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1、焊接工艺参数焊接工艺参数一、教学目标一、教学目标 1、掌握焊接工艺参数的选择原则。2、明确焊接工艺参数对焊缝形状和焊接质量的影响。二、技能目标 运用焊接工艺参数选择原则，根据生产 实际情况合理选用，以确保焊接质量。三、教学环节三、教学环节 理论传授课堂练习技能应用四、课时分配四、课时分配第1页/共29页焊接工艺参数焊接工艺参数：一一、焊条直径、焊条直径二、焊接电流二、焊接电流四、四、电源种类和极性电源种类和极性三、三、电弧电压电弧电压五、五、焊接速度焊接速度六、焊接层数六、焊接层数焊接工艺参数焊接工艺参数这些工艺参数选择正确与否，直接影响着焊缝形状和这些工艺参数选择正确与否，直接影响着焊缝形状
2、和尺寸，焊接质量及生产率。尺寸，焊接质量及生产率。指焊接时为保证焊接质量而选定的指焊接时为保证焊接质量而选定的各物理量的总称，也称焊接规范。各物理量的总称，也称焊接规范。焊接工艺参数焊接工艺参数的主要内容的主要内容第2页/共29页接头形式焊接层数焊缝位置焊件厚度搭接、形接头、角接，选的焊条直径搭接、形接头、角接，选的焊条直径。板厚相同：板厚相同：d平焊平焊 d其他位置焊其他位置焊；d立焊立焊 5 mm d横仰焊横仰焊 4 mm 通常在确保焊接的质量前提下，尽量选用通常在确保焊接的质量前提下，尽量选用较大直径较大直径的焊条，的焊条，以提高焊接生产率。以提高焊接生产率。随着板厚增加，随着板厚增加，
3、d 焊焊增加；增加；薄板焊接时，应选薄板焊接时，应选 小小 d 焊焊一、焊条直径一、焊条直径焊件厚度焊件厚度焊缝位置焊缝位置第一层：第一层：填充层：填充层：盖面层：盖面层：接头形式接头形式焊接层数焊接层数宜选稍大的焊条直径常用宜选稍大的焊条直径常用5mm宜选小一点焊条直径，最好为宜选小一点焊条直径，最好为4mm焊条直径大小与哪些因素有关？焊条直径大小与哪些因素有关？采用小直径焊条：采用小直径焊条：d 3.2mm 稍大稍大第3页/共29页焊接时流经焊接回路的电流称为焊接电流。焊接时流经焊接回路的电流称为焊接电流。它直接影响焊它直接影响焊接质量和焊接生产力率。接质量和焊接生产力率。选择焊接电流的总
4、原则是在保证焊接质量的前提下，尽选择焊接电流的总原则是在保证焊接质量的前提下，尽量选用较大的焊接电流，以提高生产率。但要避免以下情况：量选用较大的焊接电流，以提高生产率。但要避免以下情况：焊焊接接电电流流过过大大、易形成、易形成深窄焊缝深窄焊缝、易造成、易造成咬边咬边和和烧穿烧穿的现象的现象、热影响区晶粒粗大，、热影响区晶粒粗大，接头韧性接头韧性下降下降、药皮发红脱落，保护效果差，造成、药皮发红脱落，保护效果差，造成气孔气孔、飞溅飞溅增加增加咬边烧穿气孔二、焊接电流二、焊接电流第4页/共29页第5页/共29页第6页/共29页焊焊接接电电流流过过小小1 1、电弧燃烧不稳定、电弧燃烧不稳定2 2、
5、易造成未熔合、未焊透、夹渣、气孔缺陷、易造成未熔合、未焊透、夹渣、气孔缺陷未熔合未焊透夹渣确定焊条电弧焊的焊接电流大小要根据以下几个方面：确定焊条电弧焊的焊接电流大小要根据以下几个方面：（一）焊条直径（一）焊条直径h=(3555)d随随 d 增加增加，焊接电流焊接电流增大增大。碳钢酸性焊条平焊时，电流大小与焊条直径的关系，一碳钢酸性焊条平焊时，电流大小与焊条直径的关系，一般可根据般可根据经验公式经验公式选择：选择：第7页/共29页第8页/共29页第9页/共29页例：选用直径为例：选用直径为4的酸性焊条平焊时，焊接电流可取：的酸性焊条平焊时，焊接电流可取：电弧柔和，飞溅不大。电弧吹力大、爆裂声大
6、、飞溅大。电弧吹力小，铁水和熔渣分不清，易粘条。（1）看飞溅）看飞溅 在试焊过程中，如何判断焊接电流是否合适呢？在试焊过程中，如何判断焊接电流是否合适呢？h=(35 55)d=(35 55)4 =140 220（A）电流合适：电流合适：电流过大：电流过大：电流过小：电流过小：（2）看焊条熔化状况）看焊条熔化状况电弧不稳，易粘条。电流合适：电流合适：电流过大：电流过大：电流过小：电流过小：焊完后药皮不易发红。焊条过早发红，药皮易脱落。第10页/共29页（3）看焊缝成形）看焊缝成形焊缝两侧熔合很好，圆滑过渡。熔深大，余高低，易咬边。电流合适：电流合适：电流过大：电流过大：电流过小：电流过小：熔深浅
7、，焊缝窄而高，两侧与母材熔合不好。三种情形的焊缝成形图如下图所示：三种情形的焊缝成形图如下图所示：第11页/共29页（二）焊条类型（二）焊条类型（三）（三）焊缝位置焊缝位置 相同焊条直径时相同焊条直径时 h平平 h立横仰立横仰其他条件相同时其他条件相同时 碱碱 酸酸不锈钢不锈钢 碳钢碳钢h h立横立横 h h平平 h仰焊仰焊 h平平 (1015%)(1520%)（1015%）（1520%）第12页/共29页（五）（五）焊接层数焊接层数 I Ih h稍大些，以提高生产效率。稍大些，以提高生产效率。I Ih h适当减少（比填充层稍小些）。适当减少（比填充层稍小些）。根据坡口钝边及根部间隙情况，选择
8、根据坡口钝边及根部间隙情况，选择I Ih h。（四）焊件厚度（四）焊件厚度 厚板可选电流的上限厚板可选电流的上限薄板可选电流的下限薄板可选电流的下限相同焊条直径时相同焊条直径时（六）（六）接头型式接头型式 搭接、角接、搭接、角接、T形接头，可选用电流上限。形接头，可选用电流上限。总的原则保证焊透而不烧穿。总的原则保证焊透而不烧穿。第一层：第一层：填充层：填充层：盖面层：盖面层：第13页/共29页三、电弧电压三、电弧电压焊条电弧焊的电弧电压主要由焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度电弧长度来决定。来决定。（3）熔深浅，熔宽大，易咬边，未焊透，焊波粗糙，不均匀。（4）熔滴向熔池过渡困难。电弧长短的控
9、制主要决定于焊工的经验、视力和操作技术。在电弧长短的控制主要决定于焊工的经验、视力和操作技术。在焊接过程中，焊接过程中，电弧不宜过长，否则会造成以下不良现象：电弧不宜过长，否则会造成以下不良现象：（1）电弧不稳，易摆动，保护效果差，产生气孔，力学性能下降。（2）热量损失大，飞溅增加。第14页/共29页弧立仰焊弧立仰焊弧平焊弧平焊（要更短些）；（要更短些）；弧碱性弧碱性弧酸弧酸 生产实际中，应力求进行生产实际中，应力求进行短弧短弧焊接。焊接。（）倍倍。.短弧：一般认为弧长为短弧：一般认为弧长为焊条直径焊条直径的的第15页/共29页第16页/共29页四、电源种类和极性四、电源种类和极性 电源种类电
10、源种类：可选用直流电源或交流电源。可选用直流电源或交流电源。直流电源比交流电源电弧稳定性好，飞溅少，但磁偏吹大。直流电源比交流电源电弧稳定性好，飞溅少，但磁偏吹大。极性：直流电弧焊或电弧切割时，焊件与电源输出端正、负极的接法极性：直流电弧焊或电弧切割时，焊件与电源输出端正、负极的接法极性选用取决于焊条的性质和焊件所需的热量。极性选用取决于焊条的性质和焊件所需的热量。焊件接电源的正极焊件接电源的正极焊钳接电源的负极焊钳接电源的负极-+反接法反接法焊件接电源的负极焊件接电源的负极焊钳接电源的正极焊钳接电源的正极+-正接法正接法-第17页/共29页五、焊接速度五、焊接速度 指单位时间内完成的焊缝长度
11、指单位时间内完成的焊缝长度。焊接速度直接影响焊接质量及焊接生产率。焊接速度直接影响焊接质量及焊接生产率。焊焊过快过快焊焊过慢过慢选择原则选择原则应根据板厚、焊条直径、焊接电流、坡口形式、焊缝位置及母材熔化情况等由焊工自行掌握。一般在保证焊缝质量的基础上，采用较大的焊条直径一般在保证焊缝质量的基础上，采用较大的焊条直径和焊接电流，还应适当加大焊接速度，以提高生产效率。和焊接电流，还应适当加大焊接速度，以提高生产效率。焊件熔化不良、易出现未焊透、未熔合、气孔，焊波不连续，熔深、熔宽都小。热影响区大，晶粒粗化，力学性能下降，薄板易烧穿，变形大，生产率下降。第18页/共29页第19页/共29页第20页
12、/共29页第21页/共29页中厚板焊接时，一般中厚板焊接时，一般开坡口开坡口采用多层多道焊。对于低碳采用多层多道焊。对于低碳钢和强度等级低的普低钢多层多道焊时，每道焊缝厚度不宜钢和强度等级低的普低钢多层多道焊时，每道焊缝厚度不宜过大。过大时对焊缝金属的过大。过大时对焊缝金属的。对质量要求较高的焊缝，每层厚度最好对质量要求较高的焊缝，每层厚度最好 。同样每层焊道厚度也不宜过小。根据实际经验，每层厚度同样每层焊道厚度也不宜过小。根据实际经验，每层厚度约等于焊条直径的约等于焊条直径的 倍。倍。不大于不大于45mm塑性不利塑性不利0.8 1.2六、焊接层数六、焊接层数第22页/共29页含义：熔焊时，由
13、焊接能源输入给单位长度焊缝上的能含义：熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能计算方法计算方法公式：公式：七、焊接线能量例：用埋弧焊焊接板厚为16mm的低碳钢，焊丝直径是4mm,焊接电源为600A,电弧为36V,焊接速度为30m/h,试计算焊接时的线能量。解：根据线能量的计算的公式：第23页/共29页第24页/共29页线能量增大时，过热区的晶粒尺寸粗大，韧性降低；线线能量增大时，过热区的晶粒尺寸粗大，韧性降低；线能量减小时，在硬度、强度降低的同时，韧性也变差。能量减小时，在硬度、强度降低的同时，韧性也变差。因此，对于具体钢种和具体焊接方法存在一个最佳的焊接规范。线能量对焊接质量的影响线能量对
14、焊接质量的影响如：20Mn钢(板厚16mm、堆焊)，在线能q/v=3000J/cm左右，可以保证焊接接头具有良好的韧性，线能量小于或大于这个理性的数值范围，都引起塑性和韧性的下降。第25页/共29页课堂练习课堂练习1、若采用、若采用5E4303焊条，根据经验公式，你选用的电流焊条，根据经验公式，你选用的电流分析如下：分析如下：1）根据经验公式：）根据经验公式：h=(35 55)d=(35 55)5=175 275 (A)焊接电流的范围为焊接电流的范围为 175 275 (A)2）判断焊接电流合适的方法：）判断焊接电流合适的方法：看飞溅看飞溅 看焊缝成形看焊缝成形 看熔化状况看熔化状况范围范围为
15、多少？为多少？实践中，你如何判断焊接电流是否合适？实践中，你如何判断焊接电流是否合适？第26页/共29页、选择形坡口对接平焊的焊接工艺参数。、选择形坡口对接平焊的焊接工艺参数。材质：材质：20钢钢 试件尺寸：试件尺寸：300 200 12坡口尺寸：坡口尺寸：=60形坡口对接平焊的焊接工艺参数选用如表：形坡口对接平焊的焊接工艺参数选用如表：焊接层数焊接层数第一层第一层填充层（填充层（1）焊条直径焊条直径填充层（填充层（2）盖面层盖面层电弧电压电弧电压焊接电流焊接电流901104.0170180222422244.01601804.016017022242224坡口尺寸示意图坡口尺寸示意图焊接层数
16、示意图焊接层数示意图分析如下：分析如下：3.2第27页/共29页思考与练习：1、什么是焊接工艺参数？焊条电弧焊焊接工艺参数主要包括哪些？2、什么是正接、反接？焊条电弧焊主要包括哪些？3、什么是焊接线能量？4、15MnTi钢焊接时，为防止和减少焊接热影响区的过热区脆化倾向，要求其线能量不超过29J/cm,如果选择电流为180A，电压为28V,试计算焊接速度不少于多少？(取0.7)小结小结1 1、焊接工艺参数的合理选用是确保焊接质量重要因素。、焊接工艺参数的合理选用是确保焊接质量重要因素。2 2、重点掌握焊条直径和焊接电流选择原则及它们之间的匹配。、重点掌握焊条直径和焊接电流选择原则及它们之间的匹配。3 3、上述各项焊接工艺参数在选择时不能单以一个参数大小来衡、上述各项焊接工艺参数在选择时不能单以一个参数大小来衡 量对焊接接头的影响，应根据具体情况综合考虑量对焊接接头的影响，应根据具体情况综合考虑 。4 4、掌握焊接线能量的含义、计算方法及对焊接质量的影响。、掌握焊接线能量的含义、计算方法及对焊接质量的影响。第28页/共29页感谢您的观看。感谢您的观看。第29页/共29页