焊接 机械零件的材料选择
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以下是机械行业常用的20种材料及其特性:1. 碳钢:- 特性:强度高、硬度适中、耐磨性好,易于加工和焊接。
- 应用:机械零件、结构件等。
2. 不锈钢:- 特性:耐腐蚀性好、强度高、抗氧化性强。
- 应用:食品加工设备、化工设备、船舶零件等。
3. 铝合金:- 特性:密度低、强度高、良好的导热性和导电性。
- 应用:航空航天、汽车、电子设备等。
4. 铜:- 特性:良好的导电性和导热性,耐腐蚀性好。
- 应用:电子器件、导线、换热器等。
5. 钛合金:- 特性:密度低、强度高、耐腐蚀性强。
- 应用:航空航天、医疗器械、化工设备等。
6. 镍合金:- 特性:耐腐蚀性好、高温强度高。
- 应用:化工设备、航空发动机、核电站设备等。
7. 铸铁:- 特性:强度高、耐磨性好、抗冲击性强。
- 应用:机床床身、发动机缸体、管道件等。
8. 锻钢:- 特性:强度高、韧性好、耐磨性较好。
- 应用:汽车曲轴、锻造件、工具等。
9. 塑料:- 特性:良好的绝缘性、耐腐蚀性、低密度。
- 应用:工程塑料件、密封件、电器外壳等。
10. 聚酰亚胺(PI):- 特性:高温稳定性、优异的耐化学性、强度高。
- 应用:航空航天、电子设备、汽车零部件等。
11. 聚四氟乙烯(PTFE):- 特性:优异的耐磨性、低摩擦系数、优良的绝缘性。
- 应用:密封件、轴承、阀门等。
12. 聚氨酯(PU):- 特性:耐磨性好、强度高、耐油性好。
- 应用:密封件、刮板、橡胶轮等。
13. 聚甲醛(POM):- 特性:强度高、硬度高、耐磨性好。
- 应用:齿轮、轴承、零件等。
14. 高速钢:- 特性:耐高温、耐磨性好、切削性能优异。
- 应用:刀具、冲头、铣刀等。
15. 钻石:- 特性:硬度极高、耐磨性好、导热性好。
- 应用:切割工具、磨料、金刚石刀具等。
16. 合成蓝宝石:- 特性:透明度好、硬度高、耐腐蚀性强。
- 应用:光学器件、观察窗、手表表盘等。
17. 硅胶:- 特性:柔软、耐高温、优良的绝缘性。
机械零件选材原则及工艺设计机械零件的选材原则及工艺设计在机械设计中,选择合适的材料和有效的工艺是非常重要的,因为这直接影响了零件的质量、性能和使用寿命。
下面是一些机械零件选材原则及工艺设计的重要考虑因素。
1. 材料的机械性能:机械零件必须具有足够的强度、硬度和耐磨性,以承受预期的工作载荷和环境条件。
因此,在选择材料时,应该考虑其拉伸强度、屈服强度、断裂韧性和硬度等机械性能指标。
2. 材料的耐腐蚀性:机械零件往往要在各种恶劣的环境条件下工作,如高温、湿度或腐蚀性介质。
因此,应选择具有良好耐腐蚀性能的材料,以保证零件的长期稳定性和可靠性。
3. 材料的热处理性:有些机械零件需要进行热处理,以改善其机械性能和硬度。
因此,在选材时,应选择适合热处理的材料,以便在工艺设计中能够获取所需的材料性能。
4. 材料的可加工性:机械零件的制造通常需要各种加工操作,如切削、铣削、焊接等。
因此,材料的可加工性也是选材的重要因素,应选择易于加工的材料,以保证制造成本和质量。
5. 材料的经济性:在选材时,还必须考虑材料的成本因素。
有时候,高性能材料可能很昂贵,但在某些应用中,可以使用性能适当的低成本材料来替代。
工艺设计也是机械零件设计中重要的一环。
下面是一些常见的工艺设计考虑因素:1. 制造工艺的可行性:在工艺设计中,应考虑零件的复杂度和制造难度。
有时候,可能需要进行多道复杂的加工操作,而在其他情况下,使用简单的加工过程就可以完成。
因此,在工艺设计中应选择最合适和最经济的制造工艺。
2. 精度要求:机械零件的精度直接影响其质量和功能。
因此,在工艺设计中,应根据零件的功能需求和装配要求,确定适当的制造精度和加工工艺。
3. 工艺的可重复性和稳定性:工艺的可重复性和稳定性对零件的质量和一致性至关重要。
因此,在工艺设计中,应选择稳定可靠的加工工艺和设备,以确保批量生产的一致性和质量可控。
总之,在机械设计中,选材和工艺设计是同等重要的。
q235材料标准Q235材料标准。
Q235是中国的一种常用碳素结构钢,其材料标准是GB/T 700-2006。
Q235钢材具有良好的可塑性和焊接性,常用于制造各种结构件、连接件、机械零部件等。
本文将对Q235材料标准进行详细介绍,包括化学成分、机械性能、热处理性能等方面的内容。
首先,我们来看一下Q235钢的化学成分。
根据GB/T 700-2006标准,Q235钢的化学成分要求如下,碳含量不超过0.22%,硅含量不超过0.35%,锰含量不超过1.4%,磷含量不超过0.045%,硫含量不超过0.050%。
此外,Q235钢中还含有少量的铁、铜、铬、镍等元素。
这些化学成分的控制,可以保证Q235钢具有良好的焊接性能和可塑性。
其次,Q235钢的机械性能也是其重要的标准之一。
根据GB/T 700-2006标准,Q235钢的抗拉强度为375-500MPa,屈服强度为235MPa,延伸率为26%。
这些机械性能的指标,表明了Q235钢具有良好的强度和延展性,适用于各种结构件的制造。
除了化学成分和机械性能外,Q235钢的热处理性能也是需要重点关注的。
根据标准,Q235钢可以进行热处理,包括正火、退火、淬火等工艺。
通过适当的热处理,可以改善Q235钢的组织结构,提高其硬度和强度,满足不同工程项目的需求。
总的来说,Q235材料标准GB/T 700-2006对其化学成分、机械性能、热处理性能等方面都有详细的规定,保证了Q235钢的质量和稳定性。
作为一种常用的结构钢,Q235钢在建筑、机械制造、桥梁建设等领域都有着广泛的应用前景。
希望本文的介绍能够帮助大家更加深入地了解Q235材料标准,为工程项目的材料选择提供参考。
机械材料与加工认识常用机械材料的性能和加工工艺机械材料与加工:认识常用机械材料的性能和加工工艺在机械制造业中,选择合适的机械材料对于产品的质量、性能以及工艺流程至关重要。
本文将介绍一些常用的机械材料,并针对其性能特点和加工工艺进行分析。
一、金属材料1. 铁类材料铁类材料在机械制造中具有重要的地位,常见的有铸铁、钢和不锈钢。
- 铸铁具有良好的流动性和耐磨性,适用于大型零部件的生产,如发动机缸体和机床床身。
- 钢具有较高的强度和韧性,广泛应用于制造零件和构件,如汽车零部件和建筑结构。
- 不锈钢具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性能,适用于制造耐酸碱、耐高温的零件,如化工设备和压力容器。
2. 铝合金铝合金具有轻质、强度高、导热性好等特点,广泛应用于航空、汽车和电子等领域。
由于其良好的可塑性,铝合金可以通过挤压、拉伸和压铸等工艺进行成型。
3. 铜合金铜合金具有良好的导电性和热导性,适用于制造电子元件和导热部件。
同时,铜合金还具有良好的耐磨性和抗腐蚀性,广泛应用于制造轴承、齿轮和紧固件等零部件。
二、非金属材料1. 塑料塑料具有轻质、可塑性好、绝缘性能强等特点,广泛应用于汽车、家电和电子产品等领域。
常见的塑料有聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,它们可以通过挤出、注塑和吹塑等工艺进行成型。
2. 玻璃玻璃具有良好的透明性和抗压性能,适用于制造窗户、瓶罐和光学元件等。
玻璃制品的加工过程主要包括熔化、吹制和热处理等。
3. 复合材料复合材料由两种或多种不同材料组合而成,具有综合性能优异的特点。
例如,碳纤维和环氧树脂的复合材料具有轻质、高强度和耐腐蚀等特性,广泛应用于航空航天和运动器材等领域。
三、机械材料的加工工艺1. 金属加工金属材料的加工工艺主要包括切削加工、冲压加工和焊接加工等。
其中,切削加工是将金属材料从整体中去除一部分以获得所需形状的工艺,如车削、铣削和钻削等。
冲压加工是通过金属板材的弯曲、剪切和冲孔等操作实现零件成型,广泛应用于汽车和家电制造。
机械制造常用材料选择原则摘要:机械制造行业在我国经济发展中起着重要的作用。
机械零部件的材料选择是影响机械产品质量、性能、寿命的一个关键因素。
因此,制造商在选择材料时,必须遵循一定的原则,以确保机械零件与机器设备的可靠性和性能的一致性。
关键词:机械制造;常用材料;材料选择。
当今,机械制造已成为现代工业生产的重要组成部分,是现代工业生产的关键性产业之一,在制造机器、设备、零部件和工具时,材料的选择尤为重要,机械制造材料的选择对提高机器和设备的性能和寿命等都有非常大的影响。
本文将介绍机械制造中常用的材料种类和如何选择机械制造材料的原则。
一、机械制造中常用的材料类型在机械制造中,材料种类比较繁多,但大多可以归为以下几大类:(1)钢材。
钢材是机械制造中应用最广泛的材料。
钢材具有高强度、高韧性、易加工和成本较低等优点。
钢材根据其成分、用途不同,可以分为碳钢、合金钢、不锈钢、特殊钢等。
(2)铸铁。
铸铁是指用铁、钢或其他金属作为主要成分的合金。
铸铁的耐磨性、抗压性以及很好的防腐蚀性能使其在机械制造领域广泛应用。
铸铁可以分为灰口铸铁、球墨铸铁和白口铸铁三大类。
(3)有色金属。
以铜、铝、镁、钛等为代表的有色金属因具有良好的导电性、导热性、可加工性和高耐腐蚀性等特性,被广泛应用于机械制造中的各个领域。
(4)塑料。
塑料材料是机械制造中最常见的工程塑料之一。
相对于金属材料,塑料具有很多优点,比如质量轻、成本低、绝缘性好、抗腐蚀性好等。
塑料的应用范围广泛,包括体积小的机械零件、自行车、电视机、电子电路等。
它是一种高效且低成本的选择,也具有较高的强度和刚性,也适用于大量生产规模下的零部件制造,如家电、电子产品、医疗设备、建筑材料等。
(5)合成材料。
为了满足对于材料轻质化、高强度、高刚性的要求,合成材料应运而生。
其中最常用的合成材料是复合材料,由纤维增强材料和树脂或金属基体材料组成。
复合材料具有极高的强度和轻质化特性,适用于需要高质量和高效率的领域,如航空和航天技术、体育设备、汽车和能源等。
机械零件常用的材料有:钢、铸铁、有色金属和非金属材料。
选用时主要考虑:使用要求;工艺要求和经济要求。
选取材料时应满足:
一、使用要求
1.根据零件承受载荷情况和工作条件选取;
一般情况下均选用碳素钢;45#调质处理;如:轴,齿轮;
承受冲击载荷,要求耐磨或结构要求紧凑时;采用低碳钢合金钢渗碳淬火,20Cr、18CrMnTi、20CrMo;例如:齿轮轴;
载荷比较稳定时可选铸铁;如:HT250、机床,箱体,床身,结构形状复杂的低速大齿轮,大带轮,蜗轮芯,凸轮轴,曲轴。
在高温下工作的零件选耐磨热材料;
在腐蚀介质中工作的零件选耐腐蚀材料,不锈钢,铜铝合金。
2.受尺寸重量限制时;
一般情况下采用碳素钢锻造毛坯;
要求尺寸及重量及小时可采用高强度合金钢;
零件尺寸重量较大时且结构复杂时采用铸造毛坯,可选:铸铁(批量)、铸钢(单件)或板材冲压后焊接。
二、工艺要求
选材料时要考虑材料的工艺性
铸造:流动性好
锻造:还原性、热脆性
机加工:易切削性
热处理:可淬性、淬火变形、淬造能力
三、经济性要求
材料价格:
铸铁1、钢2、合金8~10、普通钢1、优质钢1.5~1.8、合金钢1.7~2.5、轴承钢3、工具钢3~20、耐热钢5
材料加工费用:重量大,加工量大
材料利用率:
四、材料供应情况
尽量使用本单位和市场容易购买到的材料。
常用机加工材料机加工材料是指用于机械加工制造的各种金属和非金属材料。
在机加工过程中,选择合适的材料对于产品的质量、成本和生产效率都起着至关重要的作用。
下面将介绍一些常用的机加工材料及其特点。
1. 钢材。
钢材是最常见的机加工材料之一。
它具有优良的机械性能和加工性能,适用于各种机械零部件的加工制造。
钢材的种类繁多,包括碳素钢、合金钢、不锈钢等。
碳素钢具有良好的强度和硬度,适用于制造强度要求较高的零部件;合金钢具有较高的强度和耐磨性,适用于制造耐磨零部件;不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,适用于制造要求耐腐蚀的零部件。
2. 铝合金。
铝合金是一种轻质、耐腐蚀的材料,具有良好的导热性和导电性。
它适用于制造要求轻量化和散热性能的零部件,如航空航天零部件、汽车零部件等。
铝合金的加工性能较好,易于进行切削加工和焊接。
3. 铜材。
铜材具有良好的导电性和导热性,适用于制造电气零部件和散热器等产品。
铜材的加工性能较好,但硬度较低,易产生划痕,因此在加工过程中需要采取适当的措施来保护表面质量。
4. 钛合金。
钛合金具有良好的耐腐蚀性和高强度,适用于制造要求耐腐蚀和高强度的零部件,如航空航天零部件、医疗器械等。
钛合金的加工性能较差,硬度高、切削难度大,需要采用适当的切削工艺和刀具。
5. 塑料。
塑料是一种非金属材料,具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能,适用于制造电气绝缘零部件和化工设备零部件。
塑料的加工性能较好,易于成型加工和表面处理,但强度和硬度较低。
总结:以上所述的材料仅是常用的机加工材料中的一部分,随着科技的发展,新型材料的出现将为机加工行业带来更多的选择。
在选择机加工材料时,需要根据产品的要求和工艺特点来综合考虑材料的机械性能、物理性能、化学性能和加工性能等因素,以求达到最佳的加工效果和经济效益。
希望本文所介绍的常用机加工材料能够为广大机械加工制造者提供一些参考和帮助。
机械零件的选择对于整个机械设备的性能和稳定性具有至关重要的影响。
在机械零件的选择中,材料的选择是一个至关重要的环节。
不同的材料具有不同的特性,因此在机械零件的选择中,需要根据具体的工作环境和使用要求来选择合适的材料。
下面将介绍机械零件选择材料的原则。
一、根据零件的功能和工作环境选择材料在选择材料时,需要考虑零件所处的工作环境和其具体的功能。
不同的工作环境对材料的要求不同,例如在潮湿的环境中,需要选择耐腐蚀的材料;在高温环境中,需要选择耐高温的材料。
另外,不同的零件具有不同的功能,需要选择符合其功能要求的材料,如需要具有良好的强度和韧性的零件,需要选择高强度的材料。
二、考虑成本和可加工性在选择材料时,还需要考虑材料的成本和可加工性。
不同材料的成本和加工难度是不同的,因此需要在满足性能要求的前提下,尽量选择成本低廉、易加工的材料,以降低生产成本,提高生产效率。
三、考虑材料的可靠性和耐久性在选择材料时,还需要考虑材料的可靠性和耐久性。
材料的可靠性和耐久性直接影响机械设备的使用寿命和性能稳定性。
因此需要选择具有良好可靠性和耐久性的材料,以确保机械设备的长期稳定运行。
四、综合考虑各方面因素在实际选择材料时,需要综合考虑上述因素,找到一个最佳的平衡点。
根据具体的情况,权衡各方面因素,选择最适合的材料,从而保证机械零件的性能和可靠性。
机械零件选择材料的原则主要包括根据零件的功能和工作环境选择材料、考虑成本和可加工性、考虑材料的可靠性和耐久性,综合考虑各方面因素。
只有在全面考虑各个方面因素的基础上,才能选择到最适合的材料,确保机械设备的稳定运行和性能发挥。
为了更全面地讨论机械零件选择材料的原则,接下来将对上述内容进行扩展。
五、考虑材料的强度和硬度在选择材料时,需要充分考虑材料的强度和硬度。
不同的零件需要具备不同的强度和硬度来承受不同的压力和载荷。
在一些高载荷、高压力的工作环境中,需要选择具有高强度和硬度的材料,以确保零件在工作时不会出现断裂或变形的情况。
机械零件的材料选择焊接机制教研室2011年2月19日第十二章焊接焊接是现代工业生产中应用广泛的一种连接金属的方法。
其实质是用加热或加压等措施,借助于原子间的结合与扩散作用,使两块分离的金属连接成一个牢固整体的过程。
焊接的方法很多,按焊接生产过程的特点可分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。
熔化焊是最基本的焊接方法,在焊接生产中占主导地位。
压力焊与钎焊具有成本低,易于实现机械化、自动化等优点。
随着焊接技术的发展,焊接方法已有几十种,现将常用方法分类如下(见囱12-1)。
图12—1 常用焊接方法分类框图焊接与铆接等其他连接方法相比具有以下优点(1)减轻结构重量,节省金属材料。
(2)生产率高,生产周期短,劳动强度低。
(3)焊缝气密性高,利于提高产品质量。
(4)能化“大”为“小”或以“小”拼“大”(5)可以制造双金属结构。
(6)易于实现机械化、自动化。
焊接工艺广泛应用于机械制造、电气技术、船舶、桥梁、建筑工程、化工设备、宇航技术、军事工程等各个部门。
第一节熔化焊熔化焊是将金属的接头处加热到熔化或半熔化状态,形成共同的熔池,并加入填充金属,从而连接成整的焊接工艺方法。
它适于焊接各种碳钢、低合金钢、不锈钢及耐热钢,也可以熔接铸铁和非金属。
焊接接头机械性能高,气密性好,是焊接生产中应用最广泛的—类方法。
一、手工电弧焊电弧焊是利用电弧加热熔化金属进行焊接的方法。
手工电弧焊是电弧焊中的一种主要工艺,具有操作方便、设备简单、可就地操作等优点,生产应用很广泛。
1.电弧焊原理焊接电弧是在焊条与工件间的气体介质中产生的强烈放电现象。
焊接操作时,先使电焊条与焊件瞬时接触,由于短路产生高热,使接触处金属迅速融化并产生金属蒸气。
将焊条提起,离开焊条2—4nun时,在电焊条与焊件之间充满了高温气体和金属蒸气,由于焊接电压的作用,从高温金属表面发射出电子,电子撞击气体分子和金属蒸气,使其电离成汇离子和负离子,正离子流向阴极,负离子和电子流向阳极,于是便形成了电弧。
2.手工电弧焊设备手工电弧焊设备主要是交流弧焊机和直流弧焊机、整流器式直流电焊机等。
(1)交流弧焊机交流弧焊机是一种装有特殊变压器的电弧焊设备。
常用BX1-330型漏磁式交流弧焊机。
焊接空载电压为60-70V,工作电压为30V,工作电流可在50-450A范围内调节。
(2)直流弧焊机直流弧焊机是提供直流电进行焊接的电弧焊设备。
此类焊机有两种类型的产品。
一种是发电机式直流弧焊机,常用型号AX—330型,其焊接空载电压为50—80V,工作电压30V,电流调节范围为45-320A。
另—种整流器式直流电焊机,其原理是用大功率整流元件组成整流器,将工频交流电整流成符合焊接需要的直流电。
这种焊机结构简单维修方便,噪音小,是一种很有发展前途的焊接电源。
直流弧焊机输出端有正、负两极之分。
弧焊机与焊条、工件有两种不同的接线法。
将工件接焊机正极,焊条接焊机负极,这种接法称为正接,反之称为反接,或称为正极性接法、反极性接法。
焊接厚板时,一般采用直流正接。
这是因为电弧正极的温度和热量比负极高,采用正接能获得较大的熔深。
焊接薄板时,为防止烧穿,常采用反接,在使用碱性焊条时(如结427、结507),均采用直流反接。
3.电焊条电焊条是由金属焊条芯和涂覆在焊条芯外面的药皮组成的(见图12—2)。
(1)焊条芯焊条芯是用金属或合金制成的金属丝,在焊接过程中起填充金属和传导电流的作用。
焊条的化学成分和非金属夹杂物的含量多少对焊缝质量影响很大,因此要严格控制,以保证焊缝金属各方面的性能不低于基体金属。
焊条芯的直径最小为0.4 mm,最大为9mm,直径为3—5mm的应用最广,见表12—1。
图12-2 电焊条表12-1 焊接碳素钢焊条钢芯成分示例(2)药皮药皮是用矿石粉、铁合金粉筹多种原料按比例配制的包裹在焊条芯外面的—层蒙皮。
药皮的作用是:提高电弧燃烧的稳定性,保护熔池金属不被氧化,向焊缝金属添加合金元素,改善焊缝质量。
常用焊条药皮的作用及成分如表12—2、表12—3所示。
表12-2 焊条药皮原料的种类名称及其作用(3)焊条种类按GB980—1976规定,焊条分九大类:结构钢焊条(J)、耐热钢焊条(R)、不锈钢焊条(B)、堆焊焊条(D)、低温钢焊条(W)、铸铁焊条(Z)、镍合金焊条(N)、铜及铜合金焊条(T)、铝及铝合金焊条(L)等。
焊条牌号的表示方法:类别代号加三位数,前两位数表示焊缝金属的抗拉强度标准值,第三位表示药皮类型及适用电源种类。
例“结422”或“J422”,其含义为结构钢焊条,焊缝最低抗拉强度为420MPa,钛钙型药皮,适用于交、直流电源。
4.焊接规范焊接规范是影响焊接质量和生产率的各种工艺参数的总称。
分别简述如下。
(1)焊条直径的选择主要根据被焊金属件的厚度决定,如表12—4所示。
表12—4 焊条直径的选择(2)焊接电流大小选择主要根据焊条直径决定,如表12—5所示。
表12—5 各种直径焊条使用电流值(3)焊接速度和电弧长度选择焊接速度一般根据焊缝尺寸和焊条特性凭经验掌握,太快和太慢都会降低焊接缝的外观质量和内部质量,焊速适当时,焊道的熔宽约等于焊条直径的两倍,表面平整,波纹细密。
焊速过高时,焊道窄而高,波纹粗糙,熔合不良。
焊速过低时,熔宽过大,工件易被烧穿。
焊接电弧的长度约等于焊条直径。
5.接头型式和坡口形状(1)接头型式常用焊接接头型式为对接接头、搭接接头、角接接头如图12—3所示。
根据焊接件的结构性要求和工艺性要求确定接头型式。
丁字接头等,图12—3 常见焊接接头型式(2)对接接头的坡口形状对接接头是各种焊接结构中采用最多的一种接头型式。
为确保焊接质量,对于较厚的工件,要把两个工件间的待焊处加工成一定的几何形状,称为坡口。
常见坡口形状如图12—4所示。
6.焊缝的空间位置在生产实践中,焊缝可以处于空间的不同位向,如图12—5所示。
平焊位置最佳,操作方便,劳动条件好,生产率高,焊缝质量易保证。
立焊、横焊次之,仰焊最差。
图12—5 焊缝的空间位置 图12—6 埋弧焊焊缝形成过程示意图(1一被焊件;2一焊丝;3一焊剂;4—熔化了的焊剂;5—熔池;6一焊缝;7一渣壳;)二、埋弧自动焊1.埋接过程和特点埋弧自动焊以连续送进的焊丝代替手弧焊的焊条芯,以焊剂代替焊条药皮。
焊缝形成过程如图12—6所示。
焊丝末端与工件之间产生电弧,电弧热量使焊丝、工件及焊剂熔化,其中一部分达到沸点,蒸发形成高温气体,在熔池外围形成一个封闭的空间。
电弧在封闭空间燃烧时,焊丝与基体金属不断熔化,形成熔池,随着电弧前移,熔池金属冷凝成焊缝。
密度较轻的熔渣浮在熔池表面,冷凝成渣壳。
2.埋弧焊的特点(1)焊丝导电长度短,焊接电流大,熔深较大,即使较厚的工件也可以不开坡口直接焊接。
(2)生产率高,节约材料和工时,电弧热量集中,热能利用率高。
(3)焊接过程稳定,焊接能有效地保护熔池,防止外界空气侵入,焊接质量奸,焊缝光洁、平直、美观。
(4)埋弧焊热能集中,速度快,焊接变形小。
(5)焊接过程易于实现机械化、自动化,改善了劳动条件,降低了工人的劳动条件。
埋弧焊广泛使用在锅炉、压力容器、造船等行业中。
3.埋弧焊设备目前国内生产使用的以单丝自动焊机为主,双丝、多丝焊机应用较少。
埋弧焊因其生产率高,正日益受到人们的重视。
国产埋弧自动焊机原理如图12—7所示。
图12—7 埋弧焊设备示意图1一焊接小车底座;2一立柱;3一料斗支承臂;4—控制盘;5一焊丝盘;6一焊丝机头;7一焊剂漏斗;8一焊缝;9一渣壳;10一焊剂;11一焊接电缆三、气体保护电弧焊气体保护电弧焊是利用某种气体作为保护介质的一种电弧焊方法。
常用氩弧焊和C02气体保护焊。
1.氩弧焊氩弧焊以氩气作为保护气体,根据电极的不同又分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊,如图12—8所示。
氩弧焊的原理是:从喷嘴流出的氩气在电弧及熔池周围形成连续封闭的气流圈,保护电极和熔池金属不被氧化,氩气是惰性气体,它既不与金属发生化学反应,也不溶解于金属,是—种高质量的焊接方法。
氩弧焊是明弧焊,便于观察。
操作灵活,适用于各种空间位置的焊接。
氩气价格较高,生产成本较高,因而主要应用于不锈钢和非铁金属材料的焊接。
2.C02气体保护焊C02气体保护焊以C02气体作为保护气体,其原理与氩弧焊相似。
这种焊接方法成本低,电流密度大,生产率高,操作灵活,适用于各种空间位置的焊接,主要用于低碳钢和普通低合金钢的焊接。
四、气焊与气割1.气焊气焊是利用氧气和可燃性气体混合燃烧所产生的热量,将焊件接头和焊丝熔化,使焊件连接在—起的—种焊接方法。
气焊属熔化焊。
可燃性气体主要有乙炔、丙烷及氢气等。
乙炔与纯氧混合燃烧放出的有效热量最多,火焰温度可达3300°C,应用最广。
气焊火焰温度较电弧焊低,加热速度也较慢,火焰热量分散,热影响区较宽,焊件易变形。
气焊火焰中的氢、氧能与熔池金属发生作用,氧化或溶入金属液体。
气焊焊缝质量不如电弧焊奸。
气焊火焰易于调控,热量不像电弧焊那么集中,因而适用于焊接薄钢板、非铁金属、铸铁及堆焊硬质合金等。
为适应不同情况的焊接要求,需要调整气焊火焰。
改变氧气与乙炔的体积比可获得三种不同性质的火焰,如图12—9所示。
(1)氧化焰Vo2/Vc2H2>1.2,由于氧气比例高,火焰短,温度高(3100~3300℃),对熔池金属有氧化作用,只适用于焊接黄铜。
(2)中性焰Vo2/Vc2H2=1.0~1.2,供氧充分,燃烧完全,内焰温度可达3000—3200℃。
中性焰温度高,对熔池金属氧化作用较微,应用较广,适用于焊接低碳钢、中碳钢、合金钢、紫铜和铝合金等材料。
(3)碳化焰Vo2/Vc2H2<1.0,供氧不足,燃晓不完全,火焰长,温度低(2700~3000℃)。
由于乙炔燃烧不充分,对工件有增碳作用,适用于焊接高碳钢、铸铁和硬质合金等材料。
2.氧气切割氧气切割是根据某些金属在氧气流中能剧烈氧化的原理,利用割炬切割金属的』:艺方法。
气割时用割炬代替焊炬,其设备与气焊相同。
割炬外形如图12—10所示。
氧气切割的过程如图12—11所示。
首先用氧化焰将割口始端附近的金属预热到燃点,然后打开切割氧阀门,氧气射流使高温金属立即剧烈氧化燃烧,生成熔融状态的氧化物被氧气流吹走。
如此移动割炬,即可形成割口。
金属材料只有满足下列条件时才能采用氧气切割:金属材料的燃点低于其熔点,燃烧生成的金属氧化物的熔点应低于金属的熔点,而且流动性也好,金属燃烧时能放出大量的热,金属本身的导热性不应太高。
图12—9 气焊火焰示意图图12-10 割炬图12-11 气割过程示意图能满足上述条件的金属材料有纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢。
高碳钢、铸铁、高合金钢,铜、铝等非铁金属及其合金均难以进行氧气切割。
五、其他熔化焊简介1.电渣焊电渣焊是利用电流通过熔融液渣所产生的电阻热对焊件进行焊接的方法。