各种焊接方法及切割

导入新课新课内容1.1焊接与切割概述1.1.1焊接与切割的基本原理及分类（一）焊接的基本原理联接方法分为：可拆卸的联接如：螺栓联接、铆接不可拆卸的联接如：焊接焊接的定义：通过加热或加压、或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到原子（或分子）间结合的一种方法。

（二）焊接方法的分类按焊接原理、热源种类及母材金属所处的状态，可把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三（三）切割方法和分类按照金属切割过程中加热方法的不同分为：１．火焰切割：燃烧按加热气源不同，分为（１）气割：氧－乙炔火焰（２）液化石油气切割：氧－液化石油气火焰（３）氢氧源切割：先将水电解成氢气和氧气，再燃烧（４）氧熔剂切割：在切割氧流中加入纯铁粉或其它熔剂２．电弧切割：熔化按生成电弧的不同分为：（１）等离子弧切割：利用高温高速的强劲的等离子射流，将被切割金属部分熔化，并随即吹除，形成狭窄的切口而完成切割（２）碳弧气刨：使用碳棒与工件之间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实际切割３．冷切割切割后工件相对变形小，分为：（１）激光切割：利用激光束把材料穿透，并使激光束移动而实现切割（２）水射流切割：利用高压换能泵产生出200－400Mpa的高压水的水束动能，实现材料切割1.1.2焊接与切割的发展概况及应用（一）焊接与切割技术的发展概况钎焊：几千年的历史春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙，是分段钎焊连接而成的压焊：八百多年据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载：中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船锚。

中世纪，在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器熔焊：19世纪初，英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源；1885～1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；1900年又出现了铝热焊。

20世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊接质量得到提高，使手工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。

燃烧并放出热量实现气割的方法。
2.电弧切割：利用电弧热能熔化工件切割处金
属，而实现切割的方法。
3.冷切割：利用拘束能量穿透金属而实现切割
的方法。
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1.二、焊接安全卫生技术的构成
2.1、焊接安全技术：主要研究焊接作业中可能引起 的机械损伤、爆炸、火灾、触电、高处坠落、水下窒 息事故等不安全因素产生的原因和消除方法。其中包 括安全操作规程的制度和安全教育等管理措施。
（二）列规律的空间格架。
晶胞：能够完整反应晶格特征的最小几何单元。 金属原子按一定方式有规律地排列成一定空间 几何形状的结晶格子。
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1、体心立方：原子位于立方体的八个顶角和 立方体的中心各含有一个铁原子。
2.面心立方：原子位于立方体的八个顶角和六 个面的中心各含有一个铁原子。
3.钎焊：用比母材熔点低的金属材料作钎料， 将被焊接金属和钎料加热至高于钎料熔点低 于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材 填充接头间隙，并与母材相互扩散实现联接 的焊接方法。
（三）切割的方法和分类
切割：将整块材料分割成人们所需要的形
状和大小部分的加
工方法
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1.气割：利用气体火焰热能将工件气割处预热 到一定温度后喷出高速切割纯氧气流，使其
2、焊接的作业环境：主要研究污染焊接环境有害因 素的形成原理和条件，以及从焊接技术角度减少有害 因素产生的措施。
3、焊接劳动卫生：主要研究焊接作业对人体健康的 影响和个人防护，减少有害因素对人体健康的影响。
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三、学习焊接切割安全技术的必要性
1、特种作业：指容易发生人员伤亡事故，对 操作者本人、他人及周围设施的安全有极大的 危害的作业。
4、要实现安全操作必须做到：
详细了解焊接生产过程的特点和焊接工艺、 工具及操作方法。深刻理解和掌握焊接安全技 术的措施，严格执行安全规程和实施防护措施、 避免事故发生。

关于混合气体保护电弧焊
采用在惰性气体中加入一定量的活性气体，如Ar+CO2， Ar+O2，Ar+O2+CO2等作为保护气体的一种气体保护电弧焊方法。 特点： （1）混合气体中气体的混合比例适当时，在焊接过程中产生 的飞溅很少，焊丝的熔敷效率很高。 （2）与CO2焊相比，混合气体保护焊的合金元素过渡系数较 大，元素烧损程度较轻。 （3）与CO2焊相比，混合气体保护焊焊缝金属中的含氧量较 低。 （4）焊接薄板时，混合气体保护焊的工艺参数范围更大，比 CO2焊更容易控制。 （5）采用混合气体保护焊获得的焊缝表面光滑。成形美观。
关于几种过渡形式
（1）短路过渡：采用较小电流和低 电压焊接时，熔滴在未脱离焊丝端头前 就与熔池直接接触，电弧瞬时熄灭短路， 熔滴在短路电流产生的电磁收缩力及液 体金属的表面张力作用下过渡到熔池中 。
（2）细颗粒过渡：对于一定直径的 焊丝，当增大焊接电流并配以较高的电 弧电压时，焊丝熔化以颗粒状态非短路 形式过渡到熔池中。这种颗粒过渡的电 弧穿透力强，熔深大，飞溅小，适合于 中厚板或大厚板焊接。
属，比如陶瓷的连接等。狭义的焊接指金属材料的连接。
焊接如何分类？
按照焊接过程中金属所处的状态及工艺特点，可以 将焊接分为熔化焊、压焊和钎焊三大类。 （1）熔化焊：利用局部加热 的方法将连接处的金属加热至熔 化状态而完成焊接的方法。 （2）压焊：利用焊接时施加 的一定压力而完成焊接的方法。 （3）钎焊：把比被焊金属熔 点低的钎料金属加热熔化至液态， 然后使其填充到被焊金属接缝的 间隙中而达到结合的方法。
关于几种固体物质的概念
（1）化合物：由二种或二种以上不同元素所组成的 纯净物。组成此化合物的不同原子间以一定比例存在。 （2）混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。 混合物没有固定的化学式，无固定组成和性质，组成混 合物的各种成分之间没有发生化学反应。 （3）固溶体：指矿物一定结晶构造位置上离子的 互相置换，而不改变整个晶体的结构及对称性等。但微 观结构上如节点的形状、大小可能随成分的变化而改变。 固溶体分为三种：置换固溶体、间隙固溶体和缺位固溶 体。

焊剂的消耗量又少，故难以通过焊剂向焊缝渗合金，主要靠电极直接向 焊缝渗合金。
电渣焊的电极有焊丝、熔嘴、板极等。生产中多采用低合金结构钢 焊丝或材料作为电极， 常用焊丝有H08MnA、H08Mn2SiA、H10Mn2等，板 极和熔嘴板的材料通常为Q295钢等，熔嘴管为20号无缝钢管。
27 第 十 一 章 其 他 焊 接 、 切 割 方 法 与 技 术
6 第十一章 其他焊接、切割方法与技术
§11-1 钎焊
三、钎料与钎剂
1．钎料
钎焊时用于形成钎缝的填充金属称为钎料。 （1）钎料的分类 根据钎料的熔点不同可以分为两大类： 熔点低于450℃的称为软钎料，这类钎料熔点低，强度也低；熔点高 于450 ℃的称为硬钎料，具有较高的强度，可以连接承受重载荷的零件， 应用较广泛。
f）管件与管座套管接头
§11-1 钎焊
2．焊前准备 焊接前应使用机械方法或化学方法除去焊件表面的氧化膜。为防止
液态钎料随意流动，常在焊件非焊接表面涂阻流剂。
17 第 十 一 章 其 他 焊 接 、 切 割 方 法 与 技 术
§11-1 钎焊
3．装配间隙
钎焊间隙应适当，若间隙过小， 钎料流入困难，在钎缝内形成夹渣 或未焊透，导致接头强度降低；若 间隙过大，毛细作用减弱，钎料不 能填满间隙，使钎缝强度降低，同 时钎缝过大也使钎料消耗过多。各 种材料钎焊时的接头间隙见表。
§11-2 电渣焊
四、电渣焊的焊接参数
电渣焊的焊接参数众多，但对于焊缝成形影响比较大的主要是焊接 电流、焊接电压、装配间隙、渣池深度。
焊接电流、焊接电压增大，渣池热量增大，故焊缝宽度增大。但焊 接电流过大，焊丝熔化加快，使渣池上升速度加快，反而会使焊缝宽度 减小。焊接电压过大会破坏电渣焊过程的稳定性。