焊缝形式及形状尺寸 (一)焊缝形式焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式: 1)对接缝:在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝。2)角焊缝:沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。 3)端接焊缝:构成端接接头所形成的焊缝。4)塞焊缝:两零件相叠,其中一块开圆孔,在圆孔中焊接两板所形成的焊缝,只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。
熔化极气体保护焊选用电源时须考虑配合的送丝系统。这一点在后面谈到其焊接时要详细说明。当焊丝直径较细时(φ≤1.6mm),可用等速送丝系统配合平特性弧焊电源。当焊丝直径较粗时(φ>1.6mm),宜用变速送丝系统配合缓降特性弧焊电源,通常可采用弧焊整流器。而铝及其合金的焊接,则可用矩形波交流弧焊电源。
相背接头:两焊缝的起头相接,要求先焊缝的起头略低些,后焊的焊缝必须在前条焊缝始端稍前处起弧,然后稍拉长电弧将电弧逐渐引向前条焊缝的始端,并覆盖前焊缝的端头,待焊平后,再向焊接方向移动。
夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。(1)夹渣的分类 a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。 b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。
钢铁材料的焊接历史也非常久远,从公元前10世纪左右开始,随着冶铁技术的传播,用来焊接铁器的锻焊技术也流传开来。铁匠们将需要焊接的铁制工件分别加热到赤红状态,然后对接锻打,促使来自不同工件的物质相互扩散,较后完成连接。不过,直到大约19世纪末,人类所掌握的钢铁焊接工艺几乎只有锻焊和焊补两种。
塌陷单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落,成形后焊缝背面突起,正面下塌。4)表面气孔及弧坑缩孔。(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。
焊条电弧焊时,由于受到焊条长度的限制或操作姿势的变化,不可能一根焊条完成一条焊缝,因而出现了焊道前后两段的连接。焊道连接一般有以下几种方式。1.焊焊缝的起头与先焊焊缝结尾相接。2.后焊焊缝的起头与先焊焊缝起头相接,。3.焊焊缝的结尾与先焊焊缝结尾相接。
同时,由于直流钨极氩弧焊的稳定焊接电流可调节的极为微小,3-5A即可稳定焊接,所以能焊接其他常见焊接方式无法焊接的极薄板材,包括普通金属及其合金。
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。
丝极电渣焊是较常用的电渣焊方法,它采用焊丝作电极,根据焊件厚度的不同,可采用一根或多根焊丝,单丝焊能够焊接的焊件厚度为40~60mm,当焊件厚度大于60mm时,焊丝要作横向摆动;三丝摆动可以焊接450mm厚的焊件。丝极电渣焊主要用于焊接厚度为40~450mm的焊件及较长焊缝的焊件,也可用于大型焊件的环焊缝。
半自动焊常出现的焊接缺陷,管道环焊缝平焊、仰焊两处位置经常是在进行热焊时由于熔池温度过高,焊道熔深增大,且因受重力作用,铁水下滴,造成焊道烧穿或在仰焊位置形成根焊内凹。
这种小反复断弧法一般用于酸性焊条的焊缝收尾,回焊收尾法则多用于碱性焊条的焊缝收尾,如果将电弧突然熄灭,则焊缝表面留有凹陷的弧坑,降低焊缝收尾处的强度,并容易引起弧坑裂纹。若收尾时快拉断电弧,则液体金属中的气体来不及逸出,还容易产生气孔等缺陷。
熔滴过渡:(1)、短路过渡(短弧、细丝、小电流)适用于薄板全位置焊接;(2)、细颗粒过渡,粗丝、长弧、大电流焊接;(3)、潜弧射滴过渡(很少用)。
臭氧和氮氧化物氩弧焊时,弧柱温度高。紫外线辐射强度远大于一般电弧焊,因此在焊接过程中会产生大量的臭氧和氧氮化物;尤其臭氧其浓度远远超出参考卫生标准。如不采取有效通风措施,这些气体对人体健康影响很大,是氩弧焊较主要的有害因素。
当然,有把握的话也可以采用药芯焊丝进行免充氩保护的焊接。由于仰焊位质采用内添丝法焊接,定位焊的位置在3点或9点,这样在氩弧焊打底的过程中,能够方便地通过平焊位置的坡口间隙观测仰焊部位焊缝根部的熔池,这与常规焊接有点不同。
运条的方法很多,选用时应根据焊缝接头的形式、装配间隙、焊缝的空间位置、焊条直径与性能、焊接电流及焊工技术水平等方面因素而定。焊条在运行时应该稍作横向摆动,其目的是能获得均匀一致的焊缝成形,同时也是为了控制熔池温度,防止由于熔池温度过高而产生焊缝的烧穿现象。
电极工作面尺寸其工作面尺寸参见下表。目前点焊时主要采用锥台形和球面形两种电极。锥台形的端面直径d或球面形的端部圆弧半径R的大小,决定了电极与焊件接触面积的多少,在同等电流时,它决定了电流密度大小和电极压强分布范围。一般应选用比期望获得熔核直径大20%左右的工作面直径所需的端部尺寸。
常用直流焊机以弧焊整流器为主。在直流电焊机的发展过程中,经历了从弧焊发电机(AX系列)到弧焊整流器(ZX系列)再到逆变式弧焊整流器共五代的发展。其中弧焊整流器包括ZX1/ZX3系列动铁心/动圈式硅整流器、ZXG或ZX系列磁放大器式硅整流器、晶闸管式硅整流器三代发展。弧焊发电机(AX系列)由于能耗高、噪声大、成本高,所以国家已明确宣布淘汰。
断弧焊法即在焊接过程中通过电弧有节奏地起弧、熄弧,从而控制熔池温度,获得良好的焊缝成形及内部质量的焊接方法,其优点是可以采用较大的坡口间隙,使用较大的焊接电流,对于较薄焊件的单面焊双面成形,使用的焊接电流不受大大制约,断弧焊法主要用于酸性焊条的平焊、横焊以及管板等薄壁焊件的单面焊双面成形打底焊中,这种焊法在生产和维修中较为实用,但是,与连弧焊法相比,断弧焊法较难掌握,对焊工基本功的要求也较高。