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焊接过程中元素烧损是指什么

发布时间:2023-01-05 16:19:28

『壹』 关于焊接的知识

焊接焊接是被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。
焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。19世纪末之前,唯一的焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。最早的现代焊接技术出现在19世纪末,先是弧焊和氧燃气焊,稍后出现了电阻焊。20世纪早期,随着第一次和第二次世界大战开战,对军用器材廉价可靠的连接方法需求极大,故促进了焊接技术的发展。今天,随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用,研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的焊接方法,以进一步提高焊接质量。
1.焊接过程的物理本质
焊接分类
焊接是两种或两种以上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. 促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压.
2.焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类. 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。 在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。 为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。 压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。 台式冷焊机
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。 钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。 焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。 另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。 现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。 对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。 厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。 搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。 采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。 角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。 焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。 在近代的金属加工中,焊接比铸造、锻压工艺发展较晚,但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%,铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。 未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。 另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。
编辑本段焊接工艺的发展历史
《天工开物》中的锤锚图
焊接技术是随着铜铁等金属的冶炼生产、各种热源的应用而出现的。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊、锻焊、铆焊。中国商朝制造的铁刃铜钺,就是铁与铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折,接合良好。 春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙,是分段钎焊连接而成的。经分析,所用的与现代软钎料成分相近。战国时期制造的刀剑,刀刃为钢,刀背为熟铁,一般是经过加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船锚。中世纪,在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。 古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊、钎焊和铆焊的水平上,使用的热源都是炉火,温度低、能量不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊接,只能用以制作装饰品、简单的工具、生活器具和武器。19世纪初,英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源;1885~1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳;1900年又出现了铝热焊。 焊条电弧焊
20世纪初,碳极电弧焊和气焊得到应用,同时还出现了薄药皮焊条电弧焊,电弧比较稳定,焊接熔池受到熔渣保护,焊接质量得到提高,使手工电弧焊进入实用阶段,电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。也成为现代焊接工艺的发展开端。在此期间,美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度,制成自动电弧焊机,从而成为焊接机械化、自动化的开端。1930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊,焊接机械化得到进一步发展。40年代,为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要,钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。 1951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊,成为大厚度工件的高效焊接法。1953年,苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊,促进了气体保护电弧焊的应用和发展,如出现了混合气体保护焊、药芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。1957年美国的盖奇发明等离子弧焊;40年代德国和法国发明的电子束焊,也在50年代得到实用和进一步发展;60年代又出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现,标志着高能量密度熔焊的新发展,大大改善了材料的焊接性,使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。 其他的焊接技术还有1887年,美国的汤普森发明电阻焊,并用于薄板的点焊和缝焊;缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法,随着缝焊过程的进行,工件被两滚轮推送前进;二十世纪世纪20年代开始使用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。1956年,美国的琼斯发明超声波焊;苏联的丘季科夫发明摩擦焊;1959年,美国斯坦福研究所研究成功爆炸焊;50年代末苏联又制成真空扩散焊设备。
编辑本段焊接技术的发展趋势
焊接技术的发展趋势 1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力 提高生产率的途径有二:第一提高焊接熔敷率,例如三丝埋弧焊,其工艺参数分别为220A/33V、1400A40V、1100A45V。采用坡口断面小,背后设置挡板或衬垫,50~60mm的钢板可一次焊透成形,焊接速度可达到,0.4m/min以上,其熔敷率与焊条电弧焊相比在100倍以上,第二个途径则是减少坡口断面及金属熔敷,近十年来最突出的成就就是窄间隙焊接。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础,利用单丝、双丝、三丝进行焊接,无论接头厚度如何,均可采用对接形式,例如钢板厚度为50~300mm,间隙均可设计为13mm左右,因此所需熔敷金属量成数倍、数十倍的地降低,从而大大提高生产率。窄间焊接的主要技术关键是看如何保证两侧熔透和保证电弧中心自动跟踪并处于坡口中心线上,为此,世界各国开发出多种不同的方案,因而出现了多种窄间隙焊接法。 电子束焊,等离子焊,激光焊时,可采用对接接头,且不用开坡口,因此是更理想的间窄隙焊接法,这也是它广泛受到重视的原因之一。 最新开发成功的激光电弧复合焊接方法可以提高焊接速度,如5mm的钢板或铝板,焊接速度可达2~3m/min,获得好的成形和质量,焊接变形小。 2、提高准备车间的机械化,自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。 为了提高焊接结构的生产效率和质量,仅仅从焊接工艺着手有一定的局限性,因而世界各国特别重视车间的技术改造。准备车间的主要工序包括材料运输,材料表面去油,喷砂,涂保护漆;钢板划线,切割,开坡口;部件组装及点固。以上工序在现代化的工厂中均已采用机械化、自动化。其优点不仅是提高了产品的生产率,更重要的是提高了产品的质量。 3、焊接过程自动化,智能化是提高焊接质量稳定性,解决恶劣劳动条件的重要方向。 4、新兴工业的发展不断推动焊接技术的前进。 焊接技术自发明至今已有百多年历史,它几乎可以满足当前工业中一切重要产品生产制造的需要。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进。微电子工业的发展促进微型连接工艺的和设备的发展;又如陶瓷材料和复合材料的发展促进了真空钎焊、真空扩散焊。宇航技术的发展也将促进空间焊接技术的发展。 5、热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力。 焊接工艺几乎运用了世界上一切可以利用的热源,其中包括火焰、电弧、电阻、超声波、摩擦、等离子、电子束、激光束、微波等等(我司主要以弧焊、电阻焊自动化焊接设备为主),历史上每一种热源的出现,都伴有新的焊接工艺的出现。但是,至今焊接热源的开发与研究并未终止。 6、节能技术是普遍关注的问题 众所周知,焊接消耗能量甚大,以焊条电弧焊为例,每台约10KVA,埋弧焊机每台90KVA,电阻焊机可高达上千KVA,不少新技术的出现就是为了实现这一节能目标。在电阻点焊中,利用电子技术的发展,将交流点焊机改成次级整流点焊机,可以提高焊机的功率因素,减少焊机容量,1000KVA的点焊机可以降低至200KVA,而扔能达到同样的焊接效果。近十年来,逆变焊机的出现是另外一个成功的例子,它可以减少焊机的重量,提高焊机的功率因率的控制性能,已广泛应用于生产。
编辑本段焊接-工业艺术
焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。 艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来,这是因为焊接具有艺术性。 焊瘤
焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) ;焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象 :焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中,或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次,焊接艺术语言是独特的。选用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致。 在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝裸露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下,由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格,金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。 雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大,从焊接工艺的牢固性来看,这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑,在这件雕塑中,下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看,不论是上半部分的文字造型,还是下半部分的肌理处理,到处有扭曲的焊接痕迹的出现,整个作品达到了整体视觉语言的统一。 手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极氩弧焊。 如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同,不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色,钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说,不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外,切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一,既可以与焊接结合使用,也可以单独使用,这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来,变化的丰富可想而知。
编辑本段塑料焊接
采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。 塑料焊接机

编辑本段焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因
(1)焊接切割作业时,尤其是气体切割时,由于使用压缩空气或氧气流的喷射,使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方),当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时,就可能会发生火灾和爆炸事故。 (2)在高空焊接切割作业时,对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净,作业人员在工作过程中乱扔焊条头,作业结束后未认真检查是否留有火种。 (3)气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器,工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。 (4)气瓶存在制定方面的不足,气瓶的保管充灌、运输、使用等方面存在不足,违反安全操作规程等。 (5)乙炔、氧气等管道的制定、安装有缺陷,使用中未及时发现和整改其不足。 (6)在焊补燃料容器和管道时,未按要求采取相应措施。在实施置换焊补时,置换不彻底,在实施带压不置换焊补时压力不够致使外部明火导入等。
编辑本段焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施
(1)焊接切割作业时,将作业环境l Om范围内所有易燃易爆一380. 物品清理干净,应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体,以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质,以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。 (2)高空焊接切割时,禁止乱扔焊条头,对焊接切割作业下方应进行隔离,作业完毕应做到认真细致的检查,确认无火灾隐患后方可离开现场。 (3)应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶,在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。 (4)对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理,对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。 (5)焊补燃料容器和管道时,应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时,置换应彻底,工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时,应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测,注意监护,要有安全组织措施。 内容摘要:作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。 关键词:金属艺术 焊接 艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。 金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来,这是因为: 首先,焊接具有艺术性。 焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化 :金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) ;焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理 ;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象 :焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中,或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。 其次,焊接艺术语言是独特的。 上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。 选用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致:
1. 金属焊接雕塑
在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝裸露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言……在很多情况下,由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格,金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。 在图2中,雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大,从焊接工艺的牢固性来看,这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑,在这件雕塑中,下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看,不论是上半部分的文字造型,还是下半部分的肌理处理,到处有扭曲的焊接痕迹的出现,整个作品达到了整体视觉语言的统一。
2. 金属焊接壁饰
如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同,不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色,钛钢、青铜、紫铜、黄铜……而且就钢材来说,不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外,切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一,既可以与焊接结合使用,也可以单独使用,这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来,变化的丰富可想而知。 图3所示作品采用的是手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。 从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极氩弧焊。
焊接注意事项
一、电弧的长度
电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧,特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的O2、N2等有害气体侵入焊缝金属,形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。
二、焊接速度
适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化,不能作出标准的规定。保持适宜的焊接速度,熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间,避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快,焊接部位冷却时,收缩应力会增大,使焊缝产生裂缝。
焊丝选用的要点
焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量要求、焊接施工条件(板厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等待)、成本等综合考虑。 焊丝选用要考虑的顺序如下: ①根据被焊结构的钢种选择焊丝 对于碳钢及低合金高强钢,主要是按“等强匹配”的原则,选择满足力学性能要求的焊丝。对于耐热钢和耐候钢,主要是侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致相似,以满足耐热性和耐腐蚀性等方面的要求。 ②根据被焊部件的质量要求(特别是冲击韧性)选择焊丝 与焊接条件、坡口形状、保护气体混合比等工艺条件有关,要在确保焊接接头性能的前提下,选择达到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。 ③根据现场焊接位置 对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径,确定所使用的电流值,参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验,选择适合于焊接位置及使用电流的焊丝牌号。 焊接工艺性能包括电弧稳定性、飞溅颗粒大小及数量、脱渣性、焊缝外观与形状等。对于碳钢及低合金钢的焊接(特别是半自动焊),主要是根据焊接工艺性能来选择焊接方法及焊接材料。

『贰』 什么是烧焊,和普通的电焊有什么区别

烧焊是用电焊或气焊的方法把断裂的或分开的物品焊接起来,烧焊包括电焊。

电焊和气焊的区别:

1、工作原理不同

气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧生成的火焰为热源,熔化焊件和焊接材料使之达到原子间结合的一种焊接方法。

电焊是指利用电能,通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使焊件达到原子结合的焊接方法。

2、基本操作过程不同

气焊主要过程有:点火、调节火焰与熄火、堆平焊波。

电焊主要过程有:引弧、运条、焊缝收尾。

(2)焊接过程中元素烧损是指什么扩展阅读:

焊接方法根据焊接时加热和加压情况的不同,通常分熔焊、压焊和钎焊三类。

熔焊是在焊接过程中将焊件接缝处金属加热到熔化状态,一般不加压力而完成焊接的方法。熔焊时,热源将焊件接缝处的金属和必要时添加的填充金属迅速熔化形成熔池,熔池随热源的移动而延伸,冷却后形成焊缝。

利用电能的熔焊,根据电加热的方法不同,分为电弧焊、电渣焊、电子束焊和激光焊几种。熔焊的适用面很广,在各种焊接方法中用得最普遍,尤其是其中的电弧焊。

压焊是在加压条件下(加热或不加热)使焊件接缝连接在一起的焊接方法。在压焊过程中一般不加填充金属。压焊根据焊接机理的不同可分为电阻焊、高频焊、扩散焊、摩擦焊、超声波焊等。其中以电阻焊应用最广。

多数压焊方法没有熔化过程,没有像熔焊那样有有益合金元素烧损和有害元素浸入焊缝的问题。但压焊的施焊条件苛刻,适用面较窄。

钎焊是用熔点比焊件低的材料(钎料)熔化后粘连焊件,冷却后使焊件接缝连接在一起的焊接方法。

『叁』 过烧的焊接

“过烧”是指焊缝金属在焊接过程中受热时间过长,造成晶粒粗大,晶粒边界被激烈氧化,焊缝表面发渣,甚至起皮。这种缺陷特别在手工电弧焊全位位置管道焊缝的平焊接头或上爬坡处,以及气焊时容易产生。
产生过烧的原因是焊接速度太慢;焊接电弧在某处停留时间太长;焊缝加强面过宽或过高;气焊时不恰当选用氧化焰等。
焊缝金属过烧后,由于碳元素的大量烧损,接头强度下降。过烧焊缝中金属晶粒大,尤其是魏氏组织,促使焊缝韧性及塑性下降。晶界在应力作用下还容易形成热裂纹,有时虽然焊接过程中不形成裂纹,但由于晶界强烈氧化后,晶粒之间的联系减弱,再次回执过程中也容易形成再热裂纹,过烧金属的枝晶还容易形成偏析。总之,已产生过烧的金属其危险性很大,就当将焊缝切掉重焊。

『肆』 焊接过程中的烧穿是指什么0592

融化金属从坡口背面流出,形成孔的缺陷就是烧穿

『伍』 焊条药皮中的元素C、Mn、Si、S和P对焊接过程的影响

焊条药皮是指涂在焊芯表面的涂料层。

药皮在焊接过程中分解熔化后形成气体和熔渣,起到机械保护、冶金处理、改善工艺性能的作用。

药皮的组成物有:矿物类(如大理石、氟石等)、铁合金和金属粉类(如锰铁、钛铁等)、有机物类(如木粉、淀粉等)、化工产品类(如钛白粉、水玻璃等)。

焊条药皮是决定焊缝质量的重要因素,在焊接过程中有以下几方面的作用。

提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的光焊条不容易引燃电弧。即使引燃了也不能稳定地燃烧。

在焊条药皮中,一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质,这可以提高电弧的稳定性,保证焊接过程持续进行。

保护焊接熔池。焊接过程中,空气中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝,会给焊缝带来不利的影响。不仅形成气孔,而且还会降低焊缝的机械性能,甚至导致裂纹。而焊条药皮熔化后,产生的大量气体笼罩着电弧和熔池,会减少熔化的金属和空气的相互作用。焊缝冷却时,熔化后的药皮形成一层熔渣,覆盖在焊缝表面,保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。

保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。焊接过程中虽然进行了保护,但仍难免有少量氧进入熔池,使金属及合金元素氧化,烧损合金元素,降低焊缝质量。因此,需要在焊条药皮中加入还原剂(如锰、硅、钛、铝等),使已进入熔池的氧化物还原。

为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用,焊缝金属的合金元素会被蒸发烧损,使焊缝的机械性能降低。因此,必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素,以弥补合金元素的烧损,保证或提高焊缝的机械性能。对有些合金钢的焊接,也需要通过药皮向焊缝渗入合金,使焊缝金属能与母材金属成分相接近,机械性能赶上甚至超过基本金属。

提高焊接生产率。焊条药皮具有使熔滴增加而减少飞溅的作用。焊条药皮的熔点稍低于焊芯的焊点,但因焊芯处于电弧的中心区,温度较高,所以焊芯先熔化,药皮稍迟一点熔化。这样,在焊条端头形成一短段药皮套管,加上电弧吹力的作用,使熔滴径直射到熔池上,使之有利于仰焊和立焊。另外,在焊芯涂了药皮后,电弧热量更集中。同时,由于减少了由飞溅引起的金属损失,提高了熔敷系数,也就提高了焊接生产率。另外,焊接过程中发尘量也会减少。

谢谢!

『陆』 焊接缺陷的缺陷分类

1、外观缺陷:外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。
A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。
矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
B、焊瘤 焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。
防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。
C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。
凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。
防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。
D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。
未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。
防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。
E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。
焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。
烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。
F、其他表面缺陷:
(1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。
(2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。
(3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。
(4)表面气孔及弧坑缩孔。
(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。
2、气孔和夹渣
A、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。
(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。
(3)产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。
(4)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。
(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。
B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
(1)夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。
(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣
(3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高;g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。
(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。
3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
A、.裂纹的分类
根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。
从产生温度上看,裂纹分为两类:
(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。
(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。
(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。
(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。
B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
C、.热裂纹(结晶裂纹)
(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓液态薄膜,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。
热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中
(2)影响结晶裂纹的因素
a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。
b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会;
c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。
(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。
D、.再热裂纹
(1)再热裂纹的特征
a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。
b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃
c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。
d.最易产生于沉淀强化的钢种中。
e.与焊接残余应力有关。
(2)再热裂纹的产生机理
a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。
(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。
E、.冷裂纹.
(1)冷裂纹的特征a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
(2)冷裂纹产生机理a.淬硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。
含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。
(3)防止冷裂纹的措施a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。
4、未焊透 未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进入接头根部的现象。
A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。
B、.未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。
C、未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。
5、未熔合 未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。
A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。
B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。
C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。
6、其他缺陷
(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。
(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。
(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。

『柒』 焊接烧化量什么意思

没有“焊接烧化量”这个概念。应该是:焊接元素烧损量。因为焊接电弧温度很高(越3000度)部分元素会有少量氧化蒸发。蒸发的量就叫做“烧损”。

『捌』 求金属元素在焊接过程中的焊接烧损的相关标准!!急。。。

金属元素在焊接过程中的焊接烧损的相关标准,没有见过。但是期刊上还是有些文章有研究的。如:
镀锌
激光焊接
锌烧损研究、5A06铝合金
电子束焊接
合金元素
烧损行为研究等

『玖』 焊缝金属的过烧,是碳元素的大量烧损,焊接接头的强度怎样塑性和韧性怎样

焊缝金属的过烧,不仅使碳元素的大量氧化,而且主要也使硅锰等有益元素烧损。有益元素烧损会使焊接接头"失强",所有的力学性能都会降低,即强度、硬度以及塑性和韧性都下降。
但是,由于焊接材料的的设计都考虑了补充元素烧损,因此,对于普通结构钢焊接,接头的性能变化并不大。

『拾』 我想学习焊接方面的一些知识CO2焊

CO2气体保护焊完全知识
CO2气保护焊接
一、基本原理
CO2气体保护焊是以可熔化的金属焊丝作电极,并有CO2气体作保护的电弧焊。是焊接黑色金属的重要焊接方法之一。
CO2焊接工艺的由来
CO2焊接工艺的最初构想源于20世纪20年代,然而由于焊缝气孔问题没有解决,而使得CO2焊无法使用。直到50年代初,焊接冶金技术的发展解决了CO2焊接的冶金问题,研制出Si-Mn系列焊丝,才使得CO2焊接工艺获得了实用价值。在这之后,根据结构材料的性能,相继出现了不同组元成分的焊丝,满足了CO2焊接多样化的需求。
CO2焊接工艺的实用化为社会带来了巨大的财富,一方面是因为CO2气体价格低廉,易于获得,另一方面是由于CO2焊接的金属熔敷效率高,以半自动CO2焊接为例,其效率为手工电弧焊的3~5倍。但是由于CO2焊接熔滴过渡多为短路过渡,对CO2焊接工艺稳定性提出了更高的要求,另外CO2焊接的飞溅大,成为从20世纪50年代开始至今制约CO2焊接工艺推广的主要技术问题之一。
二、工艺特点
1.CO2焊穿透能力强,焊接电流密度大(100-300A/m2),变形小,生产效率比焊条电弧焊高1-3倍
2.CO2气体便宜,焊前对工件的清理可以从简,其焊接成本只有焊条电弧焊的40%-50%
3.焊缝抗锈能力强,含氢量低,冷裂纹倾向小。
4.焊接过程中金属飞溅较多,特别是当工艺参数调节不匹配时,尤为严重。
5.不能焊接易氧化的金属材料,抗风能力差,野外作业时或漏天作业时,需要有防风措施。
6.焊接弧光强,注意弧光辐射。
三、冶金特点
CO2焊焊接过程在冶金方面主要表现在:
1.CO2气体是一种氧化性气体,在高温下分解,具有强烈的氧化作用,把合金元素烧损或造成气孔和飞溅等。解决CO2氧化性的措施是脱氧,具体做法是在焊丝中加入一定量脱氧剂。实践表明采用Si-Mn脱氧效果最好,所以目前广泛采用H08Mn2SiA/H10Mn2Si等焊丝。
2 CO2气体保护焊的冶金特性
2.1 合金元素的氧化
CO2 → CO + 1/2 O2
O2→2O
CO2气体在高温时有强烈的氧化性,要氧化金属,烧损合金元素
Fe + O →FeO Si + 2O → SiO2 Mn + O → MnO
FeO + C → Fe + CO
CO在电弧高温下急剧膨胀,使熔滴爆破而引起金属飞溅。
合金元素烧损、CO气孔、飞溅是CO2气保焊中三大主要问题,其都和CO2气体的氧化性有关。
2.2 脱氧及焊缝金属的合金化
FeO { 产生CO→气孔和飞溅
焊缝[O]↑→焊缝力学性能↓
脱氧和渗合金:在焊丝中加入一定量的脱氧剂(如Al、Ti、Si、Mn等),常采用Si、Mn联合脱氧。
2FeO + Si → 2Fe + SiO2Mn + FeO → Fe + MnO
Si和Mn一部分用于脱氧,另一部分充当合金元素,完成渗合金。
现在,焊接低碳钢时常采用H08MnSiA焊丝,焊接低合金钢时常采用H08Mn2SiA焊丝。
2.3 气孔
(1)一氧化碳气孔:
FeO + C → Fe + CO
焊丝中加入足够的脱氧剂和限制焊丝的含碳量,就可有效地防止CO气孔产生。
(2)氢气孔
氢主要来源于焊丝、工件表现的油污及铁锈,以及CO2气体中所含的水分。CO2气体的氧化性可约制氢的危害-------- H2 + CO2 → H2O + CO
CO2气保焊对铁锈和水分的敏感性没有埋弧焊和氩弧焊高,除非在钢板表面已锈蚀一层黄锈外,焊前一般不必除锈, 但焊丝表面的油污必须用汽油等溶剂擦干净。
(3)氮气孔
N2的来源:①空气侵入焊接区;②CO2气体不纯(可能性不大)
焊缝中产生N气孔的主要原因是由于保护气层遭破坏,大量空气侵入焊接区所致。造成保护气层失效的因素有:过小的CO2气流量;喷嘴被飞溅物部分堵塞;喷嘴与工件的距离过大;焊接场地有侧向风等。保证气层稳定、可靠是防止焊缝中N气孔的关键。
2.4 熔滴过渡方式:
CO2气保焊中,为获得稳定的焊接过程,正常采用短路过渡和细颗粒过渡两种过渡形式。
短路过渡的特点:电弧稳定,飞溅较小,熔滴过渡频率高,焊缝成形较好;适合于焊接薄板及进行全位置焊接;短路过渡焊接主要采用细焊丝,一般为φ0.6~1.4mm。
细颗粒过渡特点:电弧穿透力强,母材熔深大,适合于焊接中等厚度及大厚度工件,主要采用较粗的焊丝,一般为φ1.6和φ2.0mm焊丝。
CO2气保焊一般都采用直流反接,因反接时飞溅小,电弧稳定,成形较好,而且焊缝金属含氢量低,熔深大。
四、焊接材料
1.保护气体CO2
用于焊接的CO2气体,其纯度要求≥99.5%,通常CO2是以液态装入钢瓶中,容量为40L的标准钢瓶可灌入25Kg的液态CO2,l 25Kg的液态CO2约占钢瓶容积的80%,其余20%左右的空间充满气化的CO2。气瓶压力表上所指的压力就是这部分饱和压力。该压力大小与环境温度有关,所以正确估算瓶内CO2气体储量是采用称钢瓶质量的方法。(备注:1Kg的液态CO2可汽化509LCO2气体)
CO2气瓶外表漆黑色并写有黄色字样l
市售CO2气体含水量较高,焊接时候容易产生气孔等缺陷,在现场减少水分的措施为:l
1)将气瓶倒立静置1-2小时,然后开启阀门,把沉积在瓶口部的水排出,可放2-3次,每次间隔30分钟,放后将气瓶放正。
2)倒置放水后的气瓶,使用前先打开阀门放掉瓶上面纯度较低的气体,然后在套上输气管。
3)在气路中设置高压干燥器和低压干燥器,另外在气路中设置气体预热装置,防止CO2气中水分在减压器内结冰而堵塞气路。
2.焊接材料(焊丝)
1.)焊丝要有足够的脱氧元素
2.)含碳量Wc≤0.11%,可减少飞溅和气孔。
3.)要有足够的力学性能和抗裂性能。
焊丝直径及其允差(GB/T8110-1995)
焊丝直径mm 允许偏差
φ0.5;φ0.6 +0.01,-0.03
φ0.8,φ1.0
φ1.2,φ1.6, +0.01,-0.04
φ3.0;φ3.2 +0.01,-0.07
五.焊接设备(略)
六.焊接工艺
序号 型号 牌号 规格 适用范围
1 ER49-1 H08Mn2SiA φ1.2 Q235.20#.20g.2OR、16MnR间焊接
2 ER50-6 / φ1.2 Q345.16MnR等间焊接
3 ER49-1 H08Mn2SiA φ1.2 Q235.20#.20g.2OR Q345.16MnR间焊接
对接平焊(I型坡口)
板厚mm 焊丝直径 焊接电流A 焊接电压V 焊接速度Cm/min 焊丝干伸长mm 气流量L/min 层数
6 φ1.2 120-140 20-22 50-60 10-12 10-15 2
8 φ1.2 130-150 21-23 45-50 10-12 10-15 2
10 φ1.2 200-250 24-26 45-50 10-12 10-15 3
14 φ1.2 280-320 28-34 35-45 10-12 12-18 5
20 φ1.2 360-400 34-38 35-40 10-12 15-20 7
角焊板厚mm 焊丝直径 焊接电流A 焊接电压V 焊接速度Cm/min 焊丝干伸长mm 气流量L/min 层数
6 φ1.2 150-180 22-25 50-60 10-12 10-15 1
10 φ1.2 200-250 24-26 45-50 10-12 10-15 2
14 φ1.2 280-320 28-32 35-45 10-12 12-18 2
20 φ1.2 360-400 34-38 35-40 10-12 15-20 3
备注:对接间隙为1-1.5毫米
七.CO2焊常见缺陷及其产生原因
缺陷名称 产生原因
气孔 1.CO2气体不纯或供气不足
2.焊接时候卷入空气
3.预热器不起作用
4.焊接区域风大,气体保护不好
5.喷嘴被飞溅物堵塞,不通畅。喷嘴与工件距离过大
6.焊件表面油污、锈蚀处理不彻底
7.电弧过长,电弧电压过高
8.焊丝中Si-Mn含量不足
咬边 1. 电弧过长,电弧电压过高
2.焊接速度过快、焊接电流过大
3.焊工摆动不当
焊缝成型不良 1..工艺参数不合适
2.焊丝矫正机构调节不当
3.送丝轮中心偏移
4.导电嘴松动。
电弧不稳 1.外界网络电压影响
2.焊接参数调节不当
3.导电嘴松动。
4.送丝机构、导电嘴堵塞等。
飞溅 1..焊接电参数调节不匹配
2. 气流量过大
3.工件表面过于粗糙
4.焊丝伸出长度过长
未焊透 1.焊接电流太小,送丝不当
2.焊接速度过快或过慢
3.坡口角度太小,间隙过小
4.焊丝位置不当,对中性差
5.焊工技能水平
八.CO2焊接的发展方向
通常低碳钢CO2焊的主要问题是焊接飞溅的与焊缝成形。这些问题的解决思路前面已经进行了描述。但是,为了CO2焊接工艺的进一步推广,还应扩大其应用领域。如:高效CO2焊全位置焊、电弧点焊和自动化焊等。这些实际焊接生产的需求已经成为CO2焊接的发展方向。
1 高效CO2焊接?
现代化的工业生产对焊接生产提出了高效率的要求,目前主要有高速CO2焊接和高效MAG焊。高速CO2焊接主要是针对传统CO2焊接速度为0.3~0.5m/min的低焊速提出来的。目前解决这个问题的措施有双丝CO2焊和药芯焊丝CO2焊。双丝CO2焊因一把焊枪中通过两根焊丝,使得焊枪重量过大,所以难以采取通常的半自动焊法,而只能采用自动焊接,从而限制了该法的应用。另外,药芯焊丝CO2焊的应用范围远远不及实心焊丝。实际上实心单丝CO2焊丝是CO2焊最普及的方法,如何解决它的高速焊工艺是大家都关心的。单丝高速CO2焊工艺最主要的问题是产生咬边和驼峰焊边。这些问题都与熔池行为有关,也就是应从焊接工艺角度解决熔池的稳定问题。通过对焊接电弧现象的控制,现在高速CO2焊焊接速度已经达到2m/min,甚至3m/min。高速CO2焊主要用于较薄的工件,如集装箱的焊接等。
高效MAG焊主要用于增加熔敷速度,有利于焊接厚板。通常CO2焊的送丝速度为2~16m/min,对?1.2mm焊丝,最大焊接电流只能达到350A左右。若采用富Ar混合气体保护焊(CO2+Ar),在高速送丝时必将产生旋转射流过渡而引起很大的飞溅损失。为此,由加拿大的Canada Weld Process公司于1980年研究成功了一种高性能的MAG焊法,通常称为T.I.M.E焊(Transferred Ionised Molten Energy)。T.I.M.E气体是一种四气气体(0.5%O2,8%CO2,26.5%He,65%Ar)。由于其中加入了He气,它约束了旋转射流过渡的横向旋转飞溅,而成为绕焊丝轴线的锥状旋转射流。这是一种较稳定的熔滴过渡形式,可以得到良好的焊缝熔深。T.I.M.E焊可以达到50m/min的送丝速度,其熔敷率达到450g/min。该法已在欧洲和日本推广应用。但是,由于我国是贫He的国家,因其价格昂贵,T.I.M.E焊难以在我国推广。为此北京工业大学在寻找无He的高效MAG焊焊接方法,并已成功地实现了35m/min的送丝速度。
2 全位置CO2焊
全位置CO2焊已在管道安装、钢结构及造船等焊接生产中得到应用。全位置CO2焊的关键是能保持住熔池中的铁水不流淌。为此,熔池的尺寸不能太大,也就是要采用小熔池,依靠表面张力保持熔池中的铁水。小熔池就要求小焊接电流,而小时接厚壁工件时,常常会产生未熔合或夹渣。为了解决小熔池与熔透的矛盾,这时常常采用调节短路过渡CO2焊的燃弧-短路能量分配比及合理的焊丝摆动方式。全位置CO2焊时采用的焊丝直径小于?1.2mm,焊接电流约为120~150A。
3 CO2自动焊接
自动焊由于其优质、高效的特点在工业发达国家应用已经相当普遍,以焊接机器人为例,日本焊接机人与焊工的比例为1:2。自动化焊接优点有:
(1)工艺过程稳定。由于采用机械装置,消除了许多人为因素对焊接工艺的过程的干扰,如手的抖动而引起的干伸长的变化等等。自动化CO2焊接焊出来的焊道美观,质量容易保证。
(2)工艺再现性好,有利于大批量重复进行焊接生产。
(3)生产效率高。CO2自动焊接较CO2半自动焊接的生产效率有进一步的提高,同时机械装置可以不知疲倦地连续工作。
(4)更有利于保护焊接操作人员的身体健康。
CO2自动焊接对焊接电源提出了一些特殊的要求,如:提高引弧成功率和焊接结束时的去球问题等。同时,CO2自动焊接技术并非简单的机器人与焊接电源的结合,其涉及的技术更为庞杂。如:机器人的轨迹控制、姿态控制以及传感技术、焊缝跟踪、熔透控制等等。一套性能优异的CO2自动焊接设备正是这些技术的完美结合。目前,我国的自动化CO2焊接技术的应用水平尚有待进一步提高。自动化CO2焊接技术代表着CO2焊接工艺的未来。

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