文档介绍：6焊接与热切割
教学基本要求:
①了解手工电弧焊焊缝的形成过程。
②了解手工电弧焊对电源设备的要求,以及交、直流焊机的优、缺点与应用。
③掌握焊条组成及各部分的作用;了解焊条的分类方法和应用。
④了解常见焊接接头型式和坡口型式,了解焊缝空间位置的特点。
⑤熟悉手工电弧焊焊接规范的选择和操作要领及其对焊接质量的影响。
⑥了解气焊火焰的特点与应用,熟悉气焊的基本操作方法。
⑦了解氧气切割原理及切割过程、氧气切割对材料的要求。
⑧了解埋弧自动焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、电阻焊、电渣焊、钎焊、真空电子束焊、激光焊接与切割以及等离子弧焊接与切割的基本原理与应用。
①能正确操作交流弧焊机或直流弧焊机,能进行焊接电流的调节,能正确操作引弧。
②掌握电弧焊对接平焊的操作要领,焊出较整齐的焊缝。
③能分辨焊缝表面的可见缺欠。
④掌握气焊的点火、灭火过程及火焰种类的调节。
⑤掌握气焊平焊操作要领并能焊出较整齐的焊缝;基本掌握气割的操作要领。
配合实****教学进度,进行练****板、对接板的手工电弧焊和氧乙炔焊的操作。
概述
焊接是通过加热或加压,或者两者并用,并且用或不用填充材料,使焊件达到原子结合的一种加工方法。
焊接是现代工业生产中最重要的加工工艺之一,广泛用于制造和修理各种结构和设备。焊接作为一种降低成本、提高生产效率的有效手段,不仅可以得到优质、可靠的工件,而且可以创造出原则上完全新颖的产品。焊接的加工对象,不仅有各种各样的金属,而且还可以是塑料、碳纤维、工程陶瓷、半导体等非金属。与铆接(图6-1)相比,焊接(图6-2)具有节省金属材料、接头密封性好、生产效率高、应用广泛等一系列优点。在许多工业部门中应用的金属结构,如建筑钢结构、船体、机动车辆、管道、压力容器等,几乎全部采用了焊接结构。在机器制造工业中,过去不少用整体铸造或锻造生产的大型毛坯,也采用了焊接结构。焊接还常用于铸锻件缺陷和受损坏零件的修复。
图6-1 铆接接头图6-2 焊接接头
焊接的方法种类很多,按焊接过程的工艺特点和母材金属所处的表面状态,通常把焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。
熔化焊是指焊接过程中将焊件接头加热到熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔化焊时利用电能或化学能使焊接接头局部熔化成熔融状态,然后冷却结晶,连接成一体,如电弧焊、气焊等。
压力焊是指焊接过程中对焊件施加压力(可同时加热或不加热),以完成焊接的方法。压力焊时加压使焊件接头产生塑性变形,连接成一体,如电阻焊。
钎焊是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将母材和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度,利用钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的方法,如铜钎焊、锡钎焊等。
焊接存在的问题是:焊接接头的组织和性能与母材相比会发生变化;焊接后会产生残余应力与变形;容易产生焊接裂纹等缺陷。这些问题的存在会影响焊接结构的质量。
切割是使固态金属分离的方法,热切割是指切割过程中伴随有热现象,常见的热切割有气割、等离子弧切割和激光切割等。
手工电弧焊
利用电弧作为焊接热源的熔化焊方法,称为电弧焊。用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法,称为手工电弧焊,如图6-3所示。
手工电弧焊所需设备简单,操作方便、灵活,适应性强,适用于厚度2mm以上的各种金属材料和形状结构的焊接,特别适用于结构复杂、焊缝短小、弯曲或各种空间位置焊缝的焊接。
手工电弧焊的主要缺点是生产效率较低,焊接质量不够稳定,对操作人员的技术水平要求较高。目前是工业生产中应用最广的一种焊接方法。
图6-3 手工电弧焊
1-母材 2-焊缝 3-焊渣 4-电弧
5-焊条 6-焊钳 7-焊机 8-熔池
焊接电弧与焊接过程
焊接电弧
焊接电弧是在两电极间或电极与焊件间气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。电弧放电时,能产生
6000℃以上的高温和耀眼的弧光。电弧焊就是利用电弧产生的高温作为焊接热源,使焊条和焊件发生局部熔化而实现焊接。
用直流弧焊机焊接时,焊接电弧由阴极区、弧柱区和阳极区所组成,如图6-4所示。当两极的材料均为低碳钢时,弧柱区的温度可达5000K以上,阴极区的温度约为2400K,阳极区的温度约为2600K,阳极区的温度高于阴极区。焊接厚工件时,为保证工件烧透,将工件接焊机正极,焊条接焊机负极,称为正接法;焊接薄工件时,为防止烧穿工件,将工件
接焊机负极,焊条接焊机正极,称为反接法。图6-4 直流电弧构造
直流焊机的接线法见图6-5。 1-直流电源 2-焊条 3-阴极区
用交流弧焊机焊接时,由于电流的极性是 4-弧柱区 5-阳极区 6-焊件
交变的,两极的温度基本相同,故不