第12章 焊接技术

焊接技术的应用 a）多丝埋弧焊 b）焊接机器人在汽车制造业中的应用 c）三峡水轮机转轮 d）北京奥运会主体育场“鸟巢”
§1-1 焊接技术及发展概况
四、焊接技术的应用与发展
已广泛应用于航空、石油化工机械、矿山机械、起重机械、建筑 及国防等各工业部门，并成功地完成了不少重大产品的焊接，如直径为 15.7 m 的大型球形容器、万吨级远洋考察船“远望号”。
31 第 一 章 焊 接 技 术 概 述
正常焊接时的电弧 a）焊条与焊件垂直 b）焊条与焊件倾斜
§1-2 常用焊接热源
4．焊接电弧的稳定性 但在实际焊接中，由于电弧周
围气流的干扰、磁场的作用或焊条 偏心的影响，会使电弧中心偏离电 极轴线的方向，这种现象称为电弧 偏吹，如图2所示为磁场作用引起 的电弧偏吹。
第一章 焊接技术概述
1 第一章 焊接技术概述
§1-1 焊接技术及发展概况
在工业生产中，经常需要将两个或两个以上的零件按一定的形式 和位置连接起来，根据连接的特点，可以将其分为两大类：一类是可拆 卸连接，即不必毁坏零件就可以进行拆卸，如螺纹连接、键连接等；另 一类是永久性连接，只有在毁坏零件后才能进行拆卸，如铆接、焊接等， 其中应用最广泛的是焊接。据不完全统计，全世界年钢产量的50% 要经 过焊接加工出成品。
（1）弧焊电源的影响 （2）焊接电流的影响 （3）焊条药皮或焊剂的影响
30 第 一 章 焊 接 技 术 概 述
§1-2 常用焊接热源
4．焊接电弧的稳定性
（4）焊接电弧偏吹的影响 在正常情况下焊接时，电弧的 中心线总是保持着沿焊条（丝）电 极的轴线方向。即使当焊条（丝） 与焊件有一定倾角时，电弧也会跟 着电极轴线的方向而改变，如图所 示。
15 第 一 章 焊 接 技 术 概 述

现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GBJ236－82目录第一章总则第一节概述第二节一般规定第二章碳素钢及合金钢的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第四节焊前预热及焊后热处理第三章铝及铝合金的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第四章铜及铜合金的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第五章焊接工艺试验第一节试验原则第二节试验要求第三节试验评定第六章焊工考试第一节一般规定第二节焊工操作技能考试第三节附则第七章焊接检验第一节焊接前检查第二节焊接中间检查第三节焊接后检查第四节焊接工程交工验收附录附表1附表1-1附表1-2附表2附表3附表4附表5附表6附表7附表8附表9附表10附表11附表12附表13附表14附表15编制说明主编部门：化学工业部批准部门：国家基本建设委员会实行日期：1982年8月1日国家基本建设委员会文件(82)建发施字25号关于颁发《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的通知国务院有关部、总局，各省、市、自治区建委，基建工程兵：由我委委托化学工业部负责组织有关单位编写的《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》，经有关部门会审,现批准为国家标准施工及验收规范，编号为GBJ236—82，自一九八二年八月一日起实行。

本规范由化学工业部基建局管理和解释。

一九八二年一月二十日第一章总则第一节概述第1.1.1条为指导设备和工业管道的焊接工程特制定本规范。

它适用于石油、化工、电力、冶金、机械和轻纺等行业工程建设的施工现场。

第1.1.2条本规范适用于碳素钢(含碳量小于或等于0.3%)、合金钢(普通低合金结构钢、低温用钢、耐热钢及奥氏体不锈钢)、铝及铝合金(工业纯铝及防锈铝合金)、铜及铜合金(紫铜及黄铜)的手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊和氧－乙炔焊。

第 1.1.3条用于现场焊接作业的其他标准和设计文件中的技术要求和规定，不得低于本规范。

第1.1.4条焊接作业的安全技术、劳动保护等应按现行有关规定执行。

12.2
焊件特征工具与命令
SolidWorks中焊件设计主要通过焊接技术将型材连接，达到设计所需的组件的 目的。 12.2.1 调出焊接工具栏 通过以下3种方法可以调出焊接工具栏。 1．下拉菜单中勾选 依次执行“工具”|“自定义”菜单命令，在弹出的“自定义”对话框中勾选“焊 件”选项，如图12-8所示。勾选“焊件”选项后，“焊件”工具栏变悬浮在 SolidWorks界面，用户可将其拖动到界面的顶部、底部、左侧或右侧，将其潜入软件 界面中。
12.1
焊件设计概述
2．焊接结构的工艺性 （1）焊接结构应尽量选用型材或冲压件 设计焊接结构时应尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等成形材料以减 少焊缝、简化工艺。 （2）合理布置焊缝 焊缝布置应尽量分散，且不宜过长。焊缝之间的距离应大于板厚的 3倍，且不小于100mm。 焊缝的位置应尽量对称布置，否则会由于焊缝不在中心引起弯曲变 形。 焊缝的布置不得交叉。 应尽量减少构件或焊接接头部件的应力集中，避免尖角焊缝。 焊缝应避开最大应力和应力集中的部件。 焊缝设计应远离加工表面。 焊缝布置应满足焊接时运条角度的需要。
12.1
焊件设计概述
12.1.1 焊接工艺 焊接是将零件的连接处加热熔化，或者加热加压熔化（用或不用填充材料），使 连接处熔合为一体的制造工艺，焊接属于不可拆连接。 焊接图纸是焊接加工时要求的一种图纸。焊接图应将焊接件的结构和焊接有关的 技术参数表达清楚。国家标准中规定了焊缝的种类、画法、符号、尺寸标注方法以及 焊缝标注方法。 常用的焊接方法有电弧焊、电阻焊、气焊和钎焊等，其中以电弧焊应用最广。 1．焊缝 常见的焊接接头形式有：对接、搭接和T形接等。焊缝又有对接焊缝、点焊缝和 角焊缝等，如图12-1所示。
12.2

焊接基础知识第一章焊接理论一、焊接的含义焊接是利用比被焊接金属熔点低的材料，与被焊接金属一同加热，在被焊接金属不熔化的条件下，熔融焊料润湿金属表面，并在接触面上形成合金层，从而达到牢固的连接的过程。

在焊接过程中，为什么焊料能润湿被焊金属？怎么样才能得到可靠的连接？通过对焊接原理的分析，可以得到初步的了解。

一个焊点的形成要经过三个阶段的变化：1、熔融焊料在被焊金属表面的润湿阶段；2、熔融焊料在被焊金属表面的扩展阶段；3、熔融焊料通过毛细管作用渗透焊缝，与被焊金属在接触面上形成合金层。

其中，润湿是最重要的阶段，没有润湿，焊接无法进行。

二、焊接的润湿作用任何液体和固体接触时，都会产生程度不同的润湿现象。

焊接时，熔融焊料（液体）会程度不同地黏附在各种金属表面，并能进行不同程度的扩展，这种粘附就是湿润。

润湿得越牢，扩展面越大，润湿得越好，反之，润湿性不好或根本不湿润。

为什么会产生润湿程度的差异，其原因是液体分之（熔融焊料）与固体分子（被焊金属）之间的相互引力（粘结力）大于或小于液体分子之间的相互引力（表面张力）决定的，即：粘结力＞表面张力，则湿润；粘结力＜表面张力，则不湿润。

根据上述原理，焊接时降低熔融焊料的表面张力，可提高焊料对被焊金属的润湿能力。

而降低焊料表面张力的最有效手段是：焊接时使用焊剂。

为了使焊料能迅速湿润被焊金属，必须达到金属间的直接接触，也就是说焊料和被焊金属接触面必须干净，任何污染都会妨碍润湿和金属化合物生成。

因此，保持清洁的接触表面是润湿必须具备的条件。

但是金属表面总是存在氧化物、油污等，因此焊接前对被焊金属表面都要进行清洁处理。

三、焊点的形成3.1焊点形成的作用力一个焊点形成是多种作用力综合作用的结果。

在一块清洁的铜板上涂上一层焊剂，并在上面放置一定的焊料，然后将铜板加热到规定的温度，焊料熔化后就形成了下图的形状。

图 3-3(图3-2)中可以看出，通过接触角的大小，可以衡量焊料对被焊金属润湿性能的好坏，如图3·3所示。