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焊接（一）
信息来源：玉环华科设备制造有限公司信息中心 发布时间2012/12/08
一、焊接的定义：
焊接是通过加热、加压，或两者并用，用或不用填充材料，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
焊接不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接，因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。据工业发达国家统计，每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占钢总产量的45％左右。
<减震器示功机>
二、焊接前的准备工作
1、检查装配间隙和坡口角度。焊件边缘开坡口的目的是为了保证施焊过程中焊件全部厚度内充分焊透，以形成牢固的接头。正确地加工坡口，是保证焊接质量的必要条件。
2、清理坡口表面。为了保证焊缝质量，在焊接以前必须把坡口表面的油、漆、锈等杂质清除干净，范围是焊缝两侧各2030mm，必须使坡口表面出现金属光泽。
3、焊条、焊剂按规定烘干、保温；焊丝需去油、锈；保护气体应保持干燥。
4、选择焊机及其极性；规定焊接规范；确定焊接顺序。
5、用定位焊的方法固定焊件间的相对位置，防止焊件在焊接过程中变形，使焊接作业能正常进行。
6、为了使焊件在焊接以后缓慢而均匀地冷却，防止焊缝及热影响区出现裂纹，要对焊件进行预热。
7、组装后，应对接头进行检验，合格后方可施焊。
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三、焊接焊条及工艺的选择
1、一般根据钢材强度等级来选相应的焊条，同时考虑焊接结构尺寸、形状、坡口、工作条件、受力情况、综合分析选用需要的焊条和工艺措施。
2、对焊缝冷却速度快，使强度增高，焊缝易产生裂纹的情况，可选用比母材强度低一级的焊条。
3、遇厚板多层焊或焊后正火处理等情况，须防止焊缝强度过低现象出现。
4、对同一强度等级的酸性焊条或碱性焊条的选用，主要考虑工件结构形状、钢板厚度、工作条件等，一般要求塑性好、冲击韧性高、抗裂能力强，要选用碱性（低氢）焊条。
5、对于碳钢与低合金钢或低合金钢与低合金钢之间的异种钢焊接，一般选用与强度等级较低的钢材相对应的焊条。
6、对中碳钢的焊接，由于钢材含碳量较高，增大了焊接裂纹倾向，可选用低氢焊条。并采取预热和缓冷措施。
7、铸钢的焊接，铸钢含碳量很高，且厚度大，形状复杂，极易产生焊接裂纹，当铸钢中合金元素含量较多时更为突出，一般选用低氢焊条，一定采取预热和相应的工艺措施。
8、提供电焊条的电流范围，仅供参考。工件预热可比正常电流低5~15，采用直流时可比交流小10左右，立焊和仰焊比平焊电流小10~15左右。
<注油机>
四、焊接设备
1、发电式直流弧：焊机代号AX，因电弧稳定，适合空间360的全位置焊接而被广泛应用。该机具有正反两种接法。正接时适合厚块板的焊接。（正接即：正极接工件，负极接焊钳）反接时则可焊接薄板（2㎜）铸铁，有色金属及合金，低氢型焊条（T507）等。（反接：即正极接焊钳，负极接工件），但该机结构复杂，能耗大，使用成本高。
2、整流弧：焊机代号ZX，造价低，焊接范围广（具有正反接法），高效低耗，稳弧被广泛使用。
3、交流弧：焊机代号BX，低价方便，操作性差。有动铁芯式和动圈式两类。
4、CO2气体保护焊，使用圈焊丝作为电极，用外加气体做为电弧介质，保护气体对电弧及熔池进行保护。CO2焊成本低，生产率高热变形小，抗裂性好，操作灵活，可全位置焊接。可焊低碳钢、低合金钢，广泛用于各类钢结构制造。但焊接时飞溅较大，焊缝成形较差。
5、氩弧焊：氩气做为保护气体的电弧焊，焊接时氩气从喷咀中连续喷出，由于氩气是惰性气体对液态金属起保护作用，电弧稳定，焊接质量好，焊速快，熔深大，变形小。可焊铜、铝、钛及合金，不锈钢、耐热钢高强度钢。主要用于重要结构及薄板的焊接。
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6、气焊（氧－乙炔混合气体焊）：气焊火焰由焰心、内焰、外焰组成，调节氧气与乙炔的混合比可得到三种性质和用途各异的火焰。
中性焰：O2/C2H2=1-1.2时内焰温度为3050－3150℃可焊低碳钢、中碳钢、纯铜、铝及铝合金等。
碳化焰：O2/C2H21.1火焰温度2700－3000℃，有较强的还原性，对焊缝有渗碳作用，适于高碳钢、高速钢、硬质合金、铸铁等的焊接。
氧化焰：O2/C2H21.2温度3100－3300℃，仅用于黄铜、青铜的焊接。
7、气割（氧－乙炔混合气体切割）：也称热切割，气割是利用高温时金属能在纯氧中燃烧来实现切割。切割时用中性焰将割缝附近的金属加热至燃点，开启高压纯氧切割阀门使燃烧的金属成为熔渣而被高压氧流吹走。随着割炬的移动完成切割。
8、等离子切割是一种利用高速、高温和高能的等离子气流加热并熔化材料的切口部位从而实现切割，主要用于金属和非金属的切割。
9、电阻焊：是利用电流通过工件间产生的电阻热将接触面局部加热至塑性状态或熔融状态，在加力的情况下完成焊接的方法。按工艺可分为点焊、缝焊、闪光对焊三种。特点是焊接时间短，电流大，生产率高，变形小，适合于机械化，自动化生产。
<龙门铣头>
五、焊接材料的名称、牌号及作用
1、电焊条是手弧焊的焊接材料，是一种涂有药皮的熔化电极，由焊芯和药皮组成。焊芯是专用金属丝，有一定的长度和直径。作用是做为电极传导电流和熔化后作为填充金属与母材一起熔化组成焊缝。按GB标准规定常用碳素结构钢焊芯牌号有H08、H08A、H08E和H10Mn2等，H表示焊芯08为含碳量。
2、药皮是挤压涂在焊芯表面的涂料层，主要作用是起弧并使电弧稳定燃烧，燃烧时产生的CO2气体及渣用来保护液态金属不被氧化，去除缝中有害元素，添加有益合金元素，提高焊缝塑性，改善焊缝质量。
焊条药皮可分为七类：
高钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、锰型、低氢钾型和低氢钠型。上述低氢钾型和低氢钠型属碱性焊条，其余为酸性焊条。焊条低氢钠型需直流反接焊。其余皆可交直两用。
3、焊条型号及牌号：
以目前使用的酸性焊条E4303为例，E4303为国家标准型号。其中E表示电焊条，43表示抗拉强度（43kgf/mm2），0表示全位置焊接，3表示钛钙型药皮。这种焊条的牌号是J422，J表示结构钢，42表示抗拉强度（420兆帕），2表示钛钙型药皮（交直两用）。
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六、焊接缺陷与焊接变形
1、焊接缺陷因工艺不合理和操作不当，往往会在焊接接头处产生缺陷。不同的方法焊接产生缺陷的原因不同。熔化焊常见的缺陷有焊缝外形与尺寸不符合要求，咬边焊瘤，未焊透，夹渣、气孔、裂纹等。
2、焊接变形由于局部受热不均，导致材料膨胀与收缩使焊件产生应力导致变形。变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等
焊接是通过加热、加压，或两者并用，用或不用填充材料，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
焊接不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接，因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。据工业发达国家统计，每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占钢总产量的45％左右。
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二、焊接前的准备工作
1、检查装配间隙和坡口角度。焊件边缘开坡口的目的是为了保证施焊过程中焊件全部厚度内充分焊透，以形成牢固的接头。正确地加工坡口，是保证焊接质量的必要条件。
2、清理坡口表面。为了保证焊缝质量，在焊接以前必须把坡口表面的油、漆、锈等杂质清除干净，范围是焊缝两侧各2030mm，必须使坡口表面出现金属光泽。
3、焊条、焊剂按规定烘干、保温；焊丝需去油、锈；保护气体应保持干燥。
4、选择焊机及其极性；规定焊接规范；确定焊接顺序。
5、用定位焊的方法固定焊件间的相对位置，防止焊件在焊接过程中变形，使焊接作业能正常进行。
6、为了使焊件在焊接以后缓慢而均匀地冷却，防止焊缝及热影响区出现裂纹，要对焊件进行预热。
7、组装后，应对接头进行检验，合格后方可施焊。
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三、焊接焊条及工艺的选择
1、一般根据钢材强度等级来选相应的焊条，同时考虑焊接结构尺寸、形状、坡口、工作条件、受力情况、综合分析选用需要的焊条和工艺措施。
2、对焊缝冷却速度快，使强度增高，焊缝易产生裂纹的情况，可选用比母材强度低一级的焊条。
3、遇厚板多层焊或焊后正火处理等情况，须防止焊缝强度过低现象出现。
4、对同一强度等级的酸性焊条或碱性焊条的选用，主要考虑工件结构形状、钢板厚度、工作条件等，一般要求塑性好、冲击韧性高、抗裂能力强，要选用碱性（低氢）焊条。
5、对于碳钢与低合金钢或低合金钢与低合金钢之间的异种钢焊接，一般选用与强度等级较低的钢材相对应的焊条。
6、对中碳钢的焊接，由于钢材含碳量较高，增大了焊接裂纹倾向，可选用低氢焊条。并采取预热和缓冷措施。
7、铸钢的焊接，铸钢含碳量很高，且厚度大，形状复杂，极易产生焊接裂纹，当铸钢中合金元素含量较多时更为突出，一般选用低氢焊条，一定采取预热和相应的工艺措施。
8、提供电焊条的电流范围，仅供参考。工件预热可比正常电流低5~15，采用直流时可比交流小10左右，立焊和仰焊比平焊电流小10~15左右。
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四、焊接设备
1、发电式直流弧：焊机代号AX，因电弧稳定，适合空间360的全位置焊接而被广泛应用。该机具有正反两种接法。正接时适合厚块板的焊接。（正接即：正极接工件，负极接焊钳）反接时则可焊接薄板（2㎜）铸铁，有色金属及合金，低氢型焊条（T507）等。（反接：即正极接焊钳，负极接工件），但该机结构复杂，能耗大，使用成本高。
2、整流弧：焊机代号ZX，造价低，焊接范围广（具有正反接法），高效低耗，稳弧被广泛使用。
3、交流弧：焊机代号BX，低价方便，操作性差。有动铁芯式和动圈式两类。
4、CO2气体保护焊，使用圈焊丝作为电极，用外加气体做为电弧介质，保护气体对电弧及熔池进行保护。CO2焊成本低，生产率高热变形小，抗裂性好，操作灵活，可全位置焊接。可焊低碳钢、低合金钢，广泛用于各类钢结构制造。但焊接时飞溅较大，焊缝成形较差。
5、氩弧焊：氩气做为保护气体的电弧焊，焊接时氩气从喷咀中连续喷出，由于氩气是惰性气体对液态金属起保护作用，电弧稳定，焊接质量好，焊速快，熔深大，变形小。可焊铜、铝、钛及合金，不锈钢、耐热钢高强度钢。主要用于重要结构及薄板的焊接。
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6、气焊（氧－乙炔混合气体焊）：气焊火焰由焰心、内焰、外焰组成，调节氧气与乙炔的混合比可得到三种性质和用途各异的火焰。
中性焰：O2/C2H2=1-1.2时内焰温度为3050－3150℃可焊低碳钢、中碳钢、纯铜、铝及铝合金等。
碳化焰：O2/C2H21.1火焰温度2700－3000℃，有较强的还原性，对焊缝有渗碳作用，适于高碳钢、高速钢、硬质合金、铸铁等的焊接。
氧化焰：O2/C2H21.2温度3100－3300℃，仅用于黄铜、青铜的焊接。
7、气割（氧－乙炔混合气体切割）：也称热切割，气割是利用高温时金属能在纯氧中燃烧来实现切割。切割时用中性焰将割缝附近的金属加热至燃点，开启高压纯氧切割阀门使燃烧的金属成为熔渣而被高压氧流吹走。随着割炬的移动完成切割。
8、等离子切割是一种利用高速、高温和高能的等离子气流加热并熔化材料的切口部位从而实现切割，主要用于金属和非金属的切割。
9、电阻焊：是利用电流通过工件间产生的电阻热将接触面局部加热至塑性状态或熔融状态，在加力的情况下完成焊接的方法。按工艺可分为点焊、缝焊、闪光对焊三种。特点是焊接时间短，电流大，生产率高，变形小，适合于机械化，自动化生产。
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五、焊接材料的名称、牌号及作用
1、电焊条是手弧焊的焊接材料，是一种涂有药皮的熔化电极，由焊芯和药皮组成。焊芯是专用金属丝，有一定的长度和直径。作用是做为电极传导电流和熔化后作为填充金属与母材一起熔化组成焊缝。按GB标准规定常用碳素结构钢焊芯牌号有H08、H08A、H08E和H10Mn2等，H表示焊芯08为含碳量。
2、药皮是挤压涂在焊芯表面的涂料层，主要作用是起弧并使电弧稳定燃烧，燃烧时产生的CO2气体及渣用来保护液态金属不被氧化，去除缝中有害元素，添加有益合金元素，提高焊缝塑性，改善焊缝质量。
焊条药皮可分为七类：
高钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、锰型、低氢钾型和低氢钠型。上述低氢钾型和低氢钠型属碱性焊条，其余为酸性焊条。焊条低氢钠型需直流反接焊。其余皆可交直两用。
3、焊条型号及牌号：
以目前使用的酸性焊条E4303为例，E4303为国家标准型号。其中E表示电焊条，43表示抗拉强度（43kgf/mm2），0表示全位置焊接，3表示钛钙型药皮。这种焊条的牌号是J422，J表示结构钢，42表示抗拉强度（420兆帕），2表示钛钙型药皮（交直两用）。
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六、焊接缺陷与焊接变形
1、焊接缺陷因工艺不合理和操作不当，往往会在焊接接头处产生缺陷。不同的方法焊接产生缺陷的原因不同。熔化焊常见的缺陷有焊缝外形与尺寸不符合要求，咬边焊瘤，未焊透，夹渣、气孔、裂纹等。
2、焊接变形由于局部受热不均，导致材料膨胀与收缩使焊件产生应力导致变形。变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等