焊接基本知识.ppt

1、焊接基本知识,天津市电力公司技术中心马 崇2007年11月,2,目 录,压力容器常用的焊接方法焊接接头承压类特种设备常用钢材的焊接,3,第一节 锅炉压力容器常用的焊接方法,一、焊接的定义与特点1、定义：焊接是利用原子之间的扩散与结合，使分离的金属材料牢固地连接起来，成为一个整体的过程。GB/T 3375-94焊接术语：通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。焊接的实质是一个条件非常恶劣的热处理过程。焊接的应用非常广泛，天上、地下、水里都有。焊接工作量占整个压力容器制造工作的30%。,4,2、焊接的优点（6点）节省金属材料、减轻结构重量，且经济效益好。焊接结构

2、比铆接结构重量可减轻15%-20%，比铸件轻30%-40%，比锻件轻30%。简化加工与装配工序，生产周期短，生产效率高。结构强度高，接头密封性好。为结构设计提供较大的灵活性。用拼焊的方法可以大大突破铸锻能力的限制。焊接工艺过程易实现机械化和自动化。,5,3、焊接的局限性用焊接方法加工的结构易产生较大的焊接变形和焊接残余应力，从而影响结构的承载能力、加工精度和尺寸稳定性，同时在焊缝与焊件交界处还会产生应力集中，对结构的疲劳断裂有较大的影响。焊接接头中存在着一定数量的缺陷，如裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等。这些缺陷的存在会降低强度，引起应力集中，损坏焊缝致密性，这是造成焊接结构破坏的主要原因之

3、一。焊接接头具有较大的性能不均匀性。由于焊缝的成分及金相组织与母材不同，接头各部位经历的热循环不同，使接头不同区域的性能不同。焊接生产过程中产生高温、强光及一些有毒气体，对人身体有一定损害，因此要加强焊接操作人员的劳动保护。,6,二、焊接方法的分类,按工艺特点对焊接进行分类，分为三大类：熔焊、压焊、钎焊。,7,对于锅炉压力容器行业，目前主要采用熔化焊。因为它具有强度高、气密、水密性好，材质和板厚选择范围大，工艺成熟，可靠性好等优点。,8,三、集中常用的焊接方法 手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊。电弧焊即在电极和焊体之间造成电弧，利用电弧产生的热量，将被焊金属和焊条金属熔化，并

4、形成一种永久接头的过程。电弧的产生：是利用具有一定电压的焊条和被焊工件之间瞬间接触而造成短路，在短路时，短路电流集中在两个电极（焊条和工件）的几个接触点上，这几个接触点上的电流密度特别高，瞬时即把接触点加热到熔化状态并产生金属蒸汽。当焊条离开金属焊件，而保持较小的距离时，在电压的作用下，两极间气体电离，保证了电流通过两极的空间，阴极放出电子，这些电子、正负离子分别奔向两极，即产生焊接电弧。,9,（一）几种焊接方法的对比,10,10,10,（二）关于氩弧焊需要注意的问题：氩弧焊根据电极是否熔化分为不熔化极氩弧焊及熔化极氩弧焊。不熔化极氩弧焊通常叫钨极氩弧焊，它以钨棒作电极，在氩气保护下，靠钨极与

5、工件间产生的电弧热，熔化基本金属进行焊接。必要时，也可另外填充焊丝。在焊接过程中，钨极不发生明显的熔化和消耗，只起发射电子引燃电弧及传导电流的作用。钨极氩弧焊电弧稳定，可使用小电流焊接薄工件，并可单面焊双面成型，近年在压力容器制造和安装中得到广泛应用。特别是采用钨极氩弧焊打底，然后用手工电弧焊或其它焊接方法形成焊缝，可以避免根部未焊透等缺陷，提高焊接质量。氩弧焊可用于各种焊接接头形式，但不同的接头形式下氩气的保护效果不同。对于对接接头和T字接头，氩气流具有良好的保护效果。但对于对角接接头的保护作用较差，空气容易侵入焊缝区，所以应预加档板以提高氩气流的保护效果。氩弧焊的焊接规范参数主要有焊接电流

6、、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、氩气流量、喷嘴直径等，这些规范参数的大小又因焊接形式的不同而不同。其中氩气流量是影响焊接质量的重要因素，氩气流量增大，可以增大气流的刚度，提高抗外界干扰的能力，增强保护效果。但是氩气流量过大时，会产生不规则的紊流，影响电弧稳定，并将空气卷入电弧区，反而降低焊接质量。,10,（三）关于手工电弧焊的几个问题（设备、焊条、焊接位置及特点）1、设备,正接：工件接正极、焊条接负极；反接：工件接负极、焊条接正极；在焊接重要结构时，采用低氢型焊条以保证质量，这种焊条一般都要求用直流反接电源。,10,2、焊条涂有药皮的供手工电弧焊用的熔化电极称为焊条。焊芯+药皮（1）焊芯和药皮,10,（2）焊条的种类 根据用途分：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铬和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、堆焊焊条、铝及铝合金焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铸铁焊条和特殊用途焊条。按焊条药皮熔化后所形成的熔渣的酸碱性不同可分为：酸性焊条和碱性焊条（熔渣碱度小于1.5）酸性焊条和碱性焊条的对比,10,（3）手工电弧焊的焊接位置及特点熔焊时，焊接接头所处的空间位置称为焊接位置。四种基本的焊接位