《金属焊接》焊接方法.ppt

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1、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？,药皮的作用机械保护冶金处理改善工艺性能,焊芯的作用作为电极填充金属添加合金元素,Review：,三、优、缺点,操作灵活,设备简单,手工焊条电弧焊,应用范围广,焊接质量不稳定,生产效率低,劳动条件差,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

2、作用,改善工艺性能,2.分类,不能加脱氧剂,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,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,焊接质量好,劳动条件好,3.焊接参数对焊缝成形的影响,焊

3、接电压,焊接电流,焊丝干伸长,极性,焊丝直径,焊丝倾角,Forehand Vertical Backhand,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,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）Tungsten

4、Inert Gas,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,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,削弱了“阴极破碎”作用,3.交流钨极氩弧特点,电流过零点的引弧和稳弧问题,直流分量,串入反极性电池,

5、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,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,四、优、缺点,钨极氩弧焊,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（Metal Argon Arc Welding）,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

6、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,3、熔滴过渡的形式,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,射流过渡,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,滴状过渡,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

7、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,对油污、铁锈等较为敏感,3.5 CO2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,焊接变形小,焊接成本低,焊缝成形差,电弧气氛氧化性强,飞溅大,三、需克

8、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,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,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,1.6-3mm,40-60m/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！,