焊接方式的總結

焊接方式的總結

一、焊條電弧焊（一）、焊接電弧

電弧是兩帶電導體之間持久而強烈的氣體放電現象。1．電弧的形成

（1）焊條與工件接觸短路

短路時，電流密集的個別接觸點被電阻熱Q=I2Rt所加熱，極小的氣隙的電場強度很高。

結果：①少量電子逸出。②個別接觸點被加熱、熔化，甚至蒸發(fā)、汽化。③出現很多低電離電位的金屬蒸汽。

（2）提起焊條保持恰當距離

在熱激發(fā)和強電場作用下，負極發(fā)射電子并作高速定向運動，撞擊中性分子和原子使之激發(fā)或電離。結果：氣隙間的氣體迅速電離，在撞擊、激發(fā)和正負帶電粒子復合中，其能量轉換，發(fā)出光和熱。2．電弧的構造與溫度分布

電弧由三部分構成，即陰極區(qū)（一般為焊條端面的白亮斑點）、陽極區(qū)（工件上對應焊條端部的溶池中的薄亮區(qū)）和弧柱區(qū)（為兩電極間空氣隙）。3、電弧穩(wěn)定燃燒的條件

（1）應有符合焊接電弧電特性要求的電源

a）當電流過小時，氣隙間氣體電離不充分，電弧電阻大，要求較高的電弧電壓，方能維持必需的電離程度。

b）隨著電流增大，氣體電離程度增加，導電能力增加，電弧電阻減小，電弧電壓降低。但當降低到一定程度后，為了維持必要的電場強度，保證電子的發(fā)射與帶電粒子的運動能量，電壓須不隨電流增大而變化。

（2）做好清理工作，選用合適藥皮的焊條。（3）防止偏吹。（4）電極的極性

在焊接中，采用直流電焊機時，有正接和反接兩種方法。而大量使用的是交流電弧焊設備，電極的極性頻繁交變，不存在極性問題，

1）正接焊件接電源正極，焊條接負極。一般焊接作業(yè)均采用正接法。

2）反接焊件接電源負極，焊條接正極。一般焊接薄板時，為了防止燒穿，采用反接法進行焊接作業(yè)。

（二）、焊條電弧焊的焊接過程1．焊接過程

2．焊條電弧焊加熱特點

（1）加熱溫度高，而且使局部加熱。焊縫附近金屬受熱極不均勻，可能造成工件變形、產生殘余應力以及組織轉變與性能變化的不均勻。

（2）加熱速度快（1500度/秒），溫度分布不均勻，可能出現在熱處理中不應出現的組織和缺陷。（3）熱源是移動的，加熱和冷卻的區(qū)域不斷變化。（三）、電弧焊的冶金特點

（1）反應區(qū)溫度高，使合金元素強烈蒸發(fā)和氧化燒損。

（2）金屬熔池體積小，處于液態(tài)的時間很短，導致化學成分均勻，氣體和雜質來不及浮出而易產生氣孔和夾渣等缺陷。（四）、焊條1．焊條的組成

手弧焊焊條由焊芯和藥皮兩部分組成。（1）焊芯

①作為電弧焊的一個電極，與焊件之間導電形成電�。�

②在焊接過程中不斷熔化，并過渡到移動的熔池中，與熔化的母材共同結晶形成焊縫；（2）焊條藥皮①藥皮的作用

a）對熔池造成有效的氣渣聯(lián)合保護；

b）使熔池內金屬液脫氧、脫硫以及向熔池金屬中滲合金，提高焊縫的力學性能；c）起穩(wěn)弧作用，以改善焊接的工藝性。②藥皮的組成

a）穩(wěn)弧劑：主要使用易于電離的鉀、鈉、鈣的化合物。

b）造渣劑：形成熔渣覆蓋在熔池表面，不讓大氣侵入熔池，且起冶金作用。

c）造氣劑：分解出CO和H2等氣體包圍在電弧和熔池周圍，起到隔絕大氣、保護熔滴和熔池的作用。d）脫氧劑：主要應用錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁鐵和石墨等，脫去熔池中的氧。e）合金劑：主要應用錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵和鎢鐵等鐵合金。f）粘結劑：常用鉀、鈉水玻璃。（3）焊條藥皮的種類

a）酸性焊條藥皮中含有多量酸性氧化物，如SiO2、TiO2、Fe2O3等。b）堿性焊條藥皮中含有多量堿性氧化物，如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。2．焊條的種類

焊條共分為十大類，即結構鋼焊條、低溫鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條和特殊用途焊條。3．焊條的選用原則

（1）選擇與母材化學成分相同或相近的焊條（2）選擇與母材等強度的焊條

（3）根據結構的使用條件選擇焊條藥皮的類型（五）、焊接接頭的金屬組織和性能的變化1．焊件上溫度的變化與分布

焊縫區(qū)金屬經受有償穩(wěn)狀態(tài)開始被加熱大較高的溫度，然后在逐漸冷卻到常溫這樣一個熱循環(huán)。2．焊接接頭處的組織和性能的變化（以低碳鋼為例）3．焊接接頭的主要缺陷（1）氣孔

氣孔是焊接時熔池中的氣泡在焊縫凝固時未能逸出而留下來形成的空穴。防治措施：

a）烘干焊條，仔細清理焊件的帶焊表面及附近區(qū)域；b）采用合適的焊接電流，正確操作。（2）夾渣

夾渣是焊后殘留在焊縫中的熔渣。預防措施：

a）仔細清理帶焊表面；b）多層焊時層間要徹底清渣；c）減緩熔池的結晶速度。（3）焊接裂紋a）熱裂

熱裂是焊接過程中，焊接接頭的金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產生的焊接裂紋。預防措施：

減小結構剛度、焊前預熱、減小合金化、選用抗裂性好的低氫型焊條等。b）冷裂

焊接接頭冷卻到較低溫度時產生的焊接裂紋。預防措施：

a）用低氫型焊條并烘干、清除焊件表面的油污和銹蝕；b）焊前預熱、焊后熱處理。（4）未焊透

未焊透是焊接接頭根部未完全熔透的現象。產生原因：

坡口角度或間隙太小、鈍邊過厚、坡口不潔、焊條太粗、焊速過快、焊接電流太小以及操作不當等所致。

（5）未溶合

未溶合是焊縫與母材之間未完全熔化結合的現象。產生原因：坡口不潔、焊條直徑過大及操作不當等造成。（6）咬邊

咬邊是沿焊趾的母材部分產生的溝槽或凹陷的現象。產生原因：

焊接電流過大、電弧過長、焊條角度不當等所致。（六）、焊接變形1．焊接應力與變形的原因

焊接時局部加熱是焊件產生焊接應力與變形的根本原因。2．焊接變形的基本形式

3．防止與減小焊接變形的工藝措施（1）反變形法（2）加余量法（3）剛性夾持法（4）選擇合理的焊接工藝4．減小焊接應力的工藝措施（1）選擇合理的焊接順序（2）預熱法（3）焊后退火處理二、埋弧自動焊

電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法，稱為埋弧焊。埋弧焊的引弧、送進焊條一般均由自動裝置來完成，因此又稱為埋弧自動焊。（一）、埋弧自動焊的焊接過程（二）、埋弧自動焊的主要特點1、生產率高

2、焊接質量高而且穩(wěn)定3、節(jié)約焊接材料4、改善了勞動條件

5、適用于平焊長直焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫。對于短焊縫、曲折焊縫、狹窄位置及薄板的焊接，不能發(fā)揮其長處。

（三）、焊絲和焊劑

（四）、埋弧自動焊的工藝特點1、焊前準備工作要求嚴格2、焊接熔深大3、采用引弧板和引出板4、采用焊劑墊或鋼墊板5、采用導向裝置五、等離子弧焊與切割（一）、等離子弧的概念

1、一般焊接電弧為自由電弧，電弧區(qū)只有部分氣體被電離，溫度不夠集中。

2、當自由電弧壓縮成高能量密度的電弧，弧柱氣體被充分電離，成為只含有正離子和負離子的狀態(tài)時，即出現物質的第四態(tài)等離子體。

等離子弧具有高溫（15000~30000K）、高能量密度（480千瓦/厘米2）和等離子流高速運動（最大可數倍與聲速）3、等離子弧焊的三種壓縮效應（1）機械壓縮效應

在等離子槍中，當高頻震蕩引弧以后，氣體電離形成的電弧通過焊嘴細小噴孔，受到噴嘴內壁的機械壓縮。

（2）熱壓縮效應

由于噴嘴內冷卻水的作用，使靠近噴嘴內壁處的氣體溫度和電離度急劇降低，迫使電弧電流只能從弧柱中心通過，使弧柱中心電流密度急劇增加，電弧截面進一步減小，這是對電弧的第二次壓縮。（3）電磁收縮效應

因為弧柱電流密度大大提高而伴生的電磁收縮力使電弧得到第三次壓縮。

因三次壓縮效應，使等離子弧直徑僅有3mm左右，而能量密度、溫度及氣流速度大為提高。（二）、等離子弧焊的特點

1、能量密度大，溫度梯度大，熱影響區(qū)小，可焊接熱敏感性強的材料或制造雙金屬件。

2、電弧穩(wěn)定性好，焊接速度高，可用穿透式焊接，使焊縫一次雙面成型，表面美觀，生產率高。3、氣流噴速高，機械沖刷力大，可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不銹鋼、鋁、銅、鎂等合金。4、電弧電離充分，電流下限達0.1A以下仍能穩(wěn)定工作，適合于用微束等離子�。�0.2~30A）焊接超薄板（0.01~2mm），如膜盒、熱電偶等。六、真空電子束焊

真空電子束焊是利用定向高速運動的電子束流撞擊工件使動能轉化為熱能而使工件熔化，形成焊縫。真空電子束焊的特點

1、在真空中進行焊接，焊縫純凈、光潔，呈鏡面，無氧化等缺陷。

2、電子束能量密度高達108瓦/厘米2，能把焊件金屬迅速加熱到很高溫度，因而能熔化任何難熔金屬與合金。熔深大、焊速快，熱影響區(qū)極小，因此對接頭性能影響小，接頭基本無變形。七、激光焊

激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產生的熱量進行焊接的方法。激光焊的特點：

1、激光焊能量密度大，作用時間短，熱影響區(qū)和變形小，可在大氣中焊接，而不需氣體保護或真空環(huán)境。

2、激光束可用反光鏡改變方向，焊接過程中不用電極去接觸焊件，因而可以焊接一般電焊工藝難以焊到的部位。

3、激光可對絕緣材料直接焊接，焊接異種金屬材料比較容易，甚至能把金屬與非金屬焊在一起。4、功率較小，焊接厚度受一定限制。八、電阻焊

電阻焊是在焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產生的電阻熱進行焊接的工藝方法。

電阻焊的種類很多，常用的有點焊、縫焊和對焊三種。（一）、點焊

點焊是將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點的電阻焊方法。點焊主要用于薄板焊接。點焊的工藝過程：

1、預壓，保證工件接觸良好。

2、通電，使焊接處形成熔核及塑性環(huán)。

3、斷點鍛壓，使熔核在壓力繼續(xù)作用下冷卻結晶，形成組織致密、無縮孔、裂紋的焊點。（二）、縫焊

縫焊是將焊件裝配成搭接或對接接頭，并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉動，連續(xù)或斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。

縫焊主要用于焊接焊縫較為規(guī)則、要求密封的結構，板厚一般在3mm以下。（三）、對焊

對焊是使焊件沿整個接觸面焊合的電阻焊方法。1、電阻對焊

電阻對焊是將焊件裝配成對接接頭，使其端面緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài)，然后斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法，

電阻對焊主要用于截面簡單、直徑或邊長小于20mm和強度要求不太高的焊件。2、閃光對焊

閃光對焊是將焊件裝配成對接接頭，接通電源，使其端面逐漸移近達到局部接觸，利用電阻熱加熱這些接觸點，在大電流作用下，產生閃光，使端面金屬熔化，直至端部在一定深度范圍內達到預定溫度時，斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

閃光焊的接頭質量比電阻焊好，焊縫力學性能與母材相當，而且焊前不需要清理接頭的預焊表面。閃光對焊常用于重要焊件的焊接�？珊竿�種金屬，也可焊異種金屬；可焊0.01mm的金屬絲，也可焊201*0mm的金屬棒和型材。九、摩擦焊

摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所產生的熱量，使端面達到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛完成焊接的一種壓焊方法。摩擦焊的特點：

1、由于摩擦，焊件接觸表面的氧化膜和雜質被清楚，使焊接接頭組織致密，不產生氣孔和夾渣等缺陷。2、即可焊同種金屬，更適合于異種金屬的焊接。3、生產率高。十、釬焊

（一）、釬焊的種類

根據釬料熔點不同，釬焊分為硬釬焊和軟釬焊兩種。1、硬釬焊

釬料熔點高于450℃的釬焊為硬釬焊。硬釬料有銅基、銀基、鋁基等合金。釬劑常用鵬砂、硼酸、氟化物、氯化物等。

加熱方法有火焰加熱、鹽浴加熱、電阻加熱、高頻感應加熱等。硬釬焊接接頭強度高達490MPa，適用于受力較大及工作溫度較高的工件。2、軟釬焊

釬料熔點低于450℃的釬焊為軟釬焊。常用軟釬料為錫鉛合金。常用釬劑為松香、氯化銨溶液等。常用烙鐵及其它火焰加熱。（二）、釬焊的特點

1、焊件加熱溫度低，金屬組織和力學性能變化小，焊件變形小，接頭光滑平整，焊件尺寸精確。2、可以焊同種或異種金屬。

3、可焊由多條焊縫組成的復雜形狀的焊件。4、設備簡單。

擴展閱讀：★焊接工藝方法總結

焊接工藝方法總結

焊接電源極性類

1.微束等離子弧焊應采用具有垂直陡降外特性的電源。

2.焊機型號ZXG-200中的Z表示弧焊整流器，X表示下降特性，G表示硅整流器，200表示額定焊接電流。

3.手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊應該采用具有陡降形狀的電源外特性。4.手工氬弧焊焊接鋁及鋁合金時時常采用交流電源。

焊接檢驗

1.宏觀斷口分析，截取試樣的加工方法有:銑、刨、鋸。不能用氣割。2.鈦與鈦合金焊接產生的氣孔主要是：氫氣孔。3.當氣孔尺寸在0.5mm以下時，可以不計點數。4.角焊縫的計算高度為焊接縫內接角形的高。

5.拉伸試樣的抗拉強度應等于或高于產品圖樣的定值，試樣才算合格。6.氣密性檢驗時，往往是在焊縫外表面涂肥皂水進行。

7.根據試驗的要求，沖擊試驗試樣的缺口可開在焊縫、熱影響區(qū)、熔合線上。

8.消氫處理是在焊后立即將焊件加熱到250-350攝氏度范圍內，保溫2-6小時后空冷。9.焊接的無損檢驗通常包括：射線探傷、磁粉檢驗、滲透檢驗、超聲波探傷和渦流探傷。10.檢查氣孔、夾渣等立體缺陷最好的方法是射線探傷。

二氧化碳氣體保護焊-CO2焊-二保焊

1.CO2氣體保護焊最常用的焊絲是H08Mn2SiA。

2.CO2氣體保護焊時焊絲伸出長度一般為焊絲直徑的10倍，且不超過15mm。3.CO2氣體保護焊的生產率比手弧焊高2.5-4倍。4.CO2氣體保護焊加氧氣的比例是20%-25%5.CO2氣體保護焊用的最多的脫氧劑是硅、錳。

6.CO2氣體保護焊焊接回路串聯(lián)電感可以改善電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺大的問題。7.CO2氣體保護焊用的二氧化碳氣體純度不得低于99.5%

8.CO2氣體保護焊用的二氧化碳氣體的含水量及含氮量不應超過0.1%

各種材料的焊接工藝、手法及注意事項

1.為了減少珠光體耐熱鋼與低合金鋼焊接冷裂紋；可采�。汉盖皣栏窨刂茪涞膩碓�，焊前預熱，焊后緩冷。有點說法是采用小線能量進行焊接是不正確的。2.焊接不銹復合鋼板應采用三種不同的焊條來焊同一條焊縫。

3.焊接奧氏體不銹鋼和鋁合金時，應特別注意不能采用小的焊接速度。4.Q235-A鋼與16Mn鋼焊接時，應選用E50系列焊條。

5.使用酸性焊條焊接薄板時，為了防止燒穿，可采用直流反接法。

6.用焊條電弧焊焊接Q235鋼時，可選用型號為E4303的焊條；埋弧焊時可選用低錳或無錳的焊絲配高錳高氟型焊劑；CO2氣體保護焊時，可選用H08Mn2Si型焊絲。

7.焊接18MnMoNb鋼材用的焊條是E7015-D2；焊接裝配點固前應局部預熱到150~200°C8.焊接16Mn鋼用E5015焊條。9.氬弧焊焊接珠光體耐熱鋼不需預熱。

10.氬氣與氧氣混合焊接不銹鋼時，氧氣含量為1%~2%

11.采用超低碳焊絲焊接奧氏體不銹鋼的目的是防止產生晶間腐蝕。12.防止焊縫出現白口的具體措施是降低冷卻速度和增加石墨化元素。

焊工重要知識點匯總

1.搭接接頭主要用于非受壓部件與受壓殼體的連接。2.B類接頭的工作應力是A類接頭工作應力的1/2倍。

3.同一種材料，當進行單面焊時，其彎曲合格角度要比雙面焊小。4．焊縫的計算高度為焊接縫內接角形的高。

5．拉伸試樣的抗拉強度應等于或高于產品圖樣的定值，試樣才算合格。6．散熱法不適用于焊接淬硬性高的材料。

7．TS202是一種專門供水下焊接一般結構鋼用的焊條，它能在海水和淡水中焊接，藥皮有防水涂層。對低合金結構鋼焊縫金屬的性能最有害的脆化元素是：S、P、O、N、H等，這些元素必須嚴格控制。8．口角度越大，則熔合比越小。9．電弧電壓主要影響焊縫的熔寬。

10.焊接煙塵中的主要成分是：金屬氧化物、氟化物、有害氣體。11.用堿性焊條焊接時，焊接區(qū)周圍的氣體是氧化碳CO2和CO。12.開坡口的目的是為了保證焊透。

13.鋼的含碳量大于0.6%時屬于比較難焊的焊接材料14.不銹鋼產生晶間腐蝕的危險溫度是450~850°C

焊后處理

1.需要進行消除焊后殘余應力的焊件，焊后應進行高溫回火.2.焊件高溫回火時產生的裂紋叫在熱裂紋。

3.將鋼加熱到適當溫度，保溫一段時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝稱為退火。4.為了消除合金鑄錠及鑄件在結晶過程中形成的枝晶偏析，應采用擴散退火。

5.工件出現硬度偏高這種退火缺陷時，補救辦法是：調整加熱溫度和冷卻參數，重新進行一次退火。6.退火后硬度偏高，多數是因為冷卻過快。

7.對于過共析鋼消除要消除嚴重的網狀二次滲碳體，以利于球化退火，則必須進行正火。8.中溫回火的溫度是350°C500°C9.中溫回火的組織是回火屈式體。

10.淬火鋼回火溫度超過300°C時，硬度降低。11.化學熱處理的基本過程是：分解、吸收和擴散。12.后熱是焊后立即將焊件加熱到250~350°C

13.對于厚壁容器，加熱和冷卻的速度應控制在50~150°C每小時14.常用的普低鋼焊后熱處理的溫度一般在600~650°C15.珠光體耐熱鋼焊后熱處理的方式是高溫回火。

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