1. 什么是焊接
焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
焊接通过下列三种途径达成接合的目的:
1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助,它是适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。
2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。
3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。
(1)焊接是工业的什么扩展阅读:
焊接的分类:
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,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。
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,因而没有像熔焊那样的,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。
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,而发生了组织和性能变化,这一区域被称作为热影响区。
焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等方面的不同。恶化焊接性这就需要调整焊接的条件,焊前对焊件接口处的预热、焊时保温和焊后热处理,可以改善焊件的焊接质量。
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。
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。
2. 焊接的技术要求
技术要求:
1、焊接时焊缝要求平滑,不得有气孔夹渣等焊接缺陷,发现缺陷及时修补。焊缝高度一般与钢板接近,采用断续焊时,焊缝长度及间隔应均匀一致。
2、制作件要求密封连续焊接时,要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象。
3、焊接时要求焊缝高度不能小于母材(焊件)的厚度。不同厚度的母材(焊件)焊接时,焊缝高度不能小于最薄母材(焊件)厚度。
焊接通过下列三种途径达成接合的目的:
1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助,它是适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。
2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。
3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。
(2)焊接是工业的什么扩展阅读:
焊接原理:
1 预热
预热能降低焊后冷却速度,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。
3. 什么是焊接工业中常用的焊接种类有哪些
两种或两种以上的材料(同种材料或异种材料),通过原子或分子之间的结合和扩散,造成永久性连接的工艺过程,叫做焊接。 焊接技术是19世纪末期、20世纪初期发展起来的一种重要的金属加工工艺。由于它具有一系列技术上和经济上的优越性,目前已发展成为一门独立的学科,广泛应用于航空、航天、原子能、化工、造船、电子技术、建筑、交通、电力、机械制造等工业部门。 按照在焊接过程中金属所处的状态不同,可以把焊接方法分为三大类:熔焊、压焊和钎焊。熔焊是利用局部加热,使连接处的金属熔化,并加入(或不加入)填充金属而使其结合的焊接方法。它是最有利于金属原子间结合的方法。工业中常用的气焊、电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊等都属于熔焊。 压焊是对焊接接头施加足够的压力,使接触处的金属相结合的焊接方法。这类焊接有两种形式,一是将被焊金属局部加热至塑性状态或半熔化状态,再施加一定的压力,使金属原子间相互结合,形成牢固的接头。如锻焊、接触焊、摩擦焊就属于这种类型的压焊方法。另一种是不进行加热,仅在被焊金属的接触面施加足够大的压力,借助于压力所引起的塑性变形,使原子间相互接近而获得牢固的挤压接头,这种压焊的方法有冷压焊、爆炸焊等,这种方法只适用于塑性变形相当好的金属材料。 钎焊是把熔点低于被焊金属的钎料金属加热熔化,使共渗透到被焊金属接缝的间隙中而达到结合的方法。焊接时,被焊金属处于固态,只适当的加热(或不加热),依靠液体金属与固体金属间的原子扩散作用,形成牢固的焊接接头。钎焊是一种古老的焊接方法,但由于在焊接时被焊金属不变形,以及一些特殊的性能,所以在现代焊接技术中仍占有一定的地位。常见的有火焰钎焊、烙铁钎焊等。
4. 电焊是干什么的
电焊工,是一个在机械制造和机械加工行业中的特殊金属焊接工种,而且又是一个很重要的岗位。目前,我国的加工制造业缺少很多这方面的人才,企业中,高级蓝领待遇比白领还要高。不过这个工种对人体的伤害太大,比如灼伤眼睛、辐射紫外线、有毒气体等。而《电焊工》本着从实践出发、服务于工程实践,并汇集了高难度的焊接知识、技能、管理等各方面的知识服务社会。电焊工种需要包括焊接基础知识、焊接材料、焊接准备、焊接工艺操作基本技能、焊接变形矫正与缺陷防治措施以及焊接质量管理与安全措施六章在内的诸多内容。
电焊工的一些弊端和危险:
1.焊工的工作往往会使工作服完全湿透.慢性锰中毒主要见于长期吸入锰的烟尘的工人,临床表现以锥体外系神经系统症状为主且有神经行为功能障碍和精神失常。接触锰机会较多者有锰矿开采和冶炼,锰焊条制造,焊接和风割锰合金以及制造和应用二氧化锰、高锰酸盐和其他锰化合物的产业工人。
2.焊接中焊工常受到的辐射危害有强光、红外线、紫外线等。焊接中的电子束产生的X射线,会影响焊工的身体健康。
3.由焊接火花引发的燃烧爆炸事故。
4.由焊接火焰或烛件引起的烧伤、烫伤事故。
5. 焊接过程中发生的触电事故及高空坠落事故。
6. 焊工在作业中会引起血液、眼、皮肤、肺部等发生病变。
7.焊接过程中,由于高温使金属的焊接部位、焊条、污垢、油漆等蒸发或燃烧,形成烟雾状蒸气粉尘,引起中毒。
8.焊接中产生的高频电磁场会使人头晕疲乏。
9.焊接作业的危害,并非不可避免 。只要每位焊工在作业中都严格遵守焊割作业安全规程,这些危害都可以得预防初级焊工,经常会得电光性眼炎。
10.在焊工练习过程中,也经常被铁水烫伤。