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金工(焊接部分)實(shí)習(xí)報(bào)告

發(fā)布時(shí)間:2020-11-05 來源: 不忘初心 點(diǎn)擊:

 一、弧焊初步 (一)

 目的和要求 (二)

 實(shí)習(xí)操作 (三)

 實(shí)習(xí)報(bào)告 1. 圖示焊接分類。簡述焊接工藝特點(diǎn)。

 焊 接

  熔化焊

  壓力焊

 釬

 焊

 氣

 電 鋁 電 氣 等 電 激

  鍛

 氣 電 摩 冷 超 爆

  火 鹽 感 烙

  焊

 弧 熱 渣 體 離 子 光

  壓 阻 擦 壓 聲 炸

  焰 浴 應(yīng) 鐵

  焊 焊 焊 保 子 束 焊

  焊

 焊 焊 焊 焊 波 焊

  釬 釬 釬 釬

 護(hù) 焊

  焊

 焊 焊 焊 焊

  弧

  手埋埋

  焊

 點(diǎn) 對(duì) 縫

  工弧弧

 氬 CO 2

  焊 焊 焊

  弧自半

 弧 保

  動(dòng)自

 焊 護(hù)

  焊動(dòng)

  焊

  焊 焊接具有節(jié)省金屬材料、減輕結(jié)構(gòu)重量、結(jié)構(gòu)件質(zhì)量高、焊接材料厚度不受限制,接頭密封性能和力學(xué)性能好、生產(chǎn)率高、勞動(dòng)條件較好等優(yōu)點(diǎn)。

 2. 簡述電弧焊焊接過程。給出手弧焊操作線路示意圖,并標(biāo)注部分名稱。

 手工電弧焊簡稱手弧焊,是利用電弧放電 產(chǎn)生的熱量熔化焊條和母材,從而獲得牢固的焊 接接頭的一種手工操作的焊接方法。手工電弧焊 以其操作靈活、方便,設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛 采用。這種方法適用于焊接碳鋼、低合金鋼、不 銹鋼、異種金屬材料、鑄鐵補(bǔ)焊以及各種金屬材料 的堆焊等。

 3. 簡述電弧的產(chǎn)生和作用。電弧質(zhì)量的好壞對(duì)焊接產(chǎn)生什么影響? 焊接電弧是由焊接電源供給的,具有一定電壓的兩電極間或電極與母材(工件)間氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈持久的放電現(xiàn)象。電弧引燃后,弧柱中就充滿了高溫電離氣體,放出大量的熱和強(qiáng)烈的光。它是電弧焊的熱源。

 電弧質(zhì)量的好壞直接影響焊接質(zhì)量。電弧長度決定焊接電壓,影響焊縫寬度。電弧越長,焊接電壓越高,焊縫越寬;但電弧太長,則電弧挺度不足,飄忽不定,熔滴過渡時(shí)容易產(chǎn)生飛濺,對(duì)電弧中的熔滴和熔池金屬保護(hù)不良,導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生氣孔;而電弧太短,熔滴向熔池過渡時(shí)容易產(chǎn)生短路,導(dǎo)致熄弧,使電弧不穩(wěn)定,從而影響焊縫質(zhì)量。因此,焊接時(shí)盡量使電弧長度保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。電弧長度隨焊接電流和焊接位置的變化而發(fā)生變化。電弧電壓增大,在焊縫寬度增加、熔深減少的同時(shí),電弧穩(wěn)定性變差,飛濺增大。所以一般情況下盡量采用短弧焊,采用的電弧電壓在 18~26V 之間。焊接電流大,則電弧長度也相應(yīng)增大。平焊時(shí),根據(jù)焊縫尺寸要求,拉長或縮短電弧,以得到要求的焊縫寬度。

 4. 用圖表示焊縫各部分名稱。

 圖 4—1 熔焊焊接接頭

 圖 4—2

 焊縫各部分的名稱

 5. 如何引弧?引弧操作應(yīng)注意那些方面? 引弧就是開始焊接時(shí)使焊條和工件間產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧。引弧時(shí)首先是焊條末端和工件表面接觸形成短路,然后迅速將焊條向上提起 2~4mm 的距離,即可引燃電弧。引弧方法有敲擊法和摩擦法兩種。引弧時(shí)的兩個(gè)過程既是短路和加空載電壓。

 * 6.手弧焊機(jī)有哪幾種?說明你在實(shí)習(xí)中使用的手弧焊機(jī)的型號(hào)和主要技術(shù)參數(shù)。能否把 焊條和焊件連在普通變壓器的兩端進(jìn)行起弧和焊接?為什么? 按電源種類分為:交流弧焊機(jī)和直流弧焊機(jī)兩大類。其中直流弧焊機(jī)按變流方式又分弧焊發(fā)電機(jī)、弧焊整流器、逆變弧焊器。

  實(shí)習(xí)中使用的手弧焊機(jī)型號(hào)為 BX3—300 交流弧焊機(jī)(增強(qiáng)漏磁類、動(dòng)圈式)

 主要技術(shù)參數(shù):初級(jí)電壓、空載電壓、工作電壓、輸入容量、電流調(diào)節(jié)范圍、負(fù)載持續(xù)率等。

 不能,弧焊變壓器實(shí)際上是一臺(tái)具有一定特性的變壓器,其主要特征是在等效次級(jí)回路中增加阻抗,獲得陡降的外特性,以滿足焊接工藝的要求。焊接變壓器中可調(diào)感抗的作用,不僅是用來獲得下降特性,同時(shí)還用來穩(wěn)定電弧和調(diào)節(jié)焊接電流。

 7.焊芯起到什么作用?對(duì)焊芯的化學(xué)成分應(yīng)提什么樣的要求?為什么要提這些要求?藥皮起什么作用?試問用光絲能否進(jìn)行焊接?若用,會(huì)產(chǎn)生什么后果和應(yīng)采取什么措施? 焊條芯主要起傳導(dǎo)電流和填補(bǔ)焊縫金屬。

 對(duì)焊芯的化學(xué)成分和非金屬雜質(zhì)的多的作用,少將直接影響焊縫質(zhì)量。因此,焊條芯的鋼材都是經(jīng)過專門冶煉的,其鋼號(hào)和化學(xué)成分應(yīng) 符合國家標(biāo)準(zhǔn)。焊條鋼芯具有較低的含碳量和一定含錳量,硅含量控制較嚴(yán),有害元素磷、硫的含量低。牌號(hào)后面加“高”(A)字,其磷、硫含量控制更嚴(yán),不超過 0.03%。焊條芯直徑(即代表焊條直徑)為 0.4~9mm,其中直徑為 3~5mm 的焊條應(yīng)用最普遍。焊條長度為 300~ 450mm。

 焊條藥皮在焊接過程中的主要作用是:提高焊接電弧的穩(wěn)定性,以保證焊接過程正常進(jìn)行;造氣、造渣,以防止空氣侵入熔滴和熔池;對(duì)焊縫金屬脫氧、脫硫和脫磷;向焊縫金屬滲入合金元素,以提高焊縫金屬的力學(xué)性能。

 在空氣中不能用光絲進(jìn)行焊接。用低碳鋼光焊絲在空氣中無保護(hù)焊接時(shí),焊縫金屬的成分和性能與母材和焊絲比較,發(fā)生了很大的變化。由于熔化金屬與其周圍的空氣發(fā)生激烈的相互作用,使焊縫金屬中氧和氮的含量顯著增加。根據(jù)不同資料,含氮量可達(dá) 0.105%~0.218%,比焊絲中含氮量高 20~45 倍;含氧量為 0.14%~0.72%,比焊絲高 7~35 倍。同時(shí)錳、碳等有益合金元素因燒損和蒸發(fā)而減少。這時(shí)焊縫的塑性和韌性急劇下降,但是由于氮的強(qiáng)化作用,強(qiáng)度變化比較小。此外,用光絲焊接時(shí),電弧不穩(wěn)定,焊縫中產(chǎn)生氣孔。因此這種光焊絲無保護(hù)焊接是沒有實(shí)用價(jià)值的。

 只有在惰性氣體和真空下光絲能夠進(jìn)行焊接。

 8.你在實(shí)習(xí)中使用的焊條類型、型號(hào)和尺寸是什么?舉例說明型號(hào)各部分的意義是什么? 實(shí)習(xí)中使用的焊條類型是:碳鋼焊條型號(hào)是:E4303、(牌號(hào)是:J422)Φ3.2、L 為 350。

 CBll7—85 規(guī)定的碳鋼焊條型號(hào)以字母“E”加四位數(shù)字組成,如 E4303。其中“E”表示焊條,前面兩位數(shù)字“43”表示敷熔金屬抗拉強(qiáng)度最低值為 420MPa(43 kgf/mm 2 ),第三位數(shù)字“0”表示適合全位置焊接,第三、四位數(shù)字組合“03”表示藥皮為鈦鈣型和焊接電源交直流兩用。此外,目前仍保留著焊條行業(yè)使用的焊條牌號(hào),如 J422 等。“J”表不結(jié)構(gòu)鋼焊條,前面兩位數(shù)字“42”表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最低值為 420MPa,第三位數(shù)字“2”表示藥皮類型為鈦鈣型,交直流兩用。

 9.何謂酸性焊條和堿性焊條?它們的特點(diǎn)和應(yīng)用有何不同? 根據(jù)焊條熔渣化學(xué)性質(zhì)的不同,焊條分酸性焊條和堿性焊條。藥皮中含有多量酸性氧化物的焊條,熔渣呈酸性,稱為酸性焊條,如 E4303(J422)型焊條;藥皮中含有多量堿性氧化物的焊條,熔渣呈堿性,稱為堿性焊條,如 E5015(J507)焊條。酸性焊條能交直流兩用,焊接工藝性好,但焊縫金屬?zèng)_擊韌性較,適于焊接一般低碳結(jié)構(gòu)鋼。堿性焊條一般需用直流電源,焊接工藝性較差,對(duì)水分、鐵銹敏感,使用時(shí)必須嚴(yán)格烘干,但焊縫金屬抗裂性較好,適于焊接重要結(jié)構(gòu)工件。

 二、不同空間位置手弧焊 (一)目的和要求 (二)實(shí)習(xí)操作 (三)實(shí)習(xí)報(bào)告 1.簡述鋼板對(duì)接平焊步驟。

、藕盖皽(zhǔn)備(坡口加工、坡口清理、焊接材料準(zhǔn)備、裝配)⑵線能量的選擇。⑶預(yù)熱、層間保溫及后熱。⑷焊后熱處理。⑸焊條使用。⑹缺陷返修。

 2.在運(yùn)條的基本操作中焊條應(yīng)完成那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)?這些運(yùn)動(dòng)應(yīng)滿足什么要求?否則會(huì)產(chǎn)生什么后果? 在運(yùn)條的基本操作中焊條首先應(yīng):⑴引弧、⑵焊條朝熔池方向不斷送進(jìn),目的為了維持所要求電弧長度。因此,焊條送進(jìn)速度應(yīng)等于焊條熔化速度。送進(jìn)速度比熔化速度慢,電弧被逐漸拉長,嚴(yán)重時(shí)形成斷;反之,如果焊條送進(jìn)速度太快,電弧長度迅速縮短,最后導(dǎo)致焊條與焊件接觸,形成短路,電弧熄滅。⑶焊條沿焊接方向的移動(dòng)速度,既焊接速度。太快電弧來不及熔化足夠的焊條和基本金屬,造成焊縫斷面太小容易形成未焊透等現(xiàn)象;太慢熔化金屬堆積過多,加大焊縫斷面,并且焊件加熱溫度過高,薄件則容易燒穿。⑷焊條作橫向擺動(dòng)的目的是為了獲得一定寬度的焊縫,當(dāng)焊件開坡口時(shí),由于焊口較寬,通常應(yīng)該采用擺動(dòng),使坡口兩側(cè)金屬焊透。

 *3.不同空間位置焊接各有什么特點(diǎn)?如何保證高難度空間位置的焊接質(zhì)量?

 平焊位置最利于操作,勞動(dòng)強(qiáng)度小,熔池中液體金屬不會(huì)流失,成形美觀,焊縫質(zhì)量也易于保證。立焊、橫焊與仰焊時(shí)因熔池金屬有滴落的趨勢(shì),操作難度大,生產(chǎn)率低,質(zhì)量也不易保證,(進(jìn)行立焊、橫焊、仰焊時(shí)的困難:在重力的作用下熔滴不易向熔池過渡,熔池金屬和熔渣向下流以致不能形成正常的焊縫。因此,應(yīng)適當(dāng)增加電弧和氣流的吹力,以便把熔滴送向熔池并阻止金屬和熔渣下流。)所以焊縫應(yīng)盡可能安排在乎焊接位置施焊。

 *4.比較管子對(duì)接手弧焊不同焊接位置的焊接操作難度,分析如何保證其焊接質(zhì)量? 水平固定管子的焊接:由于焊縫是環(huán)形的,在焊接過程中經(jīng)過仰焊、立焊、平焊等幾種位置,焊條角度變化大,操作比較困難,所以應(yīng)注意每個(gè)環(huán)節(jié)操作要領(lǐng)。仰焊時(shí)熔化金屬向下墜落趨勢(shì),立焊過渡平焊位置,則向管子內(nèi)部滴落傾向,因而有時(shí)熔透不均、產(chǎn)生焊瘤和外觀不整齊。仰焊為了使熔化金屬能熔化到坡口中,主要靠電弧吹力,所以增大焊接電流,電流較大使熔池面積增加熔化金屬容易下墜。立焊過渡到平焊部位,往往操作不當(dāng)而產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。管子采用轉(zhuǎn)動(dòng)焊接,操作簡單、生產(chǎn)率高易保證焊接質(zhì)量。

 5.列表說明對(duì)接接頭空間位置焊接的電流參數(shù)、生產(chǎn)率、焊接質(zhì)量等方面異同。

 空間位置 電流參數(shù) 生產(chǎn)率 焊接質(zhì)量 平焊 I=(30~60)d 高 較好 立焊 比平焊小 10% ~ 15% 一般 一般 橫焊 比平焊小 10% ~ 15% 一般 一般 仰焊 I=(30~60)d 較底 一般 6. 總結(jié)你在平焊、立焊操作中出現(xiàn)的焊接缺陷,并分析其產(chǎn)生原因和防止方法。

 平焊操作手法不當(dāng),易在焊縫跟部產(chǎn)生未焊透、夾渣或焊瘤等缺陷。(正確焊條角度和協(xié)調(diào)的運(yùn)條動(dòng)作)立焊因?yàn)橹亓ψ饔孟,焊條熔化所形成熔滴及熔池中熔化金屬要向下淌,使焊縫成型困難。運(yùn)條不當(dāng)時(shí),容易產(chǎn)生咬邊及背面燒穿形成焊瘤。(較小焊條、焊條角度、短弧焊接、操作姿勢(shì)。)

 三、不同焊接接頭型式和坡口型式平弧焊 (一)目的和要求 (二)實(shí)習(xí)操作 (三)實(shí)習(xí)報(bào)告 1.用簡圖表示對(duì)接接頭的坡口型式。

 對(duì)接接頭的坡口形狀

 2.用簡圖表示手弧焊接頭型式。

 常見焊接接頭型式 3.焊接接頭形式是根據(jù)什么情況來選擇的? 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的工藝要求及焊件材料成分、焊件厚度、結(jié)構(gòu)的形狀及使用條件不同等諸多原因來選擇其接頭形式及坡口形式。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB985—88 規(guī)定,焊接接頭的基本形式可分為對(duì)接接頭、T 形接頭、角接接頭、搭接接頭四種。

  4.為什么焊件要開坡口?手弧焊工件厚度達(dá)到多少應(yīng)開坡口? 為了保證焊接強(qiáng)度,焊接接頭處必須熔透。工件較薄時(shí),電弧的熱量足以從一面或兩面熔透整個(gè)板厚,板邊可不作任何加工,只要在接口處留一定間隙,就能保證焊透,厚度大于6mm 的工件,從兩面焊也難以保證焊透時(shí),就要將接口邊緣加工成斜坡,構(gòu)成“坡口”。開坡口的目的是使焊條能伸人接頭底部起弧焊接,以保證焊透。

 當(dāng)鋼板厚度在 6mm 以下,一般可不開坡口,只留有 1~2mm 的焊縫間隙,但這并不是絕對(duì)的,在較重要的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)鋼板厚度大于 3mm 就要求開坡口了。

 5.比較不同坡口型式的特點(diǎn)。

 對(duì)接接頭的坡口形狀 當(dāng)鋼板厚度在 6mm 以下,一般不開坡口,只留有 1~2mm 的焊縫間隙。

 V 形坡口的鋼板厚度為 7~40mms 時(shí),特點(diǎn)是加工容易,但焊后角變形較大。

 X 形坡口的鋼板厚度為 12~16mm 可采用 X 形坡口也稱為雙面 V 形坡口。X 形坡口與 V 形坡口相比較,具有在相同厚度下,能減少焊著金屬量二分之一,焊后變形和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力也較小。因此,這種坡口多用于大厚度及要求控制焊接變形量的結(jié)構(gòu)中。焊接時(shí),X 型坡口必須雙面施焊,其他形式的坡口根據(jù)實(shí)際情況,可采用單面焊,也可采用雙面焊。

  U 形坡口的鋼板厚度為 20~60mm,當(dāng)板厚度為 40~60mm 時(shí),采用雙面 U 形坡口。U 形坡口特點(diǎn)是焊著金屬量最少,焊件產(chǎn)生變形小。焊縫金屬中母材金屬占的比例也小。但這種坡口加工較難,一般應(yīng)用在較重要的焊接結(jié)構(gòu)。

 *6.為提高生產(chǎn)率,能不能將原鋼板的多層多道焊用粗焊條(≥6mm)單層焊來代替?為什么? 不能。對(duì)于相同板厚焊接結(jié)構(gòu),采用多層多道焊可以有效地提高焊縫金屬的性能。這種方法一方面由于每層焊縫變小而改善了凝固結(jié)晶的條件,另一方面,更主要的原因,是最后一層對(duì)前一層焊縫具有附加熱處理的作用,從而改善了焊縫固態(tài)相變的組織。

  多層焊焊接已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)控制線能量的多絲焊接,絲間的距離,焊接參數(shù)和層間厚度 均由事先輸入計(jì)算機(jī)的程序進(jìn)行控制,可以獲得理想的焊接質(zhì)量。

 7.熔化焊常見缺陷有哪些?分析其產(chǎn)生原因。怎樣才能有防止這些缺陷的產(chǎn)生?如何修補(bǔ)? 第一類

 裂紋

  (焊接應(yīng)力及其它致脆因素作用下,焊接接頭中局部地區(qū)金屬原子結(jié)合力

 遭到破壞形成的新界面而產(chǎn)生的縫隙。)

 微觀裂紋、縱向裂紋、橫向裂紋、放射狀裂紋、弧坑裂紋、間斷裂紋群、枝狀裂紋。

 第二類

 孔穴

 (熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而殘留下來所形成的空穴)

 氣孔、球形氣孔、均布?xì)饪、局部密集氣孔、鏈狀氣孔、條形氣孔、蟲形氣孔、表面氣孔 第三類

 固體夾雜

  (焊縫金屬中殘留的固體夾雜物)

 夾渣、焊劑或熔劑夾渣、氧化夾渣、皺紋、金屬夾雜 第四類

 未熔合和未焊透

  (焊縫金屬和母材之間或焊道金屬和焊道金屬之間未完全熔化

 結(jié)合和未完全熔透現(xiàn)象)

 未熔合、未焊透 第五類

 形狀缺陷

  (焊縫表面形狀與原設(shè)計(jì)幾何形狀有偏差)

 連續(xù)和間斷咬邊、縮溝、焊縫超高、凸度過大、下塌、焊瘤、錯(cuò)邊、角度偏差、下垂、 燒穿、未焊滿、焊腳不對(duì)稱、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則、等 第六類

 其它缺陷

  (不能包括在 1~5 類缺陷的其它缺陷)

 電弧擦傷、飛濺、鎢飛濺、表面撕裂、磨痕、鑿痕、打磨過量、定位焊缺陷、層間錯(cuò)位

 四、焊接工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn) (一)目的和要求 (二)實(shí)習(xí)操作 (三)實(shí)習(xí)報(bào)告 1.手弧焊的焊接工藝參數(shù)包括哪幾方面? 焊接規(guī)范是指工件厚度、焊條直徑、焊接電流、焊接速度、焊條種類、焊接位置等工藝參數(shù)。選擇合適的焊接規(guī)范,是獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的基本保證。

 2.如何選擇焊接電流?選擇焊接電流應(yīng)考慮哪些因素?焊件厚度分別為 3mm、5mm、12mm各應(yīng)選用多粗的焊條和多大的焊接電流? 選擇焊接電流直接按焊條直徑來選擇電流,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算:I = Kd

 I ——

 焊接電流,A ; d ——

 焊條直徑,mm ;K ——

 系數(shù) 焊條直徑 mm 1~2 2~4 4~6 系數(shù) K 25~30 30~40 40~60

 焊接時(shí),決定電流大小的因素狠多,如焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊縫層次等,但是最主要的是焊條直徑和焊接位置。

 焊件厚度(mm)

 3mm 5mm 12mm 焊條直徑(mm)

 Φ2.5 Φ3.2 Φ4 焊接電流(A)

 50~80 100~130 160~210

 *3.焊接電流選擇不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生什么后果? 焊接電流值首先應(yīng)根據(jù)焊條直徑進(jìn)行選擇,然后根據(jù)鋼板厚度、焊接位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。鋼板越厚,焊接熱量散失得越快,應(yīng)選用電流值的上限。立、仰、橫焊時(shí)應(yīng)選用較小的電流,通常應(yīng)比平焊小 10%左右。手弧焊時(shí),焊接電流將直接影響到焊接過程穩(wěn)定性和焊縫的外表成型。飛濺、焊縫成型、焊條熔化情況等,因此,正確選擇焊接電流對(duì)于保證焊縫質(zhì)量提高焊接生產(chǎn)率具有重要意義。

 4.焊接速度是什么?焊接速度不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生什么后果?如何控制? 焊接速度指焊條沿焊接方向移動(dòng)的速度,是指單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長度。焊接速度的快慢一般由焊工憑經(jīng)驗(yàn)確定。

 焊接速度過快時(shí),容易使焊縫中熔深淺、熔寬窄,產(chǎn)生未焊透等焊接缺陷。

 焊接速度過慢時(shí),使焊縫熔深深、熔寬寬、余高小,特別是薄板容易燒穿。

 根據(jù)材料類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊縫層次、電流大小等控制焊接速度。最為重要電流大小。

  5.什么是弧長?弧長不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生什么后果?弧長受哪些因素的影響?一般選擇多少長度? 焊條與熔池之間的距離稱為弧長。電弧長短對(duì)焊縫質(zhì)量有很大影響。電弧的長度超過焊條直徑的叫長弧,小于焊條直徑的為短弧。用長弧焊接時(shí),電弧燃燒不穩(wěn)定,焊縫質(zhì)量較差,表面魚鱗不均勻,焊縫熔深較淺,當(dāng)焊條熔滴向熔池過渡時(shí),周圍空氣容易侵入形成氣孔,而且熔化金屬飛濺嚴(yán)重,造成浪費(fèi)。因此,施焊時(shí)應(yīng)該采用短弧,特別是采用堿性焊條時(shí),一定要用短弧焊接,才能保證焊縫質(zhì)量。短弧焊接時(shí)的弧長,按下式確定 L =(0.5 - 1)

 d

  L—— 電弧長度(mm)

 d—— 焊條直徑(mm)。

 *6.觀察紀(jì)錄不同電流和焊接速度對(duì)焊縫成形的影響,并用圖表示之。分析電流和焊接速度對(duì)焊接過程和焊接質(zhì)量的影響。

 焊接時(shí)流經(jīng)焊接回路的電流,稱為焊接電流。電流大。孩怕犅曧;焊接可以從電弧的響聲來判斷電流的大小,發(fā)出“嘩嘩”的聲音,猶如大河流水一樣。當(dāng)電流較小時(shí),發(fā)出“絲絲”聲響,而且容易斷弧。電流適中,會(huì)發(fā)出“沙沙”的聲響,同時(shí)夾著清脆的劈啪聲。⑵看飛濺;電流過大時(shí),電弧吹力大,可看到較大的鐵水顆粒向熔池外飛濺,焊接時(shí)爆裂聲大;電流過小時(shí),電弧吹力小,熔渣和鐵水不容易分清。⑶看焊條熔化狀況;電流過大時(shí),當(dāng)焊條熔化到半截以后,剩余焊條出現(xiàn)紅熱狀況,甚至出現(xiàn)藥皮脫落現(xiàn)象;如果電流過小,焊條熔化困難,容易粘在焊件上。⑷看熔池狀況;在焊接過程中,觀察熔池狀況,調(diào)整操作方法,是得到理想焊縫形狀常用的方法。當(dāng)電流較大時(shí),熔池呈長形;電流小時(shí),熔池呈扁形;電流適中時(shí),熔池形狀似鴨蛋形。⑸看焊縫成型;電流過大,熔深大,焊縫寬而底,兩側(cè)易產(chǎn)生咬邊,焊波粗糙;電流過小時(shí),焊縫窄而高,兩側(cè)與母材金屬熔合不良;電流適中時(shí),焊縫兩側(cè)與母材金屬熔合良好,焊波成型美觀,高度適中,呈圓滑過渡。焊接電流大小,是影響焊接生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量的重要因素之一。

 單位時(shí)間內(nèi)完成焊縫長度稱為焊接速度。焊速慢,焊縫高溫停留時(shí)間長,熱影響區(qū)增寬、焊接接頭晶粒變粗、機(jī)械性能降低,同時(shí)變形量也會(huì)增大。若焊速太快,熔池溫度不夠,容易造成未焊透、未熔化、焊縫成型不良等缺陷。在保證質(zhì)量基礎(chǔ)上,選擇適當(dāng)焊接速度,提高焊接生產(chǎn)率。

  五、氣焊和氣割 (一)目的和要求 (二)實(shí)習(xí)操作 (三)實(shí)習(xí)報(bào)告 1.畫出你在氣焊操作時(shí)所用的設(shè)備裝置及氣路連接簡圖,并說明所用設(shè)備的名稱和功能。氣焊設(shè)備中氣瓶和送氣導(dǎo)管采用什么顏色? 氧氣瓶顏色:天藍(lán) 氧氣管顏色:紅色 乙炔瓶顏色:白色 乙炔管顏色:黑色

 2.氣焊或氣割時(shí)應(yīng)注意哪些安全問題? 氣焊、、氣割中常見故障:一.火焰不正常⑴金屬飛濺及熔渣塞焊嘴或進(jìn)入焊嘴內(nèi),破壞氣體正常流出。⑵焊嘴長時(shí)間使用,火口處局部金屬燒損,氣體不能按正確方向流出。⑶使用和維護(hù)不當(dāng),焊嘴端部成直筒形或喇叭形。二.割嘴漏氣⑴螺紋不嚴(yán),內(nèi)芯與割嘴座之間漏氣。⑵壓合不嚴(yán),小壓蓋處不嚴(yán),打開切割氧閥門,則會(huì)出現(xiàn)回火。三.割距“不沖”(預(yù)熱火焰弱,混合氣體噴出速度低,切割氧沖擊力小。)

  *3.簡述減壓器、乙炔發(fā)生器和回火保險(xiǎn)器的工作原理。

 減壓器:來自氧氣瓶的高壓氧氣通人高壓室,其壓力由高壓表指示減壓器不工作時(shí),調(diào)壓彈簧呈放松狀態(tài),進(jìn)氣活門被活門彈簧壓下,關(guān)閉通道,高壓氣體不能進(jìn)入低壓室(見圖)。要使調(diào)壓器工作,可按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓手柄,使調(diào)壓彈簧受壓,頂開進(jìn)氣活門,高壓氣體流人低壓室。隨著低壓室內(nèi)氣體壓力的升高,對(duì)薄膜及調(diào)壓彈簧的壓力增大,使活門的開啟度逐漸減小。當(dāng)?shù)蛪菏覂?nèi)氣體壓力達(dá)到預(yù)定值后,活門被關(guān)閉,減壓后的氣體壓力由低壓表指示出(圖)?刂普{(diào)壓手柄的旋人程度,可改變低壓室的氣體壓力。

  焊接時(shí)隨著氣體的輸出,低壓室中氧氣壓力降低,此時(shí)在調(diào)壓彈簧作用下薄膜上鼓,使活門重新開啟,氧氣由高壓室流人低壓室,以補(bǔ)充輸出的氣體。當(dāng)活門開啟度達(dá)到流人的高壓氧氣和流出的低壓氧氣流量相等時(shí),進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。當(dāng)輸出氣流量增大或減小時(shí),活門的開啟度也相應(yīng)增大和減小,從而自動(dòng)保持輸出的壓力穩(wěn)定。

 4.氣焊火焰分哪幾種?怎樣區(qū)別?低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、普通低合金鋼、鑄鐵、黃銅、鋁合金等金屬材料氣焊時(shí)各采用哪種火焰? 改變氧和乙炔的體積比,可獲得三種不同性質(zhì)的氣焊火焰—中性焰、碳化焰和氧化焰。

 中性焰:當(dāng)氧與乙炔以 1.0 ~ 1.2 的體積比混合,燃燒后生成 。中性焰由焰心、內(nèi)焰、外焰三部分組成,內(nèi)焰溫度最高,可達(dá) 3000~3200℃。中性焰適用于焊接低碳鋼、合金鋼、紫銅和鋁合金等多種材料。

  碳化焰:氧與乙炔以小于 1.0 的體積比混合,燃燒后生成碳化焰。由于氧氣較少,燃燒不完全,整個(gè)火焰比中性焰長,但溫度比較低,最高溫度低于 3000℃。用碳化焰焊接會(huì)使焊縫金屬增碳,一般只用于高碳鋼、鑄鐵等材料的焊接。

  氧化焰:當(dāng)氧與乙炔以大于 1. 2 的體積比混合時(shí),燃燒后便生成氧化焰。由于氧氣充足,燃燒比中性焰劇烈,火焰較短,溫度比中性焰高,可達(dá) 3100~3300℃。氧化焰對(duì)焊縫金屬有氧化作用,一般不宜采用,但在焊黃銅時(shí)可用氧化焰。

 5.氣焊時(shí),什么時(shí)候需用焊劑?焊絲和焊劑的作用是什么?

  氣焊時(shí),進(jìn)行釬焊時(shí)需要焊劑。焊絲作用是作為填充材料。在焊接過程中焊劑作用是:清除被焊工件表面的氧化膜及污物,改善釬料與工件間的浸潤性,保護(hù)釬料和焊件免遭氧化,提高釬焊接頭質(zhì)量。

 6.第 4 題中所列的材料和不銹鋼材料中,哪些不能采用氧氣切割?為什么?試簡述氧氣切割過程和金屬氣割條件。

 鑄鐵、黃銅、鋁合金和不銹鋼能采用氧氣切割。工程金屬材料并非都能進(jìn)行氣割加工,只有滿足下列條件的金屬材料才能進(jìn)行氣割加工。a.被割材料的燃點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)。b.燃燒形成的金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬本身的熔點(diǎn)。c.金屬燃燒時(shí)放出的熱量大,金屬本身的導(dǎo)熱性要差。

 7. 焊矩和割矩構(gòu)造有何不同? 割炬比焊炬多一根切割氧氣管及切割氧氣閥,割嘴的出口處有兩條通道,周圍一圈為乙炔和氧的混合氣體出口,中間通道為切割氧氣出口,二者互不相通。

 8. 簡述氣焊平焊操作要點(diǎn)。

 氣焊時(shí)一般左手拿焊絲,右手握焊炬,兩手動(dòng)作 要協(xié)調(diào),沿焊縫向左或向右焊接。

  要掌握好焊炬與工件的夾角。(圖 8—1),工件愈 厚,角度就愈大。正常焊接時(shí),約在 30~50 0 范圍內(nèi)。

 當(dāng)焊接結(jié)束時(shí),應(yīng)適當(dāng)減小,以填滿熔池坑和避免燒 穿。

 焊炬向前移動(dòng)的速度應(yīng)保證工件熔化,并保持熔 池有一定大小。工件熔化形成熔池后,再將焊絲點(diǎn)人 熔池內(nèi)熔化。

 9.在氣焊、氣割中可能會(huì)出現(xiàn)那些問題?應(yīng)如何解決? ⑴點(diǎn)火時(shí),連續(xù)發(fā)出“放炮”聲或點(diǎn)不燃,是因?yàn)檠鯕鈮毫^大或乙炔不純(乙炔內(nèi)可能含有空氣)。應(yīng)減少氧氣送給量,或先放出不純的乙炔,然后重新進(jìn)行點(diǎn)火。⑵剛點(diǎn)燃火焰多為碳化焰,焊接前根據(jù)焊材種類和性質(zhì)選擇所用火焰。⑶氣焊、氣割中焊割嘴過熱或氧化渣堵塞住或乙炔供應(yīng)不足,焊割產(chǎn)生鳴爆并發(fā)生回火現(xiàn)象。應(yīng)迅速關(guān)閉預(yù)熱氧氣閥門。⑷正確熄火過程應(yīng)先關(guān)焊炬上乙炔開關(guān),再關(guān)氧氣開關(guān),否則出現(xiàn)碳絲和回火等現(xiàn)象。

 六、埋弧自動(dòng)焊、電阻焊、氬弧焊演示 (一)目的和要求 (二)實(shí)習(xí)操作 (三)實(shí)習(xí)報(bào)告 1. 埋弧自動(dòng)焊由哪幾部分組成?簡述其焊接工藝過程。

 埋弧自動(dòng)焊的基本設(shè)備是埋弧自動(dòng)焊機(jī),它由焊接電源、控制箱和焊車三部分組成。

 埋弧自動(dòng)焊就是在手工電弧焊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種自動(dòng)化焊接工藝。在埋弧自動(dòng)焊中,以連續(xù)送進(jìn)的光焊絲代替手弧焊的焊條芯,以焊劑代替焊條藥皮,焊接時(shí)電弧引燃、焊絲送進(jìn)和沿焊接方向移動(dòng)電弧全部由焊機(jī)自動(dòng)完成。

 2.與手弧焊比較,埋弧自動(dòng)焊有何特點(diǎn)?說明其應(yīng)用范圍。

 與手工電弧焊相比,埋弧自動(dòng)焊有以下優(yōu)點(diǎn):

  ⑴.生產(chǎn)率高

  焊接電流?捎玫 1000A 以上,比手工電弧焊時(shí)電流大得多,又因焊接過程中節(jié)省了更換焊條的時(shí)間,所以埋弧自動(dòng)焊比手工電弧焊具有高得多的生產(chǎn)率(生產(chǎn)率約為手工電弧焊的 5~8 倍)。

  (2).焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定

  埋弧自動(dòng)焊時(shí)電弧區(qū)保護(hù)嚴(yán)密,熔池保持在液態(tài)的時(shí)間較長,冶金過程進(jìn)行得較為充分,加之焊接規(guī)范自動(dòng)控制調(diào)整,所以焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定,焊縫成形美觀。

  (3).節(jié)省金屬材料

  埋弧自動(dòng)焊熱量集中,熔深大,20~25mm 厚以下的工件可不開坡口直接焊接,又沒有焊條頭的浪費(fèi),金屬飛濺少,所以能有效節(jié)省金屬材料。

  (4).勞動(dòng)條件得到改善

  自動(dòng)焊由于弧光不外泄,焊接時(shí)煙霧少,操作者只需操作管理焊機(jī),所以勞動(dòng)條件大為改善。

  由于埋弧自動(dòng)焊的上述優(yōu)點(diǎn),故在工程上獲得了廣泛應(yīng)用。此法常用于焊接直長焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫,對(duì)于厚度較大的工件和大批量生產(chǎn)尤為適宜。

 3.氬弧焊設(shè)備由幾部分組成?氣體保護(hù)焊與手弧焊、埋弧焊比較有什么特點(diǎn)?其應(yīng)用范圍如何? 鎢極氬弧焊又可分為手工鎢極氬弧焊和自動(dòng)鎢極氬弧焊。手工鎢極氬弧焊機(jī)主要由焊接電源、焊矩、供氣及供水系統(tǒng)、控制裝置等幾部分組成。

 氬弧焊的主要特點(diǎn)為:

  ⑴.由于采用惰性氣體作保護(hù),所以適宜于焊接各種合金鋼、易氧化的有色金屬及稀有金屬。

  ⑵.電弧在氣流壓縮下燃燒,熱量集中,熔池小,焊接速度快,焊接熱影響區(qū)較窄,工件焊接變形小。

  ⑶.電弧穩(wěn)定,飛濺小,焊縫致密,表面沒有熔渣,成形美觀。

  ⑷.明弧可見,操作方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

  目前氬弧焊主要用于焊接鋁及鋁合金,鈦合金,以及不銹鋼,耐熱鋼和某些重要的低合金結(jié)構(gòu)鋼。

 4.電阻焊的基本形式有哪幾種?各自的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍怎樣? 電阻焊是利用電流通過焊件時(shí)在接觸面所產(chǎn)生的電阻熱,將焊件局部加熱到塑性或熔 化狀態(tài),并在壓力下形成接頭的焊接方法。

 電阻焊分為點(diǎn)焊、縫焊、對(duì)焊三種基本形式。

、劈c(diǎn)焊是利用柱狀電極加壓通電,在搭接工件接觸面之間形成不連續(xù)焊點(diǎn)的一種焊接方法。

 點(diǎn)焊在汽車、飛機(jī)、儀表制造等部門均獲得廣泛的應(yīng)用。

、瓶p焊過程與點(diǎn)焊相似,只是用旋轉(zhuǎn)的滾輪電極代替柱狀電極,滾輪電極壓緊焊件并轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)焊件向前移動(dòng),配合斷續(xù)通電,即形成連續(xù)的焊縫。

 縫焊主要用于制造有密封性要求的薄壁結(jié)構(gòu),如油箱、容器、管道等。

、菍(duì)焊時(shí)工件整個(gè)端面接觸,由于接觸處電阻較大,通以較大電流后,接頭處溫度迅速升高,當(dāng)端面附近工件進(jìn)入塑性狀態(tài)時(shí),再施加較大的軸向壓力,使整個(gè)斷面連接成一個(gè)整體。

 *5.電阻焊時(shí),為什么電極與焊件間不會(huì)發(fā)生焊接現(xiàn)象?

 電阻焊時(shí),焊件通電后,兩電極接觸表面之間的金屬圓柱內(nèi),由于電流密度最大,依靠接觸電阻和焊件內(nèi)部電阻所產(chǎn)生的熱量最多,因此溫度主要集中在兩電極接觸表面之間的金屬圓柱內(nèi),而圓柱體以外的金屬,因電流密度小,故溫度不高。電極與焊件間的接觸電阻所產(chǎn)生的熱量,雖然與兩焊件間的接觸電阻所產(chǎn)生的熱量差不多,但大部分都被水冷卻的銅電極所傳走,造成電極與焊件間接觸處溫度降低很多。所以電極與焊件間不會(huì)發(fā)生焊接現(xiàn)象。

 *6.釬焊有何特點(diǎn)?應(yīng)用范圍怎樣?釬料和釬劑的作用是什么? 釬焊是利用熔點(diǎn)比焊件低的釬料作填充金屬,加熱到釬料熔化而焊件仍處于固態(tài)的溫度,待液態(tài)釬料凝固后將工件連接在一起的焊接方法。

 根據(jù)釬料熔點(diǎn)不同,釬焊分為硬釬焊和軟釬焊。

 硬釬焊釬料熔點(diǎn)在 450℃以上,接頭強(qiáng)度高,一般達(dá) 200MN/m 2 以上。硬釬焊的釬料有銅基、銀基和鎳基等。硬釬焊主要用于受力較大的鋼及銅合金構(gòu)件的焊接,還有刃具、量具等的焊接。

 釬料熔點(diǎn)在 450℃以下,接頭強(qiáng)度低,一般在 70MN/m 2 以下。軟釬焊常用釬料是鉛錫合金,所以又稱為錫焊。軟釬焊只用于受力不大、工作溫度不高的工件的焊接,如儀表、導(dǎo)電元件等的焊接。

 釬焊時(shí)一般都要使用釬劑(又稱熔劑),以清除被焊工件表面的氧化膜及污物,改善釬料與工件間的浸潤性,保護(hù)釬料和焊件免遭氧化,提高釬焊接頭質(zhì)量。軟釬焊常用的溶劑有松香、氯化鋅溶液,硬釬焊的熔劑由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等組成,根據(jù)釬料不同加以選用。

 7.焊接變形有哪幾種基本形式?常見的焊接缺陷有哪些?如何檢查其內(nèi)部缺陷? 焊件焊后冷卻到室溫下殘留在焊件上的變形叫做焊接殘余變形,簡稱焊接變形。

 焊接變形的基本形式有:焊件在縱向和橫向的縮短變形、被焊接的兩塊板材之間的角變形、焊接梁、柱、管子沿長度方向的彎曲變形、扭曲變形和薄板焊接后的波浪變形等。

 焊接缺陷有許多種,就熔化焊而言,常見的焊接缺陷有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透、咬邊、焊瘤、燒穿等。

 對(duì)焊縫內(nèi)部的裂紋、氣孔、夾渣等缺陷的檢驗(yàn),通常采用射線探傷、超聲波檢驗(yàn)、磁粉檢驗(yàn)等方法。

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