焊接基础知识培训

焊接基础知识----入门培训目录一、焊接方法概述二、焊接结构设计介绍三、熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍四、电阻焊原理介绍五、高能束焊原理介绍六、CO2焊接缺陷及试验方法介绍S1焊接方法概述焊接方法概述：1、焊接方法分类2、焊接方法介绍3、焊接方法选择焊接原理:---焊接是两种或两种以上的同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程焊接方法分类：（1）、族系法S1焊接方法概述S1焊接方法概述族系法优点：按焊接工艺特征分类，分类层次可多可少，比较灵活，其主次关系也比较明确族系法缺点：这种分法没有明确的一致分类原则，对于某种焊接方法，可能对于强调重点不同而分类不同，另外，由于上下各主次分类之间界限过于机械不可能跨界交叉分类，以致有些焊接方法无法归类焊接分类：（2）、一元坐标法S1焊接方法概述S1焊接方法概述一元坐标法优点：根据该焊接分类坐标图可以直接了解某焊接方法的某些特征，也可以根据这两个特征将某一焊法规到途中某个位置里去一元坐标法缺点：A：以这两种特征归类焊接方法不能确切的反映某种特定焊接方法的主要特征B：不能反映出两种金属在什么状态下形成结合的本质特征焊接分类：（3）、二元坐标法S1焊接方法概述二元坐标法优点：S1焊接方法概述S1焊接方法概述电弧焊其他焊接钎焊高能束焊电阻焊焊条电弧焊钨极气体保护焊（TIG）等离子弧焊熔化极气体保护焊（GMAW）药芯焊丝电弧焊埋弧焊点焊凸焊电阻热对焊电子束焊激光焊电渣焊火焰钎焊感应钎焊炉中钎焊盐浴钎焊电子束钎焊机械能化学能点焊气焊气压焊爆炸焊摩擦焊超声波焊扩散焊高频焊焊接分类S1焊接方法概述焊接方法介绍：（1）、电弧焊S1焊接方法概述焊接方法介绍：（2）、电阻焊S1焊接方法概述焊接方法介绍：（3）、高能束焊S1焊接方法概述焊接方法介绍：（4）、钎焊S1焊接方法概述焊接方法介绍：（5）、其它焊焊接---高频焊S1焊接方法概述焊接方法选择：影响焊接方法选择的因素如下：一：产品特点（1）、产品结构类型（2）、工件厚度（3）、接头形式和焊接位置（4）、母材性能二：生产条件（1）、技术水平（2）、设备（3）、焊接用消耗材料二、焊接结构设计介绍1：焊接接头及其特点2：焊接接头基本类型3：焊接接头坡口形状及尺寸4：焊接接头表示方法及符号S2焊接结构设计介绍目录1：焊接接头及其特点（1）、焊接接头定义（2）、焊接接头作用a：把被焊工件连接在一起b：传力作用即传递被焊工作所承受载荷（3）、焊接接头作用分类S2焊接结构设计介绍a：工作承载接头b：联系接头c：联系接头S2焊接结构设计介绍（4）、焊接接头特点S2焊接结构设计介绍2：焊接接头基本类型a、对接接头b、T形（十字）接头c、搭接接头e、角接接头f、端接接头S2焊接结构设计介绍S2焊接结构设计介绍S2焊接结构设计介绍S2焊接结构设计介绍3：焊接接头坡口形状和尺寸（1）、定义（2）、分类基本型组合型特殊型S2焊接结构设计介绍S2焊接结构设计介绍S2焊接结构设计介绍4：焊接接头表示方法及符号p.H.K.h.S.R.C.d(基本符号）nXl(e)p.H.K.h.S.R.C.d(基本符号）nXl(e)a.B.ba.B.b焊接方法代号焊缝尺寸符号和数据标注原则标注原则1）、焊缝横截面尺寸的标注在基本符号左边2）、焊缝长度尺寸方向在基本符号右边3）、坡口角度、坡口面角度、根部间隙在基本符号上面或下面4）、相同符号数量标注在基本符号后面5）、当需要标注的尺寸数量较多又不易分辨，可在相应数据前面增加相应的符号（1）焊缝符号包括基本符号（13种）、铺助符号（3种）、补充符号（5种）和焊接尺寸符号请参考ISO2553-1992焊接连接.钎焊连接和软钎焊连接.图纸上符号表示法.S2焊接结构设计介绍（2）焊角尺寸Z=2aS2焊接结构设计介绍基本符号S2焊接结构设计介绍基本符号S2焊接结构设计介绍基本符号S2焊接结构设计介绍铺助符号S2焊接结构设计介绍补充符号S2焊接结构设计介绍焊缝尺寸符号S2焊接结构设计介绍常用焊接方法代号代号焊接方法77储能焊751激光焊42摩擦焊41超声波焊15等离子焊代号焊接方法111手工电弧焊135熔化极非惰性气体保护焊21点焊23凸焊141钨极氩弧焊131熔化极惰性气体保护焊一、熔化极气体保护焊原理二、熔化极气体保护焊分类三、熔化极气体保护焊电弧四、熔化极气体保护焊熔滴过渡五、熔化极气体保护焊焊接设备组成六、熔化极气体保护焊焊接参数七、熔化极气体保护焊主要缺陷S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—目录S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—原理－＋焊接电源导电嘴喷嘴送丝机构保护气体焊丝融化池焊接焊缝送丝速度干伸长度vvs焊接速度弧长熔滴电弧一、原理:采用连续等速送进可熔化焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属并形成熔池与焊缝的焊接方法S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—分类二、GMAW分类：MAGC三、电弧：电弧是电极与金属间在气体介质中产生强烈而持久的放电现象S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—电弧+焊丝阳极区（0-2V）弧柱阴极区（10V）四、熔滴过渡：焊丝在电弧热的作用下末端的熔化金属形成熔滴，熔滴从形成到经过电弧空间溶入熔池的过程熔滴过渡表现形式如下：S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡名称缩写符号材料过渡短路情况喷射弧（射流过渡）S最细的熔滴无短路长弧（滴装过渡）L粗熔滴偶尔短路短弧（短路过渡）K细熔滴短路脉冲弧（脉冲过渡）P可调节熔滴大小和熔滴频率无短路1）、短路过渡----当进行焊接时采用小的焊接规范（低电弧电压，小焊接电流）因弧长较短（2-3mm），焊丝末端形成的熔滴在尚未充分长大，且未脱落时便与熔池表面接触，形成电弧两极的短路，在电磁力，熔滴重力和表面张力等作用下，使熔滴迅速溶入熔池的过程S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡a、电弧燃烧熔滴初成b、熔滴成长弧长缩短c、熔滴短路电弧熄灭d、熔滴搭桥仍无电弧f、小桥爆断电弧复燃短路过渡形成示意图影响短路过渡稳定的主要因素：a）、电弧电压b）、焊丝直径c）、送丝速度S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡020301050100150Ø0.8Ø1.0Ø1.2电弧电压（V)短路频率（N/s)电弧电压对短路过渡的影响03005001002060100Ø1.0短路频率（N/s)送丝速度（cm/min）送丝速度对短路过渡的影响2）、滴状过渡----当进行焊接时采用中等焊接规范（较高电弧电压，较大焊接电流）因弧长较长（5mm），焊丝末端形成的熔滴得以充分长大，在熔滴过渡诸力的作用下，脱落的熔滴经过电弧空间而落入熔池的过程S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡a、电弧燃烧熔滴渐成b、斑点压力熔滴横长c、熔滴爆断电弧波动d、滴入熔池电弧变短f、熔滴沉入弧长恢复滴状过渡形成示意图3）、射流过渡----当进行焊接时在大熔滴过渡的基础上再增大焊接电流使得焊丝熔化速度增大增强，而熔滴的粒度反而变小，熔滴过渡的频率加快，当电流增大到一定程度时，熔滴过渡变成射流过渡S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡a、电弧燃烧丝断即熔b、电磁力强细滴速成c、沿弧中轴细滴如流d、穿过电弧珠入熔池f、熔滴连注电弧稳定射流过渡形成示意图●●●●●●●●●●4）、脉冲过渡----用不同脉冲宽度和脉冲电流可以形成由上三种不同熔滴过渡S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡02200300500脉冲电流Ip/A脉冲时间tp/ms送丝速度对短路过渡的影响48101264006001231在区域内由于能量不足只能几个脉冲过渡一个较大的熔滴；在区域内由于能量过大，一个脉冲可以过渡许多熔滴；在区域正好一个脉冲过渡一个熔滴23ItP=c*熔滴过渡与脉冲参数之间的关系式S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—熔滴过渡各种电弧的应用对照表电弧种类喷射弧长弧短弧脉冲弧应用焊接方法MIG铝铜铝铝（S＜1.5毫米＝铝铜MAGM非合金钢，低合金钢和高合金钢非合金钢和低合金钢非合金钢，低合金钢和高合金钢低合金钢和高合金钢MAGC—非合金钢和低合金钢非合金钢和低合金钢—焊缝种类，位置，工件壁厚中等和厚壁构件水平和立焊对接、盖面或角焊缝。水平位置的焊根焊接使用了衬垫中等和厚壁构件在水平焊，立焊和下降管位置的角焊缝或对接焊缝的填充和盖面焊道薄板全位置角焊缝和对接焊缝。中等和厚壁构件全位置对接焊缝的焊根焊接。在仰焊，立焊，上升焊和横焊等强制位置角焊和对接焊的填充和盖面焊道薄板和中等厚度构件全位置角焊缝和对接焊填充和盖面焊道。在一定条件下可以焊接焊根，用较低的热输入进行焊接*喷射弧焊时尽管电弧功率较高，如果焊接速度过低，熔池也可能前拥，从而危及熔池的可靠性，产生连接缺陷。焊接设备主要构成：S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备焊接电源送丝机构焊枪供气系统控制系统S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备1、焊接电源：---提供焊接时所需的能量，维持焊接电弧稳定燃烧1）、焊接电源外特性---可分为平特性、压降特性和缓降特性2）、焊接电源动特性---当负载发生瞬时变化时，弧焊电流与电压及时间的关系，用以表征对负载瞬变的反应能力S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备3）、焊接电源输出参数调节a）、电弧电压---焊丝端头与工件间的电压降b）、焊接电流---对于平特性焊接电流通过送丝机构来实现，对于陡降电源通过电源外特性来调节S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备2、送丝机构1）、送丝机构工作类型a推丝式b拉丝式c推拉丝式d行星式adbcS3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备3、焊枪a）、导电嘴b）、气体保护嘴c）、其他部件（电缆、气管、焊丝管、控制开关等）S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备4、供气系统及保护气体1）、供气系统S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备4、供气系统及保护气体2）、混合气体保护气体成分弧柱电位梯度电弧稳定性金属过渡特性化学性能焊缝熔深形状加热特性Ar纯度99.995%低好满意蘑菇形He纯度99.99%高满意满意扁平形焊接热输入比Ar高N2纯度99.9%高差差易在钢中引起气孔和氧化物扁平形CO2纯度99.9%高满意满意，有些飞溅强氧化性扁平形熔深较大Ar+HeAr+≤75%He中等好好扁平形熔深较大焊接热输入比Ar高Ar+H2Ar+（5-15）%H2中等好还原性，H2大于5%时会产生气孔熔深较大Ar+CO2Ar+5%CO2低，中等好好弱氧化性Ar+20%CO2好好中等氧化性弱氧化性Ar+O2Ar+（1-5）%O2低好好Ar+CO2+O2Ar+20%CO2+5%O2中等好好中等氧化性CO2+O2CO2+≤20%O2高稍差满意强氧化性扁平形熔深较大S3熔化极气体保护电弧焊（GMAW）介绍—焊接设备2）、混合气体a、CO2气体二氧化碳保护气体多用于焊接非合金钢和部分低合金钢。氧化碳的最小单位（分子）是由一原子碳和二原子氧组成的化合物。因这个化合物处于全饱和状态，不和其它物质产生反应。二氧化碳是一种无色无味的气体。在市场上二氧化碳被作为碳酸（二氧化碳的水溶液）出售。和空气相比，二氧化碳的流动性好，比重较大，在电弧区受热后体积和压力增大（分子分解所引起），从而使二氧化碳气体具有良好的保护作用，可以可靠地防止产生气孔。使用二氧化碳保护气体对焊接性能的影响表现在以下三个方面：1）对电弧的影响二氧化碳电弧除了受到金属烟雾的影响外，还在很大程度上受到这种保护气体导热性的影响。二氧化碳气体导热性好，故导电的电弧截面小，所以二氧化碳电弧中的电压降和电流密度比混合保护气体电弧大一些。其电弧电压比用混合保护气体时大4伏。尽管二氧化碳电弧有高的能量密度，用正常焊接参数焊接时在焊缝中心不会产生指状熔池。二氧化碳的导热性好除了引起分子变化外（CO2CO+O），在相同的电弧功率下焊缝熔池成形比用富氩混合保护