汽车工业中主要电弧焊接工艺方法的应用分析
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机械制造中的焊接技术在机械制造行业中,焊接技术是一项至关重要的工艺。
焊接技术可以将金属材料连接在一起,形成牢固的结构,广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑工程等领域。
本文将介绍机械制造中常用的焊接技术和其应用。
一、电弧焊接技术电弧焊接是一种常见的焊接技术,通过电流形成的电弧加热金属材料,使其熔化并连接在一起。
常见的电弧焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、手工氩弧焊等。
手工电弧焊简单易行,适用于各种场合;气体保护焊可保护焊缝免受空气污染,适用于焊接不锈钢、铝合金等材料;手工氩弧焊具有高质量、低氢等特点,适用于焊接高要求的材料和结构。
二、气焊和氧燃焊技术气焊和氧燃焊是使用氧乙炔火焰进行焊接的技术。
氧焊通过氧气和乙炔的高温燃烧来融化金属材料并连接在一起,广泛应用于焊接低碳钢、铸铁等材料。
气焊以明火加热金属,适用于焊接厚板和重型结构,常见于船舶、压力容器等领域。
三、熔化极气体保护焊技术熔化极气体保护焊是在金属焊缝周围加入保护气体,以防止氧气和其他气体对焊接区域的污染。
焊接时,通过设备将保护气体如氩气送至焊缝周围,形成一个保护层,同时使用电弧将焊丝熔化于焊缝。
熔化极气体保护焊可以保证焊缝质量,适用于焊接不锈钢、铝合金和其他高合金材料。
四、激光焊接技术激光焊接是一种高能量密度的焊接方法,通过激光束将焊接区域加热至高温并熔化,然后使其凝固形成焊缝。
激光焊接具有高速度、高精度等优点,被广泛应用于汽车制造、电子设备等领域。
激光焊接还可以实现自动化和精确控制,提高生产效率和产品质量。
五、摩擦焊接技术摩擦焊接是利用工件在受到轴向压力和旋转运动的同时受到横向力的摩擦产生加热并连接在一起的焊接方法。
摩擦焊接适用于各种金属材料,尤其适用于焊接铝合金和高强度钢。
总结机械制造中的焊接技术多种多样,每种技术都有其特点和适用范围。
在选择合适的焊接方法时,需要考虑焊接材料、要求的焊缝质量、工艺要求等因素。
焊接作为机械制造中的重要工艺,不仅关系到产品质量,还关系到工业制造的发展和创新。
焊接工艺的应用领域焊接是一种将两个或多个金属材料连接在一起的工艺。
它是制造业中最常用的连接技术之一,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、机械制造等领域。
本文将介绍焊接工艺在不同领域的应用。
1. 航空航天航空航天领域对焊接的要求非常高,因为航空航天器必须具有高强度、高可靠性和轻量化的特点。
焊接技术在航空航天领域中的应用包括飞机、火箭、卫星等的制造和维修。
例如,飞机的机身、发动机、燃油箱等部件都需要使用焊接技术进行连接。
在航空航天领域,常用的焊接方法包括氩弧焊、激光焊、电子束焊等。
2. 汽车制造汽车制造是焊接技术的主要应用领域之一。
汽车的车身、底盘、发动机等部件都需要使用焊接技术进行连接。
汽车制造中常用的焊接方法包括点焊、激光焊、电弧焊等。
点焊是汽车制造中最常用的焊接方法之一,它可以快速、高效地连接薄板材料。
激光焊和电弧焊则适用于连接厚板材料。
3. 建筑建筑领域中,焊接技术主要应用于钢结构的制造和安装。
钢结构是现代建筑中常用的结构形式之一,它具有高强度、轻量化、耐腐蚀等特点。
焊接技术可以将钢材连接成各种形状的构件,如梁、柱、桥梁等。
在建筑领域中,常用的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
4. 电子电子领域中,焊接技术主要应用于电子元器件的制造和组装。
电子元器件是电子产品中的核心部件,它们需要使用焊接技术进行连接。
在电子领域中,常用的焊接方法包括表面贴装焊接、波峰焊接、手工焊接等。
表面贴装焊接是一种高效、自动化的焊接方法,它可以将电子元器件直接焊接在印刷电路板上。
5. 机械制造机械制造领域中,焊接技术主要应用于机械设备的制造和维修。
机械设备通常由多个部件组成,这些部件需要使用焊接技术进行连接。
在机械制造领域中,常用的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
这些焊接方法可以将不同材料的部件连接在一起,如钢、铝、铜等。
焊接技术是制造业中不可或缺的一部分,它在航空航天、汽车、建筑、电子、机械制造等领域中都有广泛的应用。
常用的焊接方法焊接是一种连接金属材料的常用工艺,广泛应用于工业生产和制造中。
在焊接过程中,有多种常用的焊接方法,本文将对这些方法进行介绍和说明。
1. 电弧焊接(Arc Welding)电弧焊接是最常见的焊接方法之一,它利用电弧的高温来熔化金属材料并形成焊缝。
电弧焊接可分为手工电弧焊、气体保护电弧焊、手工焊条电弧焊等多种类型。
这种焊接方法简单易学,适用于各种金属材料的焊接。
2. 氩弧焊接(Tungsten Inert Gas Welding)氩弧焊接是一种常用的气体保护电弧焊接方法,它使用惰性气体(如氩气)来保护熔化的金属材料,防止其与空气中的氧气和氮气反应。
氩弧焊接适用于焊接不锈钢、铝合金等高反应性金属材料,具有焊接质量高、焊缝美观的优点。
3. 气体保护焊接(Gas Shielded Welding)气体保护焊接是一种利用惰性气体或活性气体来保护焊缝的焊接方法。
它可分为气体保护电弧焊、气体保护焊丝焊接、气体保护焊剂焊接等多种类型。
气体保护焊接适用于焊接薄板、不锈钢、铝合金等材料,具有焊接速度快、焊缝质量高的特点。
4. 点焊(Spot Welding)点焊是一种通过在金属材料表面施加高电流和低电压来实现焊接的方法。
点焊主要用于焊接薄板金属,如汽车制造中的车身焊接。
点焊速度快,焊接效果好,但只适用于金属板材之间的连接。
5. 摩擦焊接(Friction Welding)摩擦焊接是一种利用摩擦产生的热量来熔化金属材料并进行焊接的方法。
摩擦焊接适用于焊接类似或不同材料之间的连接,如钢与铝合金的焊接。
摩擦焊接速度快,焊缝强度高,但设备成本较高。
6. 激光焊接(Laser Welding)激光焊接是一种利用激光束的高能量来熔化金属材料并进行焊接的方法。
激光焊接适用于焊接高反应性材料、薄板材料等,具有焊接速度快、热影响区小的优点。
激光焊接设备精密复杂,适用于高精度焊接。
7. 爆炸焊接(Explosion Welding)爆炸焊接是一种利用爆炸冲击波来实现金属材料连接的方法。
焊接工艺在工程制造中的应用焊接是一种重要的金属加工工艺,它可以将各种金属部件连在一起,形成强大的结构。
焊接的应用范围非常广泛,从船舶制造到桥梁建设,从汽车制造到航空航天,都需要焊接技术的支持。
本文将探讨焊接工艺在工程制造中的应用,包括焊接的基本原理、常用的焊接方法、焊接的优缺点以及焊接在不同领域的应用。
一、焊接的基本原理焊接的基本原理是在高温条件下,使两个或两个以上的金属部件相互结合。
一般来说,这个过程需要加热金属到熔点以上,然后让它们融合在一起。
在融合的同时,通常还需要填充额外的金属材料,以使焊接部位更加强大。
二、常用的焊接方法目前,在工程制造中使用的焊接方法有很多种。
其中,常用的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊、等离子焊、摩擦焊、爆炸焊等。
1. 电弧焊电弧焊是最常用的焊接方法之一,它使用电弧来加热和融化金属。
在这种焊接方法中,通常使用带芯焊丝或不带芯焊丝来填充焊缝。
电弧焊的优点是工艺简单,容易掌握和操作,适用于各种材料,但需要注意防止产生焊渣和气孔等缺陷。
2. 气体保护焊气体保护焊也是一种重要的焊接方法,它使用保护气体来保护焊接区域,防止氧气和其他杂质的影响。
在这种焊接方法中,常用的保护气体有惰性气体和活性气体等。
气体保护焊的优点是焊缝质量高,气孔和夹杂物较少,适用于高精度和高质量的焊接。
3. 激光焊激光焊是一种高能量密度的焊接方法,它使用激光束来加热金属并融化焊缝。
在这种焊接方法中,常用的激光源有CO2激光器、光纤激光器、半导体激光器等。
激光焊的优点是焊接速度快,热影响区小,适用于高难度和高精度的焊接。
4. 等离子焊等离子焊是一种高温等离子体加热的焊接方法,它使用气体等离子体来加热金属部件并融化焊缝。
在这种焊接方法中,常用的气体有氩气、氦气等。
等离子焊的优点是焊接速度快,热影响区小,适用于高难度和高精度的焊接。
5. 摩擦焊摩擦焊是一种无焊接材料的焊接方法,它使用摩擦热来加热和塑性变形金属,最终形成焊接部位。
电弧焊的特点及应用
电弧焊是一种通过高温电弧将两个或多个金属焊接在一起的方法。
它的主要特点包括以下几个方面:
1. 加热温度高。
在电弧焊过程中,电弧温度能够达到数千度,可以快速将金属加热至熔点以上,从而实现焊接。
2. 速度较快。
由于电弧焊的高温加热速度快,所以焊接速度也比较快。
3. 可焊接的材料种类较多。
电弧焊可以焊接许多种不同的金属材料,如钢铁、铝合金、铜等。
4. 焊接质量稳定。
由于电弧焊的焊接质量受到焊接电流、时间和气氛等多个因素的影响,所以可以得到较为稳定的焊缝质量。
在实际应用中,电弧焊广泛用于制造、建筑、船舶、航空航天、汽车、机械制造等领域,具有以下几个显著的应用优势:
1. 构造简单。
电弧焊所需的焊接设备结构简单,易于搬运和移动,适合于各种情况下的施工和制造使用。
2. 焊接质量高。
电弧焊的焊接质量稳定,可以满足高精密度和高强度的要求。
3. 生产效率高。
由于电弧焊的焊接速度快,可以有效地提高生产效率和生产能力。
4. 适用范围广。
电弧焊可以焊接大型和小型工件,能够满足多种不同要求的焊接工艺需求。
总之,电弧焊是一种常用的金属焊接方法,具有高效、快速、质量稳定等特点,广泛用于制造、建筑、船舶、航空航天、汽车、机械制造等领域。
焊接工艺的应用领域焊接工艺是一种将金属材料连接在一起的方法,广泛应用于各个行业。
它通过熔化金属表面,使两个或多个金属零件相接,形成一个整体结构。
焊接技术可以用于制造、建筑、航空、汽车、能源和其他工业领域。
本文将探讨焊接工艺在这些领域中的应用。
1. 制造业制造业是使用焊接技术最广泛的行业之一。
焊接在制造过程中的应用非常多样化。
例如,汽车制造需要大量的焊接工艺来连接车身和车辆部件。
这包括点焊、脉冲焊和激光焊等。
航空航天制造领域也需要高精度的焊接工艺,用于制造飞机、火箭和导弹等。
此外,制造业还包括金属加工、船舶建造、电子设备制造等领域,这些行业都离不开焊接工艺。
2. 建筑行业焊接在建筑行业中的应用主要集中在钢结构的制造和安装过程中。
大型建筑物的梁柱、桥梁和其他结构通常是由焊接工艺连接而成。
焊接可以在钢材的连接处提供更高的强度和耐久性,确保结构的稳定和安全。
此外,建筑行业中还使用焊接技术进行管道安装、金属门窗制造等工作。
3. 航空航天焊接工艺在航空航天行业中的应用要求非常高。
航空器和宇宙飞船的制造需要具有高强度和轻量化特性的材料。
焊接技术可以有效地连接这些材料,并提供所需的强度。
在航空航天领域,常用的焊接工艺包括电弧焊、激光焊和电子束焊等。
4. 汽车制造焊接在汽车制造中的应用非常广泛。
汽车的安全和性能要求焊接工艺的高质量和可靠性。
汽车制造中使用的焊接工艺包括点焊、脉冲焊、激光焊和摩擦焊等。
这些技术可以快速连接车身和车辆部件,提高生产效率和产品质量。
5. 能源行业焊接工艺在能源行业中的应用范围广泛。
例如,电力行业需要使用焊接技术来连接输电线路和支架。
石油和天然气行业需要使用焊接工艺建造和维护管道系统。
此外,核能行业、太阳能和风能行业也需要焊接工艺来制造和安装设备。
总结:焊接工艺在制造、建筑、航空航天、汽车和能源等领域具有重要的应用价值。
它能够有效地连接金属材料,提供强度和耐久性,满足不同行业的需求。
随着科技的进步和工艺的不断改进,焊接工艺将在各个领域继续发挥重要作用,并为相应行业的发展做出贡献。
埋弧焊的原理特点和应用1. 埋弧焊的原理埋弧焊是一种特殊的电弧焊接方法,它利用电源的弧电能将焊丝与工件之间的间隙填满,实现焊接的同时,将焊缝部分呈“埋弧”状态。
埋弧焊的原理主要包括三个方面:•电源提供电流:埋弧焊通常使用直流电源,将工件与电源的正极连接,将焊丝连接到电源的负极,通过电弧产生热能进行焊接。
•电弧经过焊丝与工件间隙:焊丝与工件之间的间隙中形成电弧,通过电弧产生的高温熔化焊丝和工件表面,形成熔融池。
•焊丝填充熔融池:焊丝通过电弧熔化,并通过焊枪提供的保护气体形成气雾保护,防止熔融池受到空气中的氧、氮、水分等有害物质的污染。
2. 埋弧焊的特点埋弧焊作为一种特殊的焊接方法,有着许多独特的特点,使其在许多应用场景中得到了广泛的应用。
以下是埋弧焊的主要特点:•高效高速:埋弧焊具有高弧压、高焊接速度等特点,能够快速完成焊接任务,提高工作效率。
•熔深大:由于埋弧焊采用电弧熔化焊丝和工件,使得焊缝熔深大,焊接强度高。
•操作简单:埋弧焊不需要复杂的技术操作,几乎任何人都能够快速上手进行埋弧焊接,降低了应用门槛。
•焊接质量好:埋弧焊的焊接质量稳定且良好,焊缝质量满足国家标准和技术要求。
•适应性广:埋弧焊适用于多种材料的焊接,如低碳钢、合金钢、不锈钢、铝等。
3. 埋弧焊的应用埋弧焊作为一种高效、高质量的焊接方法,广泛应用于各种工业领域。
以下是埋弧焊的主要应用领域:•汽车制造业:埋弧焊适用于汽车制造业中的钢板焊接、车身焊接等工艺,能够快速、稳定地完成焊接任务。
•建筑工程:埋弧焊在建筑工程中的应用主要集中在钢结构焊接、安全门窗、钢管焊接等领域。
•石化管道:埋弧焊的高效性使其在石化管道焊接中得到了广泛应用,能够确保焊接质量,提高工作效率。
•能源装备:埋弧焊在能源装备制造中具有重要地位,如风力发电设备、核电设备等的焊接。
•船舶制造:埋弧焊在船舶制造中能够完成各种材料的焊接,确保船舶结构牢固。
•铁路运输:埋弧焊在铁路轨道的连接、修复等方面有着重要应用,能够保证铁路运输的安全性。
焊接技术在生产中的应用与发展焊接技术是一种通过加热和加压将金属或其他材料连接在一起的工艺。
它在工业生产中具有广泛的应用,可以用于制造汽车、飞机、建筑、管道、船舶等各种产品,同时也适用于修复和维护工作。
焊接技术在生产中的应用可以追溯到数千年前,但随着科技的发展,焊接技术也在不断创新与提升。
下面将介绍一些焊接技术在不同领域中的应用与发展。
1.汽车制造:焊接是汽车制造过程中最常见的连接技术之一。
它可以用于连接车身零部件、底盘、发动机和排气系统等。
传统的焊接技术包括电弧焊、点焊和气体焊等,近年来,激光焊接和摩擦焊接等新技术也开始在汽车制造中得到应用。
2.航空航天:焊接在航空航天领域中扮演着非常重要的角色。
航空航天器的结构通常由大量的金属零部件组成,这些零部件需要通过高强度的焊接来连接。
航空航天焊接技术主要使用电弧焊和激光焊接等技术,通过精密的焊接控制,确保航天器的结构强度和安全性。
3.建筑:建筑行业也广泛使用焊接技术。
焊接可以用于连接和固定钢结构、金属框架、管道和管道系统等。
在建筑中,常见的焊接技术包括电弧焊接、气体保护焊接和电阻焊接等。
随着建筑结构需求的多样化,越来越多的新型焊接技术被引入到建筑行业,以提高效率和质量。
4.管道:管道是许多工业和民用设施中必不可少的组成部分,如石油和天然气输送系统、供水和排水系统等。
焊接是连接管道和管件的主要方法之一。
传统焊接技术包括电弧焊和气体保护焊接等,近年来,激光焊接和电阻焊接等新技术正在逐渐应用于管道焊接中,以提高焊接速度和质量。
5.能源:焊接在能源行业中的应用也非常广泛。
在核能领域,焊接技术用于连接核反应堆和核电站的设备和管道。
在太阳能和风能领域,焊接用于制造和维护太阳能电池板和风力发电机组。
焊接技术在能源行业的应用将继续随着可再生能源的发展而不断扩大。
焊接技术在工业生产中的应用十分广泛,并随着科技的进步不断发展。
随着新材料和新工艺的不断涌现,焊接技术将在制造业中发挥越来越重要的作用,为各行各业的发展提供坚实的支持。
第1篇一、引言汽车焊接工艺是汽车制造过程中的关键环节,它直接影响到汽车的安全性能、舒适性和使用寿命。
随着汽车工业的快速发展,焊接技术在汽车制造中的应用越来越广泛。
本文将从汽车焊接工艺的基本概念、常用焊接方法、焊接质量控制等方面进行探讨。
二、汽车焊接工艺的基本概念1. 焊接:焊接是将两个或多个金属或其他材料通过加热、熔化、冷却等过程连接在一起的一种方法。
2. 汽车焊接工艺:在汽车制造过程中,利用焊接方法将汽车零部件连接成一个整体的过程。
3. 焊接接头:焊接接头是焊接过程中形成的连接部分,主要包括焊缝、熔合区、热影响区等。
4. 焊接工艺参数:焊接过程中影响焊接质量的因素,如焊接电流、焊接速度、焊接温度等。
三、常用汽车焊接方法1. 气体保护焊:利用惰性气体(如氩气、氦气等)保护焊接区,防止氧化和污染,适用于薄板焊接。
2. 氩弧焊:在氩气保护下,利用电弧加热熔化金属进行焊接,适用于中厚板焊接。
3. 气体保护电弧焊:在二氧化碳或其他气体保护下,利用电弧加热熔化金属进行焊接,适用于中厚板焊接。
4. 气体保护激光焊:利用激光束加热熔化金属进行焊接,适用于精密焊接。
5. 等离子弧焊:利用等离子弧加热熔化金属进行焊接,适用于薄板焊接。
6. 钎焊:利用低熔点金属作为填充材料,将两个或多个金属连接在一起,适用于小型零部件的连接。
四、汽车焊接质量控制1. 焊接工艺评定:根据汽车零部件的焊接要求,对焊接工艺进行评定,确保焊接质量。
2. 焊工技能培训:对焊工进行专业技能培训,提高焊接质量。
3. 焊接设备维护:定期对焊接设备进行维护和检查,确保焊接设备正常运行。
4. 焊接参数控制:严格控制焊接参数,如焊接电流、焊接速度、焊接温度等,确保焊接质量。
5. 焊接缺陷检测:采用无损检测方法,如超声波检测、射线检测等,对焊接接头进行缺陷检测。
6. 焊接试板检验:对焊接试板进行拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验,检验焊接质量。
五、汽车焊接技术的发展趋势1. 自动化焊接:随着自动化技术的发展,焊接过程将更加智能化、自动化。
手工电弧焊工艺要点及相关问题【摘要】手工电弧焊是一种常见的金属焊接方法,具有广泛的应用范围。
本文将介绍手工电弧焊工艺的基本原理、适用范围、操作步骤、常见问题及解决方法以及安全注意事项。
手工电弧焊的基本原理是通过电弧将焊接材料加热至熔点,形成接头。
适用范围包括钢结构、汽车制造、船舶建造等领域。
操作步骤主要包括准备工作、设备设置、焊接接头、焊接完成等步骤。
常见问题包括焊缝开裂、气孔、熔坑等,需要及时解决。
安全注意事项包括佩戴防护装备、保持通风、防止火灾等。
结论部分将总结手工电弧焊的要点,并展望其未来发展,为进一步提高焊接质量提供参考。
【关键词】手工电弧焊、工艺要点、相关问题、基本原理、适用范围、操作步骤、常见问题、解决方法、安全注意事项、总结、未来发展展望1. 引言1.1 手工电弧焊工艺要点及相关问题手工电弧焊是一种常用的金属连接方法,广泛应用于各种制造业领域。
在进行手工电弧焊时,需要注意一些关键要点和可能出现的问题。
本文将介绍手工电弧焊工艺的基本原理、适用范围、操作步骤、常见问题及解决方法,以及安全注意事项。
手工电弧焊的基本原理是利用电弧在焊接件和焊丝之间产生高温,使两者熔化并形成连接。
适用范围广泛,可以用于焊接不同种类的金属材料,包括铁、铝、不锈钢等。
操作步骤包括准备工作、调试设备、焊接接头等。
在进行手工电弧焊时,常见问题包括焊接时产生的气孔、裂纹、焊缝变形等,可以通过调整焊接参数、提高焊接技巧等方式进行解决。
安全注意事项也非常重要,如佩戴好防护装备、避免电击、防止火灾等。
通过了解手工电弧焊工艺要点及相关问题,可以提高焊接质量,确保工作安全。
在未来,随着科技的发展,手工电弧焊工艺可能会进一步改进和完善,为生产和制造业带来更多便利和效益。
2. 正文2.1 手工电弧焊工艺的基本原理手工电弧焊工艺的基本原理是利用电弧作为能量源,将工件与焊条同时加热至熔化状态,形成熔融池,并利用熔融池的热量将工件和焊条熔合在一起,完成焊接连接的过程。
汽车工业中主要电弧焊接工艺方法的应用分析摘要:本文对当今易于实现半自动和全自动焊接的电弧焊方法进行了较全面分析与论述,对电弧焊在汽车工业中的应用进行了实例分析。
说明了应用自保护管状焊条焊接和特种气体保护焊接技术这种电弧焊接方法的意义及发展前景。
中图分类号:TG444.2文献标识码:A+关键词:电弧焊接;汽车工业;工艺方法;技术应用(昆明大学电子信息与机械工程系,昆明650118)李跃作者简介:李跃(1959-),男,云南省昆明市人。
毕业于云南工业大学汽车工程系(现昆明理工大学交通学院),获学士学位,1994年调入昆明大学电子信息与机械工程系任教,担任机械教研室主任、汽车教研室主任等工作职务,主要研究方向为机械制造技术和汽车维修与检测技术。
收稿日期:2000-04-051前言在汽车工业中,如果仍然大量采用传统的焊接加工方法(如手工焊条焊接方法),将不能保证产品质量和降低生产成本,也不利于提高加工效率和经济效益及自动化大规模生产的总要求。
我国焊接技术普遍落后的原因主要有: a.缺乏教育和必要的培训,操作者包括经营管理者缺乏必要的现代技术知识; b.受所生产和加工产品的技术水平及生产规模现代化水平的限制; c.受现代焊接设备和技术应用与实践的影响; d.缺乏焊接专业工程师。
以上四个方面的原因相互影响,相互制约,限制了现代先进的焊接技术)))半自动或全自动焊接技术的采用和推广。
目前在汽车的生产制造过程中所采用的电弧焊接技术和工艺方法主要有以下几种: a.气体保护金属极电弧焊(GM AW ),即金属焊条焊接;b.金属焊条惰性气体保护焊(亦称熔化极气体保护焊或实芯焊丝焊接)和金属氩气体保护焊(M IG/M AG); c.自保护管状焊条电弧焊(亦称空心焊条或空芯焊丝电弧焊)(FCAW_SS);d.埋弧焊(SRW)等。
以上几种主要电弧焊接方法中,第一种为传统的手工焊条焊接方法,仅有1%左右可设计为最早的半自动焊接方式,即重力式电弧焊;第二种方法可以实现半自动和全自动焊接,是技术及工艺上的突破;第三种方法是为了解决第二种方法存在的缺陷和问题而研究开发出的一种较先进和较完善的自动化电弧焊接工艺技术方法;而第四种方法主要用于软钢和平焊位置,仅仅是有选择地应用。
2金属焊条惰性气体保护焊和金属焊条氩气体保护焊(MIG/MAG)2.1MIG/MAG 法的基本原理和使用特点M IG/M AG 法最早于40年代开始在工业上得到应用,它可以用于焊接绝大部分的金属材料,属于特种气体保护金属极电弧焊。
在GMAW 法之外的焊接方法中,大约有90%左右的软钢或中、低碳钢基本上都采用这种熔化极气体保护焊焊接方法。
在焊接过程中,它将焊丝连续不断地送入焊炬,由外部设备单独供给惰性、活性气体或者混合气体,以保护焊接过程免遭大气及环境的污染。
M I G/MAG 焊接法可用于焊接12#薄板材至厚度为10m m 的铝合金以及镍钢和不锈钢等,而且最大优点是不须对预焊缝作斜削坡口的准备和处理工作。
如果采用CO 2气体保护,其焊接板材厚度可用13~15m m 的中、低碳钢和低碳合金钢。
若改用细焊丝和采用脉冲电弧,便可以焊接较薄的材料,且对焊缝的位置不限。
如果采用多道堆焊,则可焊接的工件厚度几乎不受到限制。
2.2MIG/MAG 法的主要优、缺点和存在的问题M lG/M AG 法是汽车工业中常用的一种焊接方法,它的主要优点表现在焊着率高、焊条或焊料成本低、填料金属利用率高、可以实现半自动或全自动焊接、操作简单、对其操作技术要求低、产生焊弧准时以及可减少烟气的产生等。
可以看到,高速度、高质量的堆焊以及清理工作量很小是M IG/MAG 电弧焊法成为理想的焊接方法的关键。
虽然汽车工业已经大量采用熔化极气体保护文章编号:1003-8817(2000)07-0005-03汽车工艺与材料AUTOMOBILETECHNOLOGY&MATERIAL焊方法,但在设计采用M IG/MAG法焊接汽车成品零件时,至今仍存在某些内在的问题。
首先是对于某些由厚板组成的金属零件,如汽车驱动桥壳和传动轴等,用M IG/MAG法焊接可能会出现以下问题: a.外观看上去很好的焊缝,但一经检查实际上却是/虚焊0;b.产生重皮或焊接金属未完全熔化在基体金属上的现象; c.产生焊接不牢固、易断裂等严重质量问题。
第二个方面是/烧穿0问题,虽然M I G/MAG法可以产生非常平稳、柔和的焊弧以控制烧穿,但汽车生产时的焊接不能允许低焊接速度和因此而降低半自动、全自动焊接的生产效率。
由于拟焊接的材料或零件(主要是待焊部位)不可能像设计图纸上那样/精确地配合0,因而就会有烧穿的可能。
造成烧穿的主要原因是由于所使用的焊条或焊丝直径较小而产生非常集中的高能电弧力以及待焊件之间不能紧密配合所致。
对于厚板来说,如果待焊部位没有对准或配合好,同样也会出现焊缝不足、尺寸超差、强度不够和烧穿等问题。
第三个方面主要涉及到向电弧供应保护气体。
这一问题虽不一定会直接影响到M IG/M AG焊法的焊接性能,但它会因为供气站及系统的经常维护维修而耽误作业时间。
另外它还必须保证和保持焊炬(枪)的清洁,以避免电弧飞溅而影响工件焊接质量和增加设备维修费用。
综上所述,M IG/M AG法是汽车工业中常用的焊接方法,它可以实现半自动或全自动焊接,应用计算机控制的机械手或机器人燥作系统,就能满足汽车工业大规模生产的需要。
但由于该法的固有内在缺陷,还必须开发新的焊接技术和工艺方法。
3自保护管状焊条电弧焊(FCAW_SS)3.1FC AW_SS法基本原理和使用特点自保护管状焊条电弧焊是由熔化极气体保护焊演化产生的。
为了解决与M IG/M AG焊接法有关问题,美国的林肯电气公司设计了一种内保护(Innershield)的管状焊条电弧焊,它是将焊剂和其它重要成分放在焊条(焊丝)内自己产生内保护气体,并经选择外部气体补充这一保护。
焊条芯配方可提供脱氧剂、电离剂、净化剂和金属元素的成分。
汽车工业界认为这种内保护焊法的第一个优点在于消除了昂贵的保护气体,而且焊着率很高。
由于在焊剂中添加了高强电流电弧稳定剂,所以其焊着率通常比焊条焊接高出很多,甚至也高于焊丝焊接。
在500~600A的大电流下,这种方法无论是手工还是自动操作都可获得良好的电弧和焊缝金属特性与质量。
FCAW_SS法其焊条能卷到纹盘、绕线轴或者卷筒上,可用于半自动、自动或机器人送丝的焊接系统。
内保护焊接法的第二个优点是能容许被焊零件有较大的偏差和配合。
在焊接过程中产生的电弧喷射形状比M IG/M AG电弧焊法宽,因此,FCAW_SS 法能在配合不好的零件上产生牢固的焊缝,而这恰恰又是M IG/MAG的致命弱点。
FCAW_SS法的第三个优点是对各种厚度的金属和金属板可进行高速焊接。
若使用外部CO2气体保护时,焊透的深度较大,可焊接金属厚度为1.6~2.2 m m,而且不必接边加工。
采用重复多次通过焊,焊缝厚度不限,用于焊接金属板时,可产生高达3m/ m in的焊速,且在镀锌或渗铝钢上可很容易地焊出无孔隙的优质焊缝。
3.2FCAW_SS法主要问题和发展通过采用更新的配方,现在的空芯焊条(丝)已经能够完成实芯焊条(丝)焊接所能进行的绝大部分作业,焊丝的直径已能做到0.8mm。
但是现有各制造厂家生产的空芯焊条(丝)大都各不相同(各有各的专用配方),还存在着标准不统一的问题,这主要是与需求有关的按专门订单配制供专门用途需要的空芯焊条(丝),要比制作专门成分的实芯焊条(丝)容易生产的原因所致。
所以FCAW_SS法所使用的空芯焊条(丝)标准化问题仍然是今后需要研究的一个主要问题和研究发展方向。
3.3FCAW_SS法在汽车生产中体现出的优势FCAW_SS法可对轻型小客车、载货汽车及长途客车、公共汽车等大型客车须焊接的零部件焊出焊透深度较大的优质焊缝,这种应用在今天的汽车制造中日益广泛,如客车和载货汽车的车桥、传动轴、保险杠、车架甚至车身等。
因此,FCAW_SS法用于汽车工业的主要优点表现在以下几个方面: a.能够补偿零件间不好的配合; b.焊接速度超过3m/ m in,效率高;c.减少了因熔池保护不当而须进行的焊接修理(补焊等);d.减少了维修工作量和降低了保护气体的成本(用量等);e.在大大降低焊接加工的总成本的同时生产能力也得到了极大的提高。
3.4FCAW_SS法在我国汽车业中的应用自保护管状焊条电弧焊接法目前在我国的汽车工业界已开始广泛应用,根据几年来的使用情况,主要存在以下三大方面的缺点: a.FC AW_SS法产生保护熔融金属的焊渣,因此在工件涂漆前需要加以清理;b.FCAW_SS法空芯焊条的成本高于实心的MlG/ MAG焊条,但生产总成本却低于MIG/MAG法。
c.FC AW_SS法的设备较复杂,价格较贵。
4自保护管状焊条电弧焊的应用在汽车的生产中,有许多零部件需要进行焊接加工,焊接方法是汽车生产必不可少的重要加工工艺方法之一。
1955年,美国林肯电气公司生产的内保护焊条首次应用于焊接汽车的后托架,成为该法广泛应用于汽车生产的开端。
如今这种焊接方法已被广泛采用,并成功地用于多种汽车零件的焊接。
4.1车桥和后托架汽车的车桥和后托架均为钢冲压件,存在着如配合不良和焊缝对不准等问题。
如果采用以二氧化碳气体保护实芯焊条焊接,焊件极易出现以下问题: a.易产生完全漏掉焊接点;b.易产生偏析焊缝,不能提供所需的焊接点强度; c.易产生有重皮的焊缝或熔融不足,没有透入两组合零件; d.由于该法存在高能集中电弧力,存在焊接质量控制问题; e.生产周期较长。
FC AW_SS弧焊法用于焊接后托架的试验取得成功,自六十年代以来,更多的FCAW_SS系列产品性能逐渐扩大和完善,使该法能广泛地使用于客车、载货汽车、公共汽车和拖挂车工业。
这些系列焊条己成功地用于焊接法兰、盖、接环、轴和载货汽车车桥的滚焊焊缝以及用于焊接车架、发动机架、载货汽车车轮,还用于载货汽车、公共汽车和拖挂车的车轴、传动轴等,在工艺性能和质量控制上已完全应用成熟,成为当今汽车工业焊接生产的主要技术工艺。
4.2传动轴此实例是某汽车制造厂遇到的焊接汽车传动轴的问题。
传动轴的焊接需要把高硫、易切削的万向节焊接到低碳钢钢管上,这个制造厂家开始是采用发弧时间为30s的埋弧法进行焊接的,但出现焊穿焊纹并深深地焊入高硫钢中,产生了焊接裂缝。
接着试图采用昂贵的特殊焊丝及氩、二氧化碳混合气体保护焊进行校正,但裂缝仍然存在。
后来又采用了MI G/MAG法,结果因其高密度电弧力的作用,而碰到了零件配合、焊条放置及烧穿的问题。
最后试验了FCAW_SS,发弧时间缩短至5s(即生产效率提高5~ 6倍),由于该法有抵消高硫裂缝产生的独特助熔体系,从而消除了采用熔弧法所碰到的大多数质量问题,取得了良好的焊件质量效果。