1、焊接技术论文核心提示：1焊接技术的发展和意义 近代焊接技术是从 1882 年出现碳弧焊开始的，直到 20 世纪的 30 年代，在生产上还只是采用气焊和手工电弧焊1焊接技术的发展和意义 近代焊接技术是从 1882 年出现碳弧焊开始的，直到 20 世纪的 30 年代，在生产上还只是采用气焊和手工电弧焊等简单的焊接方法。由于焊接具有节省金属、生产率高、产品质量好和大大改善劳动条件等优点，所以在近半个世纪内得到了极为迅速的发展。20 世纪 40 年代初期出现丁优质电焊条，使长期以来由于产品质量的问题让人们怀疑的焊接技术得到了一次历史性飞跃。20 世纪 40 年代后期，由于埋弧焊和电阻焊的应用使焊接过程
2、的机械化和自动化成为现实。20 世纪 50 年代的电渣焊、各种气体保护焊、超声波焊，20 世纪 60 年代的等离子弧焊、电子束焊、激光焊等先进焊接方法的不断涌现，使焊接技术达到了一个新的水平，使焊接技术进入了一个新的发展阶段。 焊接技术和传统的工艺方法相比较，目前已几乎全部取代了铆接技术，部分代替了铸造和锻造。 2焊接技术的优点 (1)节约金属材料。用焊接可以比铆接制成的结构省去很多零件，因此能够节约金属约15 20。另外，焊接结构也可比铸铁件节约 50左右的材料，比铸钢件节约30左右的材料。(2)减小结构质量(重量) 。采用焊接制成的机车车辆，可以在节省材料的同时，减轻本身的自重，从而可以加
3、大载重量。 (3)减轻劳动量，提高生产率。 (4)降低劳动强度，改善劳动条件。 (5)投资小，占用生产面积小。 3. 焊接发展方向和趋势 随着工业和科学技术的发展，焊接工艺也发生以着日新月异的变化，而且形成一些新的发展方向和趋势： （1 ） 提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力。 （2 ） 提高准备车间的机械化、自动化水平是当前世界先进工业国家重点发展方向。 （3 ） 焊接过程自动化、智能化是提高焊接质量稳定性，解决恶劣劳动条件的重要方向。 （4 ） 新兴工业的发展不断推动焊接技术前进。 （5 ） 热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力。 （6 ） 节能技术是普遍关注的问题。 焊
4、接技术被广泛应用于船舶、车辆、航空、锅炉、压力容器、电机、冶炼设备、石油化工机械、矿山、起重、建筑及国防等各个行业。正是由于焊接技术的广泛应用，所以焊接技术质量的可达性、安全性关系着国计民生的大事，其焊接质量的好坏，关系着社会的安定和稳定。 4现代的焊接技术 既然焊接技术对我国的多种行业有着重大的影响，那么我们就对现代焊接技术进行一下认识吧。本文对焊接的基本知识和各种焊接技术做了研究分析，使我们对现代焊接技术有了清楚的认识。 图 1 焊条 1.1.1 电焊机和焊钳 焊条电弧焊用的电焊机有交流电焊机和直流电焊机两种。 （ 1 ）交流电焊机 交流电焊机是一种特殊的降压变压器（图 3-2 ）。它将电
5、源电压（ 220 伏或 380 伏）降至空载时的 60 70 伏，工作电压为 30 伏，它能输出很大的电流，从几十安培到几百安培。根据焊接需要，能调节电流大小。电流的调节可分粗调和细调两级。粗调是改变输出抽头的接法，调节范围大。细调是旋转调节手柄，将电流调节到所需要的数值。交流电焊机结构简单，制造和维修方便，价格低，工作噪声小，应用很广。缺点是焊接电弧不够稳定。 （ 2 ）直流电焊机 直流电焊机是由交流电动机和特殊的直流发电机组成的（图 3-3 ）。电动机带动发电机旋转，发出满足焊接要求的直流电，其空载电压约为 50 80 伏，工作电压为 30 伏。电流调节范围为 45 320 安培，也分粗调
6、和细调两级。 直流电焊机有两种接法。当工件接正极，焊条接负极时称正接法。若工件接负极，焊条接正极则称反接法。由于电弧正极区的温度高，负极区的温度低，因此正接法时，工件的温度高，用于焊接黑色金 属；反接法用于焊接有色金属和薄钢板。 直流电焊机焊接时，电弧稳定，能适应各种焊条，但结构复杂，价格高。 交、直流电焊机的规格是以正常工作时能供给的最大电流来表示的。如 BX1-330 表示额定电流为 330 安培的交流电焊机。 （ 3 ）焊钳和面罩 焊钳是用于夹持焊条和传递电流的。面罩则是用以保护眼睛和面部，以免被弧光灼伤。1.1.2 电焊条 焊条是由金属的焊条芯和药皮所组成的。焊条芯既是焊接时的电极，又
7、是填充焊缝的金属。药皮由矿石粉、铁合金粉和水玻璃等配制而成，粘涂在焊条芯的外面。药皮的作用是使电弧容易引燃并稳定燃烧，保护熔池内金属不被氧化，以及补充被烧损的合金元素，提高焊缝的力学性能。 按用途的不同，电焊条有低碳钢焊条、合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。 焊条直径以焊条芯的直径表示。常用的焊条芯的直径为 3.2 6mm ，长度为 300 450mm 。 1.1.3 焊接接头、坡口和焊缝位置 在焊条电弧焊中，由于产品结构形状、材料厚度和焊 件质量要求的不同，需要采用不同型式的接头和坡口进行焊接。 接头型式有对接、搭接、 T 型接和角接等，如图 3-4 所示。
8、 对接接头是最常用的接头型式。当工件较薄时，可不开坡口，只要工件接头之间留有间隙；厚度小于 3mm 可一面施焊，厚度为 4 6mm 时，需要两面施焊。 工件厚度大于 6mm 时，为了保证能焊透，需要开出各种形式的坡口，如图 3-5 所示。V 形坡口加工方便。 X 形坡口，由于焊缝两面对称，焊接应力和变形小；当工件厚度相同时，较 V 形坡口节省焊条。在焊接锅炉、高压容器等重要厚壁构件时，还采用 U 形坡口。这种坡口容易焊透，工件变形小，但加工 X 形和 U 形坡口都比较费时。 T 型接头也常用，较厚的工件也可开各种形式的坡口。搭接和角接由于接头强度低，故采用的比较少。 按照焊缝在空间的位置不同，
9、焊接方法可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种，如图 3-6 所示。 平焊操作容易，劳动强度小，焊缝质量高。立焊、横焊和仰焊由于熔池中液体金属有滴落的趋势，操作困难，质量不易保证，所以应尽可能地采用平焊。 图 21.1.4 焊条直径和焊接电流的选择 焊条直径和焊接电流的大小是影响焊接质量和生产率的重要 因素。 焊条直径 d 取决于工件厚度、接头型式和焊缝在空间的位置，通常是按工件厚度选取，如平焊低碳钢时，焊条直径可按表 3-1 选取。表 3-1 焊条直径选择焊件厚度 /mm234 56 12 12焊条直径 /mm23.23.2 44 54 6焊接电流按焊条直径选取。平焊低碳钢时，可按经验公式计算。= （ 30 55 ）工件厚、焊工技术水平高、野外操作，宜取大值。此外，在相同的条件下，立焊比平焊的电流要减少 10 15% ，仰焊则应减少 15 20% 。page
