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焊接的分类和特点

发布日期:2020-09-19 02:28 作者:亚博足彩App 点击:

  高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。

  为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率。

  又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。

  各种压焊方法的共同特点,是在焊接过程中施加压力,而不加填充材料。多数压焊方法,如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有像熔焊那样的,有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。

  同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

  电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧,特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的O2、N2等有害气体侵入焊缝金属,形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。

  适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化,不能作出标准的规定。

  保持适宜的焊接速度,熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间,避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快,焊接部位冷却时,收缩应力会增大,使焊缝产生裂缝。

  焊接按其工艺过程的特点2113分有熔焊、压焊和钎焊三5261大类,其特点分别是:

  1、熔焊:4102加热欲接合之工1653件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助,它是适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。

  2、压焊:焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。

  3、钎焊:采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。

  现代焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。

  无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。

  相较于人工焊接,“超级好焊”焊接焊缝平整饱满、精度高,焊接质量稳定可靠,运行10万次误差仅为0.8毫米,极大提高了焊接效率。同时,机器人焊接工作响应时间短、动作迅速,焊接速度最高达120厘米/分钟,远远高于人工焊接60厘米/分钟,并且机器人在运转过程中不停顿不休息。

  金属的焊接,按2113其工艺过程的特点分有熔焊,压焊5261和钎焊三4102大类。各种压焊方法的共同特点,是在焊接过程中施1653加压力,而不加填充材料。多数压焊方法,如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,没有像熔焊那样的,有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程。

  同时加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。

  物理本质:焊接是两种或两种以上同种或异种材料,通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。

  为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。如气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。

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  焊接的实质是使两个分离的物体通过加热或加压,或两者并用,在用或不用填充材料的条件下借助于原子间或分子间的联系与质点的扩散作用形成一个整体的过程,要使两个分离的物体形成永久性结合,首先必须使两个物体相互接近到0.3~0.5纳米的距离,使之达到原子间的力能够互相作用的程度,这对液体来说是很容易的。但对固体则需外部给予很大的能量才会使其接触表面之间达到原子间结合的距离。而实际金属由于固体硬度较高,无论其表面精度多高,实际上也只能是部分点接触,加之其表面还会有各种杂质,如氧化物、油脂、尘土及气体分子的吸附所形成的薄膜等,这些都是妨碍两个物体原子结合的因素,焊接技术就是采用加热、加压或两者并用的方法,来克服阻碍原子结合的因素,以达到二者水久半固连接的目的。

  焊接的优点:①接头的力学性能与使用性能良好。②与铆接相比,采用焊接工艺制造的金属结构重量轻,节约原材料,制造周期短,成本低。

  焊接存在的问题:焊接接头的组织和性能与母材相比会发生变化;容易产生焊接裂等缺陷;焊接后会产生残余应力与变形。这些都会影响焊接结构的质量。

  手工电弧焊是利用手工操纵电焊条进行焊接的电弧焊方法。电弧导电时,产生大量的热量,同时发出强烈的弧光。手工电弧焊是利用电弧的热量熔化熔池和焊条的。

  气焊与气割:气焊是利用气体火焰作为热源的焊接方法。常用氧-乙炔火焰作为热源。氧气和乙炔在焊炬中混合,点燃后加热焊丝和工件。气割又称氧气切割,是广泛应用的下料方法。气割的原理是利用预热火焰将被切割的金属预热到燃点,再向此处喷射氧气流。被预热到燃点的金属在氧气流中燃烧形成金属氧化物。同时,这一燃烧过程放出大量的热量。这些热量将金属氧化物熔化为熔渣。熔渣被氧气流吹掉,形成切口,接着,燃烧热与预热火焰又进一步加热并切割其他金属。因此,气割实质上是金属在氧气中燃烧的过程。金属燃烧放出的热量在气割中具有重要的作用。

  电阻焊:在电阻焊时,电流在通过焊接接头时会产生接触电阻热。电阻焊是利用接触电阻热将接头加热到塑性或熔化状态,再通过电极施加压力,形成原子间结合的焊接方法。

  钎焊:钎焊时母材不熔化。钎焊时使用钎剂、钎料,将钎料加热到熔化状态,液态的钎料润湿母材,井通过毛细管作用填充到接头的间隙,进而与母材相互扩教,冷却后形成接头。

  方法。利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧,使焊条和焊件熔化,从而获得牢固的焊接接头。属气-渣联合保护。 主要特点——操作灵活;待焊接头装配要求低;可焊金属材料广;焊接生产率低;焊缝质量依赖性强(依赖于焊工的操作技能及现场发挥)。 应用——广泛用于造船、锅炉及压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中。适用于(上述行业中)各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。 2、埋弧焊(自动焊): 原理——电弧在焊剂层下燃烧。利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量,熔化焊丝、焊剂和母材(焊件)而形成焊缝。属渣保护。 主要特点——焊接生产率高;焊缝质量好;焊接成本低;劳动条件好;难以在空间位置施焊;对焊件装配质量要求高;不适合焊接薄板(焊接电流小于100A时,电弧稳定性不好)和短焊缝。 应用——广泛用于造船、锅炉、桥梁、起重机械及冶金机械制造业中。凡是焊缝可以保持在水平位置或倾斜角不大的焊件,均可用埋弧焊。板厚需大于5毫米(防烧穿)。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、复合钢材等。 3、二氧化碳气体保护焊(自动或半自动焊): 原理:利用二氧化碳作为保护气体的熔化极电弧焊方法。属气保护。 主要特点——焊接生产率高;焊接成本低;焊接变形小(电弧加热集中);焊接质量高;操作简单;飞溅率大;很难用交流电源焊接;抗风能力差;不能焊接易氧化的有色金色。 应用——主要焊接低碳钢及低合金钢。适于各种厚度。广泛用于汽车制造、机车和车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械等部门。 4、MIG/MAG焊(熔化极惰性气体保护焊): 原理——采用惰性气体作为保护气,使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。 保护气通常是氩气或氦气或它们的混合气。MIG用惰性气体,MAG在惰性气体中加入少量活性气体,如氧气、二氧化碳气等。 主要特点——焊接质量好;焊接生产率高;无脱氧去氢反应(易形成焊接缺陷,对焊接材料表面清理要求特别严格);抗风能力差;焊接设备复杂。 应用——几乎能焊所有的金属材料,主要用于有色金属及其合金,不锈钢及某些合金钢(太贵)的焊接。最薄厚度约为1毫米,大厚度基本不受限制。 5、TIG焊(钨极惰性气体保护焊) 原理——在惰性气体保护下,利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(也可不加填充焊丝),形成焊缝的焊接方法。 主要特点——适应能力强(电弧稳定,不会产生飞溅);焊接生产率低(钨极承载电流能力较差(防钨极熔化和蒸发,防焊缝夹钨));生产成本较高。 应用——几乎可焊所有金属材料,常用于不锈钢,高温合金,铝、镁、钛及其合金,难熔活泼金属(锆、钽、钼、铌等)和异钟金属的焊接。焊接厚度一般在6毫米以下的焊件,或厚件的打底焊。 6、等离子弧焊 原理——借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用,获得高能量密度的 等离子弧进行焊接的方法。

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