[能源化工]第六节1 汽车钣金焊接工艺气焊.ppt

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1、,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,焊接是通过加热或加压，或两者兼用，使焊件达到原子间结合并形成永久接头的工艺过程。世界每年钢材消耗量的50%都有焊接工序的参与，在现代制造工业中，广泛应用于金属结构件的生产。例如桥梁、船体、车厢、容器等，都可采用焊接而成。,分类：熔焊、压力焊、钎焊熔焊将要焊接的工件局部加热至融化，冷凝后形成焊缝而使构件连接在一起的加工方法包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等熔焊是广泛采用的焊接方法，大多数的低碳钢、合金钢都采用熔焊方法焊接特种熔焊还可以焊接陶瓷、玻璃等非金属,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,压力焊焊接过程中必须要施加压力，可能加热也可能不加热才能完成的焊接。

2、其加热的主要目的是为使金属软化，靠施加压力使金属塑变,让原子接近到相互稳固吸引的距离，这一点与熔焊时的加热有本质的不同包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸焊、扩散焊、磁力焊。其特点是焊接变形小、裂纹少、易实现自动化等特点,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,钎焊将熔点比母材低的钎料加热至融化，但加热温度低于母材的熔点，用融化的钎料填充焊缝、润湿母材并与母材相互扩散形成一体的焊接方法，分硬钎焊和软钎焊硬钎焊硬钎焊的加热温度大于450度，抗拉强度大于200 MPa，经常用银基、铜基钎料适于工作应力大，环境温度高的场合，比如硬质合金车刀、地质钻头的焊接。软钎焊软钎焊的加热温度小于450度，抗拉强度小

3、于70 MPa 适于应力小，工作温度低的环境。比如电路的锡基钎焊,CH5.6 汽车钣金焊接工艺,氧乙炔焊氧乙炔焊属于熔焊的一种，利用乙炔和氧气在焊炬的混合室内混合、喷出并点燃，通过剧烈的氧化燃烧（温度高达3000）来熔化焊件和焊丝并使之熔合,1-焊丝；2-焊嘴；3-工件,火焰一方面把工件接头的表层金属熔化，同时把金属焊丝熔入接头的空隙中，形成金属熔池。当焊炬向前移动，熔池金属随即凝固成为焊缝，使工件的两部分牢固地连接成为一体。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧乙炔焊的缺点热量不易集中，焊接过程中加热面积大以及金属热传导作用，构件会发生大变形并改变金属材料的物理性质，导致其机械性能恶化从

4、而影响焊接件的寿命。因此，在车身维修作业中应尽量避免使用这种焊接方法以及火焰法气焊可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接。一般适用于维修及单件薄板焊接,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,气焊所用的焊丝是没有药皮的金属丝；其成分与工件基本相同，原则上要求焊缝与工件达到相等的强度焊接合金钢、铸铁和有色金属时，熔池中容易产生高熔点的稳定氧化物，如 Cr2O3、SiO2和Al2O3等，使焊缝中夹渣故在焊接时，使用适当的焊剂，可与这类氧化物结成低熔点的熔渣，以利浮出熔池。因为金属氧化物多呈碱性，所以一般都用酸性焊剂，如硼砂、硼酸等。焊铸铁时，往往有较多的SiO2出现，因此通常又会采用碱性焊剂，如碳

5、酸钠和碳酸钾等使用时，通常用焊丝蘸在端部送入熔池焊接低碳钢时，只要接头表面干净，不必使用焊剂。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧乙炔焊接设备的组成焊炬、减压器、回火防止器、气瓶及橡胶管,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊炬（焊枪）是气焊的主要工具，氧气和乙炔以适当的比例混合并以一定的流速喷出，在焊嘴形成满足焊接要求的稳定火焰 焊炬的分类按混合方式：射吸式焊炬和等压式焊炬按尺寸和质量：标准型和轻便型,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,调节器（调节阀）调节氧气瓶和乙炔瓶的输出压力氧气调节器（阀）的特点 承受压力高，其螺旋方向为右旋乙炔调节器（

6、阀）的特点承受压压力低，其螺旋方向为左旋压力调节器（阀）的分类：单级：一次性将高压降低到工作压力输出双级：通过双级减压方式，气压调节至工作压力输出,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,减压器是将高压气体降为低压气体的调节装置。对不同性质的气体，必须选用符合各自要求的专用减压器。通常，气焊时所需的工作压力一般都比较低，如氧气压力一般为0.20.4Mpa，乙炔压力最高不超过0.15Mpa必须将气瓶内输出的气体压力降压后才能使用。减压器的作用是降低气体压力，并使输送给焊炬的气体压力稳定不变，以保证火焰能够稳定燃烧。减压器在专用气瓶上应安装牢固。各种气体专用的减压器，禁止换用或替用。,CH5.6 汽

7、车钣金焊接工艺（气焊）,乙炔回火防止器回火：燃烧的气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧回火的原因焊嘴阻塞、焊嘴过热及供气压力过低回火的后果逆向燃烧至气瓶就可能发生爆炸按照其作用原理分类水封式：干式：干式用的较为普遍,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,气瓶盛装氧气和乙炔的的气瓶在结构、尺寸、外形、颜色 等很多方面有区别，,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧乙炔焊接设备组装的注意事项使用中应注意清洁和轻拿轻放气瓶安装时，应确定气瓶可靠固定，拆下安全帽、轻微松开气阀，清洁阀口然后关闭阀门安装好压力调节器后，松开压力调节阀杆之前，不要打开气体阀门并且阀门打开的速度不宜过快，以免膜片受到冲击气体清洁软管

8、时，放气要适当，且附近禁止有明火、机油和油脂等装上焊枪或割枪时，应确保连接紧固、可靠、无泄漏,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,使用时应注意的事项将氧气瓶和乙炔瓶的输出压力调节至工作压力检查个连接部件是否存在泄漏，如有，应及时排除才可作业点火时，应先缓慢开启氧气阀然后再开启乙炔阀，然后按要求调节氧和乙炔的比例以确保获得需要的火焰形式和温度,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,火焰的形式火焰的类型取决于氧乙炔的混合比例火焰的类型有以下中性焰、碳化焰和氧化焰,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,图3-71 焊接火焰的种类,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,中性焰（标准焰）氧乙炔的比例1

9、：1（体积），氧与乙炔充分燃烧，没有氧与乙炔过剩，内焰具有一定还原性火焰：最高温度达30003200，焰心呈尖锥形，色蓝白而亮，轮廓清楚，外焰呈淡桔红色。燃烧时生成一氧化碳和氢气，能还原熔池中的氧化铁性能可得到均匀的焊波，不易造成气孔、气泡和不含氧化物，焊缝质量好主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金等,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,碳化焰（还原焰）氧气含量少于乙炔的含量，乙炔过剩，火焰中有游离状态碳及过多的氢，焊接时会增加焊缝含氢量，焊低碳钢有渗碳现象。最高温度27003000。火焰焰心和外焰与中性焰相同，在焰心上多了个乙炔焰燃烧中过量的乙炔分解成氢和

10、碳，焰心呈蓝白色，外周包着一层淡蓝色的火焰，轮廓不清楚，外焰呈桔红色，伴有黑烟。性能氢使钢产生白点，碳熔化到焊件中，提高焊件的强度和硬度，塑性和焊接性变差适用主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补；铸铁、铝、镍等合金材料,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,氧化焰氧气多于乙炔的含量，氧过剩火焰，有氧化性，焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。最高温度31003300。火焰形态与中性焰类似，焰心呈淡蓝色，内焰已看不清了，焊接时会发出急剧的“嗖嗖”声燃烧过程中氧气过量，会和发生化学反应，使钢的使用性能变差。适用主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊

11、）,火焰的调整 先调节乙炔调节阀，使火焰呈现红黄色调节氧气调节阀，使火焰焰心呈亮白色，得到的是中性焰在中性焰的基础上进行调节就可获得碳化焰和氧化焰焊炬规格和压力限制具体数据参考表3-3,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊接规范的选择与焊前准备焊炬的倾角定义：是指焊嘴与焊接件平面的倾斜角度，由焊接件的厚度、熔点及导热性决定。,图3-10 为焊接低碳钢材料时，板厚与倾角之间的关系,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊接规范的选择与焊前准备火焰能率定义：单位时间内可燃气体的燃烧量能率选择取决于焊炬型号、焊嘴规格、焊件厚度及材料特性对于厚度大、熔点高、导热快的焊件和横焊、平焊所选的火焰能率要

12、大些，反之要选取火焰能率小的火焰能率的调节粗调细调,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊炬端部的焊嘴是氧炔混合气体的喷口，每把焊炬备有一套口径不同的焊嘴，焊接厚的工件应选用较大口径的焊嘴焊接钢材用的焊嘴焊接时焊嘴中心线与工件表面之间夹角（）的大小，将影响到火焰热量的集中程度焊接厚件时，应采用较大的夹角，使火焰的热量集中，以获得较大的熔深。焊接薄件时则相反。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊丝直径焊丝的直径是根据工件的厚度而定。焊接厚度为 3 mm以下的工件时，所用的焊丝直径与工件的厚度基本相同。焊接较厚的工件时，焊丝直径应小于工件厚度。焊丝直径一般不超过 6 mm焊接件厚度低于15

13、mm时，右焊法按板厚的1/2选择焊丝直径，左焊法在次基础上增加1mm焊接厚度大于15mm，焊丝直径一般为6-8mm焊接方向分为左向和右向,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,右向焊的优点：保护熔池的金属，受周围空气的影响小热量集中焊件的收缩和变形均减小焊接质量好燃气消耗低，焊接速度快焊接技术难度大左向焊与右向焊相反，火焰只是能够起一定的预热作用,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊丝运动方向运动方向选择与焊缝状态、空间位置、焊件厚度和焊缝尺寸有关运动方向选择的目的确保焊缝金属熔透但不至于烧穿焊件将非金属杂物从熔池中排出，同时气体也不会留在焊缝内,CH

14、5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊前准备做坡口、清洁焊接部位和使焊件定位，若非必要，不要使用专门的夹具暂焊的长度约5mm，间距为50-100mm，钢板较厚时，暂焊长度为20-30mm，间距为300-500mm,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,焊接方式主要有：对接、搭接、角接及T形接对接焊（平焊）它是将两块金属板以对接的方式连接在一起对接焊注意事项避免在一处反复加热，以免降低结合强度熔池形成后不要再填充焊丝，保持熔池始终处于熔化状态，以确保完全熔焊火焰应始终环绕在焊丝的前沿,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,图3-72 气焊的接头形式,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,对接焊的操

15、作方法：,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,搭接焊主要用于金属板的搭接或在锈蚀的表面补片操作方法使用中性火焰，用暂焊的方法将其固定，焰心离开上板6mm左右,焊丝应靠近上板，移动时焰心应指向下板需更多的焊条以获得可靠的焊接强度,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,角焊和“T”形焊用于焊接以垂直货以一定角度连接件的焊接操作方法需实行暂焊，无需预热减小焊枪角度以避免烧穿焊件,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,切割原理利用金属在纯氧气流中激烈燃烧，同时生成熔渣和大量的热这一原理进行气割过程氧气切割简称气割，是一种切割金属的常用方法，气割时，先把工件切割处的金属预热到它的燃烧点，然后以高速纯氧

16、气流猛吹。这时金属就发生剧烈氧化，所产生的热量把金属氧化物熔化成液体。同时，氧气气流又把氧化物的熔液吹走，工件就被切出了整齐的缺口。只要把割炬向前移动，就能把工件连续切开,1-割缝；2-割嘴；3-氧气流；4-工件；5-氧气物；6-预热火焰,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,金属的性质必须满足下列两个基本条件，才能进行气割金属的燃烧点应低于其熔点金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢都能满足上述条件，具有良好的气割性能高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、铝等有色金属都难以进行氧气切割。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,特点切割速度快、用途广泛和成本低廉。切割嘴的

17、规格与气压,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,操作方法打开气阀点燃割炬（中性焰），通过调整预热阀调整火焰强度加热到燃烧温度时，及时打开切割氧气阀，使金属在纯氧中剧烈燃烧（氧化）,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,割炬及其操作,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,工作时，先点燃预热火焰，使工件的切割边缘加热到金属的燃烧点，然后开启切割氧气阀门进行切割 气割必须从工件的边缘开始。如果要在工件的中部挖割内腔，则应在开始气割处先钻一个大于 5的孔，以便气割时排出氧化物，并使氧气流能吹到工件的整个厚度上。在批量生产时，气割工作可在气割机上进行。割炬能沿着一定的导轨自动作直线、圆弧和各种曲线运动，准确地切割出所要求的工件形状。,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,外部缺陷观察法即可发现内部缺陷需用破坏性的方法才能发现,CH5.6 汽车钣金焊接工艺（气焊）,