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电烙铁的焊接原理_电烙铁焊接工艺规范

电烙铁的焊接原理_电烙铁焊接工艺规范
一、电烙铁焊接原理
1、预热
预热有利于降低中碳钢热影响区的最高硬度 ， 防止产生冷裂纹 ， 这是焊接中碳钢的主要工艺措施 。预热还能改善接头塑性 ， 减小焊后残余应力 。通常 ， 35和45钢的预热温度为150～250℃ 。含碳量再高或者因厚度和刚度很大 ， 裂纹倾向大时 ， 可将预热温度提高至250～400℃ 。
若焊件太大 ， 整体预热有困难时 ， 可进行局部预热 ， 局部预热的加热范围为焊口两侧各150～200mm 。
2、焊条条件
许可时优先选用酸性焊条 。
3、坡口形式
将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接 。如果是铸件缺陷 ， 铲挖出的坡口外形应圆滑 ， 其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例 ， 以降低焊缝中的含碳量 ， 防止裂纹产生 。
4、工艺参数
由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右 ， 所以第一层焊缝焊接时 ， 应尽量采用小电流、慢焊接速度 ， 以减小母材的熔深 ， 也就是我们通常说的灼伤（电流过大时母材被烧伤） 。
5、热处理
焊后应在200-350℃下保温2-6小时 ， 进一步减缓冷却速度 ， 增加塑性、韧性 ， 并减小淬硬倾向 ， 消除接头内的扩散氢 。所以 ， 焊接时不能在过冷的环境或雨中进行 。焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理 ， 特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此 。焊后消除应力的回火温度为600～650℃ ， 保温1-2h,然后随炉冷却 。
若焊后不能进行消除应力热处理 ， 应立即进行后热处理 。
焊接工艺基础知识 焊接是通过加热、加压 ， 或两者并用 ， 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 。【电烙铁的焊接原理_电烙铁焊接工艺规范】
6、操作方法
金属焊接方法有40种以上 ， 主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类 。
1）熔焊
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态 ， 不加压力完成焊接的方法 。熔焊时 ， 热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化 ， 形成熔池 。熔池随热源向前移动 ， 冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体 。
在熔焊过程中 ， 如果大气与高温的熔池直接接触 ， 大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素 。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池 ， 还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷 ， 恶化焊缝的质量和性能 。
为了提高焊接质量 ， 人们研究出了各种保护方法 。例如 ， 气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气 ， 以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时 ， 在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧 ， 就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池 ， 冷却后获得优质焊缝 。
2）压焊
压焊是在加压条件下 ， 使两工件在固态下实现原子间结合 ， 又称固态焊接 。常用的压焊工艺是电阻对焊 ， 当电流通过两工件的连接端时 ， 该处因电阻很大而温度上升 ， 当加热至塑性状态时 ， 在轴向压力作用下连接成为一体 。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料 。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程 ， 因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损 ， 和有害元素侵入焊缝的问题 ， 从而简化了焊接过程 ， 也改善了焊接安全卫生条件 。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短 ， 因而热影响区小 。许多难以用熔化焊焊接的材料 ， 往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头 。
3）钎焊
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料 ， 将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度 ， 利用液态钎料润湿工件 ， 填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散 ， 从而实现焊接的方法 。
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝 。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用 ， 而发生组织和性能变化 ， 这一区域被称为热影响区 。焊接时因工件材料、焊接材料、焊接电流等不同 ， 焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象 ， 也使焊件性能下降 ， 恶化焊接性 。这就需要调整焊接条件 ， 焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量 。
二、电烙铁的使用注意事项
另外 ， 焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程 ， 焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩 ， 冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形 。重要产品焊后都需要消除焊接应力 ， 矫正焊接变形 。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝 。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头 ， 接头处的强度除受焊缝质量影响外 ， 还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关 。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等 。
对接接头焊缝的横截面形状 ， 决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式 。焊接较厚的钢板时 ， 为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口 ， 以便较容易地送入焊条或焊丝 。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口 。选择坡口形式时 ， 除保证焊透外还应考虑施焊方便 ， 填充金属量少 ， 焊接变形小和坡口加工费用低等因素 。
厚度不同的两块钢板对接时 ， 为避免截面急剧变化引起严重的应力集中 ， 常把较厚的板边逐渐削薄 ， 达到两接边处等厚 。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高 。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接 ， 常优先采用对接接头的焊接 。
搭接接头的焊前准备工作简单 ， 装配方便 ， 焊接变形和残余应力较小 ， 因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用 。一般来说 ， 搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作 。【电烙铁的焊接原理_电烙铁焊接工艺规范】
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要 。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似 。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝 ， 这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似 。
角接头承载能力低 ， 一般不单独使用 ， 只有在焊透时 ， 或在内外均有角焊缝时才有所改善 ， 多用于封闭形结构的拐角处 。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻 ， 对于交通运输工具来说可以减轻自重 ， 节约能量 。焊接的密封性好 ， 适于制造各类容器 。发展联合加工工艺 ， 使焊接与锻造、铸造相结合 ， 可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构 ， 经济效益很高 。采用焊接工艺能有效利用材料 ， 焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料 ， 充分发挥各种材料的特长 ， 达到经济、优质 。焊接已成为现代工业中一种不可缺少 ， 而且日益重要的加工工艺方法 。
在近代的金属加工中 ， 焊接比铸造、锻压工艺发展较晚 ， 但发展速度很快 。焊接结构的重量约占钢材产量的45% ， 铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加 。
未来的焊接工艺 ， 一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料 ， 以进一步提高焊接质量和安全可靠性 ， 如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术 ， 改善电弧的工艺性能 ， 研制可靠轻巧的电弧跟踪方法 。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平 ， 如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上 ， 推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人 ， 可以提高焊接生产水平 ， 改善焊接卫生安全条件 。
主要器材：
1、手工焊条电弧焊焊机 。
2、二氧化碳保护焊机 。
3、氩弧焊机 。
4、电阻焊焊机 。
5、埋弧焊机 。
6、焊丝 。
7、焊剂 。
8、焊接辅助材料等 。
温度控制
熔池温度 ， 直接影响焊接质量 ， 熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好 ， 易于熔合 ， 但过高时 ， 铁水易下淌 ， 单面焊双面成形的背面易烧穿 ， 形成焊瘤 ， 成形也难控制 ， 且接头塑性下降 ， 弯曲易开裂 。熔池温度低时 ， 熔池较小 ， 铁水较暗 ， 流动性差 ， 易产生未焊透 ， 未熔合 ， 夹渣等缺陷 。
熔池温度与焊接电流、焊条直径、焊条角度、电弧燃烧时间等有着密切关系 ， 针对有关因素采取以下措施来控制熔池温度 。
直径
焊接电流与焊条直径：根据焊缝空间位置、焊接层次来选用焊接电流和焊条直径 ， 开焊时 ， 选用的焊接电流和焊条直径较大 ， 立、横仰位较小 。如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条 ， 焊接电流：80-85A ， 填充 ， 盖面层选用φ4.0mm的焊条 ， 焊接电流：165-175A ， 合理选择焊接电流与焊条直径 ， 易于控制熔池温度 ， 是焊缝成形的基础 。
方法
运条方法 ， 圆圈形运条熔池温度高于月牙形运条温度 ， 月牙形运条温度又高于锯齿形运条的熔池温度 ， 在12mm平焊封底层 ， 采用锯齿形运条 ， 并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿 ， 有效的控制了熔池温度 ， 使熔孔大小基本一致 ， 坡口根部未形成焊瘤和烧穿的机率有所下降 ， 未焊透有所改善 ， 使乎板对接平焊的单面焊接双面成形不再是难点 。
角度
焊条角度 ， 焊条与焊接方向的夹角在90度时 ， 电弧集中 ， 熔池温度高 ， 夹角小 ， 电弧分散 ， 熔池温度较低 ， 如12mm平焊封底层 ， 焊条角度：50-70度 ， 使熔池温度有所下降 ， 避免了背面产生焊瘤或起高 。又如 ， 在12mm板立焊封底层换焊条后 ， 接头时采用90-95度的焊条角度 ， 使熔池温度迅速提高 ， 熔孔能够顺利打开 ， 背面成形较平整 ， 有效地控制了接头点内凹的现象 。
时间
【电烙铁的焊接原理_电烙铁焊接工艺规范】电弧燃烧时间 ， φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中 ， 采用断弧法施焊 ， 封底层焊接时 ， 断弧的频率和电弧燃烧时间直接影响着熔池温度 ， 由于管壁较薄 ， 电弧热量的承受能力有限 ， 如果放慢断弧频率来降低熔池温度 ， 易产生缩孔 ， 所以 ， 只能用电弧燃烧时间来控制熔池温度 ， 如果熔池温度过高 ， 熔孔较大时 ， 可减少电弧燃烧时间 ， 使熔池温度降低 ， 这时 ， 熔孔变小 ， 管子内部成形高度适中 ， 避免管子内部焊缝超高或产生焊瘤 。

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