焊接实验指导书
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焊接⽅法与设备使⽤实训指导书焊接⽅法与设备使⽤实训指导书实训⼀焊条电弧焊⽅法与设备的操作实训⼀、实训⽬的1.掌握焊条电弧焊设备及⽤具使⽤⽅法;2.掌握焊条电弧焊的点燃、调节、保持和熄灭⽅法。
3.掌握低碳钢普通低合⾦钢的平对接焊条电弧焊的基本操作技能。
⼆、实训内容1.焊条电弧焊设备及⽤具使⽤练习;2.焊条电弧焊的点燃、调节、保持和熄灭练习;3.碳钢普通低合⾦钢的平对接焊条电弧焊的基本操作练习。
三、实训步骤(⼀)焊条电弧焊设备实训对照实物,了解常⽤焊条电弧焊设备的各个组成部分,了解焊机的结构,各部分的⼯作情况,调整范围和⽅法。
(⼆)焊条电弧焊基本操作实训1.引弧引弧⽅法通常有两种(1) 接触引弧法:电焊条垂直对焊件碰击,然后迅速将焊条离开焊件表⾯4~5毫⽶,便产⽣电弧,多适⽤于酸性焊条或在狭窄的地⽅焊接。
(2) 擦⽕引弧法:将焊条象擦⽕柴⼀样擦过焊件表⾯,随即将焊条提起距焊件表⾯4—5毫⽶便产⽣电弧。
2. 焊接过程中,焊条同时进⾏以下⼏种运动:(1)送条动作它的要求是填满熔池并保持适当的电孤长度。
随着焊接的进⾏焊条不断地熔化,焊条下端与悍件之间的距离越来越⼤,为了保持适当的电弧长度和把熔池填满,必须沿着焊条轴⼼向熔池送焊条。
如果不送焊条或者送进焊条太慢,电弧⾃然越来越长,最后电弧必将⾃动熄灭。
焊条电弧焊正常弧长(L弧)通常为焊条直径(d)的 0.5~1.2倍,具体根据焊接条件和焊条牌号⽽定。
焊⼯技术越熟练,越能保持弧长的恒定。
过度地减⼩电弧长度,就不能充分地发挥电弧的吹⼒和热能,造成焊缝熔合不良,焊缝成型恶化,甚⾄短路或粘住⼯件;电弧过长,使飞溅增加,焊缝成型和⼒学性能变坏。
(2)焊缝纵向运条其动作是沿焊缝纵⽅向移动焊条,其⽬的是形成焊道。
纵向运条要求作横向摆动,横向摆动的⽬的是使焊缝具有⼀定的宽度。
其动作是将焊条沿焊缝宽度⽅向来回摆动。
摆动幅度越⼤,焊缝越宽。
直线形()和带⽕形(),两种⼿法适⽤在薄⼩构件和要求焊⾁⼩的地⽅,焊缝宽度b为焊条直径d的0.8~1.5倍。
焊接实验指导书一、实验目的本实验旨在通过实际操作,使学生掌握焊接的基本原理、操作方法和安全注意事项,培养学生的焊接技能和团队合作能力。
二、实验器材和材料1. 焊接机:使用直流手持电弧焊接机。
2. 焊接电极:选择合适的焊接电极材料和规格,如E6013电极。
3. 工件:准备焊接的金属工件,如钢板或者铝合金板。
4. 辅助工具:钳子、锤子、钳子等。
三、实验步骤1. 实验前准备:a. 检查焊接机的工作状态,确保电源和接地线连接正确。
b. 准备焊接电极,并检查其表面是否有损坏。
c. 清洁工件表面,确保无油污和杂质。
2. 焊接准备:a. 根据工件的材料和厚度,选择合适的焊接电流和电极直径。
b. 调整焊接机的电流和电极长度,确保适合焊接工件。
c. 确保焊接区域通风良好,避免有害气体的积聚。
3. 焊接操作:a. 将焊接电极插入焊接机电极夹持器中,确保紧固坚固。
b. 将焊接电极的电弧点在工件上,形成电弧。
c. 保持适当的焊接电流和电弧长度,保持稳定的手持姿式。
d. 通过连续挪移焊接电极和工件,使电弧在焊接区域形成均匀的焊缝。
e. 焊接完成后,及时切断电流,将焊接电极从工件上移开。
4. 焊接质量检查:a. 检查焊缝的外观,确保焊缝均匀、连续、无裂纹温和孔。
b. 使用金属尺或者卡尺测量焊缝的尺寸和几何形状,确保符合要求。
c. 使用金属锤轻敲焊缝,检查焊缝的坚固性和质量。
四、实验安全注意事项1. 焊接操作时,应佩戴防护眼镜、焊接手套和防护服,避免火花和紫外线对眼睛和皮肤的伤害。
2. 焊接操作时,应注意周围环境的通风情况,避免有害气体的吸入。
3. 焊接机和电源线应保持良好的绝缘状态,避免触电事故的发生。
4. 焊接操作时,应保持焊接区域周围的工作区域清洁,避免杂物引起意外伤害。
5. 焊接完成后,应及时切断电流,避免焊接机长期处于工作状态。
五、实验结果记录与分析1. 记录焊接工件的材料、厚度、焊接电流和电极直径等参数。
2. 记录焊接操作过程中的注意事项和问题。
焊接技术及自动化实验指导书实验目的本实验旨在通过学习焊接技术及自动化,培养学生对焊接技术原理和实践操作的综合能力。
具体目标包括:1.熟悉焊接技术的基本原理和分类;2.掌握常见的焊接方法,并了解其适用范围和特点;3.了解焊接工艺标准和操作规程,学会正确操作焊接设备;4.学习焊接自动化技术的基本原理和应用;5.实践体验焊接技术及自动化系统的设置和操作。
实验设备与材料1.焊接设备:焊接机、电源、焊接烙铁等;2.焊接材料:钢、铁、铝等金属材料;3.实验台、钳子、焊接夹具等。
实验步骤第一部分:焊接技术基础1.焊接技术的介绍–焊接定义:焊接是一种通过加热或施加压力使焊接面产生固态结合的方法。
–焊接技术分类:按照热源分类,焊接可分为电弧焊、气焊、激光焊等。
–焊接方法选择:根据工件材料、焊接位置和要求选择适合的焊接方法。
2.常见焊接方法–电弧焊:包括手工电弧焊、氩弧焊、等离子焊等。
介绍原理、操作步骤和注意事项。
–气焊:介绍氧-乙炔焊接的原理、操作步骤和注意事项。
–激光焊:介绍激光焊接原理和应用领域。
3.焊接工艺规程和操作标准–焊接工艺规程:介绍焊接工艺规程的制定和作用,包括焊接方法、工艺参数、质量要求等。
–操作标准:介绍焊接操作规程,包括设备操作、保护措施、焊接质量检验等。
第二部分:焊接自动化技术1.焊接自动化技术的意义和应用–焊接自动化的定义:指利用计算机、传感器和控制器等自动化设备,进行焊接操作的技术。
–焊接自动化技术的优势:提高生产效率、保证焊接质量、减少人工干预。
2.焊接自动化系统的组成和原理–焊接自动化系统的组成:介绍焊接机器人、焊接控制系统等的组成。
–焊接自动化系统的原理:介绍传感器、控制器和执行器等的工作原理和配合关系。
3.焊接自动化实验操作指导–实验准备:检查设备、选取焊接材料、安全防护措施等。
–实验操作步骤:包括启动系统、设定参数、操作控制机器人等。
–实验注意事项:如操作时注意安全、防止误操作等。
实验一:手工电弧焊实验目的了解手弧焊的基本理论,熟练掌握手工电弧焊的基本操作及焊接规范参数调整的方法。
观察焊接电流,焊接电压及焊条直径对焊缝成型的影响。
实验内容焊条类型的选择及焊接规范的正确预置,各种焊接位置的操作及焊接规范对焊接成型的影响。
实验要求1、在5秒钟内完成引弧,并建立稳定电弧。
2、能够将一根完整的焊条不断弧烧完。
3、焊缝熔宽、堆高均匀,无气孔、夹渣。
4、测试分析焊接电流对焊缝成型的影响。
5、其它同学观看电弧形态实验装置1、电焊机1台2、焊板若干3、焊条(酸性)若干4、锤1把5、砂纸、钢丝刷1把6、钢板尺1只实验步骤1、按下图将电焊机接好:2、选定焊条类型及直径。
3、预调焊接电流值。
4、采用短路或划擦方法引燃电弧。
实验数据及处理1、选择几组成型最好的焊接数据记录下表中。
2、记录所选焊件的堆高、熔宽、气孔、夹渣等。
实验报告要求1、按以上记录说明最佳规范的参数。
2、分析手工电弧焊设备及工作原理。
3、说明焊接电流的调整方法。
4、说明手工电弧焊常见缺陷的种类。
思考题1、手工电弧焊设备是否允许若干焊接部位同时工作?2、为获得焊接所需要的外特性采用电阻限流的方式是否可行?3、普通电焊条用无药皮的等直径铁丝是否可以建立稳定电弧?4、自命题。
实验二:钨极氩弧焊实验实验目的通过本实验进一步了解钨极氩弧焊的工作过程和焊接中的一些特殊现象,巩固课堂所学的相关概念和原理。
此外对钨极氩弧焊的设备和工艺参数的调整方法也进行初步的了解,并掌握一定的实际操作技术。
实验设备1.WSE-500P交直流脉冲氩弧焊机;2.钨极氩弧焊专用焊枪(一把)2.焊接附具(焊帽、保护服、工具)3.氩气(一瓶)实验原理钨极氩弧焊时,电极只起发射电子、产生电弧的作用,电极本身不熔化,常采用熔点较高的钨棒或钍钨棒作为电极,有时又叫TIG 焊。
焊接过程可以用手工进行,也可以自动进行。
根据实际焊件尺寸可选择是否采用添丝,同时还可选择电流种类(直流、脉冲、交流)。
焊接结构综合实验指导书材料成型及控制工程系2013年8月焊接结构综合实验实验一、焊接加热及冷却过程中弯曲变形及焊后纵向变形测定(参考学时 4学时)一、实验目的:通过在低碳钢板条形钢板边缘堆焊,加深理解焊接时纵向变形、弯曲变形的动态过程,深入了解焊接加热及冷却过程中弯曲挠度的变化规律。
分析总结钢板在进行焊接的加热、冷却过程中纵向及弯曲变形规律。
一、实验原理:(1)将板条形钢板固定在专用的焊接实验架上(钢板能自由变形),形成焊接回路。
如图A、D所示。
在板条上边缘纵向堆焊焊道,焊接在加热、冷却过程中、板条将产生纵向弯曲变形,且弯曲挠度的大小和方向也随之变化。
(2)在板条长度L保持不变时,板条宽度h对于焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化有明显影响(焊接线能量不变)。
板宽h增大时板条的抗横向弯心矩增大,因而使板条无论在加热过程中还是冷却后的最大纵向弯曲挠度都减小。
图B、C、D为沿板边缘堆焊时板条弯曲变形示意图图E 板条宽度h对弯曲变形的影响示意图三、实验内容:(1)选用低碳钢Q235材料,实验材料尺寸:板厚5~6mm,板宽55~60mm,长度370mm。
在板条两边缘处分别作焊接前标距线段(打钢印点或记号笔),焊接前测量实验钢板板条上标记间线段的长度并记录数据。
施焊前在板条未焊侧边缘中部安装百分表,以便在堆焊过程中,通过百分表读数的变化,观察弯曲变形(挠度)的大小及方向。
完成焊接后取下板条,待冷却后测出焊缝侧及另一侧(未焊侧)线段长度,判断板条纵向变形量的大小。
(2)板条另一边的堆焊如上所述,完成板条两条边堆焊后,根据记录数据分析钢板中残余变形(挠度)的大小及方向。
(3)板条宽度h增加(大约10mm,称该板为宽板条,板厚、长度不变),用相同的线能量在板边堆焊,记录焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化。
如图B~E所示。
对比第一试板(窄板条)的第一次堆焊数据,两者弯曲挠度f有何不同?纵向变形两者差别如何?四、实验仪器、设备及材料:1、直流电焊机1台2、百分表、秒表各1只3、大型游标卡尺1把4、焊接实验架(自制),碳钢实验板条5、焊条、碳棒、431焊剂、工具若干五、实验步骤:1、取二块实验钢板(窄、宽板各一条),如图A中,aa,bb处用冲头在板上做出标记。
焊接质量检验指导书
简介
本指导书的目的是为了帮助焊接行业从业人员检验焊接质量。
它提供了一些必要的步骤和方法。
步骤
1. 检查焊接材料和设备是否达到了标准
2. 检查焊接工艺参数和参数设置是否与工艺文件一致
3. 观察焊缝表面的质量,如裂纹、气孔和夹杂物等
4. 检查焊缝的尺寸和外观是否符合标准
5. 对焊接样品进行检验,如弯曲和拉伸等试验
6. 对焊缝的硬度进行测试
方法
1. 使用对焊接试板,对芯片、基底材、保护气体及加热等条件
进行焊接试验。
对于传递并吸收热量的材料,焊接面必须充分接触。
2. 观察焊缝表面质量,如果出现裂纹、气孔和夹杂物等缺陷,则焊接质量不符合标准,需要重新焊接。
3. 对焊缝的尺寸和外观进行相关测试,对焊接样品进行弯曲、拉伸等试验来评价其焊接质量是否符合标准。
4. 进行硬度测试,并将测定值与标准比较,以确定焊接质量是否合格。
结论
本指导书提供了焊接质量检验的必要步骤和方法,通过严格的检验确保焊接质量达到标准。
如果焊接质量检验不合格,则需重新进行焊接。
参考文献
- 《焊接试验-焊缝制备与金相检验》
- 《焊接实验》。
焊接检验指导书焊接检验指导书1.引言1.1 背景1.2 目的1.3 适用范围2.定义和缩写词解释2.1 焊接2.2 检验2.3 缩写词表3.焊接检验的基本原理3.1 焊接质量要求3.2 检验方法3.2.1 目测检查3.2.2 放射性检测3.2.3 超声波检测3.2.4 磁粉检测3.2.5 渗透检测3.2.6 声发射检测3.2.7 金相检测4.检验前的准备工作4.1 设备准备4.2 检验人员培训和认证4.3 焊接样品的准备4.4 焊接材料和参数的记录5.样品采集和标记5.1 样品采集位置5.2 样品采集方法5.3 样品标记要求6.检验工艺6.1 检验工艺步骤6.2 检验设备和仪器的操作方法 6.3 检验现场安全措施7.检验结果的记录和报告7.1 记录方法和要求7.2 报告的内容和格式8.不合格焊缝的处理8.1 不合格焊缝的分类8.2 不合格焊缝的处理方法8.3 修复焊缝的要求9.健康与安全9.1 焊接操作员的健康与安全要求9.2 焊接现场的安全措施10.附件附件1、焊接检验记录表附件2、不合格焊缝处理记录表法律名词及注释:1.焊接和相关工艺的定义 - 根据《焊接质量检验标准》第1章第1.1节进行解释。
2.检验方法 - 根据国家标准 GB/T 9444 进行定义和说明。
3.放射性检测 - 使用射线或放射性同位素对焊缝进行检测的方法。
4.超声波检测 - 使用超声波对焊缝进行检测的非破坏性方法。
5.磁粉检测 - 使用磁力线对焊缝进行检测的非破坏性方法。
6.渗透检测 - 使用液体或气体渗透剂对焊缝进行检测的方法。
7.声发射检测 - 使用传感器监测焊缝的声音和振动信号,判断焊缝的质量。
8.金相检测 - 使用显微镜等工具对焊缝的组织结构进行检测和分析。
焊接结构综合实验指导书材料成型及控制工程系2013年8月焊接结构综合实验实验一、焊接加热及冷却过程中弯曲变形及焊后纵向变形测定(参考学时 4学时)一、实验目的:通过在低碳钢板条形钢板边缘堆焊,加深理解焊接时纵向变形、弯曲变形的动态过程,深入了解焊接加热及冷却过程中弯曲挠度的变化规律。
分析总结钢板在进行焊接的加热、冷却过程中纵向及弯曲变形规律。
一、实验原理:(1)将板条形钢板固定在专用的焊接实验架上(钢板能自由变形),形成焊接回路。
如图A、D所示。
在板条上边缘纵向堆焊焊道,焊接在加热、冷却过程中、板条将产生纵向弯曲变形,且弯曲挠度的大小和方向也随之变化。
(2)在板条长度L保持不变时,板条宽度h对于焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化有明显影响(焊接线能量不变)。
板宽h增大时板条的抗横向弯心矩增大,因而使板条无论在加热过程中还是冷却后的最大纵向弯曲挠度都减小。
图B、C、D为沿板边缘堆焊时板条弯曲变形示意图图E 板条宽度h对弯曲变形的影响示意图三、实验内容:(1)选用低碳钢Q235材料,实验材料尺寸:板厚5~6mm,板宽55~60mm,长度370mm。
在板条两边缘处分别作焊接前标距线段(打钢印点或记号笔),焊接前测量实验钢板板条上标记间线段的长度并记录数据。
施焊前在板条未焊侧边缘中部安装百分表,以便在堆焊过程中,通过百分表读数的变化,观察弯曲变形(挠度)的大小及方向。
完成焊接后取下板条,待冷却后测出焊缝侧及另一侧(未焊侧)线段长度,判断板条纵向变形量的大小。
(2)板条另一边的堆焊如上所述,完成板条两条边堆焊后,根据记录数据分析钢板中残余变形(挠度)的大小及方向。
(3)板条宽度h增加(大约10mm,称该板为宽板条,板厚、长度不变),用相同的线能量在板边堆焊,记录焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化。
如图B~E所示。
对比第一试板(窄板条)的第一次堆焊数据,两者弯曲挠度f有何不同?纵向变形两者差别如何?四、实验仪器、设备及材料:1、直流电焊机1台2、百分表、秒表各1只3、大型游标卡尺1把4、焊接实验架(自制),碳钢实验板条5、焊条、碳棒、431焊剂、工具若干五、实验步骤:1、取二块实验钢板(窄、宽板各一条),如图A中,aa,bb处用冲头在板上做出标记。
广西工程职业学院焊接实习实训指导书实训处焊接教研室编写2011年7月焊接实习实训指导书目录课题一:实训安全和焊接介绍----------------------------------------------------- 2 课题二:钢板对接平敷焊----------------------------------------------------------- 7 课题三:钢板对接立焊--------------------------------------------------------------18 课题四:钢板对接横焊---------------------------------------------------------------22 课题五: 气割--------------------------------------------------------------------------25 课题六:垂直固定管焊接---------------------------------------------------------30 课题七:管板水平固定焊-----------------------------------------------------------33 课题八:二氧化碳气体保护焊-----------------------------------------------------36 课题九:手工钨极氩弧焊-----------------------------------------------------------40课题一实训安全和焊接介绍(一)实训目的:了解焊接实训的安全及焊接分类。
(二)实训课时:2课时。
(三)实训类容:焊接的操作安全知识及分类。
一)实训安全1、一般情况下的安全操作规程(1)做好个人防护。
焊工操作时必须按劳动保护规定穿戴好防护工作服、绝缘鞋和防护手套,并保持干燥和清洁。
材料焊接性技术实验指导书一、实验目的1.培养学生掌握测试材料焊接性的能力和方法、培养学生分析问题和解决问题的能力。
2.培养和提高学生的实验操作技能。
3.通过撰写课内实验报告,培养学生综合、分析、整理实验结果及撰写论文的能力。
二、实验内容1.合金结构钢焊缝裂纹分析2.铝合金焊缝气孔及其形成因素分析实验三、实验方法实验一合金结构钢焊缝裂纹分析(一)实验目的1.通过实验,使学生了解材料焊接性的实验方法,加深所学的理论知识,从而提高解决问题和分析问题的能力。
2.掌握合金结构钢抗裂实验的冷裂敏感性实验方法,加深所学的冷裂纹形成机理、影响因素等理论知识。
3.能够用宏观和微观金相实验手段研究材料的焊接性。
(二)试样制备1.将一定厚度的实验钢板气割下料,经过机械加工至没有气割热影响区且保证如图 1-1 所示尺寸,制成 Y 型和 V 型两种坡口,前者试验热影响区,后者试验焊缝。
2.划线:对好试件,按照图上尺寸将固定焊缝和试验焊缝以及所留的间隙用笔画好。
3.焊接:采用 MIG 填丝自动焊接方法及设备,从中间向两边焊,几层不限,焊满为止。
(三)实验步骤1.调整焊接工艺参数,主要包括焊接电流、弧焊电压、焊接速度、焊丝直径等。
并先在废钢板上试焊,以便掌握焊速。
2.焊接实验焊道,焊道长度 80mm,分别用不同的焊接工艺参数施焊。
图 1-1 合金结构钢焊缝裂纹分析3.试件焊后,在室温放置 24 小时后,检查裂纹情况。
(1)用肉眼或者放大镜或者低倍立体显微镜观察表面开裂情况。
(2)将实验焊道等距离切成 6 片或者 4 片,然后将其所切取的磨片抛光后,用5%的硝酸酒精溶液浸蚀,并用放大镜观察裂纹情况,检查同方向的 5 个或者 3 个截面上裂纹的深度。
(四)实验要求1.实验前复习教材中关于材料焊接性、抗裂实验、实验方法等内容,同时认真阅读本指导书。
2.实验中要主要安全、爱护设备、仪器仪表、工具,实验时分工合作、认真负责、认真做好记录。
实验一焊条电弧焊基本操作(4学时)一、实验目的1、掌握焊条电弧焊的基本操作技能。
2、了解焊条电弧焊常用设备、工具和辅具的使用方法。
3、了解焊接位置对焊接规范参数的基本要求。
4、了解焊条电弧焊安全与防护技术。
二、实验设备器材及实验材料1、焊接设备:ZX7-250、ZX7-400逆变直流焊机。
2、焊接材料:Φ2.5、mm、Φ3.2mm、Φ4.0mm 的J422,12mm厚低碳钢板。
3、焊接辅助工具及防护用品:焊钳、面罩、工作服、敲渣锤、钢丝刷、焊条保温桶等。
三、实验原理(一)焊接设备及辅助器件1、焊条电弧焊基本原理焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧,使焊条和工件熔化并融合在一起形成熔池,随后熔融态的熔池逐步冷却结晶形成焊缝,从而获得牢固焊接接头的工艺方法。
焊接过程中,药皮不断地分解、熔化而生成气体及溶渣,保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域,防止大气对熔化金属的有害污染。
焊条芯在电弧热作用下不断熔化,进入熔池,组成焊缝的填充金属。
2、焊条电弧焊设备及辅助器件焊条电弧焊的整个装置是由弧焊电源、电缆和焊钳组成。
弧焊电源、电缆、焊钳、焊条、电弧和焊件组成了焊条电弧焊的焊接回路。
图1-1 焊条电弧焊的装置组成1、焊条电弧焊设备——弧焊电源(1)对弧焊电源的基本要求弧焊电源是焊条电弧焊的主要设备,它的作用是为焊接电弧稳定燃烧提供所需要的、合适的电流和电压,它必须具备电弧所要求的电气性能和工艺性能。
1)对弧焊电源电气性能的要求①外特性要求焊条电弧焊电极尺寸较大,电流密度低。
在电弧稳定燃烧的情况下,负载静特性处于水平段。
故也要求电源外特性曲线与电弧静特性曲线相交,即要求焊条电弧焊电源具有下降的外特性。
从电弧稳定性方面考虑,要求电源应具有陡降外特性。
②调节特性要求当焊件的材质、厚度、几何形状或焊接材料规格发生变化时,焊接参数也应做相应的变化。
因此,要求弧焊电源能够通过调节,得出不同的外特性曲线,以适应这种需要,这种性质叫弧焊电源的调节特性。
焊条电弧焊最理想的调节特性是要求空载电压随焊接电流的减小而增大,随焊接电流的增大而减小。
③动特性要求焊接电弧对弧焊电源而言是一个动负载,要求弧焊电源应具有良好的动态特性。
2)对弧焊电源工艺特性的要求为保证电弧的稳定燃烧和焊接过程的顺利进行,得到良好的焊接接头,弧焊电源在性能和结构方面应满足如下要求:①保证引弧容易空载电源越高越有利于引弧,但为了保证人身安全和经济性,要求空载电压一般不超过100V,特殊情况要超过,必须具有自动防触电装置;②保证电弧稳定燃烧;③保证焊接参数稳定(主要是指焊接电流和电弧电压的稳定);④焊接参数能能够调节,以适应焊接不同性质和厚度的材料;⑤使用时节省电能,结构简单、紧凑、制造容易、消耗材料少,成本低;⑥使用安全、可靠、方便,性能良好,容易维修。
(2)弧焊电源的种类焊条电弧焊所用电源一般分为交流弧焊电源、直流弧焊电源和逆变电源三大类。
表1-1 弧焊电源的特点及应用3、焊条电弧焊设备辅助器件焊条电弧焊设备辅助器件包括焊钳、接地夹钳、焊接电缆、焊接面罩、焊条保温筒等。
(1)焊钳电焊钳又称焊把,是用以夹持焊条、传导电流的工具。
有300A、500A二两种规格,要求具有良好的绝缘性与隔热能力。
焊条位于水平、45°、90°等方向时焊钳都能夹紧焊条,并保证更换焊条安全方便、操作灵活。
(2)接地夹钳接地夹钳是将焊接导线或接地电缆接到工件上的一种器具。
接地夹钳必须能形成牢固的连接,又能快速且容易地夹到工件上。
对于低负载持续率来说,弹簧夹钳可能是合适的。
但在使用大电流时,可能需要螺丝夹钳,以使夹钳不过热并形成良好的连接。
(3)焊接电缆焊接电缆是焊接回路的一部分,利用焊接电缆将焊钳和接地夹钳接到电源上。
焊接电缆应具有最大的挠度,以便能够容易操作,特别是焊钳的操纵,同时应耐磨耐擦伤。
(4)焊接面罩焊接面罩是防止焊接飞溅、弧光及高温对焊工面部及颈部灼伤的一种工具。
面罩一般分为手持式和头盔式两种。
要求选用耐燃或不燃的绝缘材料制成,罩体应遮住焊工的整个面部,结构牢固,不漏光。
滤光片按亮度的深浅不同分为不同型号,号数越大,颜色越深。
(5)焊条保温筒焊条保温筒的作用是保温焊条,防止受潮。
特别是使用低氢型焊条焊接重要结构时,焊条必须先进烘箱烘焙,烘干温度和保温时间因材料和季节而异。
焊条从烘箱内取出后,应储存在焊条保温筒内,在施工现场逐根取出使用。
(6)其他清渣锤、钢丝刷、扁铲、锉刀、角向磨光机、风铲和焊缝尺寸测量器等。
4、电焊条(1)对电焊条的基本要求1)电弧容易引燃,在焊接过程中能够稳定燃烧;2)药皮应均匀熔化,无成块脱落现象。
其熔化速度稍慢于焊芯的熔化速度,从而有利于金属熔滴过渡;3)焊接过程中不应有较大烟雾和过多飞溅;4)保证熔敷金属具有一定的抗裂性以及所需的力学性能和化学成分;5)焊后焊缝成形正常,焊渣容易清除。
(2)电焊条的构成电焊条由焊芯和药皮两部分组成。
图1-2 焊条组成示意图1-焊芯,2-药皮,3-夹持端,4-引弧端(3)电焊条的分类电焊条的分类方法很多,可分别按用途、熔渣的酸碱度、焊条药皮的主要成分、焊条性能特征等不同角度对电焊条进行分类。
1)按用途或焊芯化学成分分类表1-2电焊条按用途和焊芯化学成分分类2)按熔渣的酸碱性分类主要是根据焊接熔渣的碱度,即按熔渣中碱性氧化物与酸性氧化物的比例来划分。
①酸性焊条药皮中含有大量的TiO 2、SiO 2等酸性造渣物及一定数量的碳酸盐等,熔渣氧化性强,熔渣碱度系数小于1。
酸性焊条焊接工艺性好,电弧稳定,可交、直流两用,飞溅小、熔渣流动性和脱渣性好,熔渣多呈玻璃状,较疏松、脱渣性能好,焊缝外表美观。
但酸性焊条的药皮中含有较多的二氧化硅、氧化铁及氧化钛,氧化性较强,焊缝金属中的氧含量较高,合金元素烧损较多,合金过渡系数较小,熔敷金属中含氢量也较高,因而焊缝金属塑性和韧性较低。
②碱性(低氢型)焊条药皮中含有大量的碱性造渣物(大理石、萤石等),并含有一定数量的脱氧剂和渗合金剂。
碱性焊条主要靠碳酸盐(如CaCO 3等)分解出CO 2作保护气体,弧柱气氛中的氢分压较低,而且萤石中的氟化钙在高温时与氢结合成氟化氢(HF),降低了焊缝中的含氢量,故碱性焊条又称为低氢型焊条。
碱性渣中CaO 数量多,熔渣脱硫的能力强,熔敷金属的抗热裂纹的能力较强。
而且,碱性焊条由于焊缝金属中氧和氢含量低,非金属夹杂物较少,具有较高的塑性和冲击韧性。
碱性焊条由于药皮中含有较多的萤石,电弧稳定性差,一般多采用直流反接,只有当药皮中含有较多量的稳孤剂时,才可以交、直流两用。
碱性焊条一般用于较重要的焊接结构,如承受动载荷或刚件较大的结构。
3)按焊条药皮类型分类表1.3 电焊条按药皮类型分类4)按焊条性能分类按性能分类的焊条,都是根据其特殊使用性能而制造的专用焊条。
如:超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等。
5、电焊条的选用焊条的选用须在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下,根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后,有针对性的选用焊条,必要时还需进行焊接性试验。
焊条的选用原则如下:(1)同种钢材焊接时焊条选用要点1)考虑焊缝金属力学性能和化学成分对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条;对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。
在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下,应考虑选用比母材强度低的焊条。
当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时,焊缝中容易产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。
2)考虑焊接构件使用性能和工作条件对承受动载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧度和塑性,可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。
接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其它耐腐蚀焊条。
在高温、低温、耐磨或其它特殊条件下工作的焊接件,应选用相应地耐热钢、低温钢、堆焊或其它特殊用途焊条。
3)考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大的内应力,易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条。
对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。
对受条件限制不能翻转的焊件,应选用适于全位置焊接的焊条。
4)考虑施工条件和经济效益在满足产品使用性能要求的情况下,应选用工艺性好的酸性焊条。
在狭小或通风条件差的场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。
对焊接工作量大的结构,有条件时应尽量采用高效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类的专用焊条,以提高焊接生产率。
(2)异种钢焊接时焊条选用要点1)强度级别不同的碳钢+低合金钢或低合金钢+低合金高强钢一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度,选用的焊条强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度,同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差侧母材的性能。
因此,可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。
但是,为了防止焊接裂纹,应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。
2)低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条,一般选用铬、镍含量较高的、塑性、抗裂性较好的25-13型奥氏体钢焊条,以避免因产生脆性淬硬组织而导致的裂纹。
但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接工艺及规范。
3)不锈复合钢板应考虑对基层、覆层、过渡层的焊接选用三种不同性能的焊条。
对基层(碳钢或低合金钢)的焊接,选用相应强度等级的结构钢焊条;覆层直接与腐蚀介质接触,应选用相应成分的奥氏体不锈钢焊条。
关键是过渡层(即覆层与基层交界面)的焊接,必须考虑基体材料的稀释作用,应选用铬、镍含量较高、塑性和抗裂性好的25-13型奥氏体焊条。
6、焊条的保管及使用(1)焊条的烘干焊条在存放时会从空气中吸收水分而受潮,受潮严重的焊条在使用时往往会使工艺性能变坏,造成电弧不稳、飞溅增大、烟尘增多等不利现象,并且还会影响焊缝内部质量,易产生气孔、裂纹等缺陷。
因此焊条(特别是碱性焊条)在使用前必须烘干。
酸性焊条由于药皮中含有结晶水物质和有机物,烘干温度不能太高,一般规定为75~150℃,保温l~2h;碱性焊条在空气中极易吸潮且药皮中没有有机物,因此,烘干温度较酸性焊条高些,一般为350~400℃,保温1~2h。
焊条累计烘干次数一般不宜超过3次。
(2)焊条的储存、保管1)焊条必须分类、分型号、分规格存放,避免混淆。