1樓:李晨光
1、掌握焊接引數的要求及其選定;
2、熟悉焊接接熱引數的確定方法;
教學重點: 焊接電流等工藝引數的選定
教學難點: 焊接工藝引數的匹配及其對焊接質量的影響 教學內容:
一、焊接工藝引數的選定 焊接引數是指焊接時為了保證焊接質量而選定的物理量的總稱。 焊接引數的選定 主要考慮以下幾方面因素:
1)深入的分析產品的材料及其結構形式, 著重分析材料的化學成分和結構因素共 同作用下的焊接性。
2)考慮焊接熱迴圈對母材和焊縫的熱作用, 這是獲得合格產品及焊接接頭最小的 焊接應力和變形的保證。
3)根據產品的材料、焊件厚度、焊接接頭形式、焊縫的空間位置、接縫裝配間隙 等,去查詢各種焊接方法的有關標準、資料(利用資料中經驗公式、圖表、曲線) 圖書等。
4)通過試驗確定焊縫的焊接順序、焊接方向以及多層焊的熔敷順序等。
5)確定焊接引數不應忽視焊接操作者的實踐經驗。
二、焊接熱引數的確定 通過選擇合適的焊接熱引數,可以改善焊接接頭的組織和效能,消除焊接應 力,防止裂紋產生。 焊接熱引數主要包括預熱、後熱及焊後熱處理。
1.預熱 預熱是焊前對焊件的全部或區域性加熱。 預熱目的有以下幾方面:
1)減緩焊接接頭加熱時的溫度梯度及冷卻速度,適當延長在 800~500℃區間的 冷卻時間,改善焊縫金屬及熱影響區的顯微組織,提高焊接接頭的抗裂性。
2)有利於擴散氫的逸出,避免焊接接頭延遲裂紋的產生。
3)提高焊件溫度分佈的均勻性,減少內應力。
2.後熱 後熱是焊後立即對焊件全部(或區域性)進行加熱到 300~500℃並保溫 1~2h 後空冷的工藝措施,其目的是改善組織,加速氫的擴散和逸出,防止焊接區擴散 氫的聚集,避免延遲裂紋的產生,所以後熱也稱除氫處理。對於焊後要立即進行 熱處理的焊件, 因為在熱處理過程中可以達到除氫處理的目的,故不需要另作後 熱。
3.焊後熱處理 熱處理是指將金屬加熱到一定溫度,在這個溫度下保溫一定時間,然後以 一定的冷卻速度冷卻到室溫的工藝過程。焊接結構的焊後熱處理,主要目的是改 善焊接接頭的組織和效能,消除焊接殘餘應力,並能降低接頭中的含氫量,提高 結構的幾何穩定性。
預熱、後熱、焊後熱處理方法的工藝引數,主要由結構的材料、焊縫的化學 成分、接頭的拘束程度、焊接方法、結構的剛度及應力情況、承受載荷的型別、 焊接環境的溫度等來確定。
三、手工弧焊的工藝引數
1、焊條種類和牌號的選 焊條的選用應根據鋼材的類別、 化學成分及力學效能, 結構的工作條件(載荷、 溫度、介質)和結構的剛度特點等進行綜合考慮,必要時,需要進行焊接試驗來 確定焊條型號和牌號。
2、焊接電流的種類和極性的選擇
3、焊接速度 主要取決於焊條的型別。 就是焊條沿焊接方向移動的速度。較大的焊接速度可以獲得較高 的焊接生產率,但是,焊接速度過大,會造成咬邊、未焊透、氣孔等缺陷;而過 慢的焊接速度,又會造成熔池滿溢、夾渣、未熔合等缺陷。
4、焊接電流的選擇,主要決定於焊條的型別、焊件材質、焊條直徑、焊件厚度、 接頭形式、焊接位置以及焊接層數等。
5、焊條直徑的選擇 是根據被焊工件的厚度、接頭形狀、焊接位置和預熱條件 來確定的。焊條直徑規格為:1.
6mm,2.5mm,3.2mm,4.
0mm、5.0mm、5.8mm 等。 根據被焊工件的厚度,焊條直徑按下表進行選擇。
6、焊接層數的選擇 多層多道焊有利於提高焊接接頭的塑性和韌性,除了低碳 鋼對焊接層數不敏感外, 其他鋼種都希望採用多層多道無擺動法焊接,每層增高 不得大於 4mm。
7、電弧電壓的選擇 電弧電壓是由電弧的長度
拓展內容:
焊接工藝和焊接方法等因素有關,操作時需根據被焊工件的材質、牌號、化學成分,焊件結構型別,焊接效能要求來確定。
首先要確定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等等,焊接方法的種類非常多,只能根據具體情況選擇。確定焊接方法後,再製定焊接工藝引數,焊接工藝引數的種類各不相同,如手弧焊主要包括:焊條型號(或牌號)、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數、道數、檢驗方法等。
2樓:sbc的太陽
焊接工藝引數(焊接規範)是指焊接時,為保證焊接質量而選定的諸多物理量. 典型的有焊接電流、焊接電壓(通常用電弧長)、焊接速度、電源種類極性、坡口形式等等。對於不同的焊接方法,又有著不同的焊接引數,如焊條電弧焊焊條直徑,鎢極氬弧焊中鎢極直徑,埋弧焊中焊絲直徑等等。
視具體情況而定。
例如手工焊條電弧焊的工藝引數有:
1焊條的選擇(焊條牌號的選擇,焊條直徑選擇)2焊接電流(根據焊條直徑來選擇,根據焊縫位置選擇,根據焊條型別選擇,根據焊接經驗選擇)
3電弧電壓
4焊接速度
5焊接層數
6線能量等等
選擇合適的焊接工藝引數,對提高焊接質量和提高生產效率是很重要焊接工藝通常是指焊接過程中的一整套技術規定,包括焊接方法、焊前準備、焊接材料、焊接裝置、焊接順序、焊接操作、工藝引數以及焊後熱處理等。因此不同的方法也就有不同的焊接工藝,這裡也就帶來了焊接工藝引數的概念,我們稱為保證焊接質量而選定的諸多物理量為焊接工藝引數.焊接工藝是焊接質量優劣的重要保證,故制定焊接工藝的重要性可想而知。
3樓:匿名使用者
1、焊接工藝引數是焊接時為了保證焊接質量而選定的物理量的總稱;
2、焊接工藝和焊接方法等因素有關,操作時需根據被焊工件的材質、牌號、化學成分,焊件結構型別,焊接效能要求來確定;
3、焊接是一個區域性的迅速加熱和冷卻過程,焊接區由於受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮,冷卻後在焊件中便產生焊接應力和變形。
4樓:
焊接工藝引數:
焊接工藝引數是指焊接時,為保證焊接質量而選定的諸物理量 ( 例如:焊接電流、電弧電壓、焊接速度、熱輸入等 ) 的總稱。焊條電弧焊的焊接工藝引數主要包括焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和預熱溫度等。
下面對各引數進行簡單介紹:
1)焊條直徑
焊條直徑是根據焊件厚度、焊接位置、接頭形式、焊接層數等進行選擇的。
厚度較大的焊件,搭接和 t 形接頭的焊縫應選用直徑較大的焊條。對於小坡口焊件,為了保證底層的熔透,宜採用較細直徑的焊條,如打底焊時一般選用φ2.5mm 或φ3.
2mm 焊條。不同的焊接位置,選用的焊條直徑也不同,通常平焊時選用較粗的φ(4.0~6.
0)mm 的焊條,立焊和仰焊時選用φ(3.2~4.0)mm 的焊條;橫焊時選用φ(3.
2~5.0)mm 的焊條。對於特殊鋼材,需要小工藝引數焊接時可選用小直徑焊條。
根據工件厚度選擇時,可參考表3-20。對於重要結構應根據規定的焊接電流範圍 ( 根據熱輸入確定 )參照表3—21焊接電流與焊條直徑的關係來決定焊條直徑。
2)焊接電流
焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝引數,焊工在操作過程中需要調節的只有焊接電流,而焊接速度和電弧電壓都是由焊工控制的。焊接電流的選擇直接影響著焊接質量和勞動生產
率。 焊接電流越大,熔深越大,焊條熔化快,焊接效率也高,但是焊接電流太大時,飛濺和煙霧大,焊條尾部易發紅,部分塗層要失效或崩落,而且容易產生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷,增大焊件變形,還會使接頭熱影響區晶粒粗大,焊接接頭的韌性降低;焊接電流太小,則引弧困難,焊條容易粘連在工件上,電弧不穩定,易產生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷,且生產率低。
因此,選擇焊接電流時,應根據焊條型別、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置及焊接層數來綜合考慮。首先應保證焊接質量,其次應儘量採用較大的電流,以提高生產效率。板厚較的,t 形接頭和搭接頭,在施焊環境溫度低時,由於導熱較快,所以焊接電流要大一些。
但主要考慮焊條直徑、焊接位置和焊道層次等因素。
3)電弧電壓
當焊接電流調好以後,焊機的外特性曲線就決定了。實際上電弧電壓主要是由電弧長度來決定的。電弧長,電弧電壓高,反之則低。
焊接過程中,電弧不宜過長,否則會出現電弧燃燒不穩定、飛濺大、熔深淺及產生咬邊、氣孔等缺陷:若電弧太短,容易粘焊條。一般情況下,電弧長度等於焊條直徑的0.
5~1倍為好,相應的電弧電壓為16—25v。鹼性焊條的電弧長度不超過焊條的直徑,為焊條直徑的一半較好,儘可能地選擇短弧焊;酸性焊條的電弧長度應等於焊條直徑。
4)焊接速度
當焊接電流調好以後,焊機的外特性曲線就決定了。實際上電弧電壓主要是由電弧長度來決定的。電弧長,電弧電壓高,反之則低。
焊接過程中,電弧不宜過長,否則會出現電弧燃燒不穩定、飛濺大、熔深淺及產生咬邊、氣孔等缺陷:若電弧太短,容易粘焊條。一般情況下,電弧長度等於焊條直徑的0.
5~1倍為好,相應的電弧電壓為16—25v。鹼性焊條的電弧長度不超過焊條的直徑,為焊條直徑的一半較好,儘可能地選擇短弧焊;酸性焊條的電弧長度應等於焊條直徑。
5)焊縫層數
厚板的焊接,一般要開坡口並採用多層焊或多層多道焊。多層焊和多層多道焊接頭的顯微組織較細,熱影響區較窄。前一條焊道對後一條焊道起預熱作用,而後一條焊道對前一條焊道起熱處理作用。
因此,接頭的延性和韌性都比較好。特別是對於易淬火鋼,後焊道對前焊道的回火作用,可改善接頭組織和效能。
對於低合金高強鋼等鋼種,焊縫層數對接頭效能有明顯影響。焊縫層數少,每層焊縫厚度太大時,由於晶粒粗化,將導致焊接接頭的延性和韌性下降。
6)熱輸入
熔焊時,由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量稱為熱輸入。其計算公式如下: q=nlu/u
式中 q——單位長度焊縫的熱輸入 (j/cm)
i——焊接電流 (a) ;
u——電弧電壓 (v) ;
u——焊接速度 (cm/s)
n——熱效率係數,焊條電弧焊為 0.7~0.8。
熱輸入對低碳鋼焊接接頭效能的影響不大,因此,對於低碳鋼焊條電弧焊—一般不規定熱輸入。對於低合金鋼和不鏽鋼等鋼種,熱輸入太大時,接頭效能可能降低:熱輸入太小時,有的鋼種焊接時可能產生裂紋。
因此,焊接工藝規定熱輸入。焊接電流和熱輸入規定之後,焊條電弧焊的電弧電壓和焊接速度就間接地大致確定了。 一般要通過試驗來確定既可不產生焊接裂紋、又能保證接頭效能合格的熱輸入範圍。
允許的熱輸入範圍越大,越便於焊接操作。
7)預熱溫度
預熱是焊接開始前對被焊工件的全部或區域性進行適當加熱的工藝措施。預熱可以減小接頭焊後冷卻速度,避免產生淬硬組織,減小焊接應力及變形。它是防止產生裂紋的有效措施。
對於剛性不大的低碳鋼和強度級別較低的低合金高強鋼的一般結構,一般不必預熱。但對剛性大的或焊接性差的容易產生裂紋的結構,焊前需要預熱。
預熱溫度根據母材的化學成分、焊件的效能、厚度、焊接接頭的拘束程度和施焊環境溫度以及有關產品的技術標準等條件綜合考慮,重要的結構要經過裂紋試驗確定不產生裂紋的最低預熱溫度。預熱溫度選得越高,防止裂紋產生的效果越好;但超過必需的預熱溫度,會使熔合區附近的金屬晶粒粗化,降低焊接接頭質量,勞動條件也將會更加惡化。整體預熱通常用各種爐子加熱。
區域性預熱一般採用氣體火焰加熱或紅外線加熱。預熱溫度常用表面溫度計測量。
8)後熱與焊後熱處理
焊後立即對焊件的全部 ( 或區域性 ) 進行加熱或保溫,使其緩冷的工藝措施稱為後熱。後熱的目的是避免形成硬脆組織,以及使擴散氫逸出焊縫表面,從而防止產生裂紋。
焊後為改善焊接接頭的顯微組織和效能或消除焊接殘餘應力而進行的熱處理稱為焊後熱處理。焊後熱處理的主要作用是消除焊件的焊接殘餘應力,降低焊接區的硬度,促使擴散氫逸出,穩定組織及改善力學效能、高溫效能等。因此,選擇熱處理溫度時要根據鋼材的效能、顯微組織、接頭的工作溫度、結構形式、熱處理目的來綜合考慮,並通過顯微金相和硬度試驗來確定。
對於易產生脆斷和延遲裂紋的重要結構,尺寸穩定性要求高的結構,以及有應力腐蝕的結構,應考慮進行消除應力退火:對於鍋爐、壓力容器,則有專門的規程規定,厚度超過一定限度後要進行消除應力退火。消除應力退火必要時要經過試驗確定。
鉻鉬珠光體耐熱鋼焊後常常需要高溫回火,以改善接頭組織,消除焊接殘餘應力。
重要的焊接結構,如鍋爐、壓力容器等,所制定的焊接工藝需要進行焊接工藝評定,按所設計的焊接工藝而焊得的試板的焊接質量和接頭效能達到技術要求後,才子正式確定。焊接施工時,必須嚴格按規定的焊接工藝進行,不得隨意更改。前嚴格按照說明書的規定進行烘焙,焊前清除焊件上的油汙、水分,減少焊縫中氫的含量:
選擇合理的焊接工藝引數和熱輸入,減少焊縫的淬硬傾向:焊後立即進行消氫處理,使氫從焊接接頭中逸出:對於淬硬傾向高的鋼材,焊前預熱、焊後及時進行熱處理,改善接頭的組織和效能:
採用降低焊接應力的各種工藝措施。
詳細內容參見
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