电弧焊接工艺培新教材.ppt

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1、电弧焊接工艺介绍 与大家一起探讨,唐山松下营业技术系2011.1.10,焊接连接的意义-两个重点学科方向,新材料及其加工技术-冶金相容性 致密接合性 使用可靠性 加工过程自动化与智能化-机械化自动化智能化,焊接性,焊接连接特点-连接分类,电弧焊接的主要内容,弧焊电源（焊机）建立稳定的电弧特性焊丝熔化及稳定的熔滴过渡母材的熔化及熔池的建立形成焊缝及焊接接头焊缝及热影响区的组织与性能的变化符合各项技术标准的焊接结构,电弧：在两极间产生强烈而持久的气体放电现象。母材：被焊接金属。熔滴：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴。熔池：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。保护气体：焊

2、接中用于保护金属熔滴 以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体。,保护气体,焊丝,母材,熔池,焊道,导电嘴,保护气体,溶滴,电弧,电弧物理特性（简要一）,电弧的三个区域 弧柱区 阴极区 阳极区 弧柱区总的电流=电子流+离子流 电子流 999%离子流01%温度高：500050000K阴极区给弧柱提供电子流，接受从弧柱来的离子流。阳极区的导电机构与阴极区相反。,电弧物理特性（简要二）,电弧的稳定燃烧过程事实上是带电粒子产生、运动和消失的平衡过程。产生（电离、电子发射）运动（极区压降加速、电场加速）消失（扩散、复合）阴极斑点自动跳向温度高，逸出功低的氧化膜处（铝的TIG、MIG电弧焊接工艺）

3、。直流正接（DCSP）、反接（DCRP）的意义（DCEN）（DCEP）,电弧物理特性（简要三）,电弧偏吹现象（直流磁偏吹、药皮偏心、其他干扰）电弧自身磁场的作用（电磁力、等离子流力、斑点压力）交流电弧的正确使用,焊丝的熔化及熔滴过渡,焊丝熔化热源电弧热电阻热焊丝熔化特性 熔化速度 Vm 与电流 I 之间的关系影响熔化特性的因素焊丝成分焊丝直径 干伸长度极性熔滴过渡的形态（颗粒射流）保护气体介质（MAGCO2）,熔滴过渡的几种形式：,短路过渡 焊丝与熔池的短路频率20200次/S 短路缩颈“小桥”爆断有飞溅。渣壁过渡（药芯焊丝、焊条电弧焊、埋弧焊）粗滴过渡（下垂滴状过渡、排斥滴状过渡）喷射过渡射

4、滴过渡 射流过渡亚射流过渡（铝及铝合金MIG焊）,熔滴过渡的形式,熔滴上的作用力,F,离,流,一、表面张力（F）,二、重力（F）,三、电磁收缩力（Fcz）,四、等离子流力,五、斑点压力,六、短路时所颈爆破力,子,Fcz,熔滴就是在以上各种力的共同作用下过渡到焊缝中的,CO2气体保护焊熔滴短路过渡,焊接电流和电弧电压中蕴含下列内容 1、短路过渡频率 2、瞬时短路次数 3、燃弧短路时间 4、燃弧功率 5、爆断功率 6、电流峰值 7、电压峰值 8、上升段电流变化率 等综合分析反映CO2焊接的引弧质量、飞溅程度、气体流量稳定性、送丝稳定性、焊枪高度变化、导电嘴磨损 等,0.8,1.0,1.2,1.6,

5、50Hz,100Hz,150Hz,短路频率,焊接电压,20V,短路频率越高，过渡过程越稳。,细颗粒过渡（CO2焊）射流过渡（MAG焊）,细颗粒过渡的形成机理,CO2气导热系数大，同时在高温下分解吸收热量，所以，对电弧有非常强烈地冷却收缩作用，因此电弧电压高，焊接电流增加时，斑点面积、电磁力增加，在以上各种力的作用下，熔滴由大颗粒而变细小，电弧稳定。其特点是：熔滴颗粒以非轴线方向过渡。,熔滴喷射过渡的必要条件,纯氩或富氩混合气体保护焊（MIG或MAG）（CO2焊接无法实现喷射过渡）焊接电流超过喷射过渡的临界电流（如1.2实心焊丝MAG焊时电流I 320A）低于临界电流时采用脉冲熔化极电源,各种焊

6、丝大滴-喷射过渡转变的临界电流值,焊丝种类 焊丝直径/mm 保护气体 临界电流最小值/A 低碳钢 0.8 98%Ar+2%O2 150 低碳钢 1.2 98%Ar+2%O2 220 低碳钢 1.2 80%Ar+20%CO2 320 不锈钢 0.9 99%Ar+1%O2 170 不锈钢 1.2：225 铝 1.2 Ar 135 脱氧铜 1.2 Ar 210 硅青铜 0.9 Ar 165 钛 1.6 Ar 225,熔化极脉冲电弧焊的工艺特点,把间断的.高幅值（大于临界电流）的脉冲电流叠加在低值的稳定电流上，平均电流便可大为降低，但却能在脉冲期产生金属喷射过渡。必须用富氩（或纯氩）气体。采用专用电源

7、（如松下AG2脉冲MIG/MAG焊机）。能够用较大直径的焊丝在各种位置上焊接薄板和厚板。（如焊接 钢 不锈钢 铝 铜 等材料时采用1.2焊丝，使用80100A焊接电流也能获得喷射过渡）,母材熔化与焊缝成形,焊缝熔池的特点：体积小、温差大、冷速快、温度高、过热状态（钢熔池平均温度1770 100C）在运动下结晶、凝固及一次结晶过程极不平衡（熔池中的气泡、杂质在运动中上浮）。焊缝成分除了焊接材料和熔化的结构材料的成分之外，还与焊接方法和 焊接规范而确定的熔合比有关熔池的形状熔深 熔宽 余高,焊接化学冶金反应的特点及作用,分阶段 连续进行药皮反应区 熔滴反应区 熔池反应区 气 渣 气+渣联合 保护

8、脱氧 脱氢 脱氮 脱硫磷 渗合金与焊接方法及焊接规范有密切的关系,焊接接头的三个组成部分,焊缝区 柱状组织 晶粒粗大 组织偏析 熔合区 与母材联生结晶热影响区（非淬火钢）1、过热区（粗晶区）2、正火区（细晶区、也称“完全重结晶区”）3、部分相变区（不完全重结晶区）4、再结晶区,解析焊接工艺难题的步骤,已知条件：母材成分及牌号、板厚（管直径及壁厚）、接头形式、焊接位置、焊接质量要求 等。解题要素：工艺案例+资料查询+实践经验+焊接实验+综合分析求知：焊接方法（焊机选型）、焊接材料（种类及规格）、焊接工艺参数、质量控制要点、论证：质量、效率、成本三方面工艺方案比较选定最佳方案,制定焊接工艺的三原则

9、：,依据母材焊接性和工艺可行性 正确的选择焊接方法 正确的选择焊接材料 正确的制定焊接工艺规范,GMAW-熔化极气体保护焊,CO2(99.98%CO2)MAG（7595%Ar+25 5%CO2)标准（80%Ar+20%CO2)MIG(99.99%Ar)(98.00%Ar+2.00%O2)(95.00%Ar+5.00%CO2),GTAW-非熔化极惰性气体保护焊,TIG-（钨极氩弧焊）自熔焊 手工填丝、自动填丝、热填丝 A-TIG（予涂熔剂增加熔深）TIG 点焊 PAW（等离子弧焊）,其它弧焊方法:,FCAW-药芯焊丝自保护焊 SAW-埋弧自动焊 SMAW-焊条电弧焊 EGW-气电立焊 电渣焊,正

10、确选用焊接工艺（例：焊接方法对P91钢焊缝韧性的影响）,焊接材料选用原则：,焊接性（接合性能、实用性能）工艺性（操作性能、成形性能）经济性（生产效率、消耗费用）注意因素：1 母材的化学活性 2 不应追求焊缝成分与母材成分相同 3 焊缝成分不等于焊接材料成分 4 正确遵循技术标准.5 等强性、等韧性、熔合比、,焊接材料:,焊丝实芯药芯药芯自保护保护气体(CO2 Ar He N2 O2)电焊条（酸性.碱性.纤维素）钨极(纯钨 钍钨 铈钨 镧钨 锆钨）焊剂（熔炼焊剂 烧结焊剂）衬垫（陶瓷衬垫 焊剂衬垫 衬环）,国外CO2/MAG焊接保护气体的应用,保护气体对焊缝成分的影响,焊丝直径1.6mm，170

11、A，20V,保护气体对焊缝性能的影响,气体组成对焊缝氧量的影响,气体组成影响合金过渡系数（）,保护气体组成对焊缝强度的影响,S/MPa,保护气体与熔滴过渡频率的关系,Ar-“喷射过渡”CO2-“短路过渡”,气体保护焊实芯焊丝（择自GB/T8110-95),药芯焊丝的工艺特点及优越性,对熔滴和熔池是气、渣联合保护焊接工艺性能好，兼备焊条电弧焊和CO2气保护焊的优点。熔滴呈喷射过渡，飞溅小，焊缝成型美观，适合全位置焊接。熔敷速度高于CO2实心焊丝，是焊条电弧焊的4倍左右。能耗低，电流密度大，热源利用率高，可节能20%30%。综合成本低,碳钢 药芯焊丝（GB10045-95),碳钢药芯焊丝型号与牌号

12、,牌号 型号（GB)型号（AWS)YJ507-1 EF03-5040 E70T-5-3027J b500MPa 熔渣性质 碱性渣 平焊 低合金钢药芯焊丝：GB/T 17493-98;不锈钢药芯焊丝：GB/T 17853-99,药芯焊丝与电焊条焊接大齿轮成本对比分析（大重集团资料 1594*440齿轮 35CrMo+Q235A相焊）,药芯焊丝与电焊条焊接大齿轮成本对比分析（大重集团资料 1594*440齿轮 35CrMo+Q235A相焊）,药芯焊丝与电焊条焊接大齿轮成本对比分析（大重集团资料 1594*440齿轮 35CrMo+Q235A相焊）,CO2焊接时成分的变化（质量分数）,CO2 焊接

13、15MnMoVN,焊接金属的熔合比,焊丝熔化量Fs,母材,母材熔化量 Fm,熔合比焊缝金属中母材熔化量的百分数公式：r=Fm/Fm+Fs（%）,CO2焊接时机械性能的变化,CO2 焊接 15MnMoVN 焊丝 08Mn2SiNiMo,气体保护焊实芯焊丝,保护气体与焊丝组合-对焊缝韧性的影响,气体组成,所用焊丝成分及结论,焊丝结论Mn偏高的焊丝适用于CO2焊接；Mn偏低的焊丝适用于富氩焊接。二者不宜互换代用。,焊丝对CO2焊接接头的影响,CO2焊接接头韧性值偏低,是由于选用焊丝中Mn/Si比值较高带来的影响纯CO2气保焊选用ER50-6焊丝,熔敷金属Mn1.0%,Si0.4%,强韧比性能良好混合

14、气保焊(MAG)选用ER50-3 Mn偏低的焊丝 两者不能相互替代,CO2焊缝表面也会生成熔渣,唐山神钢MG-51T实心焊丝,日本焊丝标准JIS3312 型号 YGW12中国焊丝标准GB/T8110 牌号 MG50-6 型号 ER50-6美国焊丝标准 AWS 牌号 A5.18 型号 ER70S-6瑞典伊萨公司 牌号 OK12.64德国蒂森公司 牌号Union K52 型号G2英国曼彻特公司 牌号ER70S-6 型号A18,MG-51T实心焊丝的适用范围,屈服强度 抗拉强度 延伸率 冲击韧性 s（MPa）b（MPa）（%）Akv（J）焊接方法CO2 460 560 32 110MAG 520 6

15、00 31 160,MG-51T焊丝适用的钢材（一）,普通碳素结构钢 Q215 Q235 Q255 Q275优质碳素结构钢 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn碳素铸钢 ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H,MG-51T焊丝适用的钢材（二）,船体用碳素结构钢 A B D E 四级钢板焊接气瓶用优质碳素结构钢 HP245 HP265 HP295 压力容器用碳素钢 20R锅炉用碳素钢 20g桥梁用碳素结构钢 16q核压力容器用碳素钢 20HR汽车制造用碳素结构钢 08Al 15Al,MG-51T焊丝适用的

16、钢材（三）,普通低合金高强度结构钢Q295（09MnV、09MnNb、09Mn2）Q345（14MnNb、16Mn、16MnRE）Q390（15MnV、15MnTi、16MnNb）Q420（15MnVN、14MnVTiRE）,MG-51T焊丝适用的钢材（四）,船体用低合金高强度结构钢 AH32 DH32 EH32 AH36压力容器用低合金高强度结构钢 16MnR 15MnVR 15MnVNR锅炉用低合金高强度结构钢 16Mng 19Mng 22Mng桥梁用低合金高强度结构钢 16Mnq（16MnCuq）15MnVq 15MnVNq石油天然气管道用低合金高强度结构钢 S290 S315 S360

17、 S380 S415,焊丝规格和使用焊接电流的范围,保护气体种类和气流量的影响,电弧特性熔滴过渡形式熔深与焊道形状焊接速度控制焊缝的冶金质量降低焊接成本,采用氧化性混合保护气体的作用,提高熔滴过渡的稳定性稳定阴极斑点、提高电弧燃烧的稳定性改善焊缝熔深形状和外观成型增大电弧的热功率减小咬边倾向改善焊缝金属的力学性能,Ar+20%CO2混合气体的特点,具有氩弧的特性 电弧燃烧稳定、飞溅小、喷射过渡、具有氧化性 降低熔池的表面张力；克服纯氩保护时的熔池液体金属沾稠，易咬边和斑点漂移等问题。改善焊缝成型，具有深圆弧状熔深。可用于喷射过渡、脉冲射滴过渡、短路过渡等电弧熔滴过渡形态,Ar+O2混合气体的工

18、艺特点,常用的混合比：Ar 91%99%O2 1%9%改善熔池的流动性、熔深和电弧稳定性加入氧能降低临界电流和减少咬边倾向适用于喷射过渡和脉冲射滴过渡实心不锈钢焊丝焊接用气体采用（Ar+CO2+O2）三元混合气体焊接低碳钢和低合金钢将获得更好的工艺效果,喷射及短路过渡混合气体种类,射流及脉冲射滴过渡 1、98%Ar+2%O2（最小的咬边和良好的韧性）2、Ar+（35）%O2（电弧稳定和焊道成形好及咬边小）3、Ar+（1020）%O2（成形良好、可高速焊接）4、80%Ar+15%CO2+5%O2（成形良好、熔深较大）（低碳钢、低合金高强钢）,短路过渡不锈钢：Ar+5%CO2+2%O2低合金钢：A

19、r+25%CO2低碳钢：Ar+20%CO2 Ar+25%CO2 80%CO2+20%O2,焊接工艺三原则：,优质的焊接接头质量焊缝无超标缺陷各项性能符合技术标准 高效的焊接效率 最大限度降低焊接成本,中日电焊机生产台数比较,与日本相比较，中国的交流弧焊机台数占压倒性多数而日本的 CO2/TIG焊 机台数比例则比中国大得多,CO2焊与焊条电弧焊的比较,焊材消耗 耗电量 焊速（Kg/m）（度/m）（min/m）焊接方法 SMAW 0.15 0.615 7.64（MMA）CO2 0.1 0.24 2.94,CO2焊接工艺的缺点及防止措施,飞溅较大 CO2气体急剧膨胀引起的飞溅 短路液桥爆断的飞溅成形

20、差 焊道凸起且狭窄焊缝冲击韧性低 电弧气氛具有较强的氧化性，焊缝含氧量增加，使其冲击韧性降低。,减少飞溅的方法 采用动特性好的波形控制电源 采用脉冲电源采用混合气体 飞溅小.焊缝成形好.冲击韧性高.采用药芯焊丝 飞溅少.气孔少.韧性高.熔深大.熔敷速度高.易于立向上焊接且焊速快。,为了中国焊接行业界的现代化,发展方向,中国的现状,手工焊占80%交流弧焊机直流弧焊机占压倒性多数,采用CO2焊接MAG/MIG焊接TIG焊接促进产业现代化的实现,欧、美、日本等国CO2焊占熔敷金属总量的60-80%，我国仅为20%左右。近几年，焊条电弧焊占熔敷金属总量的比例逐年下降，原因是焊条电弧焊被CO2焊逐步替代

21、，CO2焊比例逐年上升。,母材表面状态和气体种类对产生气孔缺陷的影响,焊接强度高,低碳钢（软钢）自不待言，可用于490N/m 级以下的钢材,CO2焊接熔敷金属的机械性能一例,抗拉强度（N/mm2）,屈服点（N/mm2）,延伸率（%）,冲击值（摄氏零度.J）,531,425,29,124,有助于贵公司产品的品质、可靠性和形象的提高产品品质、可靠性的提高是企业发展的基础,角焊缝焊接也能增加焊接强度,CO2焊接,手弧焊,CO2焊接溶深大，因而焊脚厚度大，结合部强度高溶着金属的强度高，所以更为有利,实际焊脚厚度a大,实际焊脚厚度a小,a,a,减少焊缝连接点和夹渣缺陷,焊渣多，焊渣覆盖 焊缝焊条短，焊缝

22、接头 多，弧坑缺陷多溶深浅,CO2焊接,手工电弧焊,焊渣少焊丝长，可连续 焊接溶深大,容易发生融合不良及夹渣等缺陷,不易发生焊接缺陷,CO2焊是超低氢的焊接工艺方法,CO2焊HD1.6ml/100g（低氢焊条HD 3.15ml/100g）CO2焊不易发生氢开裂，氢气孔焊缝中含O0.02%，对锈、水分不敏感，产生气孔的倾向小于低氢焊条,CO2气体中的水分在0.5%以下时,2以下,CO2焊的质量,CO2焊缝热影响区小，焊接变形小CO2焊缝成形好，表面及内部缺陷少，探伤合格率高于焊条电弧焊球罐全位置药芯焊丝CO2焊，合格率 99.04%,熔深大、可节约焊接材料,手弧焊熔深浅，所以需要开大坡口（60）

23、,CO2焊接熔深大，可减小坡口角度（45-50）,CO2焊接时可大幅度地降低熔着金属量即焊丝使用量减少、可降低成本。,溶深大 减少必要熔着金属量,CO2焊接在双面焊接时能更加显著地节省材料从成本上更有利,CO2焊接,手弧焊,溶深大 可减少开坡口加工量,溶深浅需要开大坡口,不需要开坡口的I形对接焊接时一层焊接范围更广,最大板厚,最小板厚,板厚0.8mm,焊丝0.8mm,65A,板厚12mm,焊丝1.6mm,450A,通过开坡口和多层多道焊能进行厚板的焊接,溶着速度快、效率高,CO2焊接的溶着速度比手弧焊快3倍可在短时间内完成焊接，以短交货期接受订货一定时间内的焊接工作量增加从而工时成本降低，竞争

24、力增强,电弧时间率高、进一步提高效率,电弧时间率高的理由,CO2焊丝可连续供给不需要去渣作业不需要更换手工焊条的麻烦连续焊接，不需要修整连接处,电弧时间率高，从而一定时间内的焊接工作量可比 手工焊增加 以短时间完成焊接，可以短交货期接受订货 进而工时费用方面成本降低，竞争力增强,电弧时间率：在作业时间内，实际发生电弧时间所占的比例,CO2焊的高效率,熔化速度和熔化系数高，比焊条大1-3倍坡口截面比焊条减小50%，熔敷金属量减少1/2辅助时间是焊条电弧焊的50%三项合计：CO2焊的工效与焊条电弧焊相比提高倍数2.02-3.88倍,输入千伏安减少,在电流相同情况下CO2焊接比手工电弧焊熔焊速度快3

25、倍CO2焊接的输入kVA比交流手弧焊低40%焊接相同溶着金属所必要的电力（输入kVA）约为手弧焊的1/5,1.2mm300A,6mm。300A,操作简单、培训容易,无需使用工资高的熟练焊接作业者年轻的新手可很容易地培训出来可降低人工费，又很容易增加工作。,其理由,一次性设定焊接条件后，焊机将一直 保持该条件 焊接作业者可集中精力操作焊枪焊枪的操作简单以手工焊培训所需时间的1/2至1/3的 时间即可掌握技术在唐山松下备有焊接作业者培训学校 可充分利用,CO2焊丝库存只需一种,焊丝库存种类少的理由,用一种焊丝可用于软钢、高张力钢 及一般铸钢的焊接 可实现包括低氢系列焊条在内的 各种焊条所从事的工作

26、,用一种焊丝可实现从薄板到厚板的 焊接用一种焊丝即可实现相当于手工焊 各种直径焊条的焊接,减少焊接材料库存，减少库存资金占用节约部分可用于资金周转,CO2焊的低成本,焊缝截面积减少 36-54%,节省填充金属量降低耗电量 65.4%设备台班费较焊条电弧焊降低 67-80%,可降低成本 20-40%减少人工费、工时费,降低成本 10-16%节省辅助工时、辅料消耗及矫正变形费用综合五项,CO2焊能使焊接总成本降低 39.6-78.7%,平均降低59%,对CO2焊认识的误区,CO2焊飞溅较大，焊接接头质量比焊条电弧焊要低。CO2焊生产效率比焊条电弧焊也高不了多少，成本也不一定低。CO2焊抗风性能差，

27、不适合现场施工焊接。,CO2焊的优点众多,优秀的焊接品质,溶深大,溶着速度快,电弧时间率高,适用范围广,提高贵公司产品的品质、可靠性,节约焊接材料、降低成本,减少材料浪费、降低成本,缩短交货期、信誉度增加降低人工费降低成本,削减焊接材料库存.减少资金占用,溶着效率高,CO2焊是优质、高效、低成本的焊接方法。CO2焊的缺点可通过提高技术水平和改进焊接设备加以解决。,推广普及CO2焊接,CO2焊适用范围广,可焊厚度0.5mm-100mm容易实现自动焊和全位置焊有关资料介绍：在某行业CO2焊接熔敷金属量占焊接总熔敷量由8%提高到15%,可获得经济效益5.65亿元,焊接质量与工程质量息息相关,石油、化

28、工、石化工业是我国重要的支柱产业，焊接质量与其工程建设质量息息相关,焊接,新技术,新材料,新工艺,新机具,企业技术实力、竞争实力,同行业率先应用发展,长周期安全稳定运行的有力保证,大型储罐焊接工艺方法的应用,焊条电弧焊 装配点固焊 操作灵活方便CO2/MAG气体保护焊 气电立焊 自动角焊机及其他自动焊机 埋弧焊（横焊机）电渣焊（立焊机）,大型储罐壁板立焊缝的焊接,双人双面同步CO2/MAG气保焊工作室自动提升焊接速度自控可调正背面焊缝保护好焊缝无接头，成型好，探伤合格率高施工效率高,唐山松下KR2系列CO2/MAG焊机,功能多，飞溅小引弧成功率100%短路、过热、防潮、防滴、防尘保护高品质绝缘

29、材料，高性能电子元件先进的电子控制电路,YM-500KR2HGE,600KH系列晶闸管CO2/MAG焊机,输出电流：600A 负载持续率 100%细丝埋弧焊、电渣焊的电源 气电立焊专机的电源 具有焊条电弧焊和碳弧气刨功能,唐山松下RF2系列CO2/MAG焊机,IGBT逆变控制电路焊接飞溅减少20%高精度的波形控制,YM-500RF2HGH,焊接波形控制,采用焊接波形控制技术，对短路过渡过程中A-E部分的高速、高精度控制（400万种组合），得到最合适的焊接条件,焊接飞溅降低,采用焊接波形控制技术，焊接飞溅比KR降低约20%,唐山松下AG1系列MIG/MAG焊机,脉冲熔化极输出特性,软、硬、混合电

30、弧模式无脉冲波形控制功能稳定的脉冲射流过渡,YM-500AG1HGE,Dip Pulse 控制 当脉冲电流输出的时候如果发生短路，优先使短路开放然后再输出脉冲电流的控制方式。,AG1 Dip pulse 控制,微电脑焊接波形控制，可实现软、硬、混合3种最佳匹配焊接模式,柔性模式,硬性模式,复合模式,YD-500EA1HGE,YD-350EA1HGE,微电脑控制CO2焊机:350 500EA1,EA1系列焊机性能特点,直观清晰的数字显示,焊机输出采用直观清晰的数字表预置电流电压轻松方便电流电压和通道号同时显示预置电流电压和实际焊接电流电压自动切换,具有焊接参数存储功能,10通道焊接参数存储轻松调

31、用已存储焊接参数确保工件焊接工艺的一致性,焊机输出一元化调整、个别调整可 任意选择,一元化调整和电流/电压单独设定的个别调整均可，即使初学者也能简单调整匹配焊接规范,只调电流旋钮，就可得到标准焊接规范电压旋钮在标准位置，但可以进行微调整,需要调整电压和电流旋钮,使用一元化时，在任一档都可得到稳定电流,搭载有一元化条件设定,在CO2/MAG焊接时，需要将焊接电流和电压调节为合适的关系个别调整/一元化调整切换开关安装在焊机的前面板上。在EA1系列，若使用一元化条件，用遥控器上的电流调整旋钮设定焊接电流时，会自动设定为相适应的焊接电压（根据作业者的喜好还可进行电压微调）。尤其适合自动焊或初学者。,内

32、藏各种扩展功能 通过改变CPU线路板上DIP开关DSW的位置可实现多种扩展功能。,MOTRC.REPINI.CPFAFTTUPP.BBK10V12V,12345678,DSW,ON,可切换不同的送丝装置,可切换多种收弧模式,收弧反复时间可调；生产节拍时间可提高,方便的对应特殊品,具有第二回烧功能,搭载有初期条件的焊接模式,电流、电压指令选择,支持高品质焊接的多种机能,提前送气/滞后停气提前送气-焊枪开关“ON”一定时间内气体流出后，引弧开始。（防止开始部位的缺陷）滞后停气-焊接终了后一定时间气体继续流动（保护电极及收弧部位不被氧化）,收弧有/无（位于前上面板）收弧无-仅在焊枪开关处于“ON”位

33、置时产生电弧收弧有-焊枪开关“ON”时初期电流，“OFF”时电弧保持，再次“ON”时收弧，“OFF”时终了,带初期条件的收弧/收弧反复/带初期条件、收弧反复的收弧（位于P板上）带初期条件的收弧-焊枪开关“ON”时初期电流，由收弧电位器设定。收弧反复在收弧焊接终了后的一定时间内，通过重复操作焊枪开关，可反复输出收弧焊接条件。带初期条件、收弧反复的收弧收弧反复时间过后，收弧反复机能消失，恢复为带初期条件机能的自保持、收弧控制。,多种安全周到的保护功能,温度异常上升保护功能,输入电压欠压、过压保护功能,起动信号异常保护功能,输出过流保护功能,缺相保护功能,输入过电流保护功能,焊接质量保证五环节：,人

34、-高超的焊工技能 机-高品质的焊机性能 料-高质量的焊接材料 法-严格的工艺规范.技术标准。环-良好的焊接环境,金属焊接性的定义：,金属焊接性是金属材料对焊接加工的适应能力一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的评价工艺焊接性焊接接头能否在使用条件下安全运行的评价使用焊接性,焊接性分析,焊接性分析涉及的四方面内容：冶金性能-金属学问题，相容性与 组织转变特性化学性能-与介质的化学作用物理性能-对热作用的敏感性强韧性能-硬化、脆化倾向,焊接工艺评定：,验证焊接工艺的正确性，合理性。为焊接工程施工提供真实.可靠的焊接工艺，并对焊接施工工艺进行确定与指导。焊接工艺评定方法：抗裂性试验 工艺评定任务委

35、托技术书（材质，工艺，数量，周期）模拟试件焊接 试件物理.化学性能试验 工艺评定报告（PQR）焊接工艺规范（WPS）焊接工艺指导书 介绍焊接工艺卡（一）（二）,其它重要焊接工艺内容：,母材组织与性能焊前工件予热控制层间温度控制焊接线能量 Q=U/V(J/CM)后热处理-消氢处理焊后热处理(改善组织、消除应力),其它工艺要素:,母材规格（板厚 S、管 S）坡口形式（I V Y X U X K 等）接头类别：板状、管状、管板状、接头形式：对接、角接、T字接、搭接、焊接位置：平焊、立焊、横焊、仰焊、垂直固定 水平固定,焊接工艺规范参数：,焊接层次焊材直径（焊条焊丝钨极）电流种类 极性干伸长度保护气体

36、成分和流量喷嘴直径钨极伸出长度焊枪倾角（行走角工作角）清根要求清洁宽度,焊接电流电弧电压焊接速度送丝速度脉冲电流基本电流脉冲频率脉冲宽度起弧电流 收弧电流上升时间 下降时间点焊时间,GMAW法的焊接工艺参数：,影响GMAW法焊缝熔深，焊道几何形状和焊接质量的工艺参数：1.焊接电流（送丝速度）6.焊枪工作角 2.电弧电压（熔化速度）7.焊枪行走角 3.焊接速度 8.焊接接头位置 4.焊丝伸出长度 9.焊丝直径 5.极性（直流反接）10.保护气体成分和流量,熔焊热影响区性能特点,分析对象是低合金高强钢，着重考察力学 性能变化-材料基础知识焊接热循环特性焊接热影响区性能特征 硬化问题 软化问题 脆化

37、问题,117,焊接热循环特性（WH、Tmax、tH、t8/5）,119,热影响区性能一般特征,碳当量 对高强钢热影响区硬化的影响,工艺参数 对高强钢热影响区硬化的影响,16Mn-SMAW,=16mm,W I-熔合线,焊接线能量对熔合区韧性的影响,不含V、Ti、Nb的高强钢，线能量E具有最佳值。含有能形成碳化物或氮化物的元素V、Ti、Nb的高强钢，焊接时易过热，须限制线能量 E。,最佳焊接线能量的确定（与t8/5有关）,124,最佳线能量 与最佳焊接参数图的结合,优质焊缝的形成-须明确两种质量标准,QA-质量控制管理标准,QB-断裂韧度控制标准,两种质量标准（IIW-V）：,焊接检验,外观检查无

38、损探伤 射线探伤（RT）超声探伤（UT）渗透探伤（PT）磁粉探伤（MT）,焊接缺欠分析-致密性问题,焊接缺欠类型缺欠容限分级焊缝热裂纹焊接热影响区冷裂纹焊缝气孔,焊接缺欠分类：从表观上分类（广义的缺欠）,成型缺欠：咬边、焊瘤、余高、未焊透，错边、焊脚尺寸不足、变形结合缺欠：裂纹、气孔、未熔合性能缺欠：硬化、软化、脆化、耐蚀性恶化、疲劳强度下降,焊接缺欠分类 从主要成因上分类（广义的缺欠）,构造缺欠：构造不连续缺口效应 焊缝布置设计不当引起的应力与变形工艺缺欠：咬边、焊瘤、未焊透、未熔合 冶金缺欠：裂纹、气孔、夹杂物、性能恶化,焊接缺欠分析：焊缝热裂纹（结晶裂纹）,冶金因素：限制杂质（特别是S)

39、调整焊缝成分 工艺因素：控制成型系数=B/H 降低熔合比（减少母材的影响）限制熔池过热,热裂纹（例:有害杂质的影响）,焊接缺欠分析：高强钢焊接冷裂纹,冷裂三要素：敏感组成 Pcm；扩散氢 HD；拘束度 RF 冷裂敏感组成 Pcm 冷裂敏感指数 PW,焊接缺欠分析：焊缝气孔,气孔形成的条件 Ve R Ve-气泡浮出速度 R焊缝凝固速度 气孔类型 析出型气孔-溶解度突变的气体 H N 反应型气孔-熔池反应生成溶解度极低的气体 CO：FeO+C=（FeO）+CO,气体保护焊时 外风速对焊缝气孔的影响,保护气体流量对焊缝气孔的影响,各种金属材料的焊接工艺要点,（仅供参考）,137,黑色金属与有色金属的

40、区分,黑色金属 碳钢 合金结构钢 耐热钢 不锈钢 铸钢 铸铁 等,有色金属 铝及铝合金 铜及铜合金 钛及钛合金 镍及镍合金 镁及镁合金 锆及锆合金 等,碳钢.低合金钢的焊接：,低碳钢（C 0.30%）（0.150.30%称“软钢”）中碳钢（0.300.60%）高碳钢（C0.60%）低碳低合金调质钢中碳低合金调质钢,低合金高强度钢低合金低温用钢低合金耐热钢耐候钢及耐海水腐蚀用钢低合金镀层钢（镀锌、镀锡、镀铅、渗铝钢等）,碳钢.低合金钢的焊接性：,随含碳量和合金元素的增加，产生冷裂纹的敏感性增加。低熔点的硫.磷化合物容易产生热裂纹。氢.氧.氮有害气体增加气孔等缺陷。再热裂纹层状撕裂,产生冷裂纹的三

41、要素：,焊接接头中产生淬硬的马氏体组织 焊接接头中扩散氢HD 含量高 焊接接头中有较高的残余应力 冷裂纹评定方法：碳当量估算法斜 Y 抗裂性试验法 等冷裂纹敏感指数估算法（PC）,低合金钢焊接防止冷裂纹的工艺措施,建立低氢的焊接环境制定合理的焊接工艺和焊接顺序 焊接方法的选择 焊接热输入量的选定 焊接顺序的制定焊前进行预热和控制层间温度（100150）焊后立即作低温后热处理（150200*2h）焊后立即进行消氢处理（300400*2h）焊后消应热处理（600-650*2h）,CO2/MAG焊接工艺实例,厚度1.04.0薄板的对接 角接 搭接4.016.0中板的开坡口对接 角接16.050.0厚

42、板的坡口对接 角接直径1594管道的焊接锅炉膜式壁的专机自动焊工艺锅炉集箱三通的 药芯焊丝CO2焊集装箱高速焊接（1.01.6 M/min),立焊、全位置焊操作技术,咬边,正月牙形,锯齿形,反月牙形,三种运枪轨迹图及焊缝成形截面图示,TIG焊接工艺实例,厚度0.252.0薄板的自熔对接 端接管道TIG打底焊+焊条电弧焊飞机高压管道的TIG焊工艺直径101.5管道的TIG焊接工艺自行车支架脉冲TIG焊接工艺厚度3.012.0开坡口对接焊（打底焊）,耐热钢的焊接：,耐热钢焊接接头性能的基本要求 1.接头的等强度和等塑性 2.接头的抗氢性和抗氧化性 3.接头的组织稳定性 4.接头的抗脆断性 5.接头

43、的物理均一性,常用的低合金耐热钢材料：,珠光体耐热钢：0.3Mo(15MO)0.5 Mo(20MO)1Cr-0.5Mo(12CrMo 15CrMo)1Cr-Mo-V(12Cr1MoV)Mn-Mo-Nb(18MnMoNb)马氏体耐热钢 T91 P91,耐热钢的焊接特点：,严格选用焊接填充材料（等强性.等韧性.高温塑性优于母材）适当的预热温度和层间温度采用低热输入焊接方法和工艺选择合理的焊后热处理规范降低焊接接头的拘束度和焊接应力,不锈钢的焊接：,马氏体不锈钢 1Cr13(410)2Cr13 3Cr16 铁素体不锈钢 1Cr17(430)1Cr17Mo 00Cr18Mo2奥氏体不锈钢 0Cr19N

44、i9(304)0Cr18Ni8（308）00Cr18Ni12Mo2Ti(316L)0Cr25Ni13（309）0Cr25Ni20奥氏体+铁素体双相不锈钢 0Cr26Ni5Mo2.2203 奥氏体不锈钢+低合金钢复合材料的焊接奥氏体不锈钢与其它材料的异种钢焊接,不锈钢焊接性分析：,热敏感性较强，在 450850温度区内停留时间稍长，焊缝及热影响区耐腐蚀性能严重下降。晶间腐蚀 点蚀及缝隙腐蚀 应力腐蚀 断裂（SCC）容易发生热裂纹。保护不良，高温氧化严重。线膨胀系数大，产生较大的焊接变形。依据母材的化学成分，严格选择焊接材料。,奥氏体钢焊接区的晶间腐蚀,晶间腐蚀理论：贫铬学说（Crmin 12%)

45、腐蚀区及防治措施：焊缝区 希望焊缝为+；或“超低碳”HAZ敏化区希望钢中含Ti或“超低碳”熔合区刀口腐蚀超低碳-C0.03%,不锈钢的焊接工艺方法：,CO2焊-药芯不锈钢焊丝脉冲MIG焊-实心不锈钢焊丝 保护气体（98%Ar+2%O2）脉冲电流 临界电流.实现熔滴射流（射滴）过渡脉冲TIG焊埋弧自动焊焊条电弧焊带极堆焊,碳的控制问题,超低碳不锈钢焊丝,奥氏体钢的过热问题,奥氏体不锈钢焊接的工艺措施：,小电流.快速焊接。小线能量.减少热输入。细直径焊丝.焊条，不摆动，多层多道焊。焊缝及热影响区强制冷却，减少450850停留时间。铜垫板 水冷却TIG焊缝背面氩气保护。与腐蚀介质接触的焊缝最后焊接。

46、焊缝及热影响区钝化处理。,马氏体钢的硬化倾向,异种钢焊接性,焊缝成分控制问题 熔合比=FBM/FWM熔合区的增碳层与脱碳层残余应力问题 消除残余应力处理无效,异种钢焊接材料的选用,异种钢接头中的脱碳层与增碳层,(mm),硬度,奥氏体不锈钢MIG焊接实例,保护气体：98%氩气+2%氧气0.8实心焊丝短路过渡焊接薄板；其余丝径脉冲射滴（射流）过渡。厚度2.0mm板对接 角接直径 219mm管道对接 马鞍型角接厚度4.0mm的板状开坡口对接焊缝表面氧化发黑，需经过酸洗钝化处理。药芯不锈钢焊丝+CO2气保护焊接的焊缝表面无氧化黑色 成型美观,奥氏体不锈钢TIG焊接实例,保护气体：纯度99.99%氩气厚

47、度0.5mm板对接 端接接头直径 8mm管子对接 马鞍型角接厚度3.0mm的板状开坡口对接焊缝立式储罐双人双面保护共熔池立焊 横焊管道TIG打底焊（管内充氩）后，管内通水，再填充焊 盖面焊。,铝及铝合金的焊接：,常用铝及铝合金材料：纯铝（L1L5 1060 1035 1200）（HS301）铝铜合金（LY19 2219 2024）铝锰合金（LF21 3003 3105）（HS321）铝硅合金（LT1 4043 4047）（HS311）铝镁合金（LF2LF16 5052 5356）（HS331）铝镁硅合金（LD2 LD31 6063 6070）铝铜镁锌合金（7005 7050 7475）铝铜镁锂

48、合金（8090）,铝及铝合金的焊接性：,铝及铝合金的熔点低（纯铝 660），表面生成高熔点氧化膜（AL2O3 2050），容易造成焊接不熔合。低熔点共晶物和焊接应力，容易产生焊接热裂纹。母材、焊材氧化膜吸附水分，焊缝容易产生气孔。铝的导热性是钢的3倍，焊缝熔池的温度场变化大，控制焊缝成型的难度较大。,铝及铝合金焊接的工艺措施：,用化学和机械的方法清理表层氧化膜。用交流 TIG、直流反接 MIG 焊接，电弧阴极 雾化作用好，清理氧化膜十分有效。选用与母材化学成分相同相似的焊丝。高纯度氩气（Ar 9999%）保护。大号喷嘴，层流气态保护。,铝及铝合金的焊接实例：,纯铝及铝硅焊丝可用短路过渡；铝镁焊

49、丝应采用脉冲射滴（射流）过渡。铝及铝合金船体的MIG焊接厚度2.0mm板状MIG焊对接 角接接头厚度1.01.5mm板搭接TIG点焊厚度1.0 mm 板对接 端接接头TIG焊18*1.5mm管子TIG焊对接 角接焊 双人双面共熔池保护TIG立焊 横焊 厚度8.0mm焊件的予热TIG焊工艺,铜及铜合金的焊接：,常用铜材及焊丝牌号：纯铜（紫铜）（C10200）（焊丝HS201）磷青铜（C50500）（HS202）硅青铜（C65100）（HS211）铝青铜（C61300）（HS214）黄铜（C21000）（HS221）白铜（镍铜合金）（C70600）,铜及铜合金的焊接性：,铜的高热导率（比钢大 7

50、11 倍），使母材与填充金属难于熔合，产生焊不透及未熔合的现象。低熔点共晶体使铜及铜合金具有明显的热脆性，焊接接头容易产生热裂纹。焊缝出气孔的倾向比钢严重的多。焊接接头性能变化大，晶粒粗大，导电性和耐蚀性能下降。,铜及铜合金焊接的工艺措施：,焊前需预热 400600C 使工件获得足够的热量，保证焊缝的良好成型。厚度 0.54 mm 的焊件，采用直流TIG焊工艺（铝青铜工件采用交流TIG）。厚度 2 mm 以上的工件，采用 MIG焊工艺，效率高，热输入量大，焊缝成型好。,铜及铜合金的焊接实例：,汽车车体硅青铜、铝青铜MIG钎焊工艺（EA1/RF2焊机 I=90110A U=1416V）铜母导线的