熔化，同时也使焊条端部不断熔化而滴入焊件接头空隙中，形成金属熔池

5、。当焊条移开后，熔池金属很快冷却、凝固形成焊缝，使工件的两部分牢固的连接在一起。请看焊条金属熔化滴入焊件接头熔池过程。4.1.2 焊条电弧焊的设备与工具焊条电弧焊的电源设备分三类：包括交流电弧焊变压器、直流弧焊电源、逆变弧焊电源。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 29 页 -1.对焊条电弧焊电源设备的要求焊条电弧焊时，欲获得优良的焊接接头，首先要使电弧稳定地燃烧。决定电弧稳定燃烧的因素很多，如电源设备、焊条成分、焊接规范及操作工艺等，其中主要的因素是电源设备。焊接电弧在起弧和燃烧时所需要的能量，是靠电弧电压和焊接电流来保证的，为确保能顺利起弧和稳定地燃烧。要求：（1

6、）焊接电源在引弧时，应供给电弧以较高的电压（但考虑到操作人员的安全，这个电压不宜太高，通常规定该空载电压在50-90 伏）和较小的电流（几个安培）；引燃电弧、并稳定燃烧后，又能供给电弧以较低的电压（16-40 伏）和较大的电流（几十安培至几百安培）。电源的这种特性，称为陡降外特性。（2）焊接电源还要满足可以灵活调节焊接电流，以满足焊接不同厚度的工件时所需的电流。此外，还应具有好的动特性。2交流弧焊电源交流弧焊电源是一种特殊的降压变压器，它具有结构简单、噪音小、价格便宜、使用可靠、维护方便等优点。交流弧焊电源分动铁式和动圈式两种。BX1-300 型动铁式弧焊机是目前用得较广的一种交流弧焊机，其外

7、形如图4-2 所示。交流弧焊机可将工业用的电压（220V 或 380V）降低至空载 6070V、电弧燃烧时的2035V。它的电流调节通过改变活动铁心的位置来进行。具体操作方法是借转动调节手柄，并根据电流指示盘将电流调节到所需值。动圈式弧焊电源则通过变压器的初级和次级线圈的相对位置来调节焊接电流的大小。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 29 页 -图-2 BX1-330交流弧焊机图 4-3 BX3型动圈式弧焊变压器示意图 1-电流指示盘 2-调节手柄（细调电流）3-接地螺钉1-调节手柄 2-调节螺杆 3-主铁心4-焊接电源两极（接工件和焊条）5-线圈抽头（粗调电流）4

8、-可动次级线圈 5-初级线圈直流弧焊电源直流弧焊电源输出端有正、负极之分，焊接时电弧两端极性不变。弧焊机正、负两极与焊条、焊件有两种不同的接线法：将焊件接到弧焊机正极，焊条接至负极，这种接法称正接，又称正极性；反之，将焊件接到负极，焊条接至正极，称为反接，又称反极性。焊接厚板时，一般采用直流正接，这是因为电弧正极的温度和热量比负极高，采用正接能获得较大的熔深。焊接薄板时，为了防止烧穿，常采用反接。在使用碱性低氢钠型焊条时，均采用直流反接。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 29 页 -图 4-4 直流弧焊机的不同极性接法1）旋转式直流弧焊机旋转式直流弧焊机是由一台三相

9、感应电动机和一台直流弧焊发电机组成，又称弧焊发电机。图4-5 所示是旋转式直流弧焊机的外形。它的特点是能够得到稳定的直流电，因此，引弧容易，电弧稳定，焊接质量较好。但这种直流弧焊机结构复杂，价格比交流弧焊机贵得多，维修较困难，使用时噪音大。现在，这种弧焊机已停止生产正在淘汰中。图 4-5 直流弧焊机名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 29 页 -2）整流式直流弧焊机整流式直流弧焊机的结构相当于在交流弧焊机上加上整流器，从而把交流电变成直流电。它既弥补了交流弧焊机电弧稳定性不好的缺点，又比旋转式直流弧焊机结构简单，消除了噪音。它己逐步取代旋转式直流弧焊机。3)逆变式弧焊

10、变压器：逆变是指将直流电变为交流电的过程。它可通过逆变改变电源的频率，得到想要的焊接波形。其特点是：提高了变压器的工作频率，使主变压器的体积大大缩小，方便移动；提高了电源的功率因数；有良好的动特性；飞溅小，可一机多用，可完成多种焊接。其原理框图如下：图 4-6 逆变电源的基本原理框图电焊条的分类与保管浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹.1.3 电焊条的分类与保管1电焊条分类、组成和作用手工电弧焊用焊条的种类很多。按我国统一的焊条牌号，共分为十大类：如结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、特殊用途焊条等，其中应用最广的是结构钢

11、焊条。焊条由焊条芯和药皮组成，如图 4-5 所示。焊条焊芯的作用之一是作为电极导电，同时它也是形名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 29 页 -成焊缝金属的主要材料，因此焊条芯的质量直接影响焊缝的性能，其材料都是特制的优质钢。焊接碳素结构钢的焊条芯一般是0.08%C的低碳钢，应用最普遍的有H08和 H08A。其含碳量及硫、磷有害杂质都有极严格的限制。常用的焊条直径（即焊条芯的直径）为2.56 毫米，长度在350450mm。药皮是压涂在焊条芯表面上的涂料层，焊接时形成熔渣及气体，药皮对焊接质量的好坏同样起着重要的作用。药皮的主要作用是：（1）保持电弧稳定燃烧；以改善焊接

12、工艺，保证焊接质量。（2）对焊缝进行机械保护；药皮在焊接时产生大量的气体和熔渣，隔绝空气的有害影响，对焊缝金属起到保护。（3）脱去焊缝金属的有害杂质（如氧、氢、硫、磷等）。（4）向焊缝金属渗入有益的合金元素；以改善焊缝质量。结构钢焊条按熔渣的性质，可把焊条分为酸性和碱性两类。如果熔渣中的酸性氧化物比碱性氧化物多，这种焊条就叫做酸性焊条；反之，则称为碱性焊条。通常酸性焊条的焊接质量较碱性焊条的差。碱性焊条由于焊缝中含氢较少，所以塑性、韧性好，但飞溅大，对油、水分敏感；而酸性焊条抗裂性差，但工艺性好，熔敷速度快。图 4-7 电焊条的结构2电焊条的牌号与保管典型酸性焊条牌号有J422（E4303）等

13、，碱性焊条牌号有J507(E5015)等。牌号中的“J”表示结构钢焊条，牌号中三位数字的前两位“42”或“50”表示焊缝金属的抗拉强度等级，分别为420MPa（42Kgf/mm）或 500MPa（50Kgf/mm）；最后一位数表示药皮类型和焊接电源种类，15为酸性焊条，2 表示钛钙型药皮，使用交流或直流电源均可，7 为低氢钠性焊条，只能用于直流电源反接。电焊条的保管应保存在干燥的地方，避免受潮。特别是碱性焊条，每次使用前都要经烘干处理后才能使用。4.1.4 焊接接头与坡口1.接头型式在焊接前，应根据焊接部位的形状、尺寸、受力的不同，选择合适的接头类型。常见的接头型式有对接、搭接、丁字接和角接等

14、，如图4-8 所示。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 29 页 -图 4-8 常见的接头型式2.坡口型式在焊接时为确保焊件能焊透，必须开一定形状的坡口。焊件厚度小于6mm 时，只需在接头处留一定的间隙，就能保证焊透。但在焊较厚的工件时，就需要在焊接前，把焊件接头处加工成一定的形状，以确保焊透。对接接头是采用最多的一种接头型式，这种接头常见的坡口型式有“Y”型坡口、双“Y”型坡口当板厚达到20-60mm时，为减少焊接量并减小变形通常开“U”型坡口、双“U”型坡口机组和型坡口，为防止焊接时烧穿，坡口处均应留一定的钝边。如图4-9 所示。焊条电弧焊的工艺规范浏览字体设置：

15、-11pt+10pt12pt 14pt 16pt名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 29 页 -放入我的网络收藏夹4.1.5 焊条电弧焊的工艺规范1.备料按图纸要求对原材料画线，并裁剪成一定形状和尺寸。注意选择合适的接头型式，当工件较厚时，接头处还要加工出一定形状的坡口。2.焊接规范的选择焊条电弧焊的焊接规范，主要就是对焊接电流的大小类型和焊条直径的选择。根据所焊接工件的材质选择焊条牌号，至于焊接速度和电弧长度，通常由焊工根据焊条牌号和焊缝所在空间的位置，在施焊过程中适度调节。（1）焊条直径为提高生产率，通常选用直径较粗的焊条，但一般不大于6mm。工件厚度在4 mm以

16、下的对接焊时，一般均用直径小于等于工件厚度的焊条。可参考表4.1。大厚度工件焊接时，一般接头处都要开坡口，在焊打底层焊时，可采用2.5 4mm 直径的焊条，之后的各层均可采用56 mm 直径的焊条。立焊时，焊条直径一般不超过5 毫米；仰焊时则不应超过4 毫米。表 4-1 焊条直径与板厚的关系焊件厚度/mm 4 48 912 12 焊条直径/mm 板厚3.2 4 45 56（2）焊接电流焊接电流的大小主要根据焊条直径来确定。焊接电流太小，焊接生产率较低，电弧不稳定，还可能焊不透工件。焊接电流太大，则会引起熔化金属的严重飞溅，甚至烧穿工件。对于焊接一般钢材的工件，焊条直径在3-6mm时，可由下列经

17、验公式求得焊接电流的参考值:I=(30-55)d I 焊接电流（A）；d 焊条直径（mm）；此外，电流大小的选择，还与接头型式和焊逢在空间的位置等因素有关。立焊、横焊时的焊接电流应比平焊减少10-15%；仰焊则减少15-20%。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 29 页 -图 4-10 多层焊的焊缝和焊接顺序3焊缝层数焊缝层数视焊件厚度而定。中、厚板一般都采用多层焊。焊缝层数多些，有利于提高焊缝金属的塑性、韧性。对质量要求较高的焊缝，每层厚度最好不大于45mm。图 4-8 所示为多层焊的焊缝，其焊接顺序按照图中的序号进行焊接。4.焊缝的空间位置依据焊缝在空间的位置

18、不同，有平焊、立焊、横焊和仰焊四种，如图4-11 所示。平焊易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量易保证，所以焊缝布置应尽可能放在平焊位置。立焊、横焊和仰焊时，由于重力作用，被熔化的金属要向下滴落而造成施焊困难，因此，应尽量避免。图 4-11 焊缝的空间位置a）平焊 b）立焊 c）横焊 d）仰焊图 4-9 对接接头的坡口型式焊条电弧焊的基本操作技术浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 29 页 -4.1.6 焊条电弧焊的基本操作技术焊条电弧焊是在面罩下观察和进行操作的。由于视野不清，工作条

19、件较差。因此要保证焊接质量，不仅要求有较为熟练的操作技术，还应注意力高度集中。初学者练习时应注意：电流要合适，焊条要对正，电弧要短，焊速不要快，力求均匀。焊接前，应把工件接头两侧20mm 范围内的表面清理干净（消除铁锈、油污、水分），并使焊条芯的端部金属外露，以便进行短路引弧。引弧方法有敲击法和摩擦法两种；其中摩擦法比较容易掌握，适宜于初学者引弧操作。1.引弧(1)划擦法-先将焊条对准焊件，再将焊条像划火柴似的在焊件表面轻轻划擦，引燃电弧，然后迅速将焊条提起2-4mm，并使之稳定燃烧，(2)敲击法-将焊条末端对准焊件，然后手腕下弯，使焊条轻微碰一下焊件，再迅速将焊条提起 24mm，引燃电弧后手

20、腕放平，使电弧保持稳定燃烧。这种引弧方法不会使焊件表面划伤，又不受焊件表面大小、形状的限制,所以是在生产中主要采用的引弧方法。但操作不易掌握，需提高熟练程度。图 4-12 引弧方法a）直击法 b）划擦法引弧时需注意如下事项：1)引弧处应无油污、水锈，以免产生气孔和夹渣。2)焊条在与焊件接触后提升速度要适当，太快难以引弧，太慢焊条和焊件粘在一起造成短路。2运条运条是焊接过程中最重要的环节，它直接影响焊缝的外表成形和内在质量。电弧引燃后，一般情况下焊条有三个基本运动：朝熔池方向逐渐送进、沿焊接方向逐渐移动、横向摆动。焊条朝熔池方向逐渐送进-既是为了向熔池添加金属，也为了在焊条熔化后继续保持一定的电

21、弧长度，因此焊条送进的速度应与焊条熔化的速度相同。否则，会发生断弧或粘在焊件上。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 29 页 -焊条沿焊接方向移动-随着焊条的不断熔化，逐渐形成一条焊道。若焊条移动速度太慢，则焊道会过高、过宽、外形不整齐，焊接薄板时会发生烧穿现象；若焊条的移动速度太快，则焊条与焊件会熔化不均匀，焊道较窄，甚至发生未焊透现象。焊条移动时应与前进方向成 70 80 度的夹角，以使熔化金属和熔渣推向后方，否则熔渣流向电弧的前方，会造成夹渣等缺陷。焊条的横向摆动-为了对焊件输入足够的热量以便于排气、排渣，并获得一定宽度的焊缝或焊道。焊条摆动的范围根据焊件的厚

22、度、坡口形式、焊缝层次和焊条直径等来决定。a）平焊焊条角度 b）运条基本动作图 4-13 平焊焊条角度和运条基本动作常用的运条方法及适用范围：(1)直线形运条法-采用这种运条方法焊接时，焊条不做横向摆动，沿焊接方向做直线移动。常用于 I 形坡口的对接平焊，多层焊的第一层焊或多层多道焊。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 29 页 -(2)直线往复运条法-采用这种运条方法焊接时，焊条末端沿焊缝的纵向做来回摆动。它的特点是焊接速度快，焊缝窄，散热快。适用于薄板和接头间隙较大的多层焊的第一层焊。(3)锯齿形运条法-采用这种运条方法焊接时，焊条未端做锯齿形连续摆动及向前移动

23、，并在两边稍停片刻，摆动的目的是为了控制熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度，以获得较好的焊缝成形。这种运条方法在生产中应用较广，多用于厚钢板的焊接，平焊、仰焊、立焊的对接接头和立焊的角接接头。(4)月牙形运条法-采用这种运条方法焊接时，焊条的末端沿着焊接方向做月牙形的左右摆动。摆动的速度要根据焊缝的位置、接头形式、焊缝宽度和焊接电流值来决定。同时需在接头两边做片刻的停留，这是为了使焊缝边缘有足够的熔深，防止咬边。这种运条方法的优点是金属熔化良好，有较长的保温时间，气体容易析出，熔渣也易于浮到焊缝表面上来，焊缝质量较高，但焊出来的焊缝余高较高。这种运条方法的应用范围和锯齿形运条法基本相同。(5)

24、三角形运条法-采用这种运条方法焊接时，焊条末端做连续的三角形运动，并不断向前移动，按照摆动形式的不同，可分为斜三角形和正三角形两种，斜三角形运条法适用于焊接平焊和仰焊位置的T 形接头焊缝和有坡口的横焊缝，其优点是能够借焊条的摆动来控制熔化金属，促使焊缝成形良好。正三角形运条法只适用于开坡口的对接接头和T 形接头焊缝的立焊，特点是能一次焊出较厚的焊缝断面，焊缝不易产生夹渣等缺陷，有利于提高生产效率。(6)圆圈形运条法-采用这种运条方法焊接时，焊条末端连续做正圆圈或斜圆圈形运动，并不断前移，正圆圈形运条法适用于焊接较厚焊件的平焊缝，其优点是熔池存在时间长，熔池金属温度高，有利于溶解在熔池中的氧、氮

25、等气体的析出，便于熔渣上浮。斜圆图形运条法适用于平、仰位置 T 形接头焊缝和对接接头的横焊缝，其优点是利于控制熔化金属不受重力影响而产生下淌现象，有利于焊缝成形。图 4-14 基本运条方法3焊缝收尾名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 29 页 -焊缝收尾时，为了不出现尾坑，焊条应停止向前移动，而采用划圈收尾法或反复断弧法自下而上地慢慢拉断电弧，以保证焊缝尾部成形良好。(1)划圈收尾法-焊条移至焊道的终点时，利用手腕的动作做圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧。该方法适用于厚板焊接，用于薄板焊接会有烧穿危险。(2)反复断弧法-焊条移至焊道终点时，在弧坑处反复熄弧、引弧数次

26、，直到填满弧坑为止。该方法适用于薄板及大电流焊接，但不适用于碱性焊条，否则会产生气孔。3 埋弧自动焊浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹4.2 埋弧自动焊4.2.1 埋弧焊焊接过程埋弧焊的焊接过程与焊条电弧焊的基本一样，热源也是电弧，但把焊丝上的药皮改变成了颗粒状的焊剂。焊接前先把焊剂铺撒在焊缝上，大约 4060 毫米厚,如图 4-15 所示为焊缝的形成过程。图 4-15 埋弧焊时焊缝的形成1-焊丝；2-焊件；3-焊剂；4-液态金属；5-液态焊剂；6-焊缝；7-焊渣焊接时，焊丝与焊件之间的电弧，完全淹埋在40 60 毫米厚的焊剂层下燃烧。靠近电弧区的

27、焊剂在电弧热的作用下被熔化，这样，颗粒状焊剂、熔化的焊剂把电弧和熔池金属严密的包围住，使之与外界空气隔绝。焊丝不断地送进到电弧区，并沿着焊接方向移动。电弧也随之移动，继续熔化焊件与焊剂，形成大量液态金属与液态焊剂。待冷却后，便形成了焊缝与焊渣。由于电弧是埋在焊剂下面的，故称埋弧焊（又称焊剂层下电弧焊）。埋弧焊的焊接过程请看当上述过程中名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 29 页 -的焊丝送进和焊丝沿焊缝向前移动两种操作均由焊机自动完成时，这就是埋弧自动焊。埋弧自动焊的焊接过程如图4-16 所示。焊件接口开坡口（30 毫米以下可不开坡口）后，先进行定位焊，并在焊件下面

28、垫金属板，以防止液态金属的流出。接通焊接电源开始焊接时，送丝轮由电机传动，将焊丝从焊丝盘中拉出，并经导电器而送向电弧燃烧区。焊剂也从焊剂斗送到电弧区的前面。在焊剂的两侧装有挡板以免焊剂向两面散开。焊完后便形成焊缝与焊渣。部分未熔化的焊剂，由焊剂回收器吸回到焊剂斗中，以备继续使用。图 4-16 埋弧自动焊的焊接过程图 4-17 埋弧自动焊机1-焊件；2-V 形坡口；3-垫板；4-焊剂；5-焊剂斗；6-焊丝7-送丝轮；8-导电器；9-电缆；10-焊丝盘；11-焊剂回收器；12-焊渣；13-焊缝；4.2.2 埋弧自动焊的特点及应用埋弧自动焊的优点是：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第

29、16 页，共 29 页 -（1）生产效率高。埋弧自动焊的生产率可比手工焊提高510 倍。因为埋弧自动焊时焊丝上无药皮，焊丝可很长，并能连续送进而无需更换焊条。故可采用大电流焊接（比手工焊大68 倍），电弧热量大，焊丝熔化快，熔深也大，焊接速度比手工焊快的多。板厚30 毫米以下的自动焊可不开坡口，而且焊接变形小。（2）焊剂层对焊缝金属的保护好，所以焊缝质量好。（3）节约钢材和电能。钢板厚度一般在30 毫米以下时，埋弧自动焊可不开坡口，这就大大节省了钢材，而且由于电弧被焊剂保护着，使电弧的热得到充分利用，从而节省了电能；（4）改善了劳动条件。除减少劳动量之外，由于自动焊时看不到弧光，焊接过程中发出

30、的气体量少，这对保护焊工眼睛和身体健康是很有益。埋弧自动焊的缺点是适应能力差，只能在水平位置焊接长直焊缝或大直径的环焊缝。4 气焊和气割浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹4.3 气焊和气割4.3.1 气焊的气体和设备气焊是利用气体燃烧所产生的高温火焰来进行焊接的，如图4-18 所示。火焰一方面把工件接头的表层金属熔化，同时把金属焊丝熔入接头的空隙中，形成金属熔池。当焊炬向前移动，熔池金属随即凝固成为焊缝，使工件的两部分牢固地连接成为一体。图 4-18 气焊1-焊丝；2-焊嘴；3-工件名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 2

31、9 页 -气焊的温度比较低，热量分散，加热速度慢，生产率低，焊件变形较严重。但火焰易控制，操作简单，灵活，气焊设备不用电源，并便于某些工件的焊前预热。所以，气焊仍得到较广泛的应用。一般用于厚度在3mm以下的低碳钢薄板，管件的焊接，铜、铝等有色金属的焊接及铸铁件的焊接等。1.气焊火焰调节氧气、乙炔气体的不同混合比例可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三种性质不同的火焰。如图 4-19 所示。图 4-19 气焊火焰1）中性焰氧与乙炔充分燃烧，没有氧与乙炔过剩，内焰具有一定还原性。最高温度30503150。主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金等。2）氧化焰氧过剩火焰，有氧化

32、性，焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。最高温度31003300。主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等。3）碳化焰乙炔过剩，火焰中有游离状态碳及过多的氢，焊接时会增加焊缝含氢量，焊低碳钢有渗碳现象。最高温度27003000。主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补。2.气焊的设备（1）氧气瓶氧气瓶是运送和贮存高压氧气的容器，其容积为40L，工作压力为15Mpa。按照规定，氧气瓶外表漆成天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。保管和使用时应防止沾染油污；放置时必须平稳可靠，不应与其他气瓶混在一起；不许曝晒、火烤及敲打，以防爆炸。使用氧气时，不得将瓶内氧气全部用完，最少应留100200k

33、pa，以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。（2）乙炔瓶名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 29 页 -乙炔瓶是贮存和运送乙炔的容器，国内最常用的乙炔瓶公称容积为40L，工作压力为1.5Mpa。其外形与氧气瓶相似，外表漆成白色，并用红漆写上“乙炔”、“不可近火”等字样。在瓶体内装有浸满丙酮的多孔性填料，可使乙炔稳定而又安全地贮存在瓶内。使用乙炔瓶时，除应遵守氧气瓶使用要求外，还应该注意：瓶体的温度不能超过3040；搬运、装卸、存放和使用时都应竖立放稳，严禁在地面上卧放并直接使用，一旦要使用已卧放的乙炔瓶，必须先直立后静止20min，再连接乙炔减压器后使用；不能

34、遭受剧烈的震动等。（3）减压器减压器是将高压气体降为低压气体的调节装置。对不同性质的气体，必须选用符合各自要求的专用减压器。通常，气焊时所需的工作压力一般都比较低，如氧气压力一般为0.20.4Mpa，乙炔压力最高不超过0.15Mpa。因此，必须将气瓶内输出的气体压力降压后才能使用。减压器的作用是降低气体压力，并使输送给焊炬的气体压力稳定不变，以保证火焰能够稳定燃烧。减压器在专用气瓶上应安装牢固。各种气体专用的减压器，禁止换用或替用。图 4-20 减压阀（4）回火保险器正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧，但当气体供应不足、焊嘴阻塞、焊嘴太热或焊嘴离焊件太近时，火焰会沿乙炔管路往回燃烧。这种火焰

35、进入喷嘴内逆向燃烧的现象称为回火。如名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 29 页 -果回火蔓延到乙炔瓶，就可能引起爆炸事故。回火保险器的作用就是截留回火气体，保证乙炔瓶的安全。（5）焊炬焊炬的作用是将乙炔和氧气按一定比例均匀混合，由焊嘴喷出，点火燃烧，产生气体火焰。常用的氧乙炔射吸式焊炬如图4-21 所示。各种型号的焊炬均配备35 个大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件时使用。图 4-21 焊炬气焊工艺及操作要领浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹4.3.2 气焊工艺及操作要领1.气焊工艺（1）焊丝和焊剂气焊所用的焊丝是

36、没有药皮的金属丝；其成分与工件基本相同，原则上要求焊缝与工件达到相等的强度。焊接合金钢、铸铁和有色金属时，熔池中容易产生高熔点的稳定氧化物，如 Cr2O3、SiO2 和 Al2O3等，使焊缝中夹渣。故在焊接时，使用适当的焊剂，可与这类氧化物结成低熔点的熔渣，以利浮出熔池。因为金属氧化物多呈碱性，所以一般都用酸性焊剂，如硼砂、硼酸等。焊铸铁时，往往有较多的SiO2 出现，因此通常又会采用碱性焊剂，如碳酸钠和碳酸钾等。使用时，通常用焊丝蘸在端部送入熔池。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 29 页 -焊接低碳钢时，只要接头表面干净，不必使用焊剂。（2）焊接规范气焊的接头

37、型式和焊接空间位置等工艺问题的考虑，与手工电弧焊基本相同。气焊的焊接规范则主要是确定焊丝的直径、焊嘴的大小以及焊嘴对工件的倾斜角度。焊丝的直径是根据工件的厚度而定。焊接厚度为 3 mm 以下的工件时，所用的焊丝直径与工件的厚度基本相同。焊接较厚的工件时，焊丝直径应小于工件厚度。焊丝直径一般不超过 6 mm。焊炬端部的焊嘴是氧炔混合气体的喷口，如图4-18 所示。每把焊炬备有一套口径不同的焊嘴，焊接厚的工件应选用较大口径的焊嘴。焊嘴的选择见表4-2。表 4-2 焊接钢材用的焊嘴焊嘴号1 2 3 4 5 工件厚度（mm）1.5 1-3 2-4 4-7 7-11 此外，焊接时焊嘴中心线与工件表面之间

38、夹角（）的大小，将影响到火焰热量的集中程度。焊接厚件时，应采用较大的夹角，使火焰的热量集中，以获得较大的熔深。焊接薄件时则相反。夹角的选择见表4-3。表 4-3 焊嘴与工件的夹角夹角（度）30 40 50 60 工件厚度（mm）1-3 3-5 5-7 7-10 2.气焊基本操作要领（1）点火、调节火焰与灭火点火时，先微开氧气阀门，再打开乙炔阀门，随后点燃火焰。这时的火焰是碳化焰。然后，逐渐开大氧气阀门，将碳化焰调整成中性焰。同时，按需要把火焰大小也调整合适。灭火时，应先关乙炔阀门，后关氧气阀门。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页，共 29 页 -图 4-22 焊嘴倾角与

39、焊件厚度的关系（2）堆平焊波气焊时，一般用左手拿焊丝，右手拿焊炬，两手的动作要协调，沿焊缝向左或向右焊接。焊嘴轴线的投影应与焊缝重合，同时要注意掌握好焊嘴与焊件的夹角，如图 4-22。焊件愈厚，愈大。在焊接开始时，为了较快地加热焊件和迅速形成熔池，应大些。正常焊接时，一般保持 在 3050范围内。当焊接结束时，应适当减小，以便更好地填满熔池和避免焊穿。焊炬向前移动的速度应能保证焊件熔化并保持熔池具有一定的大小。焊件熔化形成熔池后，再将焊丝适量地点入熔池内熔化。4.3.3 气 割1.气割过程氧气切割简称气割，是一种切割金属的常用方法，如图4-23 所示。气割时，先把工件切割处的金属预热到它的燃烧

40、点，然后以高速纯氧气流猛吹。这时金属就发生剧烈氧化，所产生的热量把金属氧化物熔化成液体。同时，氧气气流又把氧化物的熔液吹走，工件就被切出了整齐的缺口。只要把割炬向前移动，就能把工件连续切开。图 4-23 气割过程名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页，共 29 页 -1-割缝；2-割嘴；3-氧气流；4-工件；5-氧气物；6-预热火焰但是，金属的性质必须满足下列两个基本条件，才能进行气割。（1）金属的燃烧点应低于其熔点。（2）金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢都能满足上述条件，具有良好的气割性能。高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、铝等有色金属都难

41、以进行氧气切割。2.气割操作气割所用的割炬如图4-22 所示。工作时，先点燃预热火焰，使工件的切割边缘加热到金属的燃烧点，然后开启切割氧气阀门进行切割。图 4-24 割炬及其操作气割必须从工件的边缘开始。如果要在工件的中部挖割内腔，则应在开始气割处先钻一个大于 5的孔，以便气割时排出氧化物，并使氧气流能吹到工件的整个厚度上。在批量生产时，气割工作可在气割机上进行。割炬能沿着一定的导轨自动作直线、圆弧和各种曲线运动，准确地切割出所要求的工件形状。5 手工钨极氩弧焊浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹4.4手工钨极氩弧焊名师资料总结-精品资料欢迎下载-名

42、师精心整理-第 23 页，共 29 页 -在焊接时为保护焊缝不被空气影响，常采用气体和熔渣联合保护。当独使用外加气体来保护电弧及焊缝，并作为电弧介质的电弧焊，称为气体保护焊。氩弧焊是采用氩气作为保护气体的一种气体保护焊方法。在氩弧焊应用中，根据所采用的电极类型可分为非熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊两大类。非熔化极氩弧焊又称为钨极氩弧焊，是一种常用的气体保护焊方法。4.4.1 焊接过程钨极氩弧焊又称钨极惰性气体保护焊，它是使用纯钨或活化钨电极，以惰性气体氩气作为保护气体的气体保护焊方法，如图4-25 所示。钨棒电极只起导电作用不熔化，通电后在钨极和工件间产生电弧。在焊接过程中可以填丝也可以不填丝。填

43、丝时，焊丝应从钨极前方填加。钨极氩弧焊又可分为手工焊和自动焊两种，以手工钨极氩弧焊应用较为广泛。图 4-25 钨极氩弧焊图 4-26 氩弧焊焊接设备1-钨极；2-导电嘴；3-绝缘套；4-喷嘴；5-氩气流；6-焊丝；7-焊缝；8-工件；9-进气管名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 24 页，共 29 页 -4.4.2 钨极氩弧焊的特点钨极氩弧焊的优点是：由于焊缝被保护得好，故焊缝金属纯度高、性能好；焊接时加热集中，所以焊件变形小；电弧稳定性好，在小电流（10A）时电弧也能稳定燃烧。并且，焊接过程很容易实现机械化和自动化。缺点是：氩气较贵，焊前对焊件的清理要求很严格。同时由于钨极的载

44、流能力有限，焊缝熔深浅，只适合于焊接薄板（6mm）和超薄板。为了防止钨极的非正常烧损，避免焊缝产生夹钨的缺陷，不能采用常用的短路引弧法，必须采用特殊的非接触引弧方式。氩弧焊主要被用来焊接不锈钢与其它合金钢，。同时还可以在无焊药的情况下焊接铝、铝合金、镁合金及薄壁制件。6 电阻焊浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹4.5电阻焊电阻焊（又称压力焊）是一种常用的焊接方法，它是利用电流直接流过工件本身及工件间的接触面所产生的电阻热，使工件局部加热到高塑性或熔化状态，同时加压而完成的焊接过程。电阻焊的主要特点是：（1）低电压，大电流（几千 几万安培），完成一个

45、焊接接头时间极短（0.01 几秒），所以生产率很高。（2）焊接时加热加压同时进行，接头在压力下焊合。（3）焊接时不需要填充金属及焊药。电阻焊的焊接方法很多，按接头形状的不同，可分为点焊、缝焊（滚焊）、对焊。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 25 页，共 29 页 -电阻对焊机电阻点焊机图电阻焊机外形图图电阻对焊机工作示意图4.5.1 电阻焊点焊是焊件在接头处接触面的个别点上被焊接起来。点焊要求金属要有较好的塑性。如图4-24所示，为最简单的应用点焊的例子。图 4-24 最简单点焊焊接时，先把焊件表面清理干净，再把被焊的板料搭接装配好，压在两柱状铜电极之间，施加P 力压紧，如图4

46、-25 所示。当通过足够大的电流时，在板的接触处产生大量的电阻热，将中心最热区域的金属很快加热至高塑性或熔化状态，形成一个透镜形的液态熔池。继续保持压力P，断开电流，金属冷却后，形成了一个焊点。如图4-26 所示，是一台点焊机的示意图。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 26 页，共 29 页 -图 4-25 点焊过程图 4-26 点焊机点焊由于焊点间有一定的间距，所以只用于没有密封性要求的薄板搭接结构和金属网、交叉钢筋结构件等的焊接。如果把柱状电极换成圆盘状电极，电极紧压焊件并转动，焊件在圆盘状电极只间连续送进，再配合脉冲式通电。就能形成一个连续并重叠的焊点，形成焊缝，这就是缝

47、焊。它主要用于有密封要求或接头强度要求较高的薄板搭接结构件的焊接，如油箱、水箱等。对焊浏览字体设置：-11pt+10pt12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹4.5.2 对焊对焊是在手动或自动的专用焊机上进行的。焊接时，焊件在它的整个接触面上被焊接起来，请看。如图 4-27 所示是对焊的典型例子。对焊可分为电阻对焊和闪光对焊两种主要方法。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 27 页，共 29 页 -图 4-27 对焊的典型例子1.电阻对焊把两块要连接的焊件对接到电路中去，并施加轴向初压力（P1），使工件互相压紧。在整个回路中，因两个工件的接触处具有最大的电阻。因此，当通过

48、一定大的电流时，接触处就产生大量的电阻热，很快就把接触处的金属加热到稍低于它的熔化温度（高塑性状态）。这时在顶锻压力P2 的挤压下，焊件就被焊接在一起。电阻对焊的焊接过程如图 4-28所示。操作时要严格控制加热温度和顶锻速度。当焊件接触面附近被加热至黄白色（约1300）时，即刻断电，同时施加顶锻压力。若加热温度不足，顶锻不及时或顶锻力太小，焊接接头就不牢固；若加热温度太高，就会产生“过烧”现象，也会影响接头强度；若顶锻力太大，则可能产生开裂的现象。电阻对焊操作简单，焊接接头表面光滑，但内部质量不高。焊前必须将焊件的焊接端面仔细地平整和清理，去除锈污。否则就会造成加热不均匀或接头中残留杂质等缺陷，焊接的质量更差。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 28 页，共 29 页 -图 4-28 电阻对焊过程图 4-28 闪光对焊过程名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 29 页，共 29 页 -