焊接材料和工具基本知识.ppt
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1、,焊,基 本 技 能,工,ZHIYE JINENG PEIXUN XILIE JIAOCAI,焊接材料和工具基本知识,淄博理工学校 杜波 E-mail:,焊接材料和工具基本知识,模块一 焊接材料 模块二 常用焊接工具,职业技能培训,模块一 焊接材料,一、焊剂 (一)焊剂的要求及作用 1.焊剂的主要要求 2.焊剂的主要作用,1-1,焊剂应有一定的物理性能,且不易吸潮。 焊剂与焊丝配合,能保证焊缝金属的化学成分及力学性能都符合要求。 焊剂应有良好的焊接工艺性,即电弧能稳定燃烧、易脱渣和焊缝成形美观。,防止焊缝中产生气孔和裂纹。 在焊接的时候,焊剂覆盖焊接区,防止空气中氮、氧等有害气体侵入熔池;并且
2、,焊后熔渣覆盖在焊缝上,减缓了焊缝金属的冷却速度,改善焊缝的结晶状况及气体逸出的条件,从而减少气孔。 对于焊缝金属渗合金,焊剂能改善焊缝的化学成分和提高力学性能。,模块一 焊接材料,一、焊剂 (二)国家标准GB5293-85碳素钢埋弧焊用焊剂的焊剂型号划分方法 1.焊剂的划分原则 2.焊剂型号的表示方法和内容 国标GB5293-85碳素钢埋弧焊用焊剂规定,焊剂型号的表示方法如下:,1-2,主要是根据埋弧焊焊缝金属的力学性能来划分焊剂的型号的。,HJX1X2X3HXXX 式中:HJ表示埋弧焊用焊剂; X1表示焊缝金属的拉伸力学性能; X2表示拉伸试样和冲击试样的状态; X3表示焊缝金属冲击韧性值
3、不小于34.3J/cm2时的 最低试验温度 HXXX表示焊丝牌号,模块一 焊接材料,一、焊剂 (三)焊剂的分类 1.按化学成分分类 按化学成分不同,可以分为以下两种: (1)按主要成分含量分类 (2)酸碱度分为酸性焊剂、中性焊剂和碱性焊剂。,1-3,模块一 焊接材料,一、焊剂 (三)焊剂的分类 2.按制造方法分类 (1)烧结焊剂 (2)陶质焊剂 (3)熔炼焊剂,1-4,模块一 焊接材料,一、焊剂 (四)焊剂的牌号 (1)烧结焊剂 (2)熔炼焊剂,1-5,SJ表示烧结焊剂; 牌号第1位数字表示熔渣系列; 牌号第2、3位数字表示同一熔渣系列类型不同牌号的焊剂,按0109顺序编排。,HJ表示熔炼焊剂
4、; 牌号第2位数字表示焊剂中MnO含量; 牌号第2位数字表示焊剂中SiO2、CaF2 的含量; 牌号第3位数字表示同一类型焊剂的不同牌号,按09顺序排列; 当生产两种颗粒度焊剂时,对细颗粒焊剂在其后加X字。,模块一 焊接材料,一、焊剂 (五)使用焊剂时的注意事项 1.焊剂的烘干 焊剂使用前必须进行烘干 烘干的时候,焊剂要求均匀且厚度不得大于30mm. 2.焊剂的回收 回收焊剂的时候,须经筛选、分类,去除渣壳、灰尘等杂质,再经烘干干与新焊剂按 比例(一般回用焊剂不得超过40%)混合使用,不得单独使用。 回收焊剂中,粉末含量不得大于5%。 回收使用次数不得多于3次。,1-6,模块一 焊接材料,二、
5、焊丝 (一)焊丝的种类、型号、成分和性能 1.CO2焊的焊丝种类、型号、成分和性能 各项 指数见书中表 2.埋弧焊的焊丝种类、型号、成分和性能 按照焊丝的成分和用途不同,可分为碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢3大类。 埋弧焊所用焊丝的直径通常为2mm、3mm、4mm、5mm和6mm。焊丝在使用时,表面要清洁,不应有氧化皮、铁锈及油污等杂质。 (二)焊丝的正确使用和保管,1-7,焊丝表面必须光滑平整,如果焊丝生锈,必须用焊丝除锈机除去表面氧化皮后才能使用。 如果是同一型号的焊丝,当使用ArO2CO2为保护气体焊接时,熔敷金属中的Mn、Si和其他脱氧元素的含量会大减少,在选择焊丝和保护气体时应以注意
6、。 通常情况下,实芯焊丝和药芯焊丝对水分的影响不敏感,不需做烘干处理。 焊丝一般以焊丝盘、焊丝卷及焊丝筒的形式供货。 焊丝购货后应存放于专焊材库(库中相对湿度应低于60%)。 对于已经打开包装的未镀铜焊丝或药芯焊丝,如果没有专用焊材库,则必须在半年内使用。,模块一 焊接材料,三、焊条 (一)焊条的选择和使用 1.焊条的选择原则 2.焊条使用前的工艺性能试验 焊条的工艺性能包括:焊接电弧的稳定,再引弧性能,焊缝成形,脱渣性,对各种规定焊接位置的适应性,飞溅率,焊条的熔化特性以及发尘量等。,1-8,(1)焊缝成形试验 焊缝成形的作用及影响因素 焊缝表面成形不仅反映了表面美观问题,而且成形不良的焊缝
7、内部往往存在着各种夹渣、未焊透、气孔和裂纹等缺陷。 影响焊缝表面成形除操作因素以外,主要决定于焊条药皮熔点及熔渣凝固温度、密度、表面张力、高温时熔渣的粘度以及电弧吹力等物理性能。 焊缝成形的评定及标准 一般都在平焊位置施焊,焊后除去焊渣,观察两边整齐,波纹美观,焊缝几何形状正确(焊缝向母材圆滑过渡、无咬边和余高适中)。,(1)要考虑提高生产率、降低成本和简化工艺; (2)要考虑焊件的化学成分和力学性能; (3)要考虑焊件的工作条件和使用性能。,模块一 焊接材料,1-9,(2)焊接电弧的稳定性试验 焊接电弧的稳定性与很多因素有关,如焊接工艺参数、焊接电源的特性(包括电源的种类、空载电压以及电源的
8、动特性等)以及焊条药皮组成物等。 通常采用如下3种方法来评定焊接电弧的稳定性: 在一定的焊接艺及电源条件下,测量电弧拉断时的弧长。 具体测量方法: 将焊条垂直装夹在支架下,在焊条下放一钢板,间隙为2.5mm,用石墨片引弧,焊条熔化到一定弧长后即自行断弧。 断弧后轻轻敲除熔渣,去除焊条端头的熔渣,测量焊条顶部与焊条末端的距离,该距离为断弧长度。 每种焊条测定3次,取平均值。 在一定的焊接艺及电源条件下,记录焊接过程中电弧的熄灭、喘息次数,作为评定焊条的稳弧性参数。 其测定方法为: 用同一焊机,采用较低的空载电压,固定一名焊工,采用同一规范在钢板上焊完整根焊条。 在施焊过程中,观察并记录灭弧、喘息
9、次数。 在焊接过程中用肉眼观察焊条熔化情况。 具体标准为: 稳弧性差的焊条,电弧燃烧时带“劈劈啪啪”的噪声,电弧摇摇晃晃,飞溅大,易断弧。 稳弧性好的焊条,电弧燃烧平稳、柔和,没有噪声,不灭弧,熔滴细小,以“雾状”向 熔池中喷射,操作者有轻松的感觉。,模块一 焊接材料,1-10,(3)焊接的再引弧性能试验 在一定的焊接工艺和电源条件下,整根焊条烧到1/2长度时,停弧并间隔一定时间再引弧的难易程度,就是我们所说的焊条再引弧性能。 具体测定方法如下: 引弧后约3s,在试验用钢板(简称试板)的另一处,以焊条熔化端和钢板轻轻接触,不作敲击动作,不得破坏药皮套筒,观察再引弧情况。 试验中,焊接电流一般采
10、用焊条说明书中建议的中限电流值。 再引弧性能试验,以每种焊条测3次,有两次以上可以引燃者,则认为再引弧性能合格。,模块一 焊接材料,1-11,(4)飞溅率试验 1)飞溅率的含义及影响因素 在焊接中,从熔滴或熔池中飞出的金属颗粒和焊渣占填充金属的比例,就是飞溅率。 飞溅率的大小与焊条偏心、焊条配方、工艺参数以及焊条的吸潮程度等有关。 2)飞测率的评定及测量方法 飞溅大的焊条,其飞溅率一般也高。低氢型焊条由于熔滴主要以大颗粒的短路形式过渡,电弧稳定性差,焊条飞溅较大,在采用较大的电流和较长的电弧操作时飞溅更为明显。常用的钛钙型焊条,焊接时其熔滴主要以细颗粒形过渡,电弧稳定,且套筒的定向气流作用有利
11、于飞溅的减少,所以,它们的飞溅率小。,模块一 焊接材料,(二)焊条焊接的冶金原理 1.焊接区气体对金属的作用 一氧化碳、二氧化碳、氢气、氮气、水蒸气及金属与熔渣的蒸气等是焊接区的主要气体。其中,氧气、氢气、氮气对焊接质量的影响最大。 (1)氢气 氢气的特性:氢气主要来自焊条药皮中的水分及有机物,还有焊件表面的水分、铁锈、油脂和油漆等。 虽然氢气不和金属化合,但它能溶解于Ni、Cu、Cr、Fe、Mo等金属中,随着温度的升高其溶解度增大。 氢气对金属的影响: 焊接时,由于冷却速度很快,容易造成过饱和的氢残余在焊缝金属中,形成气孔。 产生白点、线状组织等异常组织。 容易产生裂纹,尤其是焊道下裂纹。,
12、1-12,模块一 焊接材料,(二)焊条焊接的冶金原理 (2)氮气 氮气的特性:氮气主要来自空气。氮在常温下虽然不活泼,但是,在电弧的高温作用下,氮气会溶解于铁;氮又能形成稳定的化合物,还能以气态存在于焊接熔池中。 氮气对金属的影响: 成为产生回火脆性的主要原因。 产生时效硬化。 抗拉强度增大。 伸长率和冲击韧性下降。 (3)氧气 氧气的特性:氧气主要来源于空气的氧、药皮中的氧化物和母材表面铁锈与水分的分解产物。焊缝金属中的氧,一般以FeO形式存在。 氧与碳或氢反应,生成不溶于金属的气体CO或H2O,若不能顺利逸出,就会形成气孔。 氧气在电弧高温下,能与铁其他合金元素发生氧化反应,造成合金元素烧
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