焊接材料和工具基本知识33页PPT课件.ppt
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1、焊接材料和工具基本知识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,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
2、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
3、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1-5l SJ表示烧结焊剂;l 牌号第1位数字表示熔渣系列;l 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。l HJ表示熔炼焊剂;l 牌号第2位数字表示焊剂中MnO含量;l 牌号第2位数字表示焊剂中SiO2、CaF2 的含量;l 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;l 当生产两种颗粒度焊剂时,对细颗粒焊剂在其后
4、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l焊剂使用前必须进行烘干l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l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。l回收焊剂中,粉末含量不得大于5%。l回收使用次数不得多于3次。1-6模块一 焊接材料二、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
5、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。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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、。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(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
11、、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。1-12模块一 焊接材料 (二)焊条焊接的冶金原理(二)焊条焊接的冶金原理(2)氮气)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。
12、(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,造成合金元素烧损,氧化产物(如MnO、SiO,TiO和AL2O3),一般浮到熔渣中去,也可能会夹杂于焊缝中。焊条电弧焊时,通过焊条药皮中的脱氧剂、造气剂和焊芯中的脱氧元素的作用,能使焊缝金属中的含氧量显著减少。氧气对金属的影响:引起热脆。脱氧生成物作为夹杂分布于晶界上,使组织变脆。伸长率和冲击韧性下降。1-13模块一 焊接材料 (二)焊条
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