焊接基础知识培训讲稿.ppt
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1、关于焊接基础知识培训第一页,讲稿共六十五页哦培训内容主要内容:一、焊接技术的应用及意义二、焊接基础知识三、柳工的焊接方法介绍 四、焊接设备及工具 五、焊接材料 六、焊接接头型式 七、主要焊接参数 八、焊接缺陷第二页,讲稿共六十五页哦一、焊接技术的应用及意义 焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺。随着人类社会对物质文明的追求、各种新材料的不断开发及科学技术的不断发展,焊接技术已成为一门独立的学科。它广泛地应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、桥梁、船舶、建筑,以及各种金属结构等工业部门。焊接技术在推动我国的经济建设和发展科学事业上起着重要作用。国家体育场“鸟巢”第三页
2、,讲稿共六十五页哦一、焊接技术的应用及意义“鸟巢”钢结构(外部)“鸟巢”钢结构(内部)复复杂杂的的、堪堪称称完完美美的的钢钢结结构构的的连连接接!第四页,讲稿共六十五页哦一、焊接技术的应用及意义 设计要求全部焊缝为全熔透一级焊缝,其焊缝总长超过了31万米,整个鸟巢所消耗的焊材达2100吨以上,整个工程的焊缝经100%超声波探伤其一次合格率高达99.7%,令人信服地成为建筑钢结构焊接工程之典范。焊接特点:1、焊接量大及板厚。拼装焊缝达8000余米;大部分组合柱的内柱的板厚全部超过60mm,最厚的板厚达110mm。2、特殊钢的焊接。有GS-20Mn5V(铸钢,调质)、Q460E(Z35)的焊接。其
3、中Q460E钢材的焊接,根据有关资料的搜索,Q460E钢材日本焊接过的板厚最厚为80mm,而本工程焊接的Q460E板厚达到110mm,这在世界上是首次大板厚、大规模使用。第五页,讲稿共六十五页哦一、焊接技术的应用及意义3、变形难以控制。杆件截面均为箱型断面,整体构件为复杂型弯 扭构件,且无以往经验可借鉴,所以焊接产生的应力、变形收缩值和层状撕裂很难控制。4、焊接质量要求高。所有现场拼装焊缝为一级焊缝,焊缝余高01mm,焊缝宽度偏差不超过3mm,焊缝外观成型美观等。在工程机械行业,结构件的焊接制造技术对提高企业竞争能力具有很大的现实意义和经济价值!第六页,讲稿共六十五页哦 固体材质是由各类键结合
4、在一起的,金属是由金属键结合在一起的。两个原子之间的结合力大小决定于二者之间的引力与斥力共同作用的结果。当原子间的距离为r A 时,结合力最大。对于大多数金属,r A 0.30.5nm。也就是说当两个被焊的固体金属表面接近到相距r A 时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。措施:(1)对被焊的材质施加压力 (2)对被焊材料加热(局部或整体)焊接过程演示:二、焊接基础知识1、焊接基本原理第七页,讲稿共六十五页哦焊接:是利用加热、加压,或者两者兼用,并用填充材料(也可以不用),使两焊件达到原子间结合,从而形成永久性连接的工艺过程。电源的种类:交流弧焊
5、电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源和逆变式弧焊电源。交流弧焊电源:结构简单,成本低,效率高;但电弧稳定性较差,一般用于手弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊。直流弧焊电源:制造方便、空载损耗小、噪声小;可作各种弧焊方法的电源。脉冲弧焊电源:效率超高、输入线能量小;对于热输入量比较敏感的高合金材料、薄板和全位置焊接具有独特的优点。逆变式弧焊电源:高效节能、质量轻、体积小、焊接性能好;可应用于各种弧焊方法。二、焊接基础知识2、焊接相关概念第八页,讲稿共六十五页哦电源的极性:正极性和反极性正接焊件接电源输出端的正极,焊钳接负极,称为正极性。反接焊件接电源输出端的负极,焊钳接正极,称为反极性。电弧:是在电极与金属间
6、,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。熔化极气保焊采用直流反接(工件接负极),这时电弧稳定。电弧的静特性:在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下,电弧稳定燃烧时,焊接电流与电弧电压变化的关系。通常把金属的电阻看成一个常数,其电压与电流的关系满足欧姆定律,U=IR,所以静特性曲线是直线。二、焊接基础知识2、焊接相关概念第九页,讲稿共六十五页哦二、焊接基础知识2、焊接相关概念金属的静特性曲线电弧的静特性曲线 电弧电阻的大小与电弧温度有关,当I较小时,T较低,气体电离程度低,R较大;当I增大时,T增高,气体电离程度增高,R下降。因此电弧静特性曲线呈U形。并且分三部分:下降特性(ab段)、水平特性
7、(bc段)和上升特性(cd段)。第十页,讲稿共六十五页哦二、焊接基础知识2、焊接相关概念CO2气体保护焊和富Ar焊(MAG焊)以及细丝(直径3mm)的直流埋弧焊自动焊,电弧静特性是上升的,采用的是等速送丝控制系统;通常的埋弧焊(焊丝直径大于3mm),电弧静特性是平的,采用变速送丝控制系统。电弧长度对电弧静特性曲线的影响L1、L2、L3为电弧长度,且L1L2L3电弧长度减小时,电弧电压增加,电弧静特性曲线将提高。弧长缩短时,电弧静特性曲线将下降。因此,一个弧长对应一条电弧静特性曲线,但其其本形状不变,只是曲线上下移动。第十一页,讲稿共六十五页哦基本基本焊接焊接方法方法熔化焊钎焊冷压焊激光焊超声波
8、焊爆炸焊电弧焊电阻点焊气焊摩擦焊熔化极二、焊接基础知识3、焊接方法分类固相焊非熔化极第十二页,讲稿共六十五页哦熔化极气体保熔化极气体保护电弧焊护电弧焊(GMAW)(GMAW)实心焊丝药芯焊丝活性气体保护焊(MAG焊)惰性气体保护焊(MIG焊)CO2气体保护焊(CO2 焊)ArArH2HeArO2ArO2 CO2ArCO2CO2CO2 O2CO2ArCO2二、焊接基础知识4、熔化极气体保护焊分类第十三页,讲稿共六十五页哦柳工采用的主要是熔化极气保焊(GMAW)大部分使用镀铜实芯焊丝,只在结构件二厂的油箱焊接上应用药芯焊丝。柳工装载机结构件的焊接主要采用MAG焊,其气体混合比为:80%Ar+20%
9、CO2 挖掘机焊接采用的是CO2气体保护焊柳工主要在总装厂的现场焊接采用碳钢焊条进行手弧焊,在路面公司的铲斗上采用堆焊焊条进行手弧堆焊,在铸造公司采用碳钢焊条进行手弧铸钢补焊、采用铸铁焊条进行手弧铸铁补焊三、柳工的焊接方法介绍1、柳工焊接方法应用介绍第十四页,讲稿共六十五页哦柳工在福利厂采用脉冲钨极氩弧焊进行油管的管-管全位置焊接。三、柳工的焊接方法介绍第十五页,讲稿共六十五页哦柳工在液压件公司采用连续驱动摩擦焊进行活塞杆的自动焊接。液压件公司的C-120C摩擦焊机 三、柳工的焊接方法介绍第十六页,讲稿共六十五页哦 保护气体:CO2 适用:焊接碳钢、低合金结构钢;磨损零件的堆焊;铸件缺陷的补焊
10、。按焊丝:实芯焊丝、药芯焊丝CO2气体保护焊 按焊丝直径:直径0.51.6mm,细丝CO2气保焊 直径大于1.6mm,粗丝CO2气保焊。2、CO2气体保护焊三、柳工的焊接方法介绍第十七页,讲稿共六十五页哦CO2气体保护焊的特点:优点:采用明弧,可见度好,操作方便;电弧穿透力强,焊丝熔化率高,易实现自动化,生产效率 高;焊接应力和变形小,能解决薄板的烧穿和变形问题;焊接成本低,仅为埋弧焊和焊条电弧焊的40%-50%;抗油、锈能力强,焊缝金属含氢量低;缺点:氧化性强,合金元素烧损严重,飞溅大;焊缝成形欠美观;防风能力差,容易产生气孔(CO和N气孔)。三、柳工的焊接方法介绍第十八页,讲稿共六十五页哦
11、三、柳工的焊接方法介绍3、富氩焊保护气体:80%Ar+20%CO2适用:焊接碳钢、低合金钢、不锈钢等。纯 Ar(MIG):焊接冶金过程简单,焊缝纯度高,易实现射流过渡;焊缝成形差(阴极漂移),能量密度低,成本高。CO2作用:提高电弧稳定性,改善焊缝成形;增大电弧的热功率和能量密度。第十九页,讲稿共六十五页哦三、柳工的焊接方法介绍CO2含量增加,焊缝拉伸强度下降;CO2含量小于20%时,焊缝金属的冲击韧性最好;CO2含量进一步增加时,冲击韧性逐步变差。因此,富氩焊CO2含量一般在15%20%之间。富氩焊与CO2气保焊相比优点:电弧稳定,焊缝成形美观,飞溅很少等。缺点:成本高。第二十页,讲稿共六十
12、五页哦四、焊接设备及防护用品 1、焊机第二十一页,讲稿共六十五页哦四、焊接设备及防护用品 2、焊枪及配件导电嘴喷嘴第二十二页,讲稿共六十五页哦四、焊接设备及防护用品 3、送丝系统专用送丝轮多用送丝轮第二十三页,讲稿共六十五页哦四、焊接设备及防护用品 4、防护用品 手持式面罩手持式面罩 黑白玻璃黑白玻璃 黑玻璃黑玻璃 自动变光面罩自动变光面罩 安全帽式面罩安全帽式面罩 手持式塑钢面罩手持式塑钢面罩第二十四页,讲稿共六十五页哦四、焊接设备及防护用品 时尚版头巾时尚版头巾 4、防护用品 防护服防护服 全套防护服全套防护服第二十五页,讲稿共六十五页哦五、焊接材料 1、焊丝 普通低碳钢焊丝焊丝成分范围焊
13、丝牌号:H08MnSi、H08Mn2Si、H08Mn2SiA、H11MnSi、H11Mn2SiA焊丝直径:0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3mm、3.2mm等以常用的ER50-6为例元素CMnSiSPCu其他含量()0.060.0151.401.850.81.150.0250.0350.500.50第二十六页,讲稿共六十五页哦五、焊接辅助材料 2、焊条按照用途分类:碳素钢焊条(E)、低合金钢焊条(E)、不锈钢焊条(E)、堆焊焊条(ED)、铸铁焊条(EZ)、铜及铜合金焊条(ECu)、特殊用途焊条(TS)等。焊条选用原则:1、考虑母材的力学性能和化学成分,低
14、碳钢和低合金高强钢,选用焊条的抗拉强度与母材相同或稍高于母材。对于裂纹敏感性较高的钢种或刚度较大的焊接结构,为提高焊接接头在消除应力时的抗裂能力,焊条的抗拉强度稍低于母材。2、考虑焊件的工作条件,载荷、介质和温度等。高温条件下选用耐热钢焊条,接触腐蚀性介质时选用不锈钢焊条。3、考虑焊接结构复杂程度与刚度,形状复杂、结构刚度大及大厚度的焊件,由于焊接过程中产生较大的焊接应力,因此必须采用抗裂性能好的低氢型焊条。第二十七页,讲稿共六十五页哦五、焊接辅助材料 3、焊剂 焊剂是埋弧焊和电渣焊焊接过程中保证焊缝质量的重要材料,在焊接时能够熔化成熔渣(有的也有气体),防止了空气中有害气体氧、氮的侵入,并且
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