第3章 焊接技术与焊接工艺

绪论一、焊接的实质焊接是通过加热或加压（或两者并用），并且用或不用填充材料，使焊件形成原子间结合的一种连接方法。

被结合的两个工件可以是同类或异类的金属，也可以是非金属。

在生产实践中，用得最多的是各类金属。

金属所以能保持固定的形状是因为其内部原子间距（晶格常数）非常小，原子之间形成了牢固的结合力。

要把两个分离的工件连接在一起，从物理本质上来看，就是要使两个金属连接表面上的原子拉近到金属键结合的距离，即0.3～0.5nm或3～5Å（1Å=10-10m，1nm=10-9m）。

然而，在一般情况下材料表面总是不平整的，且材料表面总难免存在着氧化膜和其它污物，阻碍着两分离工件表面的原子接近。

因此，焊接过程的实质是要通过适当的物理化学过程克服困难，使两个分离工件表面的原子接近到金属晶格距离而形成结合力。

这些物理化学过程必须外加能量来实现，其能量便是加热和加压。

在工业生产中采用的连接方法主要有可拆连接和不可拆连接两大类。

螺钉、键、销钉等连接方式属于可拆连接；铆接、粘接、焊接属于不可拆连接。

与铆接相比（图0-1），焊接具有节省金属材料、接头密封性好、设计和施工较容易、生产率较高以及劳动条件较好等图0-1 铆接和焊接优点。

在许多工业部门中应用的金属结构,如a）铆接b）焊接建筑结构、船体、机车车辆、管道及压力容器等，几乎全部采用了焊接结构。

在机械制造工业中，过去不少用整体铸造或锻造生产大型毛坯，也采用了焊接结构。

二、焊接方法的分类目前，在工业生产中应用的焊接方法已达近百种，根据它们的焊接过程特点可将其分为熔焊、压焊和钎焊三大类，每大类又可按不同的方法细分为若干小类，如图0-2所示。

（一）熔焊熔焊是将焊件连接处局部加热到熔化状态，然后冷却凝固成一体，不加压力完成焊接。

其中最常用有电弧焊、气焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等。

熔焊的焊接接头如图0-3所示。

被焊接的材料统称母材（或称为基本金属）。

焊接过程中局部受热熔化的金属形成熔池，熔池金属冷却凝固后形成焊缝。

焊接工艺要求--焊接技术教程文章来源：不详作者：佚名--------------------------------------------------------------------------------该文章讲述了焊接工艺要求--焊接技术教程.打样焊条件应和正式焊缝的焊接相同，由于焊道短，冷却快，焊接电流应比正常焊接的电流大15％～20％。

对于刚度大或有淬火倾向的焊件，应适当预热，以防止焊缝开裂；收弧时注意填满弧坑，防止该处开裂。

在允许的条件下，可选用塑性和抗裂性较好而强度略低的焊条进行定位焊接。

对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂的焊缝，在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。

3.1.2埋弧焊工艺要求[12] [5] [16]（1）打底焊道熔深大师自动埋弧焊的基本特点，焊接有坡口的对接接头时，为保证能焊透但不至于烧穿，在接头根部焊接第一道焊缝，称为打底焊道。

焊接方法可以是焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊。

使用的焊条或填充焊丝必须使其焊缝金属具有相似于埋弧焊焊缝金属的化学成分和性能。

打底焊道尺寸必须足够大，以承受住施工过程中所施加的任何载荷。

焊完打底焊道之后，须打磨或刨削接头根部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。

如果打底焊道的质量符合要求，则可保留作为整个接头的一部分。

焊接质量要求高时，可在埋弧焊缝完成之后用碳弧气刨或机械加工方法将此打底焊道除掉。

然后再焊上永久性的埋弧焊缝。

（2）其它要求1）采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引弧、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度和坡口应与所焊件相同。

引板长度不小于80mm；2）埋弧自动焊缝焊接过程中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成1：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨均匀。

3.1.3二氧化碳气体保护焊工艺要求[12] [16]（1）CO2气体纯度应不大于99.5﹪，气体流量：细丝（小于1.6mm）短路过渡焊接时一般5～15L/min，粗丝（大于1.6mm）焊接时在10～20L/min。

焊接工艺指导书焊接工艺评定焊接规程焊接作业指导书焊接技术实用资料第一部分焊接工艺评定的使用管理&焊接工艺规程的编制一、焊接工艺评定的有关概念二、焊接工艺评定及使用管理程序三、焊接工艺评定变素及其评定规则四、如何阅读焊接工艺评定报告五、如何编制焊接工艺规程一、焊接工艺评定的有关概念1、焊接工艺评定的定义和目的2、消除焊接工艺评定认识上误区：3、“焊接性能”与“焊接性”4、“焊接性能试验”与“焊接工艺评定”5、“焊缝”与“焊接接头”6、“焊接工艺评定”与“焊工技能考试”7、焊接工艺评定的基本条件8、常用焊接工艺评定标准：JB4708－2000《钢制压力容器焊接工艺评定》GB50236－98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》第4章劳部发1996[276]号《蒸汽锅炉安全监察规程》附录IJGJ81-2000《建筑钢结构焊接技术规程》第5章GB128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》附录一ASME第IX卷《焊接与钎焊》二、焊接工艺评定及使用管理程序1、焊接工艺评定程序（1）焊接工艺评定立项（2）焊接工艺评定委托（3）编制焊接工艺指导书（WPI）并批准（4）评定试板的焊接（5）评定试板的检验焊接工艺评定失败，重新修改焊接工艺指导书，重复进行上述程序。

（6）编写焊接工艺评定报告（PQR）并批准2、焊接工艺评定文件的使用与管理（1）焊接工艺评定文件的受控登记。

（2）焊接工艺评定的有效版本及换版转换。

（3）每季度编制焊接工艺评定文件的有效版本目录。

（4）保证现场工程和产品的焊接工艺评定的覆盖率为100%。

（5）焊接工艺评定文件作为公司的一项焊接技术储备，属于公司重要技术机密文件，应妥善保管。

三、焊接工艺评定变素及其评定规则1、焊接工艺评定的主要变素：试件形式母材类别焊接方法焊接工艺因素焊后热处理种类及参数母材厚度焊缝熔敷金属厚度四、如何阅读焊接工艺评定报告1、如何认识焊接工艺评定报告的作用（1）焊接工艺评定报告的合法性：（2）焊接工艺评定报告的有效性：（3）焊接工艺评定报告及焊接工艺规程的局限性：（4）焊接工艺评定报告是一种必须由企业焊接责任工程师和总工程师签字的重要质保文件，也是技术监督部门和用户代表审核施工企业质保能力的主要依据之一。

熔滴过渡电弧焊时，焊丝或焊条端部形成熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称熔滴过渡。

熔滴过渡对熔焊过程稳定、飞溅大小，焊缝成形优劣以及焊接缺陷等有很大影响。

熔滴过渡的类型：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。

（一）自由过渡按过渡形态不同分：滴状过渡、喷射过渡、爆炸过渡。

（1）滴状过渡：当电流较小时，电弧力作用小，随着焊丝熔化，熔滴逐渐长大，当熔滴的重力克服其表面张力的作用时，就以较大的颗粒脱离焊丝，落入熔池成为滴状过渡的形式，例如高电压小电流的MIG焊接(熔化极惰性气体保护焊如氩气、氦气焊)。

如果有斑点压力作用且大于熔滴的重力，熔滴在脱离焊丝之前就偏离了焊丝轴线，甚至上翘，脱离之后不能沿焊丝轴线过渡时，成为排斥过渡焊接形式。

例如高电压小电流的CO2焊及直流正接的大电流CO2焊。

滴状过渡和排斥过渡的熔滴较大，一般大于焊丝直径，属大滴过渡(粗颗粒过渡)。

大滴过渡的熔滴大，形成时间长，影响电弧稳定性，焊缝成形粗糙，飞溅较多，生产中很少采用。

当电流较大时，电磁收缩力较大，熔滴的表面张力较小，熔滴细化，其直径一般等于或小于焊丝直径，熔滴向熔池过渡频率增加，飞溅少，电弧稳定，焊缝成形较好，这种过渡形式叫细颗粒过渡。

在生产中常用，例如较大电流的CO2焊。

（2）喷射过渡：随着焊接电流的增加(大于电流临界值)，熔滴尺寸变得更小，过渡频率也急剧提高，在电弧力的强制作用下，熔滴脱离焊丝沿焊丝轴向飞速地射向熔池的焊接形式。

喷射过渡焊接过程稳定，飞溅小，熔深大，焊缝成形好，多用于板厚大于3mm的平焊，不宜焊薄板。

滴状过渡转变成喷射过渡有一临界电流，大于临界电流的熔滴过渡为喷射过渡。

临界电流与焊丝成分、直径、伸出长度、保护气体成分等因素有关。

（3）爆炸过渡：指熔滴在形成、长大或过渡过程中，由于激烈的冶金反应，在熔滴内部产生CO气体，使熔滴急剧膨胀爆裂而形成的一种过渡形式。

在CO2气体保护焊和焊条电弧焊中有时会出现这种熔滴过渡，爆炸时引起飞溅，恶化工艺。

焊接工艺知识点总结一、焊接工艺的基本原理1.焊接是一种将金属或非金属材料通过加热或加压的方法进行连接的工艺。

焊接的基本原理就是通过在焊接面施加热量或压力，使得焊接部位的材料发生塑性变形，从而实现材料的连接。

焊接工艺可以分为熔化焊接和压力焊接两大类。

2.熔化焊接是利用焊接电弧、火焰或激光等热源，将焊接材料熔化并填充在被焊接材料之间，然后在固化后形成焊缝的连接工艺。

常见的熔化焊接方法有电弧焊、气体保护焊、压力气体保护焊、激光焊等。

3.压力焊接是通过施加压力使焊接材料形成塑性变形，进而实现焊接连接的工艺。

常见的压力焊接方法有电阻焊、摩擦焊、超声波焊等。

二、焊接工艺的常见方法1.电弧焊接电弧焊接是一种利用电弧加热使焊接材料熔化并填充在被焊接材料之间的焊接方法。

其中，电弧通常由焊接电源产生并维持。

电弧焊接技术广泛应用于钢结构、汽车制造、船舶制造、航天航空等领域。

2.气体保护焊气体保护焊是在焊接过程中使用惰性气体或活性气体形成保护气层，以防止焊接接头被氧化、氮化或其他气体污染的焊接方法。

常见的气体保护焊有TIG气体保护焊和MIG气体保护焊。

3.压力焊接压力焊接是通过施加压力使钢材产生塑性变形进而形成焊接接头的工艺。

常见的压力焊接有电阻焊、摩擦焊、超声波焊等。

4.激光焊接激光焊接是利用激光束对焊接材料进行加热和熔化的焊接方法，激光焊接具有高能量密度、热输入小等特点，适用于对焊接部件要求精度高、热影响小的工件。

5.等离子焊接等离子焊接是一种利用高温等离子体将焊接材料熔化并填充在被焊接材料之间的焊接方法，等离子焊接技术应用于航空航天、汽车制造、光伏工业等领域。

三、焊接工艺的工艺参数及其影响因素1.焊接电流焊接电流是指通过焊接电极产生的电流，它影响焊接热量、熔池形成和尺寸等。

焊接电流的大小会直接影响焊接接头的质量和焊接速度。

2.焊接电压焊接电压是指通过零件与电焊机之间的电压差，它也是控制焊接热量、熔池形成和尺寸的重要参数。

装配工具及方法（资料中需要你们重点看的东西我用红色的字体标注，其他的只要了解就OK！）装配、焊接是电子设计制作中最重要的环节，关系到作品的成功与否，性能指标的优劣。

装配工具1.电烙铁电烙铁是焊接的主要工具，作用是把电能换成热能对焊接点部位进行加热，同时熔化焊锡，使熔融的焊锡润湿被焊金属形成合金，冷却后被焊元器件通过焊点牢固地连接。

（1）电烙铁的类型与结构电烙铁的类型与结构主要有内热式电烙铁、外热式电烙铁、吸锡器电烙铁和恒温式电烙铁等类型。

①内热式电烙铁由连杆，手柄弹簧夹，铁芯，烙铁头（也称铜头）5个部件组成。

烙铁芯安装在烙铁头的里面（发热快，热效率高达85%~90%以上），故称为内热式电烙铁。

烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成，一般20W电烙铁其电阻为2.4KΩ左右。

常用的内热式电烙铁的工作温度如表1所示。

表1 电烙铁头的工作温度烙铁芯是可更换的，换烙铁芯时注意不要将引线接错，一般电烙铁有三个接线柱，中间一个为地线，另外两个接烙铁芯的两条引线。

接线柱外接电源线可接220V交流电压。

一般来说，电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度越高。

焊接集成电路、印制电路板等较小体积的元器件时，一般可选用20W内热式电烙铁。

使用烙铁功率过大，容易烫坏元器件（一般二极管，三极管结点温度超过200℃时就会烧坏）和使印制导线从基板上脱落；使用的烙铁功率太小，焊锡不能充分熔化，也会烧坏器件，一般每个焊点在1.5~4S内完成。

②外热式电烙铁一般由烙铁头，烙铁芯，外壳，手柄，插头等部分所组成。

烙铁芯是用镍铬电阻丝在薄云母片绝缘的的筒子上（或绕在一组瓷管上），烙铁头安装在烙铁芯里面，故称外热式电烙铁。

烙铁头的长短也是可以调整的（烙铁头越短，烙铁头的温度越高），且有凿式，尖锥形，圆面形，圆尖锥形和半圆钩形等不同的形状，以适应不同焊接物面的需要。

电阻丝断路后也可重新修复或更换。

烙铁头采用热传导性好的以铜为基体的铜—锑，铜—铍，铜—铬—锰—及铜—镍—铬等铜合金材料制成。

焊接工艺技术焊接是一种将金属或非金属材料连接在一起的重要工艺。

它常常用于制造和修理各种产品，如建筑结构、汽车和航空器。

焊接工艺技术是确保焊接质量和可靠性的关键要素。

本文将介绍焊接的一些基本概念、常用方法和技术要点。

1. 焊接基本概念焊接是通过加热两个或多个材料的接触面，使其熔化并形成永久连接的过程。

焊接材料可以是金属或非金属，常见的金属焊接材料包括钢、铝和铜等。

焊接的连接通常由焊条、焊丝、焊剂和保护气体组成。

2. 常用焊接方法2.1 电弧焊电弧焊是最常用的焊接方法之一。

它通过电弧形成的高温来熔化焊接材料，并使用填充材料填补焊缝。

电弧焊可以分为手工电弧焊和自动电弧焊两种。

手工电弧焊适用于小型焊接作业，而自动电弧焊则常用于大型结构的制造。

2.2 气体焊气体焊是一种使用气体燃料和氧化剂制造熔化状态的焊接方法。

常见的气体焊方法包括气焊、氩焊和氢焊。

氩焊通常用于不锈钢和铝合金的焊接，因为它可以提供高质量的焊缝。

2.3 点焊点焊是一种将金属表面加热至熔化状态并迅速冷却的焊接方法。

它通常用于连接薄板材料，如汽车制造中的车身件。

点焊可以快速高效地完成焊接作业，但需要较高的焊接电流和压力。

3. 焊接技术要点3.1 温度控制焊接过程中，正确的温度控制至关重要。

温度过高可能导致焊接材料熔化过多，产生焊接残留物或烧焦现象；温度过低则无法达到足够的焊接强度。

因此，选择适当的电流、电压和焊接速度对于控制焊接温度至关重要。

3.2 保护措施焊接过程中，氧气和其他气体的存在会对焊接质量产生负面影响。

因此，在某些焊接方法中，需要使用保护气体来隔绝焊接区域，防止氧化反应的发生。

常用的保护气体包括氩气、氮气和二氧化碳等。

3.3 焊接缺陷处理焊接过程中可能出现焊接缺陷，如焊缝变形、气孔和裂纹等。

及时发现并处理这些焊接缺陷是确保焊接质量的关键。

常见的焊接缺陷处理方法包括后处理、修复和重做等。

总结焊接工艺技术在现代制造中扮演着重要的角色。

了解焊接的基本概念、常用方法和技术要点对于掌握焊接技术至关重要。

焊接工艺概述焊接工艺是一种重要的金属连接技术，被广泛应用于各个行业领域。

通过熔化和凝固的过程，焊接工艺将金属材料牢固地连接在一起，形成持久性的结构。

本文将概述焊接工艺的基本原理、常见类型以及应用领域。

一、焊接的基本原理焊接工艺的基本原理是利用热能使要连接的金属材料局部熔化，然后使其凝固，形成一个坚固的连接。

焊接的过程包括以下几个关键步骤：准备工作、热能输入、熔化、填充材料补充和冷却。

准备工作是焊接的首要步骤，它包括选择合适的焊材、准确计算焊接参数、清洁焊接表面以及对焊接装置进行调整。

热能输入阶段是焊接过程中最重要的一步，通常使用火焰、电弧、电子束或激光等热源。

这些热源能够产生高温，使焊接区域局部熔化。

熔化是焊接的核心步骤，通过热能输入，金属材料达到熔点并开始熔化。

在这个阶段，焊接材料与母材融合在一起，形成焊缝。

填充材料的补充是为了增加焊缝的强度和密封性。

填充材料通常是焊条、焊丝或焊粉等，它们在熔化状态下添加到焊缝中。

最后是冷却阶段，焊接完成后，焊缝逐渐冷却，并形成坚固的连接。

二、常见焊接类型焊接工艺根据使用的热源和焊接方式的不同，可以分为多种类型。

下面介绍几种常见的焊接类型。

1. 电弧焊电弧焊是一种使用电弧作为热源进行焊接的技术。

电焊机产生电弧，通过电弧产生高温，使金属材料熔化。

电弧焊分为手工电弧焊、埋弧焊和自动电弧焊等。

2. 气焊气焊是一种使用火焰作为热源进行焊接的技术。

气焊使用氧气和燃气混合燃烧产生高温火焰，将金属材料加热至熔点。

气焊广泛应用于地下管道、船舶和大型结构等领域。

3. 焊接热源除了电弧焊和气焊外，还有其他焊接热源，如激光焊接、电子束焊接和摩擦焊接等。

这些焊接技术具有高效、高精度和环保等特点，适用于特殊的焊接需求。

三、焊接工艺的应用领域焊接工艺广泛应用于各种行业，包括航空航天、汽车制造、建筑、能源、石化、电子和电气等领域。

在航空航天领域，焊接工艺被用于飞机的制造和维修。

焊接技术可以保证飞机结构的强度和密封性，确保飞行安全。