金属焊接-焊接方法

焊接方法机电工程学院材料系主要掌握要点特点优点缺点适用范围热源特点保护方法焊接材料3.1焊条电弧焊(SMAW)电弧药皮焊芯一、特征热源保护方式填充金属二、焊条焊条组成？（药皮+焊芯）药皮的作用？焊芯的作用？常见焊接接头形式？药皮的作用1.机械保护2.冶金处理3.改善工艺性能焊芯的作用1.作为电极2.填充金属3.添加合金元素Review：搭接接头T形接头角接接头对接接头三、优、缺点操作灵活设备简单手工焊条电弧焊应用范围广缺点焊接质量不稳定生产效率低劳动条件差优点3.2埋弧自动焊（SAW）电弧焊剂焊丝一、特征热源保护方式填充金属二、焊剂1.作用机械保护作用冶金处理作用改善工艺性能2.分类不能加脱氧剂熔炼焊剂烧结焊剂不能加合金剂抗气孔能力弱可以，脱氧充分可以，合金化强抗气孔能力强对焊接参数不敏感吸湿性小抗气孔能力弱对焊接参数敏感吸湿性大生产成本低、效率高三、熔渣1.作用机械保护作用冶金处理作用改善工艺性能2.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1.作用电极填充金属添加合金元素2.分类主要适用于水平位置焊接只适于长焊缝的焊接不适合薄板焊接难以焊接铝、钛等金属容易焊偏五、优、缺点生产效率高节省金属和电能SMAW和SAW焊接电流、电流密度对比埋弧自动焊有风时的保护效果好缺点焊接质量好劳动条件好优点焊丝直径/mmSMAWSAW电流/A电流密度/A.mm-2电流/A电流密度/A.mm-2250-6516-25200-40063-125380-13011-18350-60050-854125-20010-16500-80040-635190-25010-18700-100035-503.焊接参数对焊缝成形的影响►极性直流负极性直流正接直流正极性直流反接交流教学目标及重点教学目标1.掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2保护焊的特点2.掌握直流正接、直流反接、交流焊的优缺点3.了解熔滴过渡形式及特点4.掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2保护焊的优缺点★重点★1.阴极破碎作用；直流正接、直流反接、交流适用范围；2.熔滴过渡；主要形式；形成原因及焊接特点；3.TIG、MIG、CO2保护焊的特点及使用范围。难点解析电极焊件-+电极焊件+-直流正接——焊件接正极直流反接——焊件接负极焊件热量高电极热量低焊件热量低电极热量高3.3钨极氩弧焊（TIG）TungstenInertGas钨极氩弧氩气焊丝一、特征热源保护方式填充金属二、钨极氩弧特点1.分类交流钨极氩弧直流钨极氩弧正接反接2.直流钨极氩弧特点钨极产热少许用焊接电流大一般采用产热量大熔深大生产率高电子发射能力强电弧稳定正接钨极产热大易过热许用焊接电流小“阴极破碎”作用(Al、Mg)产热小熔池宽生产率低电子发射困难稳定性差反接电弧燃烧稳定影响电弧热量分布及熔透情况母材70%50%30%电极30%50%70%直流正接交流直流反接TIG焊的热量分布与熔深3.交流钨极氩弧特点UtItU0UII直钨极焊件-+钨极焊件+-削弱了“阴极破碎”作用3.交流钨极氩弧特点问题解决措施电流过零点的引弧和稳弧问题直流分量串入反极性电池串入隔直电容高频振荡器稳弧高压脉冲引弧三、电极1.电极材料的要求耐高温电流容量大引弧和稳弧性好2.端部形状直流正接（钍钨极）直流反接或交流（钨极）氩弧燃烧稳定焊接质量高适合薄板焊接熔池金属冶金反应简单适合打底焊四、优、缺点钨极氩弧焊优点四、优、缺点钨极氩弧焊缺点钨极承载电流能力差熔深浅，生产率低生产成本高3.4熔化极氩弧焊（MetalArgonArcWelding）MIG焊和MAG焊熔化极氩弧氩气焊丝一、特征热源保护方式填充金属二、熔滴过渡1、定义在电弧热作用下，焊丝或焊条端部的熔化金属形成熔滴，受到各种力的作用，从焊丝端部脱离并过渡到熔池的全过程。2、影响熔滴过渡的力重力表面张力电磁力等离子流力斑点压力以平焊为例对熔滴过渡的作用重力促进表面张力阻碍电磁力与电弧形态有关等离子流力促进斑点压力阻碍3、熔滴过渡的形式射流过渡过渡形式滴状过渡短路过渡U较小形成条件I较小形成原因焊接特点过渡频率高电弧稳定飞溅少熔深浅成形美观有效热小熔池面积小温度低不易烧穿适合薄件形成原因焊接特点形成条件U较高I较大直流反接Ar或富Ar熔滴很小过渡频率高电弧稳定飞溅少焊缝成形好轴向性好适合全位置焊适合厚大件形成原因焊接特点形成条件U较高I较小熔深浅飞溅多焊缝成形差只适合平焊过渡频率低电弧不稳4、MIG(MAG)的熔滴过渡特点中、厚板的水平对接和角接薄板高速焊接全位置焊阴极破碎能力强，广泛用于焊铝及其合金短路过渡亚射流过渡射流过渡亚射流过渡形成条件I较大U较低（略高于短路时的电压）形成原因先缩颈后短路焊接特点电弧稳定飞溅小成形美观保护效果好劳动生产率高，成本低于TIG直流反接有良好阴极破碎作用几乎可焊所有金属冶金过程简单尤其适合Al、Cu及其合金三、优、缺点熔化极氩弧焊特点对油污、铁锈等较为敏感3.5CO2气体保护焊电弧CO2焊丝一、特征热源保护方式填充金属适用范围广抗锈能力强生产效率高，节省能源二、优、缺点CO2气保焊优点焊接变形小焊接成本低缺点焊缝成形差电弧气氛氧化性强飞溅大三、需克服的问题氧化问题飞溅问题气孔问题三、需克服的问题氧化问题合金元素氧化2221OCOCOOO22脱氧措施Si、Mn联合脱氧三、需克服的问题气孔问题CO气孔N2气孔H2气孔产生原因主要产生原因一般无产生原因一般无三、需克服的问题飞溅问题H2气孔产生原因气体膨胀电弧冲击力减小措施正确选择工艺参数采用混合气（+Ar）串联电抗、电阻增大电源变压器阻抗采用直流反接采用低飞溅率焊丝四、熔滴过渡形式短路过渡潜弧射滴过渡电流电压较小焊丝直径0.6-1.4mm焊接速度适当气体流量适当干伸长适当电源极性一般：直流反接堆焊：直流正接较大1.6-3mm40-60m/h比短路高适用场合中厚板水平位置焊小结1.TIG焊特点；直流正接、直流反接、交流各自特点及使用范围；2.解释“阴极破碎作用”；3.MIG焊特点；熔滴过渡形式；4.CO2保护焊存在的三大问题及解决措施；5.Al、Mg及其合金焊接时，适合选用的焊接方法？作业P110，3-9题P110，3-16题。谢谢！