焊缝成形工艺与作用
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绪论1、什么是焊接?焊接是指通过加热或加压,或两者并用,并且用或者不用填充材料,使工件达到结合的一种方法。
第一章1、焊接热过程有何特点?焊条电弧焊焊接过程中,电弧热源的能量以什么方式传递给焊件?其一是对焊件的加热是局部的,焊件热源集中作用在焊件的接口部位,整个焊件的加热时不均匀的。
其二是焊接过程是瞬时的,焊接热源始终以一定速度运动。
主要是通过热辐射和热对流。
2、什么叫焊接温度场?温度场如何表示?影响温度场的主要因素有哪些?焊接过程中每一瞬时焊接接头上各点的温度分布状态称为焊接温度场。
可用列表法、公式法或图像法表示。
影响因素:1热源的性质及焊接工艺参数,2被焊金属的热物理性质,3焊件的几何尺寸级状态。
3、焊接热循环的主要参数有哪些?有何特点?有哪些影响因素?焊接热循环的主要参数是加热速度(VH)、最高加热温度Tm、相对温度以上停留时间(tH)及冷却速焊接热循环具有以下特点:1焊接热循环的参数对焊接冶金过程和焊接热影响区的组织性能有强烈的影响,从而影响焊接质量。
2焊件上各点的热循环不同主要取决于各点离焊缝中心的距离,离焊缝中心越近,其加热速度越大,峰值温度越高,冷却速度也越大。
4、焊接冶金有何特点?焊条电弧焊有几个焊接化学冶金反应区?1焊接冶金反应分区域连续进行,2焊接冶金反应具有超高温特征,3冶金反应界面大,4焊接冶金过程时间短,5焊接金属处于不断运动状态。
药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。
5、焊条电弧焊各冶金反应区的冶金反应有何不同?药皮反应区是整个冶金过程的准备阶段,其产物就是熔滴和熔池反应区的反应物,对冶金过程有一定的影响。
熔滴反应区是冶金反应最剧烈的区域,对焊缝的成分影响最大。
熔池反应区是对焊缝成分起决定性作用的反应区。
6、焊条加热与焊化的热量来自于哪些方面?电阻热过大队焊接质量有何影响?来自于三个方面:焊接电弧传递给焊条的热能;焊接电流通过焊芯时产生的电阻热;化学冶金反应产生的反应热。
第三章 母材熔化和焊缝成形熔化焊时,被焊金属(母材)和填充金属在热源作用下熔融在一起,并形成具有一定几何形状的液体金属叫熔池,冷却凝固后则称谓焊缝。
焊缝成形的好坏是衡量焊接质量的主要指标之一。
本章将讨论在电弧热和力作用下母材的熔化、熔池和焊缝的形成、对接接头焊缝成形的基本规律及对焊缝成形的控制。
第一节 焊缝和熔池的形状及尺寸焊接接头的形式很多,不同的接头形式其焊缝形状亦有所不同。
一、 焊缝形状尺寸及其影响焊缝的形状通常是指熔化焊缝区横截、熔宽面和余高来表的形状,一般以熔深H 、熔宽B 和余高a 来表示,如图3-1所示。
其中熔深是对接接头焊缝最重要的尺寸,它直接影响到接头的承载能力。
熔宽和余高则应与熔深具有恰当的比例,因而采用焊缝成形系数(/)B H φφ=和余高系数(/)B a ψψ=来表征焊缝的成形特点。
焊缝成形系数φ的大小影响到熔池中气体逸出的难易、熔池的结晶方向、焊缝中心偏析的严重程度等。
φ的大小要受到焊接方法及材料对焊缝产生裂纹和气孔的敏感性,即熔池合理冶金条件的制约。
一般而言,对于裂纹和气孔敏感的材料,其焊缝的φ值应取大一些。
此外,φ值的大小还受到电弧功率密度的限制。
对于常用的电弧焊方法,焊缝的φ值一般取1.3~2 。
堆焊时为了保证堆焊层材料的成分和高的生产率,要求熔深浅,焊缝宽度大,此时φ值可达10左右。
焊缝余高可避免熔池金属凝固收缩时形成缺陷,也可增加焊缝截面,提高结构承受静载荷能力。
但余高太大将引起应力集中,从而降低承受动载荷能力,因此要限制余高的尺寸。
通常对接接头的余高应控制在3mm 以下,或者余高系数ψ大于4~8。
对重要的承受动载荷的结构,焊后应将余高去除。
理想的角焊缝表面最好是凹形的(图3-1),对对于重要结构,可在焊后除去余高,磨成凹形。
焊缝的熔深、熔宽和余高确定后,基本确定了焊缝横截面的轮廓。
焊缝准确的横截面形状及面积可由焊缝断面的粗晶腐蚀确定,从而可确定母材金属在焊缝中所占的比例,即焊缝的熔合比。
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响规律一、焊接参数对焊缝成形的影响1、焊接电流对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,随着电弧焊接电流增加,焊缝的熔深和余高均增加,熔宽略有增加。
其原因如下:1)随着电弧焊焊接电流增加,作用在焊件上的电弧力增加,电弧对焊件的热输入增加,热源位置下移,有利于热量向熔池深度方向传导,使熔深增大。
熔深与焊接电流近似成正比关系,即焊缝熔深H约等于K m×I。
式中Km为熔深系数(焊接电流增加100A导致焊缝熔深增加的毫米数),它与电弧焊的方法、焊丝直径、电流种类等有关见表1-1。
2)电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比。
由于电弧焊的焊接电流增加导致焊丝熔化速度增加,焊丝熔化量近似成正比的增多,而熔宽增加较少,所以焊缝余高增大。
3)焊接电流增大后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制,因而熔宽的增加量较小。
气体保护熔化极氩弧焊时,焊接电流增加,焊缝熔深增加。
若焊接电流过大、电流密度过高时,容易出现指状熔深,尤其焊铝时较明显。
2.电弧电压对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,提高电弧电压,电弧功率相应增加,焊件输入的热量有所增加。
但是电弧电压增加是通过增加电弧长来实现的,电弧长度增加使得电弧热源半径增大,电弧散热增加,输入焊件的能量密度减小,因此熔深略有减小而熔深增大。
同时,由于焊接电流不变,焊丝的熔化量基本不变,使得焊缝余高减小。
各种电弧焊方法,俄日了得到合适的焊缝成形,即保持合适的焊缝成形系数φ,在增大焊接电流的同时要适当提高电弧电压,要求电弧电压与焊接电流具有适当的匹配关系。
这点在熔化极电弧焊中最为常见。
3.焊接速度对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,提高焊接速度会导致焊接热输入减小,从而焊缝熔宽和熔深都减小。
由于单位长度焊缝上的焊丝金属熔敷量与焊接速度成反比,所以也导致焊缝余高减小。
焊接速度是评价焊接生产率的一项重要指标,为了提高焊接生产率,应该提高焊接速度。
焊接冶金学(基本原理)部分习题及答案绪论一、什么是焊接,其物理本质是什么?1、定义:焊接通过加热或加压;或两者并用,使焊件达到原子结合,从而形成永久性连接工艺。
2、物理本质:焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合,对于金属而言,既实现了金属键结合。
二、怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?1、对被焊接的材质施加压力:目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
2、对被焊材料加热(局部或整体):对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别?钎焊母材不溶化,熔焊母材溶化。
1.温度场定义,分类及其影响因素。
1、定义:焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态。
2、分类:1)稳定温度场——温度场各点温度不随时间而变动;2)非稳定温度场——温度场各点随时间而变动;3)准稳定温度场——温度随时间暂时不变动,热饱和状态;或随热源一起移动。
3、影响因素:1)热源的性质2)焊接线能量3)被焊金属的热物理性质a.热导率b.比热容c.容积比热容d.热扩散率e.热焓f.表面散热系数4)焊件厚板及形状第一章二、焊接化学冶金分为哪几个反应区,各区有何特点?1、药皮反应区:指焊条受热后,直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。
(100-1200℃)1) 水分蒸发:100 ℃吸附水的蒸发,200-400 ℃结晶水的去除,化合水在更高温度下析出2) 某些物质分解:形成Co ,CO2,H2O ,O2等气体3) 铁合金氧化 :先期氧化,降低气相的氧化性2、熔滴反应区:指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池1) 温度高:1800-2400℃2) 与气体、熔渣的接触面积大 :1000-10000 cm2/kg3) 时间短速度快:;熔渣和熔滴金属进行强烈的搅拌,混合.3、熔池反应区1) 反应速度低熔池T 1600~1900℃低于熔滴T ;比表面积,接触面积小300~1300cm2/kg ;时间长,手工焊3~8秒埋弧焊6~25s2) 熔池温度不均匀的突出特点熔池前斗部分发生金属熔化和气体的吸收,利于吸热反应熔池后斗部分发生金属凝固和气体的析出,利于放热反应3) 具有一定的搅拌作用促进焊缝成分的均匀化,有助于加快反应速度,有益于气体和夹渣物的排除。
焊缝的成形因素
焊缝成形的因素很多,以下是其中一些重要的因素:
1. 焊接参数:包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
这些参数直接影响焊接温度、热输入、冷却速度等,从而影响焊缝成形。
2. 焊接材料:焊接材料的化学成分、物理性质等对焊缝成形也有很大的影响。
例如,焊接材料的热膨胀系数和收缩率将影响焊缝的收缩和变形。
3. 焊接位置和角度:焊接位置和角度也会影响焊缝成形。
例如,下焊和上焊的焊缝形态会有所不同。
4. 外部约束:外部约束对焊缝成形也有很大的影响。
例如,焊接板材的夹持力、支撑力等将影响焊缝的形态。
5. 焊接工艺:不同的焊接工艺对焊缝成形也会有所影响,例如,手工电弧焊和自动化焊接的焊缝形态会有所不同。
这些因素都需要考虑到,才能得到满意的焊缝成形效果。
SF焊缝⼯艺⼀、概述SF焊缝⼯艺是⼀种⾼效、⾼质量的焊接⽅法,⼴泛应⽤于各种⾦属材料的连接。
SF焊缝⼯艺以其⾼效率、低成本、⾼质量的特点,逐渐成为制造业中的主流焊接技术。
本⽂将对SF焊缝⼯艺进⾏全⾯深⼊的介绍,包括其原理、特点、应⽤和未来发展。
⼆、SF焊缝⼯艺原理SF焊缝⼯艺,也称为激光焊接或激光熔融焊接,主要利⽤⾼能激光束作为热源,将⺟材熔化后进⾏连接。
激光束的能量密度⾼,可以在短时间内将材料迅速熔化,实现快速、⾼质量的焊接。
三、SF焊缝⼯艺特点1.⾼效率:SF焊缝⼯艺的焊接速度快,能够⼤幅提⾼⽣产效率,降低⽣产成本。
2.⾼质量:激光焊接的能量密度⾼,焊接过程中热影响区⼩,焊缝窄,提⾼了焊接质量。
3.⾃动化程度⾼:SF焊缝⼯艺可以通过⾃动化设备实现连续焊接,降低了⼈⼯操作的影响。
4.应⽤范围⼴:SF焊缝⼯艺适⽤于各种⾦属材料的焊接,如不锈钢、铝合⾦、钛合⾦等。
5.环境友好:激光焊接过程中⽆烟尘、⽆有害⽓体产⽣,有利于环保。
四、SF焊缝⼯艺应⽤SF焊缝⼯艺在许多领域都有⼴泛的应⽤,如汽⻋制造、航空航天、电⼦⼯业、⽯油化⼯等。
在汽⻋制造中,SF焊缝⼯艺⽤于⻋身结构件的焊接,提⾼了⻋身强度和外观质量。
在航空航天领域,由于对材料的⾼要求和对焊接质量的⾼标准,SF焊缝⼯艺成为连接关键部件的⾸选。
在电⼦⼯业中,SF焊缝⼯艺⽤于微型器件的焊接,满⾜了精密制造的需求。
此外,⽯油化⼯领域的管道焊接、医疗器械制造中的⾼精度焊接等也都⼴泛应⽤了SF焊缝⼯艺。
五、SF焊缝⼯艺未来发展随着科技的不断发展,SF焊缝⼯艺也在不断创新和优化。
未来,SF焊缝⼯艺的发展将主要集中在以下⼏个⽅⾯:1.⾼效化:进⼀步优化激光焊接设备,提⾼焊接速度和效率,降低⽣产成本。
2.⾃动化与智能化:通过引⼊⾃动化和智能化技术,提⾼SF焊缝⼯艺的稳定性和⼀致性,减少⼈为因素对焊接质量的影响。
3.新材料焊接:研究新的激光焊接材料和⽅法,拓宽SF焊缝⼯艺的应⽤范围,满⾜更多领域的需求。
双钨极氩弧焊工艺及焊缝成形机理分析摘要:双钨极氩弧焊是近年来发展起来的一种新型焊接方法,旨在克服传统钨极氩弧焊焊接效率低的缺点,其特点是两个相互绝缘的钨极并列放置在焊枪喷嘴内,由两台电源供电,并在两个钨极间形成一个耦合电弧。
基于此,本文详细探讨了双钨极氩弧焊工艺及焊缝成形机理。
关键词:双钨极氩弧焊;工艺;焊缝成形一、双钨极氩弧焊概述双钨极氩弧焊简称“T-TIG”,是基于钨极氩弧焊技术研究与应用下形成的一种新型焊接技术,其在保留钨极氩弧焊技术焊接稳定性强、焊接品质高等优势基础上,有效改善了焊接中电弧压力,使焊接速率与效率大幅提升,成为高效高品质焊接研究的主要内容。
二、焊接试验装置焊枪是试验系统的核心部件,采用了专门设计的双钨极氩弧焊焊枪;与常规钨极氩弧焊不同,双钨极氩弧焊接使用两台焊接电源,为焊枪中的两个相互绝缘钨极供电,焊接电源为WS-400焊机;焊接时,焊接速度等参数由计算机控制。
三、试验及其结果1、焊接工艺试验。
采用3mm、4mm厚的低碳钢板试验,找出最佳焊接工艺参数,并与常规钨极氩弧焊比较。
为消除焊瘤等焊接缺陷,试验时,在焊接试件下方放置一铜质垫板,强制焊缝反面成形。
为确保焊接质量,在焊接试验前,需对工件进行机械清理,去除工件表面锈迹及油污。
此外,在试验过程中,焊枪、焊接工件、焊接垫板应严格对中。
试验所用焊丝为HO8Mn2Si,焊接电弧弧长3mm,保护气体流量12L/min。
其它焊接工艺参数为:①板厚3mm、双钨极、焊接速度220mm/min-1、焊接电流120+120A、送丝速度25mm/s-1、钨极间距2mm、焊丝直径1.0mm;②板厚4mm、双钨极、焊接速度248mm/min-1、焊接电流170+170A、送丝速度16mm/s-1、钨极间距3mm、焊丝直径1.6mm;③板厚4mm、单钨极、焊接速度615mm/min-1、焊接电流300A、送丝速度10.5mm/s-1、焊丝直径1.6mm;④板厚4mm、双钨极、焊接速度615mm/min-1、焊接电流200+200A、送丝速度10.5mm/s-1、钨极间距3mm、焊丝直径1.6mm。
焊缝热处理绳状全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:焊缝热处理绳状是一种应用广泛的焊接技术,通过对焊接焊缝进行热处理,使其具有更好的机械性能和耐腐蚀性能。
焊接是一种常见的金属连接方式,通过加热金属至熔化状态,再把金属融合在一起,形成牢固的连接。
焊接在工业生产中有着广泛的应用,能够连接各种金属材料,包括钢、铝、铜等。
焊缝热处理是指对焊接过程中形成的焊缝进行热处理,以改善焊接区域的组织结构和性能。
焊接过程中,焊接区域的金属会受到高温影响,可能产生气孔、裂纹等缺陷,降低焊接的质量和性能。
焊缝热处理可以有效地消除这些缺陷,提高焊接区域的硬度、强度和耐蚀性,提高焊接接头的可靠性和耐久性。
焊缝热处理的方法有很多种,其中一种较为常见的方法是使用焊缝热处理绳状。
焊缝热处理绳状是一种可以对焊接焊缝进行均匀加热的设备,通常由电阻丝或铜管组成,通过传导热量对焊接区域进行均匀加热,达到热处理的效果。
这种焊缝热处理绳状可以适用于各种形状和大小的焊接区域,能够有效提高焊接接头的质量和性能。
焊缝热处理绳状是一种重要的焊接工具,在焊接过程中起着至关重要的作用。
通过对焊接焊缝进行热处理,可以提高焊接接头的质量和性能,确保焊接结构的安全可靠。
在实际应用中,我们应该合理选择适当的热处理方法和工具,确保焊接过程的质量和效益。
愿通过我们的努力,焊缝热处理绳状能够在各个领域得到更广泛的应用和推广。
第二篇示例:焊缝热处理绳状是一种广泛应用于焊接行业的热处理工艺,通过对焊缝进行恰当的热处理,可以改善焊接接头的性能和质量,提高焊接接头的耐热、耐腐蚀和机械性能,从而确保焊接接头的质量和可靠性。
在焊接行业中,焊缝热处理绳状被广泛应用于各种金属材料的焊接过程中,如钢、铝、铜、镍等。
焊缝热处理绳状的工艺原理是通过对焊接接头进行加热和冷却处理,使焊接接头的组织结构发生相应的变化,从而改善焊接接头的性能和质量。
焊缝热处理绳状一般包括加热、保温和冷却三个阶段,具体操作方法和工艺参数需要根据焊接材料、焊接部件和焊接要求的不同而有所调整。