《金属焊接》焊接方法.ppt

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1、焊 接 方 法机电工程学院材料系主要掌握要点主要掌握要点特特 点点优优 点点缺缺 点点适用范围适用范围热源特点热源特点保护方法保护方法焊接材料焊接材料3.13.1 焊条电弧焊焊条电弧焊(SMAW)电电 弧弧药药 皮皮焊焊 芯芯一、特征一、特征热热 源源保护方式保护方式填充金属填充金属二、焊条二、焊条n n焊条组成？（药皮+焊芯）n n药皮的作用？n n焊芯的作用？n n常见焊接接头形式？药皮的作用药皮的作用1.1.机械保护机械保护2.2.冶金处理冶金处理3.3.改善工艺性能改善工艺性能焊芯的作用焊芯的作用1.1.作为电极作为电极2.2.填充金属填充金属3.3.添加合金元素添加合金元素Revie

2、w：搭接接头搭接接头T形接头形接头角接接头角接接头对接接头对接接头三、优、缺点三、优、缺点操作灵活操作灵活设备简单设备简单手工手工焊条焊条电弧电弧焊焊应用范围广应用范围广缺点缺点焊接质量不稳定焊接质量不稳定生产效率低生产效率低劳动条件差劳动条件差优点优点3.2 3.2 埋弧自动焊埋弧自动焊（SAW）电电 弧弧焊焊 剂剂焊焊 丝丝一、特征一、特征热热 源源保护方式保护方式填充金属填充金属二、焊剂二、焊剂1.1.作用作用机械保护作用机械保护作用冶金处理作用冶金处理作用改善工艺性能改善工艺性能2.2.分类分类不能加脱氧剂不能加脱氧剂熔炼焊剂熔炼焊剂 烧结焊剂烧结焊剂 不能加合金剂不能加合金剂抗气孔能

3、力弱抗气孔能力弱可以，脱氧充分可以，脱氧充分可以，合金化强可以，合金化强抗气孔能力强抗气孔能力强对焊接参数不敏感对焊接参数不敏感吸湿性小吸湿性小抗气孔能力弱抗气孔能力弱对焊接参数敏感对焊接参数敏感吸湿性大吸湿性大生产成本低、效率高生产成本低、效率高三、熔渣三、熔渣1.1.作用作用机械保护作用机械保护作用冶金处理作用冶金处理作用改善工艺性能改善工艺性能2.2.组成组成氟化物冶金反应造渣作用、中性氧化物：、碱性氧化物：、酸性氧化物：氧化物盐类熔渣323232OCrOFeOAlCaOONaOKOBTiOSiO223222四、焊丝四、焊丝1.1.作用作用电极电极填充金属填充金属添加合金元素添加合金元素

4、2.2.分类分类主要适用于水平位置焊接主要适用于水平位置焊接只适于长焊缝的焊接只适于长焊缝的焊接不适合薄板焊接不适合薄板焊接难以焊接铝、钛等金属难以焊接铝、钛等金属容易焊偏容易焊偏五、优、缺点五、优、缺点生产效率高生产效率高节省金属和电能节省金属和电能SMAW和和SAW焊接电流、电流密度对比焊接电流、电流密度对比 埋埋弧弧自自动动焊焊有风时的保护效果好有风时的保护效果好缺点缺点焊接质量好焊接质量好劳动条件好劳动条件好优点优点焊丝直径焊丝直径/mm/mmSMAWSMAWSAWSAW电流电流/A/A电流密度电流密度 /A.mm/A.mm-2-2电流电流/A/A电流密度电流密度 /A.mm/A.mm

5、-2-22 250-6550-6516-2516-25200-400200-40063-12563-1253 380-13080-13011-1811-18350-600350-60050-8550-854 4125-200125-20010-1610-16500-800500-80040-6340-635 5190-250190-25010-1810-18700-1000700-100035-5035-503.焊接参数对焊缝成形的影响焊接参数对焊缝成形的影响极性极性直流负极性直流负极性直流负极性直流负极性直流正接直流正接直流正接直流正接直流正极性直流正极性直流正极性直流正极性直流反接直流反接

6、直流反接直流反接交流交流交流交流教学目标及重点教学目标及重点n n教学目标教学目标n n1.1.1.1.掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、COCOCOCO2 2 2 2保护焊的特点保护焊的特点保护焊的特点保护焊的特点n n2.2.2.2.掌握直流正接、直流反接、交流焊的优缺点掌握直流正接、直流反接、交流焊的优缺点掌握直流正接、直流反接、交流焊的优缺点掌握直流正接、直流反接、交流焊的优缺点n n3.3.3.3.了解熔滴过渡形式及特点了解熔滴过渡形式及特点了解熔滴过渡形式及特点了解熔滴过渡形式及特点n n4.4.

7、4.4.掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、COCOCOCO2 2 2 2保护焊的优缺点保护焊的优缺点保护焊的优缺点保护焊的优缺点n n重点重点n n1.1.阴极破碎作用；直流正接、直流反接、交流适用范围；阴极破碎作用；直流正接、直流反接、交流适用范围；阴极破碎作用；直流正接、直流反接、交流适用范围；阴极破碎作用；直流正接、直流反接、交流适用范围；n n2.2.熔滴过渡；主要形式；形成原因及焊接特点；熔滴过渡；主要形式；形成原因及焊接特点；熔滴过渡；主要形式；形成原因及焊接特点；熔滴过渡；主要形式；形成原因及焊

8、接特点；n n3.TIG3.TIG、MIGMIG、COCO2 2保护焊的特点及使用范围。保护焊的特点及使用范围。保护焊的特点及使用范围。保护焊的特点及使用范围。难点解析难点解析电极电极焊件焊件-+电极电极焊件焊件+-直流正接直流正接直流正接直流正接焊件接正极焊件接正极直流反接直流反接直流反接直流反接焊件接负极焊件接负极焊件热量高焊件热量高电极热量低电极热量低焊件热量低焊件热量低电极热量高电极热量高3.3 3.3 钨极氩弧焊钨极氩弧焊（TIG）Tungsten Inert Gas钨极氩弧钨极氩弧氩氩 气气焊焊 丝丝一、特征一、特征热热 源源保护方式保护方式填充金属填充金属二、钨极氩弧特点二、钨极

9、氩弧特点1.1.分类分类交流钨极氩弧交流钨极氩弧直流钨极氩弧直流钨极氩弧正接正接反接反接2.2.直流钨极氩弧特点直流钨极氩弧特点钨极钨极产热少产热少许用焊接许用焊接电流大电流大一般一般采用采用产热量大产热量大熔深大熔深大生产率高生产率高电子发射电子发射能力强能力强电弧稳定电弧稳定 正正 接接钨极钨极产热大产热大易过热易过热许用焊接许用焊接电流小电流小“阴极破阴极破碎碎”作用作用(Al、Mg)产热小产热小熔池宽熔池宽生产率低生产率低电子发射电子发射困难困难稳定性差稳定性差 反反 接接电弧燃烧稳定电弧燃烧稳定 影响电弧热量分布及熔透情况影响电弧热量分布及熔透情况影响电弧热量分布及熔透情况影响电弧热

10、量分布及熔透情况母材母材70%50%30%电极电极30%50%70%直流正接直流正接交交 流流直流反接直流反接TIGTIG焊的热量分布与熔深焊的热量分布与熔深3.3.交流钨极氩弧特点交流钨极氩弧特点UtItU0UII直钨极焊件-+钨极焊件+-削弱了削弱了“阴极破碎阴极破碎”作用作用3.3.交流钨极氩弧特点交流钨极氩弧特点问题问题 解决措施解决措施电流过零点的电流过零点的引弧和稳弧问题引弧和稳弧问题直流分量直流分量串入反极性电池串入反极性电池串入隔直电容串入隔直电容高频振荡器稳弧高频振荡器稳弧高压脉冲引弧高压脉冲引弧三、电极三、电极1.1.电极材料的要求电极材料的要求耐高温耐高温电流容量大电流容

11、量大引弧和稳弧性好引弧和稳弧性好2.2.端部形状端部形状直流正接直流正接（钍钨极）（钍钨极）直流反接直流反接或交流或交流（钨极）（钨极）氩弧燃烧稳定氩弧燃烧稳定焊接质量高焊接质量高适合薄板焊接适合薄板焊接熔池金属冶金反应简单熔池金属冶金反应简单适合打底焊适合打底焊四、优、缺点四、优、缺点钨钨极极氩氩弧弧焊焊优点优点四、优、缺点四、优、缺点钨钨极极氩氩弧弧焊焊缺点缺点钨极承载电流能力差钨极承载电流能力差熔深浅，生产率低熔深浅，生产率低生产成本高生产成本高3.4 3.4 熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊（Metal Argon Arc Welding）MIG焊焊和MAG焊焊熔化极氩弧熔化极氩弧氩氩 气气焊

12、焊 丝丝一、特征一、特征热热 源源保护方式保护方式填充金属填充金属二、熔滴过渡二、熔滴过渡1 1、定义、定义 在电弧热作用下，焊丝或焊在电弧热作用下，焊丝或焊条端部的熔化金属形成熔滴，受条端部的熔化金属形成熔滴，受到各种力的作用，从焊丝端部脱到各种力的作用，从焊丝端部脱离并过渡到熔池的全过程。离并过渡到熔池的全过程。2 2、影响熔滴过渡的力、影响熔滴过渡的力重力重力表面张力表面张力电磁力电磁力等离子流力等离子流力斑点压力斑点压力以以平焊平焊为例为例对熔滴过渡的作用对熔滴过渡的作用重力重力促进促进表面张力表面张力阻碍阻碍电磁力电磁力与电弧形态有关与电弧形态有关等离子流力等离子流力促进促进斑点压力

13、斑点压力阻碍阻碍3 3、熔滴过渡的形式、熔滴过渡的形式射流射流射流射流过渡过渡过渡过渡过渡过渡过渡过渡形式形式形式形式滴状滴状滴状滴状过渡过渡过渡过渡短路短路短路短路过渡过渡过渡过渡U较小较小形成条件形成条件I较小较小形成原因形成原因焊接特点焊接特点过渡频率高过渡频率高电弧稳定电弧稳定飞溅少飞溅少熔深浅熔深浅成形美观成形美观有效热小有效热小熔池面积小熔池面积小温度低温度低不易烧穿不易烧穿适合薄件适合薄件形成原因形成原因焊接特点焊接特点形成条件形成条件U较高较高I I较大较大直流反接直流反接ArAr或富或富ArAr熔滴很小熔滴很小过渡频率高过渡频率高电弧稳定电弧稳定飞溅少飞溅少焊缝成形好焊缝成形

14、好轴向性好轴向性好适合全位置焊适合全位置焊适合厚大件适合厚大件形成原因形成原因焊接特点焊接特点形成条件形成条件U较高较高I I较小较小熔深浅熔深浅飞溅多飞溅多焊缝成形差焊缝成形差只适合平焊只适合平焊过渡频率低过渡频率低电弧不稳电弧不稳4 4、MIG(MAG)MIG(MAG)的熔滴过渡特点的熔滴过渡特点中、厚板的水中、厚板的水平对接和角接平对接和角接薄板高速焊接薄板高速焊接全位置焊全位置焊阴极破碎能力阴极破碎能力强，广泛用于强，广泛用于焊铝及其合金焊铝及其合金短路过渡亚射流过渡射流过渡亚射流过渡亚射流过渡形成条件I较大较大U较低较低（略高于短路（略高于短路时的电压）时的电压）形成原因先缩颈先缩颈

15、后短路后短路焊接特点电弧稳定电弧稳定飞溅小飞溅小成形美观成形美观保护效果好保护效果好劳动生产率高，成本低于劳动生产率高，成本低于TIG直流反接有良好阴极破碎作用直流反接有良好阴极破碎作用几乎可焊所有金属几乎可焊所有金属冶金过程简单冶金过程简单尤其适合尤其适合AlAl、CuCu及其合金及其合金三、优、缺点三、优、缺点熔熔化化极极氩氩弧弧焊焊特点特点对油污、铁锈等较为敏感对油污、铁锈等较为敏感3.5 CO3.5 CO2 2气体保护气体保护焊焊电弧电弧COCO2 2焊丝焊丝一、特征一、特征热热 源源保护方式保护方式填充金属填充金属适用范围广适用范围广抗锈能力强抗锈能力强生产效率高，节省能源生产效率高

16、，节省能源二、优、缺点二、优、缺点COCO2 2 气气保保焊焊优点优点焊接变形小焊接变形小焊接成本低焊接成本低缺点缺点焊缝成形差焊缝成形差电弧气氛氧化性强电弧气氛氧化性强飞溅大飞溅大三、需克服的问题三、需克服的问题氧化问题飞溅问题气孔问题三、需克服的问题三、需克服的问题氧化问题合金元素氧化合金元素氧化脱氧措施脱氧措施Si、Mn联合脱氧联合脱氧三、需克服的问题三、需克服的问题气孔问题CO气孔气孔N2气孔气孔H2气孔气孔产生原因产生原因主要主要产生原因产生原因一般无一般无产生原因产生原因一般无一般无三、需克服的问题三、需克服的问题飞溅问题H2气孔气孔产生原因产生原因气体膨胀气体膨胀电弧冲击力电弧冲

17、击力减小措施减小措施正确选择工艺参数正确选择工艺参数采用混合气（采用混合气（+Ar）串联电抗、电阻串联电抗、电阻增大电源变压器阻抗增大电源变压器阻抗采用直流反接采用直流反接采用低飞溅率焊丝采用低飞溅率焊丝四、熔滴过渡形式四、熔滴过渡形式短路过渡潜弧射滴过渡电流电压电流电压较小较小焊丝直径焊丝直径焊接速度焊接速度适当适当气体流量气体流量适当适当干伸长干伸长适当适当电源极性电源极性一般：直流反接一般：直流反接堆焊：直流正接堆焊：直流正接较大较大1.6-3mm1.6-3mm40-60m/h比短路高比短路高适用场合适用场合中厚板水平位置焊中厚板水平位置焊小小 结结n n1.TIG1.TIG1.TIG1

18、.TIG焊特点；直流正接、直流反接、交流各自特焊特点；直流正接、直流反接、交流各自特焊特点；直流正接、直流反接、交流各自特焊特点；直流正接、直流反接、交流各自特点及使用范围；点及使用范围；点及使用范围；点及使用范围；n n2.2.2.2.解释解释解释解释“阴极破碎作用阴极破碎作用阴极破碎作用阴极破碎作用”；n n3.MIG3.MIG3.MIG3.MIG焊特点；熔滴过渡形式；焊特点；熔滴过渡形式；焊特点；熔滴过渡形式；焊特点；熔滴过渡形式；n n4.CO4.CO4.CO4.CO2 2 2 2保护焊存在的三大问题及解决措施；保护焊存在的三大问题及解决措施；保护焊存在的三大问题及解决措施；保护焊存在的三大问题及解决措施；n n5.Al5.Al5.Al5.Al、MgMgMgMg及其合金焊接时，适合选用的焊接方法？及其合金焊接时，适合选用的焊接方法？及其合金焊接时，适合选用的焊接方法？及其合金焊接时，适合选用的焊接方法？作作 业业n nP110，3-9题n nP110，3-16题。n 谢谢！谢谢！