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手工电弧焊接工艺实训.ppt
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1、手工手工电弧弧焊接工接工艺实训 目目 录录 4 4.1 1 手工电弧焊接工艺手工电弧焊接工艺 4 4.2 2 电焊条的作用电焊条的作用 4 4.3 3 焊接的空间位置和焊接接头焊接的空间位置和焊接接头 4 4.4 4 手工电弧焊接工艺规范手工电弧焊接工艺规范 4.5 4.5 复习焊接电弧形成原理复习焊接电弧形成原理焊条电弧焊操作实训焊条电弧焊操作实训手工电弧焊焊条电弧焊操作实训 1.手工电弧焊概念及应用 手工电弧焊简称手弧焊,是利用电弧产生热量来熔化被焊金属的一种手工操作的焊接方法,其采用手工操作进行引弧到形成焊接的过程,是焊接最基本的操作工艺。4.2 手工电弧焊接工艺手工电弧焊接工艺 (1)
2、焊接工艺参数)焊接工艺参数1)焊条直径焊条直径 手弧焊焊接工艺参数的选择,一般先根据焊件的厚度选择焊条直径。焊条直径的选择还与焊接层数、接头形式、焊接位置等有关,立焊、横焊、开坡口多层焊的第一层施焊时应选用直径小一点的焊条。2)焊接电流焊接电流 焊接电流与焊条直径有关。I =(30 60)d3)焊接速度焊接速度 焊接速度指焊条沿焊缝方向向前移动的速度。一般当焊道的熔宽为焊条直径的2倍时,焊速较适当。4)电弧长度电弧长度 电弧长度指焊条末端与起弧处工作表面间的距离。保持电弧长度约等于焊条直径。5)焊接层数焊接层数 当工件厚度较大时,需要采用多层焊接,以保证焊缝的力学性能。一般每层厚度为焊条直径的
3、0.8 1.2倍时,比较合适,生产率高且易控制。3.平板焊接操作要点(下表)平板焊接操作要点(下表)5.焊接工艺参数对焊缝成形的影响焊接工艺参数对焊缝成形的影响 焊接工艺参数的选择是否合适,直接影响焊缝焊接工艺参数的选择是否合适,直接影响焊缝的质量,右图表示焊接电流和焊接速度对焊缝形状的质量,右图表示焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响。的影响。(1)焊接电流和焊接速度合适,焊缝的形状规则,)焊接电流和焊接速度合适,焊缝的形状规则,焊波均匀并成椭圆形,焊缝各部分的尺寸符合要求焊波均匀并成椭圆形,焊缝各部分的尺寸符合要求(图(图a)。)。(2)焊接电流太小,电弧不易引燃,燃烧也不)焊接电流太小,电
4、弧不易引燃,燃烧也不稳定,弧声变弱,焊波呈圆形,而且堆高增大,熔稳定,弧声变弱,焊波呈圆形,而且堆高增大,熔宽和熔深都减小(图宽和熔深都减小(图b)。)。(3)焊接电流太大,弧声强,飞溅增多,药皮)焊接电流太大,弧声强,飞溅增多,药皮往往变得红热,焊波变尖,熔宽和熔深都增加。焊往往变得红热,焊波变尖,熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时,有烧穿的可能(图薄板工件时,有烧穿的可能(图c)。)。(4)焊接速度太慢,焊波变圆,而且堆高、熔)焊接速度太慢,焊波变圆,而且堆高、熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时有可能烧穿(图宽和熔深都增加。焊薄板工件时有可能烧穿(图d)。)。(5)焊接速度太快,焊波变尖,焊缝形状
5、不规则焊接速度太快,焊波变尖,焊缝形状不规则而且堆高、熔宽和熔深都减小(图而且堆高、熔宽和熔深都减小(图e)。)。焊接电流和焊接焊接电流和焊接速度对焊缝形状速度对焊缝形状的影响的影响 1.基本操作基本操作(1)引弧)引弧 引弧就是使焊条与焊件间引燃并保持稳定的电引弧就是使焊条与焊件间引燃并保持稳定的电弧。引弧方法有两种,即敲击法和摩擦法。弧。引弧方法有两种,即敲击法和摩擦法。这两种方法都是使焊条末端与工件表面接触形这两种方法都是使焊条末端与工件表面接触形成短路,然后迅速将焊条向上提起一段距离(成短路,然后迅速将焊条向上提起一段距离(2 4mm),即可引燃并保持稳定的电弧。),即可引燃并保持稳定
6、的电弧。注意注意:焊条不能提的太高,否则电弧易熄灭。:焊条不能提的太高,否则电弧易熄灭。焊条末端与工件接触时间不能太长,以免焊条粘连焊条末端与工件接触时间不能太长,以免焊条粘连在焊件上。当发生粘连时,应迅速左右摆动焊条,在焊件上。当发生粘连时,应迅速左右摆动焊条,以使焊条脱离工作。以使焊条脱离工作。三三 手工电弧焊训练手工电弧焊训练(2)减少和消除焊接应力的措施)减少和消除焊接应力的措施 1 1)设计措施)设计措施:尽量减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密尽量减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密 集和交叉。(采用型材、冲压件等)集和交叉。(采用型材、冲压件等)采用刚度较小的接头。采用刚度较小的接头。(
7、易变形而减小应力)(易变形而减小应力)2 2)工艺措施)工艺措施:采用合理的焊接顺序,采用合理的焊接顺序,使焊缝收缩较为自由。使焊缝收缩较为自由。如下图所示拼板件焊接。如下图所示拼板件焊接。拼板焊缝的焊接顺序拼板焊缝的焊接顺序1、2、4、6短焊缝,短焊缝,3、5 直通的长焊缝直通的长焊缝5.焊接工艺参数对焊缝成形的影响焊接工艺参数对焊缝成形的影响 焊接工艺参数的选择是否合适,直接影响焊缝焊接工艺参数的选择是否合适,直接影响焊缝的质量,右图表示焊接电流和焊接速度对焊缝形状的质量,右图表示焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响。的影响。(1)焊接电流和焊接速度合适,焊缝的形状规则,)焊接电流和焊接速度
8、合适,焊缝的形状规则,焊波均匀并成椭圆形,焊缝各部分的尺寸符合要求焊波均匀并成椭圆形,焊缝各部分的尺寸符合要求(图(图a)。)。(2)焊接电流太小,电弧不易引燃,燃烧也不)焊接电流太小,电弧不易引燃,燃烧也不稳定,弧声变弱,焊波呈圆形,而且堆高增大,熔稳定,弧声变弱,焊波呈圆形,而且堆高增大,熔宽和熔深都减小(图宽和熔深都减小(图b)。)。(3)焊接电流太大,弧声强,飞溅增多,药皮)焊接电流太大,弧声强,飞溅增多,药皮往往变得红热,焊波变尖,熔宽和熔深都增加。焊往往变得红热,焊波变尖,熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时,有烧穿的可能(图薄板工件时,有烧穿的可能(图c)。)。(4)焊接速度太慢,焊波
9、变圆,而且堆高、熔)焊接速度太慢,焊波变圆,而且堆高、熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时有可能烧穿(图宽和熔深都增加。焊薄板工件时有可能烧穿(图d)。)。(5)焊接速度太快,焊波变尖,焊缝形状不规则焊接速度太快,焊波变尖,焊缝形状不规则而且堆高、熔宽和熔深都减小(图而且堆高、熔宽和熔深都减小(图e)。)。焊接电流和焊接焊接电流和焊接速度对焊缝形状速度对焊缝形状的影响的影响 6.焊接缺陷与防治焊接缺陷与防治(1)焊接应力和变形的形成和危害)焊接应力和变形的形成和危害 焊接应力增加结构工作时的应力焊接应力增加结构工作时的应力,降低承载能力降低承载能力;焊接变形影响组装质量焊接变形影响组装质量,矫正变形
10、增加成本矫正变形增加成本,还要降低还要降低塑性塑性.由于焊接是局部加热由于焊接是局部加热,在加热和冷却过程中在加热和冷却过程中,有一有一定的刚性约束定的刚性约束,加热时金属受压应力加热时金属受压应力,产生塑性压缩变产生塑性压缩变形形;在冷却过程中在冷却过程中,不能完全自由收缩不能完全自由收缩,也能收缩一些也能收缩一些,因因此此,金属受拉应力并保存下来金属受拉应力并保存下来,这就是焊接残余应力这就是焊接残余应力.焊接应力过大的严重后果是焊件(工件)产生裂纹,危害极大,对焊接应力过大的严重后果是焊件(工件)产生裂纹,危害极大,对焊接应力过大的严重后果是焊件(工件)产生裂纹,危害极大,对焊接应力过大
11、的严重后果是焊件(工件)产生裂纹,危害极大,对重要工件焊后应探伤。重要工件焊后应探伤。重要工件焊后应探伤。重要工件焊后应探伤。焊接裂纹与焊接材料的成分(如硫、磷含量高)有关;和焊缝金属焊接裂纹与焊接材料的成分(如硫、磷含量高)有关;和焊缝金属焊接裂纹与焊接材料的成分(如硫、磷含量高)有关;和焊缝金属焊接裂纹与焊接材料的成分(如硫、磷含量高)有关;和焊缝金属的结晶特点(结晶区间要小)有关;的结晶特点(结晶区间要小)有关;的结晶特点(结晶区间要小)有关;的结晶特点(结晶区间要小)有关;所以焊接中应:合理选材、采取措施减少应力、选用合理的焊接工所以焊接中应:合理选材、采取措施减少应力、选用合理的焊接
12、工所以焊接中应:合理选材、采取措施减少应力、选用合理的焊接工所以焊接中应:合理选材、采取措施减少应力、选用合理的焊接工艺、焊接参数艺、焊接参数艺、焊接参数艺、焊接参数 (如:采用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理的焊接次序等)(如:采用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理的焊接次序等)(如:采用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理的焊接次序等)(如:采用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理的焊接次序等)(2)减少和消除焊接应力的措施)减少和消除焊接应力的措施 1 1)设计措施)设计措施:尽量减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密尽量减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密 集和交叉。(采用型材、冲压件等)集和交叉。(采用
13、型材、冲压件等)采用刚度较小的接头。采用刚度较小的接头。(易变形而减小应力)(易变形而减小应力)2 2)工艺措施)工艺措施:采用合理的焊接顺序,采用合理的焊接顺序,使焊缝收缩较为自由。使焊缝收缩较为自由。如下图所示拼板件焊接。如下图所示拼板件焊接。拼板焊缝的焊接顺序拼板焊缝的焊接顺序1、2、4、6短焊缝,短焊缝,3、5 直通的长焊缝直通的长焊缝(3 3)控制和矫正焊接变形的措施)控制和矫正焊接变形的措施)控制和矫正焊接变形的措施)控制和矫正焊接变形的措施降低焊接接头的刚度降低焊接接头的刚度 如采用反变形法降低刚度而减小应力。如采用反变形法降低刚度而减小应力。加热减应区:加热减应区:焊前或焊时在
14、焊件的适当部位加热,焊前或焊时在焊件的适当部位加热,使焊缝收缩时的约束减小。使焊缝收缩时的约束减小。焊缝锤击焊缝锤击焊缝锤击焊缝锤击:焊后趁热锤击焊缝使之塑性伸长,以抵消焊缝受热时产生的压缩塑性焊后趁热锤击焊缝使之塑性伸长,以抵消焊缝受热时产生的压缩塑性焊后趁热锤击焊缝使之塑性伸长,以抵消焊缝受热时产生的压缩塑性焊后趁热锤击焊缝使之塑性伸长,以抵消焊缝受热时产生的压缩塑性变形。变形。变形。变形。预热和后热:即焊接前或后对焊件全部或局部进行适当加热。预热和后热:即焊接前或后对焊件全部或局部进行适当加热。预热和后热:即焊接前或后对焊件全部或局部进行适当加热。预热和后热:即焊接前或后对焊件全部或局部
15、进行适当加热。1)机械矫正法)机械矫正法:即利用外力使构件产生与焊即利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形。接变形方向相反的塑性变形。如:手工锤击、用辊床、压如:手工锤击、用辊床、压力机等。力机等。2)火焰矫正法)火焰矫正法:即利用火焰局部加热焊件的即利用火焰局部加热焊件的适当部位使其产生压缩塑性适当部位使其产生压缩塑性变形,以抵消残余变形。变形,以抵消残余变形。如采用气焊炬。如采用气焊炬。3.焊缝内部缺陷(1)未焊透应力集中严重,降低强度,开裂根源。(2)夹渣 减少工作截面,造成应力集中,降低焊缝强度和冲击韧性。(3)气孔 减少有效工作截面,降低机械强度。(4)裂纹 热裂纹和冷裂纹焊
16、条电弧焊操作实训 (1)擦划引弧法擦划引弧法 这种引弧方法与擦火柴有些相似,将焊条在焊件上划动一下,即可引燃电弧。当电弧发生后,趁金属还没有开始大量熔化的一瞬间,迅速将焊条轻轻提起和工件保持13毫米距离,使弧长维持到所需长度。2.手工电弧焊引弧方法 手工电弧焊是采用低电压,大电流放电产生电弧。手工电弧焊可采用两种方法来引燃电弧(引弧)。焊条电弧焊操作实训 (2)敲击引弧法敲击引弧法 焊条在焊件表面敲击接触后,便迅速缩回并保持一定的距离(13mm),电弧即产生。此法方便,在用于各种位置特别是窄小位置焊接时更具适用性。焊条电弧焊操作实训 (1)焊条三个基本方向的运焊条三个基本方向的运动动 当电弧引
17、燃后,在焊接过程中为了得到良好的焊缝,焊条必须要有三个基本方向的运动:焊条朝着熔池方向逐渐下降;焊条沿焊接方向前移;作横向摆动。3.运条方法 为了确保焊缝质量,选用正确的运条方法对于初学者来说,尤其应该注意。焊条电弧焊操作实训直线形运条法直线形运条法(2)常用的运条方法及应用范围常用的运条方法及应用范围 运条方法很多,应根据接头的型式和间隙、焊缝的空间位置、焊条直径与性能、焊接电流及焊工的技术水平等方面来选用合适的运条方法。常用的运条方法有如下几种。直线形运条法要求焊接时保持一定的弧长,并沿焊接主向作直线前进。焊条电弧焊操作实训 锯齿形运条法操作容易,在实际中应用较广,多用于较厚钢板的焊接、平
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