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2011年第一期焊工培训
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第一章
焊接基本知识
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一、焊接的概念及分类
焊接就是通过加热或加压,或者两者并用,并且用或不用填充材料使焊件达到结合的一种加工方法。
按造焊接过程中金属所处的状态不同,可以把焊接方法分为熔焊、压焊、钎焊三类。
1、熔焊,熔焊是在焊接过程中将焊接接头加热至熔化状态,不加压力完成的焊接方法。我们常用的焊条电弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊、埋弧焊、气焊等都属于这种焊接方法。
2、压焊,压焊是在焊接过程中必须对焊件施加压力(加热或不加热),以完成焊接的方法。电阻焊、摩擦焊、爆炸焊等都属于这种焊接方法。
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3、钎焊,钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料将焊件和钎料加热到高于钎料的熔点,低于母材的熔化温度,利用液态钎料润湿母材填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁钎焊、火焰钎焊等。
二、焊接电弧
1、电弧的组成
由焊接电源供给的,具有一定电压的两极间,在气体介质中,产生强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。焊接电弧由阴极区、阳极区、弧柱区三个部分组成。如下图:
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焊接电弧的三个区域弧柱区温度最高(约为6000K)、阳极区次之(约为4200K)、阴极区温度最低(约为3500K)
注:1K=1 ℃+
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不同焊接方法,阳极区和阴极区温度也不尽相同,各种焊接方法阴极区与阳极区温度比较如下表:
工艺方法
焊条电弧焊
钨极氩弧焊
熔化极氩弧焊
CO2气体保护焊
埋弧焊
温度比较
阳极温度>阴极温度
阴极温度>阳极温度
2、焊接时的极性和应用
用直流电源焊接时焊件接电源正极,工件接电源负极称为正接;焊件接电源负极,工件接电源正极称为反接。交流电源不存在正反接。
焊接时极性的选用
直流弧焊时,为获得较大的熔深,可采用正接,这是因为电弧的阳极区温度较高,在焊接薄板时,为防止烧穿,可采用反接。当采用低氢型(碱性)焊条时,为保证电弧稳定性必须采用反接。
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3、焊接电弧的偏吹
在焊接过程中,因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响,会出现电弧中心偏离电极轴线的现象。这就是所谓的电弧偏吹。电弧偏吹不仅是焊接发生困难,甚至息弧。对焊接质量也将带来较大影响。产生偏吹的主要原因如下:
1)焊条偏心度过大
2)电弧周围气流的干扰
3)磁偏吹使用直流焊机焊接时,因受到焊接回路产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹,称为电弧的磁偏吹。造成磁偏吹的主要原因如下:
(1)接地线位置不当引起的偏吹
(2)铁磁物质引起的偏吹
(3)焊条和焊件位置不对称引起的磁偏吹
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当磁偏吹存在时,焊接电流越大,磁偏吹现象就越严重。电弧的吃偏吹现象只有在使用直流焊机时才会产生,对于交流电源而言,一般不会产生明显的磁偏吹现象。
减少或防止电弧偏吹的方法
(1)焊接时,在条件允许的情况下尽量使用交流电源焊接。
(2)露天操作时,如有大风则必须用挡板遮挡,对电弧进行保护。在管子焊接时,必须将管口堵住,防止气流对电弧的干扰。
(3)在焊缝两端各加一小块附加钢板(引弧板和引出板),是电弧两侧磁力线分布均匀并减少热对流的影响,以克服电弧的偏吹。
(4)采用短弧焊接
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(5)在操作时适当调整焊条角度,是焊条偏吹的方向转向熔池,这种方法在实际工作中应用的较广泛。
(6)适当改变焊件接地线部位,尽可能使电弧周围磁力线分布均匀,如在焊件两端均接地线。
(7)尽量采用小电流焊接对克服磁偏吹也有一定作