电弧焊基础知识视频在线视频

大家好

这节课我们开始学习电弧焊的基础知识

首先问大家一个问题哈

什么是焊接呢

焊接是利用加热 加压

或同时加热 加压

使二种或二种以上的同种或异种材料

通过原子或分子间的结合或扩散

形成永久性连接的一种工艺方法

早在公元前三千多年埃及出现了锻焊技术

公元前两千多年中国的殷朝

采用铸焊制造兵器

公元前两百年前

中国已经掌握了青铜的钎焊

以及铁器的锻焊工艺

所以说最古老的方法是锻焊和钎焊

而现代焊接方法是十九世纪末

二十世纪初发展起来的

现代焊接的分类

是以焊接时的物理冶金特性进行分类

即以两材料发生结合时的物理状态

为焊接过程的主要特性

如果都是液相焊接

这就叫熔化焊

金属和填充金属都被熔化成

液相并混合形成熔池

气焊 电弧焊 电渣焊

等离子焊等都属于熔化焊

如果都是固相焊接

这就叫压力焊

比如真空扩散焊 摩擦焊 超声波焊

压力作用在表面

两表面在固态下紧密接触

如果一个是固相

一个是液相

这样的焊接就是钎焊

钎焊的待焊表面不直接接触

而是通过两者毛细间隙中的液相联系

固液相间充分扩散后形成原子结合

比如烙铁钎焊 火焰钎焊等

过程设备制造时

熔焊是最常见的方法

熔焊中

电弧焊又是应用更广泛的方法

所以我们将重点学习电弧焊

电弧焊方法的每一个部分都对应着焊接专业的

某一类专业课程或知识

本门课对于焊接只是做简单的入门介绍

比如这是焊接电源

有专门的《焊接电源》课可供学习

这是焊接母材

有专门的《材料的焊接》课可学习

这是焊条 焊丝 焊剂 气体

有专门的《焊接材料》可学习

这里是电弧

有专门的《电弧方法》课可学习

这是焊缝的熔池和熔渣

属于《焊接冶金》范畴

对于焊接的构件

有《焊接结构》供学习

对于电弧焊来讲

我们首先来认识一下电弧

　　电弧是用来加热金属的热源

焊接电弧是在加有一定电压的电极

与工件之前的一种强而有力的气体放电现象

当气体被加热到高温时

产生了大量带被电离的带正电荷的离子和电子

这样便能传导电流

而且还放出大量的光和热

电弧的热量与焊接电流和电压的乘积成正比

即电流越大

电弧产生的总热量就越大

其电极可以是钨极 碳棒或焊条

焊接时焊件和焊条或焊丝可分别

与直流电源的正极或负极相连

与电源正极相连的一极为阳极

与电源负极相连的一极为阴极

直流电源焊接电弧可分为

阴极区 阳极区 弧柱区三个区域

一般来说

电弧热量在阳极产生较多

约占电弧总热量的43%左右

阴极区因放出大量电子而消耗一点能量

故产生的热量较少

约点36%左右

其余21%左右是在弧柱中产生

但在一般电弧焊接过程中

弧柱的热量不能用于焊条或工件的直接加热

大部分散失在电弧周围或飞溅的金属滴当中

焊条和母材的熔化

主要是靠阳极区或阴极区所产生的热量

由于电弧产生热量在阳极

和阴极上有一定差异等原因

故用直流电焊机焊接时

有二种不同的接法

正接是将工件接电源的正极

焊条接负极

此时工件加热较多

焊缝熔深大一些

反接是将工件接负极

焊条接正极

此时焊条加热较多

熔化速度较快

交流焊机不存在正接反接问题

大家可以想想这是为什么呢

对于焊接接头来讲

GB150当中给出了A B C D E五类焊接接头

比如A类焊缝是容器中受力最大的接头

因此一般要求采用双面焊

或保证全焊透的单面焊缝

B类接头的工作应力一般为A类接头的一半

除了可采用双面焊的对接焊缝以外

也可采用带衬垫的单面焊

大家可以课下查阅GB150

去详细学习关于焊接接头分类的问题

在过程设备制造中

根据焊接接头的不同分类

对其焊接要求和管理就有所不同

焊接接头的基本形式又可分为

对接接头 T形十字形接头

角接头和搭接接头

为了保证电弧能深入焊缝根部

使根部焊透这个主要目的

在焊接之前

一般要开坡口

GB324当中

规定了各种坡口的形状和符号

根据容器制造需要

有I型坡口 X型坡口 V型坡口 U型坡口等

大多要求保留一定的钝边量

各种坡口在图纸上是以各种符号表示的

这些是基本符号

它表示的是焊缝截面形状的符号

往往表示坡口

焊接之前的形状

这是辅助符号

多表示焊接以后的表面形状

比如这种表示方法是焊角焊缝

后面尾部如果加上数字111

这表示明确了焊接方法

111是表示手工电弧焊方法

这种标注表示开V型坡口的焊缝

后面尾部如果加上15

就表示用等离子弧焊接V型坡口焊缝

据统计

焊接断裂破坏事故中

绝大多数是由焊接接头引发的

所以焊接接头的质量

是确保过程设备制造质量的关键所在

具体焊接接头由焊缝区 熔合区 热影响区和基本母材

四个部分组成

以低碳钢为例

焊缝区金属由高温液态冷却到室温固态

要经过从液相转为固相的一次结晶过程

和在固相焊缝金属中进行的

同素异构转变的二次结晶过程

从而使焊缝区金属可能存在

铸造缺陷 夹杂 偏析 S\P元素超标 力学性能降低等问题

这是低碳钢热影响区分布图

从半熔化区 过热区 正火区 部分相变区 再结晶区 蓝脆区

对应温度逐渐降低

相当于整个区域进行了不同规范的热处理

所以说

热影响区往往是焊接接头当于最薄弱的环节

焊缝成形后可能会存在各种缺陷

有的分布在焊缝区

有的分布在热影响区

按缺陷在焊接接头中的位置不同

可分为外部缺陷和内部缺陷

外部缺陷有

表面裂纹 表面气孔 咬边 凹陷 满溢 焊瘤 弧坑等

这些缺陷主要与焊接工艺

和操作技术水平有关

还有一些是外观形状

和尺寸不合要求的外部缺陷

如错边 角变形和余高过高等问题

内部缺陷常见的包括各种

裂纹 未熔合 未焊透 气孔 夹渣 夹钨等

其中裂纹是最严重的缺陷

是焊接接头中危害最大的缺陷

严重的削弱容器的承载能力和耐腐蚀能力

裂纹尖端处存在应力集中

在低温 交变或冲击载荷作用下

会使裂纹扩展

并有造成突然脆断的可能

在焊接接头中是不允许裂纹的存在

如果经过无损检测发现有裂纹

焊缝一般要经过返修处理

不同焊接方法的焊接工艺参数内容也有所区别

以焊条电弧焊为例

焊接工艺参数比埋弧焊多一个参数

这就是焊条直径

焊接工艺参数还包括

焊接速度 焊接电流 电弧电压 保护气体等成份

在焊接过程中所选择的各个焊接参数的综合

这就是焊接规范

不同的焊接工艺参数

可能会影响焊缝的形状

所以施焊前要制订合适的焊接规范

关于电弧焊基础知识就介绍到这

希望同学们课下多查阅资料

理解和掌握