二保焊焊接手法视频
1.起始电弧(1)保持干伸长不变。(2)向后引弧法,在焊缝前方10-20mm处引弧。(3)打磨接头,防止接头熔化。2.电弧闭合(1)保持干伸长不变。(2)在熔池边缘收弧。起弧和收弧过程,CO2的起弧和收弧过程虽然简单,但如果满足一定的质量要求,就需要掌握标准的操作流程。引弧过程:在引弧前,按下焊枪开关,同时保持焊丝端头与母材之间的一定距离。起弧时,保持干伸长度稳定。由于工件在起弧点的温度较低,无法像手工焊那样拉长电弧预热,所以应采用反向引弧法,使焊缝充分熔化。收弧过程:CO2焊收弧时,应保持干伸长度不变,将燃点拉至熔池边缘,使电弧停止。焊机会自动完成回燃、消球、延时气体保护的收弧过程。3.操作方法(1)左焊法(右→左):超高小,宽度大,飞溅小,易于观察焊缝,焊接过程稳定,气体保护效果好(有色金属必须用左焊法),但溶解深度浅。(2)右焊法(左→右):高,宽度小,飞溅大,便于观察熔池,熔化深。(3)运枪方式:之字形摆动抓斗。(4)平角焊不摆动或轻微摆动。(5)角向上焊接,使用三角枪。(6)焊枪过渡:停在熔池两侧,在熔池前三分之一处过渡。(7)焊枪角度:垂直于焊缝,沿焊枪运动方向成80-90°角。(8)试板:间隙为2.0—2.5毫米,起弧点略小于收弧点。无钝边,防变形1。(9)缺陷预防:反熔角-燃烧角。层间防熔——注意枪角。
“摇把”焊接操作方法:就是大拇指与食指、中指紧夹焊丝.用大拇指沿食指指尖方向靠摩擦向前推动焊丝,焊丝从无名指和小拇指中间穿出,起定位作用。
摇把送丝法的特点是续丝稳而快,不间断,均匀的摆动加大了Ar的保护圈,的保证了焊缝的质量。特别是不锈钢、有色金属材料焊接,熔池均匀、气体保护得当,焊接外观更美观,稳定性又减少了坡口两侧的咬边现象。焊嘴扇形滚(摆)动是亚弧焊“摇把”技术的核心。
焊嘴轻轻挨着坡口(起支撑作用)一侧停留并引燃电弧形成熔池,靠大拇指与食指摩擦送丝,随着焊嘴(热源及亚气流保护迁移的方向)的摆动.熔滴在牵引力和表面张力作用下从坡口另一侧与该侧母材相连,等熔滴与另一侧母材形成稳定的熔池、焊缝后再摇摆回到母材原来一侧,如此反复,形成的焊缝两侧熔合良好,不易产生咬边及未焊透、未熔台,由于焊丝一直没有脱离亚气的保护圈,故焊缝内部、表面质量都能够保证。
(1)保持干伸长不变。
(2)倒退引弧法,在焊道前端10—20mm处引弧。
(3)接头处磨薄,防止接头未熔和。
2 收弧
(1)保持干伸长不变。
(2)在熔池边缘处收弧。
起弧与收弧工艺,虽然说CO2的起弧与收弧工艺简单,但若达到一定的质量要求,掌握规范的操作工艺是很必要的。
起弧工艺:起弧之前在焊丝端头与母材之间保持一定距离的情况下,按下焊枪开关。在起弧时,保持干伸长度稳定。起弧处由于工件温度较低,又无法象手工焊那样拉长电弧预热,所以应采用倒退引弧法,使焊道充分熔和。
收弧工艺:CO2焊收弧时,应保持干伸长度不变,并把燃烧点拉到熔池边缘处停弧,焊机自完成回烧、消球、延时气保护的收弧过程。
3 操作方法
(1)左焊法(右→左):余高小,宽度大,飞溅小,便于观察焊缝,焊接过程稳定,气保效果好(有色金属必须用左焊法),但溶深较浅。
(2)右焊法(左→右):余高大,宽度小,飞溅大,便于观察熔池,熔深深。
(3)运枪方法:锯齿形摆抢。
(4)平角焊不摆或小幅摆动。
(5)立角向上焊,采用三角形运枪。
(6)焊枪过渡:熔池两边停留,在熔池前1/3处过渡。
(7)枪角度:垂直于焊道,沿运枪方向成80—90°角。
(8)试板:间隙2.0—2.5mm,起弧点略小于收弧点。无钝边,反变形1°。
(9)予防缺陷:
防夹角不熔—烧透夹角。 防层间不熔—注意枪角度。
焊接参数
1 电流、电压
U2=14+0.05I2
焊接电流应根据母材厚度、接头形式以及焊丝直径等,正确选择焊接电流。短路过渡时,在保证焊透的前提下,尽量选择小电流,因为当电流太大时,易造成溶池翻滚,不仅飞溅大,成型也非常差。
焊接电压必须与电流形成良好的配合。焊接电压过高或过低都会造成飞溅,焊接电压应伴随焊接电流增大而提高,应伴随焊接电流减小而降低,最佳焊接电压一般在1-2V之间,所以
焊接电压应细心调试。
电流过大:弧长短、飞溅大,有顶手感觉,余高过大,两边熔合不好。
电压过高:弧长长、飞溅稍大,电流不稳,余高过小,焊逢宽,引弧易烧导电嘴。
2 干伸长度
焊丝伸出导电咀的长度为干伸长度,一般经验公式为10倍的焊丝直径I=10d。规范大时,略大。规范小时,略小。
干伸过长:焊丝伸出长度太长时,焊丝的电阻热越大,焊丝熔化速度加快,易造成焊丝成段熔断,飞溅大,熔深浅,电弧燃烧不稳。同时气保护效果不好。
干伸过短:易烧导电嘴。同时,导电嘴发热易夹丝。飞溅物易堵塞喷嘴。熔深深。
电流 200A以下 200~350A 350~500A
干伸长度 10~15mm 15~20mm 20~25mm
3 气体流量 L=(10—12)d L/min
过大:产生紊流,造成空气侵入,产生气孔。
过小:气保护不好。
风速≤2m/s 时不受影响。
风速≥2m/s 时应采取措施。
①加大气体流量。 ② 采取挡风措施。
注意:当发生漏气时,会使焊缝出现气孔,必须处理漏气点,不能用加大流量的方法补充。
4 电弧力
当不同板厚、不同位置、不同规范,不同焊丝,选择不同的电弧力。
过大:电弧硬、飞溅大。
过小:电弧软、飞溅小。
5 压紧力
过紧:焊丝变形,送丝不稳。
过松:焊丝打滑,送丝慢。
6 电源极性
直流反极性:熔深大,飞溅小,焊缝成型好电弧稳定,且焊缝含氢量低。 直流正极性:在相同条件下,焊丝熔化速度快。是反极性的1.6倍,熔深浅,余高大,飞溅很大。在堆焊、铸铁补焊、高速焊时采用。
7 焊接速度
焊接速度对焊缝内部与外观的质量都有重要影响,当电流电压一定时:
焊速过快:熔深、熔宽、余高减小,成凸型或驼峰焊道,焊趾部咬肉。焊速过快时,会使气体保护作用受到破坏,易产生气孔。同时焊逢的冷却速度也会相应加快,因而降低了焊逢金属的塑性和韧性。并会使焊逢中间出现一条棱,造成成型不良。
焊速过慢:熔池变大,焊道变宽,焊趾部满溢。焊速慢易排出熔池中的气体。因过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿。
选择焊接参数应按以下条件:焊缝外型美观,没有烧穿、咬边、气孔、裂纹等缺陷。熔深控制在合适的范围内。焊接过程稳定,飞溅小。焊接时听到沙沙的声音。同时应具备最高的生产率。
CO2焊的焊接规范主要包括:焊接电流、电弧电压、焊接速度和气体流量。这些参数对焊丝的加热和熔化及焊缝成型都有很大影响。
~CO2气保焊操作
1 起弧
(1)保持干伸长不变。
(2)倒退引弧法,在焊道前端10—20mm处引弧。
(3)接头处磨薄,防止接头未熔和。
2 收弧
(1)保持干伸长不变。
(2)在熔池边缘处收弧。
起弧与收弧工艺,虽然说CO2的起弧与收弧工艺简单,但若达到一定的质量要求,掌握规范的操作工艺是很必要的。
起弧工艺:起弧之前在焊丝端头与母材之间保持一定距离的情况下,按下焊枪开关。在起弧时,保持干伸长度稳定。起弧处由于工件温度较低,又无法象手工焊那样拉长电弧预热,所以应采用倒退引弧法,使焊道充分熔和。
收弧工艺:CO2焊收弧时,应保持干伸长度不变,并把燃烧点拉到熔池边缘处停弧,焊机自完成回烧、消球、延时气保护的收弧过程。
3 操作方法
(1)左焊法(右→左):余高小,宽度大,飞溅小,便于观察焊缝,焊接过程稳定,气保效果好(有色金属必须用左焊法),但溶深较浅。
(2)右焊法(左→右):余高大,宽度小,飞溅大,便于观察熔池,熔深深。
(3)运枪方法:锯齿形摆抢。
(4)平角焊不摆或小幅摆动。
(5)立角向上焊,采用三角形运枪。
(6)焊枪过渡:熔池两边停留,在熔池前1/3处过渡。
(7)枪角度:垂直于焊道,沿运枪方向成80—90°角。
(8)试板:间隙2.0—2.5mm,起弧点略小于收弧点。无钝边,反变形1°。
(9)予防缺陷:
防夹角不熔—烧透夹角。 防层间不熔—注意枪角度。
焊接参数
1 电流、电压
U2=14+0.05I2
焊接电流应根据母材厚度、接头形式以及焊丝直径等,正确选择焊接电流。短路过渡时,在保证焊透的前提下,尽量选择小电流,因为当电流太大时,易造成溶池翻滚,不仅飞溅大,成型也非常差。
焊接电压必须与电流形成良好的配合。焊接电压过高或过低都会造成飞溅,焊接电压应伴随焊接电流增大而提高,应伴随焊接电流减小而降低,最佳焊接电压一般在1-2V之间,所以
焊接电压应细心调试。
电流过大:弧长短、飞溅大,有顶手感觉,余高过大,两边熔合不好。
电压过高:弧长长、飞溅稍大,电流不稳,余高过小,焊逢宽,引弧易烧导电嘴。
2 干伸长度
焊丝伸出导电咀的长度为干伸长度,一般经验公式为10倍的焊丝直径I=10d。规范大时,略大。规范小时,略小。
干伸过长:焊丝伸出长度太长时,焊丝的电阻热越大,焊丝熔化速度加快,易造成焊丝成段熔断,飞溅大,熔深浅,电弧燃烧不稳。同时气保护效果不好。
干伸过短:易烧导电嘴。同时,导电嘴发热易夹丝。飞溅物易堵塞喷嘴。熔深深。
电流 200A以下 200~350A 350~500A
干伸长度 10~15mm 15~20mm 20~25mm
3 气体流量 L=(10—12)d L/min
过大:产生紊流,造成空气侵入,产生气孔。
过小:气保护不好。
风速≤2m/s 时不受影响。
风速≥2m/s 时应采取措施。
①加大气体流量。 ② 采取挡风措施。
注意:当发生漏气时,会使焊缝出现气孔,必须处理漏气点,不能用加大流量的方法补充。
4 电弧力
当不同板厚、不同位置、不同规范,不同焊丝,选择不同的电弧力。
过大:电弧硬、飞溅大。
过小:电弧软、飞溅小。
5 压紧力
过紧:焊丝变形,送丝不稳。
过松:焊丝打滑,送丝慢。
6 电源极性
直流反极性:熔深大,飞溅小,焊缝成型好电弧稳定,且焊缝含氢量低。 直流正极性:在相同条件下,焊丝熔化速度快。是反极性的1.6倍,熔深浅,余高大,飞溅很大。在堆焊、铸铁补焊、高速焊时采用。
7 焊接速度
焊接速度对焊缝内部与外观的质量都有重要影响,当电流电压一定时:
焊速过快:熔深、熔宽、余高减小,成凸型或驼峰焊道,焊趾部咬肉。焊速过快时,会使气体保护作用受到破坏,易产生气孔。同时焊逢的冷却速度也会相应加快,因而降低了焊逢金属的塑性和韧性。并会使焊逢中间出现一条棱,造成成型不良。
焊速过慢:熔池变大,焊道变宽,焊趾部满溢。焊速慢易排出熔池中的气体。因过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿。
选择焊接参数应按以下条件:焊缝外型美观,没有烧穿、咬边、气孔、裂纹等缺陷。熔深控制在合适的范围内。焊接过程稳定,飞溅小。焊接时听到沙沙的声音。同时应具备最高的生产率。
CO2焊的焊接规范主要包括:焊接电流、电弧电压、焊接速度和气体流量。这些参数对焊丝的加热和熔化及焊缝成型都有很大影响。
一、镍基耐蚀合金的焊接
镍及镍基合金具有特殊的物理、力学及耐腐蚀性能,镍基耐蚀合金在200℃~1090℃范围内能耐各种腐蚀介质的侵蚀,同时具有良好的高温和低温力学性能。在一些苛刻腐蚀条件下是一般不锈钢无法取代的优良材料。纯镍一般在工业中应用较少,但在镍中添加入铬、铜、铁、钼、铝、钛、铌、钨等元素后,通过固溶强化,不但改善其力学性能,而且可适应于各种腐蚀介质下侵蚀,使其具有优良的耐腐蚀性。
1、镍基耐蚀合金的焊接特点
①易产生焊接热裂纹
由于镍基合金为单相奥氏体组织,所以与不锈钢相比,具有高的焊接热裂纹敏感性,特别是焊缝易产生多边化晶间裂纹。这种裂纹一般为微裂纹,焊后对焊缝进行着色检查时,短时间都发现不了,但经过一段时间后,才显露出来。这说明裂纹非常微细,但有时也能发展为较宽的宏观裂纹。如果在单相奥氏体焊缝中加人固溶强化的钼、钨、锰、铬、铌等元素,就可有效地抑制镍基合金焊缝多边化结晶的发展,从而显著提高抗热裂纹能力。限制线能量,避免采用大线能量焊接也有利于防止热裂纹的产生。此时注意,如果线能量过小,会加速焊缝的凝固结晶速度,更易形成多边化晶界,在一定应力下有助于多边化裂纹的产生。
②液态金属流动性差,焊缝熔深浅
这是镍基合金的固有特性。靠加大焊接电流不是解决此问题的办法,因为电流增加会引起裂纹和气孔,降低接头的耐蚀性能,所以为了获得良好的焊缝成形,应采用小摆动工艺,另外要加大坡口角度,减小坡口钝边。
2、镍基耐蚀合金的焊接要点
镍基合金一般可采用与奥氏体不锈钢相同的焊接方法进行焊接。这里就最常用的钨极气体保护焊和焊条电弧焊进行论述。无论是何种焊接方法,焊前一定要彻底清理焊接区表面,镍基合金对污染物的危害极为敏感,母材应尽可能在固溶状态下焊接。
①钨极气体保护焊是应用最广泛的,几乎适合于任何一种可熔焊的镍基合金,特别适合于薄件和小截面构件。保护气体最常用的是氩气,它成本低,密度大,保护效果好。氩气中加5%氢气,有还原作用,一般只用于第一层焊道和单道焊,多层焊的其余焊道可能要产生气孔。氦气保护焊应用较少,但有如下特点,氦气导热大,向熔池线能量比较大,能提高焊接速度,减少了气孔的可能性,但氦弧焊,电流小于60A时,电弧不稳定。
钨极气体保护焊焊一般使用直流正接,采用高频引弧以及电流衰减的收弧技术。在保证焊透的条件下,应采用较小的焊接线能量,多层焊时应控制层间温度,焊接析出强化合金及热裂纹敏感性大的合金时,更要注意控制层间温度。弧长尽量短,薄件焊接时焊枪可不作摆动,但厚板多层焊时,为使熔敷金属与母材及前道焊缝充分熔合,焊枪仍可适当的摆动。为保证单面焊完全焊透需要用带凹形槽的铜衬垫,通以保护气体进行反面保护。为加强焊接区的保护效果,也可在焊嘴后侧加一辅助输入保护气体的拖罩。
②使用焊条电弧焊时焊接镍基合金时,由于焊条含合金元素多,且要求防止热裂纹,一般镍基合金焊条的药皮类型为碱性药皮,采用直流反接。为了防止合金元素的烧损和控制线能量,焊接时要求尽可能采用小规范,与同规格的不锈钢焊条相比,电流可降低20%~30%。由于液态金属的流动性差,为防止未熔合和气孔等缺陷,一般要求在焊接过程中适当摆动,但不能过大。在焊缝接口再引弧时,应采用反向引弧技术,以利调整接口处焊缝平滑并且能有利于抑制气孔的发生。采用逆向收弧,把弧坑填满,防止弧坑裂纹,必要时要对弧坑进行打磨。
二、钛及钛合金的焊接
钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性能,在氧化性、中性及有氯离子介质中,其耐腐蚀性优于不锈钢,有时甚至为普通奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的10倍。工业纯钛塑性好,但强度较低,具有良好的低温性能,其线膨胀系数和热导率都不大,这都不会给焊接带来困难。钛合金的比强度大,又具有良好的韧性和焊接性,在航天工业中应用最为广泛。钛及钛合金在我国现行标准中按其退火态的组织分为α钛合金、β钛合金和α+β钛合金三类,分别用TA、TB和TC表示。在石化行业中的压力容器设备中,牌号为TA2这种工业纯钛使用为居多。
1、钛及钛合金的焊接特点
①杂质元素的沾污引起脆化
钛是一种活性元素,特别是在焊接高温下非常容易吸收氮、氢、氧,从而使焊缝的硬度、强度增加,塑性、韧性降低,引起脆化。碳也会与钛形成硬而脆的TiC,易引起裂纹。因此,钛及钛合金焊接时必须进行有效的保护,防止空气或其他因素的污染。因此钛及钛合金焊接不能采用气焊或焊条电弧焊方法进行,否则接头满足不了焊接质量要求,一般只能采用氩气保护或在真空下焊接。
②焊接相变引起的接头塑性下降
常用的工业纯钛为α合金,焊接时由于钛导热差、比热小、高温停留时间长、冷却速度慢,易形成粗大结晶;若采用加速冷却,又易产生针状α组织,也会使塑性下降。
③产生焊接裂纹
钛合金焊接时产生的焊接热裂纹的几率极小,只有当焊丝或母材质量不问题时才可能产生热裂纹。由氢引起的冷裂纹是钛合金焊接时应注意防止的,焊接时熔池和低温区母材中的氢向热影响区扩散,引起热影响区含氢量增加,造成热影响区出现延迟裂纹。
④气孔
钛及钛合金焊接时气孔是最常见的焊接缺陷。焊丝或母材表面清理不干净或氩气不纯都会造成气孔产生,因此保护气-氩气纯度要求在99.99%以上,焊丝及工件表面要酸洗、净水冲洗后烘干。
2、钛及钛合金的钨极氩弧焊
钛及钛合金焊接时采用最多的就是钨极氩弧焊,对于较厚的工件也可采用熔化极氩弧焊,对于技术要求严格的航天工业中一些重要设备经常也采用真空电子束焊接。
①焊丝的选用。焊丝的选用应使在正常焊接工艺下的焊缝在焊后状态的抗拉强度不低于母材退火状态的标准抗拉强度下限值,焊缝焊后状态的塑性和耐蚀性能不低于退火状态下的母材或与母材相当,焊接性能良好,能满足钛容器制造和使用的要求。
焊丝中的氮、氧、碳、氢、铁等杂质元素的标准含量上限值应大大低于母材中杂质元素的标准含量上限值。不允许从所焊母材上裁条充当焊丝,应采用JB/T4745-2002《钛制焊接容器》中附录D中的焊丝用作钛容器用焊丝。杂质元素含量不高于JB/T4745-2002中附录D的其他标准的焊丝也可使用。
一般情况下可按表根据所焊母材牌号来选择相应的焊丝牌号,并通过JB/T4745-2002中附录B的焊接工艺评定验证。
不同牌号的钛材相焊时,一般按耐蚀性能较好和强度级别较低的母材去选择焊丝材料。
②保护气体的选用。焊接用氩气纯度不应低于99.99%,露点不应高于-50℃,且符合GB4842-1984的规定。当瓶装氩气的压力低于0.5MPa时不宜使用。
③钨极。钨极氩弧焊时推荐采用铈钨电极。电极直径应根据焊接电流大小选择,电极端部应为圆锥形。
钛及钛合金氩弧焊时,最关键的是要将焊接高温区与空气隔离开,为了有效地进行保护,焊炬喷嘴、拖罩和背面保护装置通以适量流量的氩气是极其重要的。焊缝及近缝区颜色是衡量保护效果的标志,银白色、浅黄色表示保护效果好,深黄色为轻微氧化,一般情况下还是允许的,金紫色表示中度氧化,深蓝色表示严重氧化,至于灰白色是不允许的,表示焊缝已经变质,必须报废重焊。
三、铝及铝合金的焊接
压力容器中常用纯铝、铝-锰合金和铝-镁合金。铝锰合金仅可变形强化,其强度比纯铝略高,成形工艺及耐蚀性、焊接性好。铝镁合金仅可变形强化,其ω(Mg)一般为0.5%~7.0%,与其他铝合金相比,铝镁合金具有中等强度,其延性、焊接性能、耐蚀性良好。
铝在空气和氧化性水溶液介质中,表面产生致密的氧化铝钝化膜,因而在氧化性介质中具有良好的耐蚀性。铝在低温下与铁素体钢不同,不存在脆性转变,铝容器的设计温度可达-269℃。
1、铝及铝合金焊接特点
铝极易氧化,在常温空气中即生成致密的A12O3薄膜,焊接时造成夹渣,氧化铝膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。焊接时,对熔化金属和高温金属应进行有效的保护。
铝的线膨胀系数约为钢的2倍,铝凝固时的体积收缩率也比钢大得多,铝焊接时熔池容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。
铝及铝合金液体熔池易吸收氢等气体,当焊后冷却凝固过程中来不及析出,在焊缝中形成气孔。
当母材为变形强化或固溶时效强化时,焊接热影响区强度将下降。
2、焊接方法
铝及铝合金适用的方法很多,压力容器上施焊时,经常采用钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊,这两种焊接方法热量比较集中,电弧燃烧稳定,由于采用隋性气体,保护良好,容易控制杂质和水分来源,减少热裂纹和气孔的发生,焊缝质量优良,钨极氩弧焊一般用于薄板,熔化极气体保护焊用于厚板。
3、焊丝材料
选用的焊丝应使焊缝金属的抗拉强度不低于母材(非热处理强化铝为退火状态,热处理强化铝为指定值)的标准抗拉强度下限值或指定值,并使焊缝金属的塑性和耐蚀性不低于或接近于母材,或满足图样要求。
为保证焊缝的耐蚀性,在焊接纯铝时宜用纯度与母材相近或纯度比母材稍高的焊丝。在焊接铝镁合金或铝锰合金等耐蚀铝合金时,宜采用含镁量或含锰量与母材相近或比母材稍高的焊丝。
焊丝可从GB/T10858-1989《铝及铝合金焊丝》中选取,也可从化学成分与变形铝及铝合金相同(符合GB/T3190-1996《变形铝及铝合金化学成分》)的丝材中选取,如按(GB/T3197-2001《焊条用铝合金线》。
常用的保护气体有氩气和氮气,其气体纯度应大于99.9%。
由于铈钨极化学稳定性好,阴极斑点小,压降低,烧损少,易于引弧,电弧稳定性好。宜选用铈钨极。
三、铜及铜合金的焊接
常用的铜及铜合金有四种:纯铜,黄铜,青铜和白铜。在压力容器中纯铜与黄铜使用较多。
纯铜是ω(Cu)不低于99.5%的工业纯铜,具有良好的导电性、导热性,良好的常温和低温塑性,以及对海水等的耐腐蚀性,纯铜中的杂志如氧、硫、铋等都不同程度地降低纯铜的优良性能,增加材料的冷脆性和接头中出现热裂纹的倾向。黄铜系铜和锌组成的二元合金,黄铜与纯铜强度、硬度和耐腐蚀能力都高,且具有一定塑性,能很好承受热加工和冷加工,ω(Zn)在1、铜及铜合金焊接特点
铜及铜合金导热率高,线胀系数和收缩率大,当焊接线能量不足时,则容易产生未熔合、未焊透,焊后变形也较严重,外观成形差。焊接时,铜能与其中杂质生成多种低熔点共晶,在焊接应力作用下产生热裂纹,杂质中以氧的危害性最大。
熔焊铜及铜合金时,由于溶解的氢和氧化还原反应引起气孔,几乎分布在焊缝的各个部位。同时,由于晶粒严重长大,杂质和合金元素的掺人,有用合金元素的氧化、蒸发,使焊接接头性能发生很大的变化。
2、焊接方法
焊接铜及铜合金需要大功率、高能束的熔焊热源,热效率越高,能量越集中愈有利,不同厚度的材料对于不同焊接方法有其适应性,薄板焊接以钨极氩弧焊、焊条电弧焊和气焊为好,中板以熔化极气体保护焊和电子束焊较合适,厚板则建议使用埋弧焊、MIG焊和电渣焊。
3、焊接材料
①焊条
焊条电弧焊用焊条分为纯铜、青铜两类,由于黄铜中的锌容易蒸发,因而极少采用焊条电弧焊。纯铜焊条型号ECu为低氢型药皮,用于焊接脱氧或无氧铜结构件,在大气及海水中具有良好的耐腐蚀性。
②埋弧焊用焊丝与焊剂
埋弧焊的特点是电热效率高,对熔池的保护效果好。大、中厚度铜焊件的焊接工艺与钢基本相同,可选用高硅高锰焊剂HJ431,但可能发生合金元素向焊缝过渡,对接头性能要求高的焊件宜选用HJ260、HJ150。焊丝则选用纯铜焊丝、青铜焊丝、焊接纯铜和黄铜。
③气体保护焊用焊丝
铜薄板和中板焊接,使用气保焊逐渐取代气焊、焊条电弧焊,电极一般采用钍钨极(EWTh-2)。焊接纯铜,一般选用含有ω(Si)0.5%,ω(P)0.15%或ω(Ti)0.3%~0.5%脱氧剂的无氧铜焊丝,如HSCu。焊接普通黄铜,采用无氧铜加脱氧剂的锡青铜焊丝,如HSCuSn。对高强度黄铜则采用青铜加脱氧剂的硅青铜焊丝或铝青铜焊丝,如:HSCuAl、HSCuSi等。
保护气体则选用氩气(Ar)或Ar+He(Ar+He混合比50/50或30/70),采用Ar+He混合气体的最大优点是可以改善焊缝金属的润湿性,提高焊接质量。由于氦气保护时输入热量比氩气保护时大,故可降低预热温度。
4、焊接工艺
①焊前要预热或在焊接过程中采取同步加热的措施。
②严格限制铜中的杂质含量,通过焊丝加人硅、锰、磷等合金元素,增加对焊缝的脱氧能力,选用能获得α+β组织的焊丝等措施防止焊接接头裂纹与减少气孔。
③控制焊后冷却速度,防止焊接变形。
我们知道,钢板在生活中使用广泛,多半是应用于建筑中。随着社会的发达与发展,人们在建筑方面也要求越来越高,运用钢板能够是房屋建筑更加牢固,在发生自然灾害的时候能够不威胁到人的生命。还有一些造船用钢。钢板的而应用范围很多,而钢材的基地也是有很多的,中国的钢材市场发展的很不错,而钢材的焊接的方法更加是多种多样,跟着小编来了解一下焊接钢板吧。
焊接钢板有哪些方法
1、手弧焊
手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属,电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧,另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面,防止熔化金属与周围气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反应或添加合金元素,改善焊缝金属能。 手弧焊设备简单、轻便,*作灵活。可以应用于维修及装配中的短缝的焊接,特别是可以用于难以达到的部位的焊接。手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。
2、钨极气体保护电弧焊
这是一种不熔化极气体保护电弧焊,是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化,只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。在国际上通称为TIG焊。 钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入,所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。这种方法几乎可以用于所有金属的连接,尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。这种焊接方法的焊缝质量高,但与其它电弧焊相比,其焊接速度较慢。
3、熔化极气体保护电弧焊
这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。 熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有:氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰*气体保护电弧焊(在国际上简称为MIG焊)以惰*气体与氧化*气体(O2,CO2)混合气为保护气体时,或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时,或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时,统称为熔化极活*气体保护电弧焊(在国际上简称为MAG焊)。 熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接,同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。熔化极活*气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属,包括碳钢、合金钢。熔化极惰*气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。
4、等离子弧焊
等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。它是利用电极和工件之间地压缩电弧(叫转发转移电弧)实现焊接的。所用的电极通常是钨极。产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中二者之混合气。同时还通过喷嘴用惰*气体保护。焊接时可以外加填充金属,也可以不加填充金属。 等离子弧焊焊接时,由于其电弧挺直、能量密度大、因而电弧穿透能力强。等离子弧焊焊接时产生的小孔效应,对于一定厚度范围内的大多数金属可以进行不开坡口对接,并能保证熔透和焊缝均匀一致。因此,等离子弧焊的生产率高、焊缝质量好。但等离子弧焊设备(包括喷嘴)比较复杂,对焊接工艺参数的控制要求较高。 钨极气体保护电弧焊可焊接的绝大多数金属,均可采用等离子弧焊接。与之相比,对于1mm以下的极薄的金属的焊接,用等离子弧焊可较易进行。
5、管状焊丝电弧焊
管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的,可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。所使用的焊丝是管状焊丝,管内装有各种组分的焊剂。焊接时,外加保护气体,主要是CO2。焊剂受热分解或熔化,起着造渣保护溶池、渗合金及稳弧等作用。管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体保护电弧焊的优点外,由于管内焊剂的作用,使之在冶金上更具优点。管状焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属各种接头的焊接。管状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛应用。“管状焊丝”即现在所说的“药芯焊丝”
6、电阻焊
这是以电阻热为能源的一类焊接方法,包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。由于电渣焊更具有独特的特点,故放在后面介绍。这里主要介绍几种固体电阻热为能源的电阻焊,主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。通常使用较大的电流。为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属,焊接过程中始终要施加压力。进行这一类电阻焊时,被焊工件的表面善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的。因此,焊前必须将电极与工件以及工件与工件间的接触表面进行清理。点焊、缝焊和凸焊的牾在于焊接电流(单相)大(几千至几万安培),通电时间短(几周波至几秒),设备昂贵、复杂,生产率高,因此适于大批量生产。主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件。各类钢材、铝、镁等有色金属及其合金、不锈钢等均可焊接。
7、电子束焊
电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。电子束焊接时,由电子枪产生电子束并加速。常用的电子束焊有:高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊。前两种方法都是在真空室内进行。焊接准备时间(主要是抽真空时间)较长,工件尺寸受真空室大小限制。电子束焊与电弧焊相比,主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高。它既可以用在很薄材料的精密焊接,又可以用在很厚的(最厚达300mm)构件焊接。所有用其它焊接方法能进行熔化焊的金属及合金都可以用电子束焊接。主要用于要求高质量的产品的焊接。还能解决异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接。但不适于大批量产品。
8、激光焊
激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊优点是不需要在真空中进行,缺点则是穿透力不如电子束焊强。激光焊时能进行精确的能量控制,因而可以实现精密微型器件的焊接。它能应用于很多金属,特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。
9、钎焊
钎焊的能源可以是化学反应热,也可以是间接热能。它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料,经过加热使钎料熔化,毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内,润湿被焊金属表面,使液相与固相之间互扩散而形成钎焊接头。因此,钎焊是一种固相兼液相的焊接方法。钎焊加热温度较低,母材不熔化,而且也不需施加压力。但焊前必须采取一定的措施清除被焊工件表面的油污、灰尘、氧化膜等。这是使工件润湿*好、确保接头质量的重要保证。钎料的液相线湿度高于450℃而低于母材金属的熔点时,称为硬钎焊低于450℃时,称为软钎焊。根据热源或加热方法不同钎焊可分为:火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。钎焊时由于加热温度比较低,故对工件材料的*能影响较小,焊件的应力变形也较小。但钎焊接头的强度一般比较低,耐热能力较差。钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料,还可以连接异种金属、金属与非金属。适于焊接受载不大或常温下工作的接头,对于精密的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用。
10、电渣焊
电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法。焊接过程是在立焊位置、在由两工件端面与两侧水冷铜滑块形成的装配间隙内进行。焊接时利用电流通过熔渣产生的电阻热将工件端部熔化。根据焊接时所用的电极形状,电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊。电渣焊的优点是:可焊的工件厚度大(从30mm到大于1000mm),生产率高。主要用于在断面对接接头及丁字接头的焊接。电渣焊可用于各种钢结构的焊接,也可用于铸件的组焊。电渣焊接头由于加热及冷却均较慢,热影响区宽、显微组织粗大、韧、因此焊接以后一般须进行正火处理。
11、高频焊
高频焊是以固体电阻热为能源。焊接时利用高频电流在工件内产生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或接近的塑*状态,随即施加(或不施加)顶锻力而实现金属的结合。因此它是一种固相电阻焊方法。高频焊根据高频电流在工件中产生热的方式可分为接触高频焊和感应高频焊。接触高频焊时,高频电流通过与工件机械接触而传入工件。感应高频焊时,高频电流通过工件外部感应圈的耦合作用而在工件内产生感应电流。高频焊是专业化较强的焊接方法,要根据产品配备专用设备。生产率高,焊接速度可达30m/min。主要用于制造管子时纵缝或螺旋缝的焊接。
12、气焊
气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法。应用最多的是以乙炔气作燃料的氧-乙炔火焰。由于设备简单使*作方便,但气焊加热速度及生产率较低,热影响区较大,且容易引起较大的变形。气焊可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接。一般适用于维修及单件。
13、气压焊
气压焊和气焊一样,气压焊也是以气体火焰为热源。焊接时将两对接的工件的端部加热到一定温度,后再施加足够的压力以获得牢固的接头。是一种固相焊接。气压焊时不加填充金属,常用于铁轨焊接和钢筋焊接。
14、爆炸焊
爆炸焊也是以化学反应热为能源的另一种固相焊接方法。但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的。在爆炸波作用下,两件金属在不到一秒的时间内即可被加速撞击形成金属的结合。在各种焊接方法中,爆炸焊可以焊接的异种金属的组合的范围最广。可以用爆炸焊将冶金上不相容的两种金属焊成为各种过渡接头。爆炸焊多用于表面积相当大的平板包覆,是制造复合板的高效方法。
15、摩擦焊
摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接。它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的。摩擦焊的热量集中在接合面处,因此热影响区窄。两表面间须施加压力,多数情况是在加热终止时增大压力,使热态金属受顶锻而结合,一般结合面并不熔化。摩擦焊生产率较高,原理上几乎所有能进行热锻的金属都能摩擦焊接。摩擦焊还可以用于异种金属的焊接。要适用于横断面为圆形的最大直径为100mm的工件。
16、超声波焊
超声波焊也是一种以机械能为能源的固相焊接方法。进行超声波焊时,焊接工件在较低的静压力下,由声极发出的高频振动能使接合面产生强裂摩擦并加热到焊接温度而形成结合。超声波焊可以用于大多数金属材料之间的焊接,能实现金属、异种金属及金属与非金属间的焊接。可适用于金属丝、箔或2~3mm以下的薄板金属接头的重复生产。
17、扩散焊
扩散焊一般是以间接热能为能源的固相焊接方法。通常是在真空或保护气氛下进行。焊接时使两被焊工件的表面在高温和较大压力下接触并保温一定时间,以达到原子间距离,经过原子朴素相互扩散而结合。焊前不仅需要清洗工件表面的氧化物等杂质,而且表面粗糙度要低于一定值才能保证焊接质量。扩散焊对被焊材料的*能几乎不产生有害作用。它可以焊接很多同种和异种金属以及一些非金属材料,如陶瓷等。扩散焊可以焊接复杂的结构及厚度相差很大的工件。
这些每一种方法的工艺都不一样,而且极其复杂,对于焊接工人的技术要求也是非常高的。并且每一种焊接方法焊接出来的钢材,所适用的地方一定也是不一样的,它的结构。厚度、坚韧度、抗压度都有很大的不同,我们在对钢材有需求时,最好是清楚的了解到它的用途,才能根据这个区进行焊接。
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钨极氩弧焊法主要用于铝合金,是一种较好的焊接方法,不过钨极氩弧焊设备较复杂,不合适在露天条件下操作。
2、电阻点焊、缝焊
这种焊接方法可以用来焊接厚度在5mm以下的铝合金薄板。但是在焊接时用的设备比较复杂,焊接电流大、生产率较高,特别适用于大批量生产的零、部件。
3、脉冲氩弧焊
脉冲氩弧焊可以很好的改善在焊接过程中的稳定性可以调节参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小,特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接 。
4、搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊首先并主要在铝合金、镁合金等轻金属结构领域得到越来越广泛的应用,此方法的最大特点就是焊接温度低于材料熔点,可避免由熔焊所带来的裂纹、气孔等缺陷。
铝及铝合金在现代工程技术所用的各种材料中占有举足轻重的地位,它在世界年产量仅次于钢铁而居第二位,在有色金属中则居第一位。如果说铝合金最初是在航空工业中崭露头角的话,那么近几十年来,除航空工业外,在航天、汽车、船舶、桥梁、机械制造、电工、化学工业及低温装置中已大量应用铝及铝合金,以制造各种部件、油箱、耐蚀容器及导线等。目前铝合金焊接结构中应用最广的是防锈铝合金,即铝镁合金和铝锰合金。
焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成,如图3-5所示。在焊条前端药皮有45。左右的倒角,这是为了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯,约占焊条总长1/16,便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径仲实际上是指焊芯直径)通常为2、2. 5、3. 2或3、4、5或6mm等几种规格,常用的是小3