国际焊接工程师考试工艺最后复习提纲

国际焊接工程师考试工艺最后复习提纲 焊接方法及设备总复习 包括内容:焊接技术概述、火焰技术*、电工基础、电弧、弧焊电源、焊条电弧焊*、气体保护焊*、埋弧焊*、电阻焊、其它焊接方法、热切割及坡口准备方法、热喷涂技术、焊接机器人、钎焊、塑料焊接、其它连接方法 1 焊接概述包括:焊接基本术语(ISO857)、ISO4063对焊接方法的分类及表示符号、各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围 1.1 氧乙炔火焰气焊(G;311) 应用范围:主要用于非合金、低合金钢板和管材的焊接(也可用于铸铁的焊接) 板厚:(约从0.8mm)至6mm 用于除立向下以外所有焊接位置的管道工程、车体结构、安装和修理等焊接。 1.2焊条电弧焊(E;111) 应用范围:适用于全位置焊接，工件厚度3?以上的低碳钢、低合金钢和高合金钢的连接焊接及堆焊。 1.3钨极惰性气体保护焊(WIG;141) 应用范围:适用于工件厚度0.5,4.0?范围内的钢及有色金属全位置连接焊接;以及堆焊。 1.4熔化极气体保护焊(MSG;MIG 131/MAG 135) 应用范围:适于工件厚度0.6,100mm范围内的全位置连接焊接，以及堆焊。 1.5埋弧焊(UP;12) 应用范围:主要用于工件厚度8?以上的碳钢、低合金钢和高合金钢长焊缝的水平位置(包括船形位置)连接焊接;以及用带极堆焊高合金钢的堆焊层。尤其在容器制造、钢结构、造船工业和车辆制造中获得了广泛的应用。 1.6电阻点焊(RP;21) 适用于工件厚度0.5,3.0?范围内的钢板或铝板焊接。尤其适用于成批生产中。 ?电网连接 1.7激光焊(LA;52) ?焊接电源 ?电网连接 应用范围:它可用于几乎所有焊接，厚度从0.01~200mm。 ?电接电缆(电极) ?焊接电源 ?电接电缆(工件) 1.8电子束焊(EB;51) ?焊枪电缆(电极) ?工件夹 应用范围:电子束可用于金属的焊接(一次焊接厚度可达300mm)，也可用于表面处理和打孔等。 ?送丝系统 ?保护气瓶(含压力?保护气瓶(含压力表和流量计) 2电工学基础、弧焊电源: 表和流量计) ?保护气胶管 ?焊接电源电缆(含?焊枪 U(12)钨极夹和导丝电极) 2.1 欧姆定律: I,?焊丝 电咀 ?丝电极 R?工件 (13)电弧 ?保护气胶管 2.2 功率及功率因数 (11)钨极 (14)液态焊缝 ?焊枪 有功功率P 被转换成热量(电弧)或者机械功(马达)的功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。 (15)固态焊缝 ?工件夹 (16)保护气层 视在功率S 电路中总电压和电流有效值之间的乘积定义为电路的视在功率。 (11)工件 (12)电源电缆(工件) 无功功率Q 理想电感元件虽然不消耗电能，但它与电源之间不断进行能量互换。 有功功率P ,,cos,视在功率S 2.3 焊接电源的分类 焊接变压器:抽头式变压器、动铁芯式变压器、磁放大器式变压器 焊接整流器:抽头式整流器、动铁芯式整流器、磁放大器式整流器、可控硅整流器、模拟式整流器 晶体管电源:一次脉冲电源、二次脉冲电源(逆变电源) 焊接变流器:三相电动发电机、内燃发电机 2.4 电源外特性 外特性:电源输出端电压、电流关系曲线。 外特性分为(主要的):下降外特性,焊条电弧焊、 平特性(恒压外特性),CO气体保护焊、 2 垂直陡降外特性(横流外特性),钨极氩弧焊 静特性:焊接过程中电弧两端电压电流关系曲线。 2.5 电源安全 表1 事故预防条例BGVD1(VBG 15)空载电压 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 值 空载电压 最大值 应用条件 电压种类 峰值 (V) 有效值 直流 113 — a较高的电气危险性 交流 68 48 直流 113 — b一般的电气危险性 交流 113 80 直流 113 — c一般的电气危险性及限制性使用 交流 78 55 直流 141 — d焊枪机械化驱动 交流 141 100 直流 500 — e等离子工艺方法 交流 — — 直流 65 — f潜水员水下作业 交流 不允许 不允许 3电弧 3.1 电弧是所有电弧焊接方法的能量载体。 3.2 电弧中的带电粒子主要依靠气体空间中气体的电离和电极的电子发射产生。 3.3 电弧区域组成:阳极区温度可达4000?、阴极区温度可达3600?、弧柱区温度可达4500,20000? 3.4 熔滴过渡力的影响 ——电磁收缩力 ——短路爆破力 ——细熔滴冲击力 ——等离子流力 ——斑点压力 ——表面张力 3.5 磁偏吹的产生及预防 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 磁场对电弧的影响 接线位置对电弧的影响 焊接位置对电弧的影响 铁磁体对电弧影响 4火焰技术:气焊(31、311、312)、气割、火焰校正。 4.1 火焰分为三种型式:碳化焰(氧气:乙炔,1:1)、中性焰(氧气:乙炔,1:1)、氧化焰(氧气:乙炔,1:1) 材料 乙炔过剩焰 中性焰 氧气过剩焰 铸铁 + 0 , 铜 , + , 黄铜 , , + 铝 + 0 , 钢 , + , 4.2 气焊:左焊法、右焊法 左焊法:适用于板厚小于3mm的工件，右焊法:适用于壁厚3mm以上件 4.3 填充材料 标准EN12536(焊丝的化学成分组别见教材IWE) 例: 焊丝EN12536 O ? 焊丝化学成份组别(表1) 焊接方法/焊丝 标准号 4.4火焰校正 火焰矫正要求材料有较高的塑性。校正方式见教材IWE3.1.1 3/5-4/5 4.5火焰的其它应用:预热、火焰硬化、火焰加热、火焰喷涂、表面处理 4.6切割 坡口标准ISO9692 可以使用机械加工或热切割工艺加工焊接坡口 热切割工艺按能源分类:火焰、等离子、激光 不同钢材的火焰切割性 切割面质量要求ISO 9013 切割面的质量等级将采用下列参数进行分等: ——直角和斜角误差u ——平均粗糙度R Z5 以下参数以目视进行判断: ——后拖量 ——边缘熔化度r 切割面质量标记举例 例1: ISO 9013-231 按ISO 9013标准，u为区域2，R为区域3。 Z5 工件尺寸偏差为1级 例2:(用文字描述) ISO 9013-342 按ISO 9013标准，u为区域3，R为区域4，工件尺寸偏差为2级 Z5 火焰切割质量的影响因素 影响火焰切割质量的影响因素主要包括:气体(压力、流量、混合比、纯度、类型和温度等)、割嘴(结构、 寿命和切割角度等)、机械装置(机器结构、寿命和切割速度等)和被切割材料(化学成分、厚度和尺寸精度等) 等离子切割的气体:氧气、空气、氮气和氩气等 切割气体特性及应用: ——氩气+氢气 切割高合金钢、有色金属(铝合金、钛、钼等) ——氮气 切割高合金钢、铝、钛、铜 ——氧气 切割结构钢 ——压缩空气 切割结构钢、铬镍钢 氩气+氮气 切割铬镍钢 —— ——氩气+氮气+氢气 切割铬镍钢 二氧化碳 切割高合金钢 —— 激光切割 适用范围:对于焊接和切割等材料加工，主要采用CO激光，而激光气是由5%CO、13.5% H和82% He组成的混222合气体。使用激光可切割金属材料、塑料、木材和陶瓷材料。 5 焊条电弧焊(E、111) 5.1 工艺特点 1)焊条电弧焊设备简单，操作灵活方便，适应性强，可达性好; 2) 可焊金属广泛; 3) 待焊接头装配要求较低; 4) 劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。 5.2 暂载率 焊接时间 暂载率，ED，,,100%工作周期 例 工作周期包括焊接时间加间歇时间，弧焊电源的工作周期为10分钟，而电阻焊的工作周期为1分钟。 100%II,,由上述的暂载率公式，可求出许用电流值: I=焊接电流 I=持续电流 SDSDED% 带有下降特性的焊条电弧焊电源，通常它的暂载率规定为35%，60%和100%ED。 5.3 保护型式:气渣联合保护(气渣来源于焊条药皮) 5.4 焊条 按药皮类型分为:酸性药皮(A)、碱性药皮(B)、金红石药皮(R)、纤维素药皮(C)，再烘干温度由药皮类型确 定一般酸性焊条取70,150?范围，最高250?，烘焙l,l.5h，碱性焊条取300,400?范围，保温l,2h。 酸性药皮和金红石型药皮——负极性(对应国内直流正接) 碱性和所有高合金钢焊条——正极性(对应国内直流反接) 药皮作用:提高电弧的导电性、造渣、造气、脱氧及合金化 焊条药皮化学成分及性能: 1)稳弧剂(钾化合物、金红石) 2)渗合金剂(CrO,Ti，Si，Ni粉等) 2 3)粘接剂(钾水玻璃、钠水玻璃) 重要焊条药皮类型主要特点 A—酸性:形成细熔滴过渡，产生平滑焊缝。酸性药皮焊条只在定位焊接中使用，有局限性，并且比其他类型药皮焊条更易受影响，而导致硬化裂纹。 —碱性:焊缝金属的冲击功比较高，特别是在低温状态下;比其他类型药皮更能抵抗裂纹的产生，其焊缝金属B 的高金属纯度可抗凝固裂纹，同时可减少冷裂纹的发生，在烘干状态下施焊时得到的焊缝金属的扩散氢含量低于其他类型，不超过可允许的上限H=15ml/100g焊缝金属。通常碱性药皮焊条适用于除PG焊外的全位置焊接。如果附加特殊成分，则适于PG焊。 C—纤维素:由于强弧特性特别适用于立向下(PG)焊。 R—金红石:粗大熔滴过渡，适于金属薄板的焊接。适用于除立向下(PG)焊外的全位置焊接。 5.5 填充材料(ISO2560-A碳钢和细晶粒钢焊条电弧焊用药皮焊条--分类体系标记) 例 ISO 2560-A E 46 3 1Ni B 5 4 H5(灰色为强制部分) ISO2560-A国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类; E: 药皮焊条/焊条电弧焊; 46: 强度和延伸率(见表1); 3: 冲击属性(见表2); 1Ni:全焊缝金属的化学成分(见表3); : 焊条药皮类型(5.2焊条); B 5: 焊条熔敷率和电流种类(见表4); : 焊接位置(见表5); 4 H5: 氢含量(见表6)。 5.4 典型的焊接参数举例 焊条直径与焊接电流的关系 直径(d) 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.0 长度(l) 250/300 350 350/450 350/450 450 450 电流 I (A) 40,80 50,100 90,150 120,200 180,270 220,360 经验公式 最小 20×d 30×d 35×d (A) 最大 40×d 50×d 60×d 6 气体保护焊 6.1气体保护焊的分类 6.2 保护气体分类标准(ISO14175/EN439) 1)符号 气体 氧化性 惰性 还原 一般应用条件 备注 数字组别 代号 CO O Ar He H N 2222 2)1 其余 >0~15 TIG等离子焊根部R 2)2 其余 >15~35 保护 1 100 MIG、MAG、等 I 2 100 离子焊，根部 3 其余 >0~95 保护 2)1 >0~5 其余 >0~5 弱氧化性 2) 2 >0~5 其余 M1 MAG 2)3 >0~3 其余 2)4 >0~5 >0~3 其余 2) 1 >5~25 其余 2) 其余2 >3~10 M2 2)3 >0~5 >3~10 其余 2)4 >5~25 >3~10 其余 2) 1 >25~50 其余 2) M3 2 >10~15 其余 2) 3 >5~50 >10~15 其余 1 100 C >0~30 强氧化性 2 其余 1 100 等离子切割 F 2 0~50 其余 根部保护 1) 没有列入表中的特殊混合气体在组别符号前用符号S表示 2) 氦气替代氩气可达95% 6.3 非熔化极气体保护焊,钨极氩弧焊(TIG、141) 保护形式:气体保护(氩气Ar，氦气He，氩气和氦气以及氢气H的混合气体) 2 适用范围:钨极惰性气体保护焊可以焊接钢和有色金属，适合所有位置上的焊接，较为经济的构件厚度是0.5mm到5mm，对于较厚工件，在焊接工艺上只用于打底焊接。 脉冲TIG焊特点:优点:较低的能量输入、在厚板焊接时具有良好的深/宽比、稳定的电弧、均匀的打底成形、 良好定位性、工件变形小、熔池容易控制、良好的弥隙性能;缺点:焊接设备昂贵、参数调整较复杂 电极型式及各自特点:纯钨极、钍钨极、铈钨极 保护气体对熔深的影响: 铝的TIG焊接 1) 直流反接:铝合金表面有大量氧化膜，使用直流反接可以利用阴极破碎作用在焊接时去处氧化膜减小产生气孔的倾向。存在问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 :钨极温度较高，易烧损。 2) 交流:焊接时正半波时对熔化表面进行清理，负半波时钨极得到冷却。 3) TIG焊铝时易产生的缺欠及防止措施 TIG焊铝时产生缺陷及原因和避免措施 缺 陷 原 因 避免措施 焊缝表面无光泽，边缘不光滑，流动施焊部位及焊丝清理不够(没有金属光泽) 刷、磨、酸洗、喷砂处理 性不好 气孔 焊件不干净，有油、脂、漆或潮湿 清理干净，刷子是否干净 氩气不纯，接头密封不严有空气进入，干伸长检查气路，焊枪倾斜，气体软管，表面氧化，无光泽，流动性不好 太长，氩气流太强 加大喷嘴，注意氩气流量 白色烟雾，电极尖端氧化 氩气流量不够 背面氧化，咬边 根部及背面保护不够 检查焊枪，焊接间隙时关闭水阀，深色残渣、气孔、电弧不稳 焊枪内水循环系统密封不严，枪内有冷凝水 更换电极 电弧波动，金属蒸汽冲击，熔深较小 电极尖端未清理干净 填充材料标准(ISO636焊接填充材料―非合金钢及细晶粒钢钨极惰性气体保护焊的焊棒、焊丝) 例 ISO 636-A W 46 3 W3Si1 ISO 636-A国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类; W 钨极惰性气保护焊 46 强度和延伸率(见表1) 3 冲击性能(表3) W3Si1 焊棒/焊丝的化学成分(见表2) 按照化学成分标记的焊丝，标记方式如下:ISO 636-A W3Si1 脉冲钨极惰性气体保护焊优点:较小的能量输入、板厚较大时，焊缝的深宽比较理想、电弧更稳定、均匀的焊缝根部、适用于受限制位置、工件变形较小、焊接熔池形状较好、较好的间隙“搭桥”性。 热丝钨极惰性气体保护焊:焊丝在进入熔池前将焊丝进行预热，减少了电弧熔化焊丝的能量，提高了填充熔敷效率和焊接速度，同时又保持有钨极惰性气体保护焊的高质量焊接，广泛用于表面堆焊或大厚板焊接。 6.4 熔化极气体保护焊(135、131) 熔化极气体保护焊一般使用直流焊接电源，外特性曲线为平特性。 ΔI调节 熔滴过渡形式及调节(过渡形式的适用范围) 名 称 熔滴过渡形式以及它的瞬时效果 标记 适用范围 短路过渡电弧(-焊接) 熔滴只在短路时过渡，熔滴均匀细小 k 适用于薄板焊接、对接坡口封底焊、空间位置 部份短路过渡，部份非短路过渡，熔在实际应用中与所采用的保护气体形式有关，一般用过渡电弧(-焊接) ü 滴细至粗大 于PA和PB焊接位置的中厚度板的焊接 喷射过渡电弧(-焊接) 非短路过渡，均匀细熔滴 s 用中厚板多层焊和PA及PB角焊缝焊接 长弧(-焊接) 不规则短路过渡，大熔滴 l 对于熔化极脉冲惰性气体保护焊，较低的基值电流不脉冲过渡电弧(-焊接) 非短路过渡，熔滴均匀且大小可调 P 会使熔滴过渡，仅当脉冲电流强度提高时收缩效应增 大，使熔滴过渡，实现了一个脉冲过渡一个熔滴 脉冲焊的特点:优点:良好的引弧性能、焊接参数对所焊工件的良好适应性、热输入量可保持最小、较粗焊丝可焊较薄工件、在整个脉冲功率调节区内飞溅少、焊缝的良好抗气孔性能、与直流焊相比对空间焊缝其熔化效率约高25%、良好的抗腐蚀性能;缺点:焊接设备较昂贵、焊接设备的调整较复杂、导电咀寿命较短 MIG焊适用范围:适用于有色金属的焊接(铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金) MAG焊适用范围:各种钢材 富Ar的混合气体在高的熔化效率下，飞溅比CO气体保护少得多，使得焊后清理工作明显减少，由于这一突出2 特点，富Ar气体保护焊基本上用于机械化焊接。 填充材料标准(实芯焊丝ISO14341、药芯焊丝ISO17632)、 ISO14341:2002焊接填充材料—非合金钢和细晶粒钢气体保护焊用实芯焊丝和熔敷金属—分类 例 ISO 14341-A G 46 5 M G3Si1 其中ISO 14341-A国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类 G 焊丝和/或 熔敷金属/金属熔化极气体保护焊 46 强度和延伸率(见表4) 5 冲击性能(见表5) M 保护气体(见表7) G3Si1 焊丝的化学成分(见表3) ISO17632:2004 焊接填充材料—非合金钢及细晶粒钢气体保护和自保护金属电弧焊用药芯焊丝—分类 例 ISO 17632-A T 46 3 1Ni B M 1 H5 (灰色为强制部分) 其中ISO 17632-A国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类; T表示药芯焊丝/金属电弧焊 46表示拉伸性能(见表4) 3表示47J的冲击性能，最低值(见表11) 1Ni全焊缝金属的化学成分(见表9) B焊芯类型(见表12) M保护气体(见表7) 1焊接位置(见表13) H5 氢含量(见表14) 焊接参数对熔化极气体保护焊焊接过程的影响: 1) 电弧电压:电流条件不变时，电弧电压增大时焊道成型宽而平坦，电弧电压降低时，焊道变成窄而深。 2) 焊接电流、送丝速度:当其它参数稳定时，焊接电流和送丝速度成线性关系。当其它参数恒定不变时，焊接速度增加、送丝速度加快将导致焊缝熔深和金属熔敷率的增加。 3) 极性:熔化极气体保护焊通常采用直流负极性。这种极性时，电弧稳定，熔滴过渡平稳，飞溅较低，焊缝成型较好和焊接参数调节范围较宽。 4) 焊丝干伸长度:焊丝干伸长度是导电嘴到焊丝端头的距离。干伸长大约等于焊丝直径的10倍左右。 5) 焊接速度: 6)焊枪角度 MIG/MAG焊的缺陷 ——焊缝层间缺陷:由于坡口角度、装配精度和前一焊道焊接的不足，会产生焊缝的层间缺陷。 气孔:气孔产生的原因包括:由于焊枪问题、由于焊枪操作问题、空气、电弧偏吹、电弧过长、非金属夹—— 杂物、焊丝和保护气体配合、工件表面的油、锈等、激光切割后的氮化物、气体排出时间不够。 ——几何形状:焊接操作失误或焊接参数调节不当可能造成焊缝表面缺陷。 7 埋弧焊(UP、12) 7.1 保护方式:渣保护(渣来源于焊剂) 7.2 埋弧焊特点: 1)熔敷速度高，焊接速度高，生产效率高; 2)焊接质量好，焊缝金属的性能容易通过焊剂和焊丝的选配调整，焊缝表面光洁，焊后无需修磨焊缝表面; 3)容易实现机械化自动化， 4)无辐射和噪音，是一种安全、绿色的焊接方法; 5)受焊接位置限制，常用于平焊和平角焊位置的焊接，不适合焊小、薄件; 6)不便观察，需要焊缝自动跟踪装置，对装配精度要求高，每层焊道焊接后必须清除焊渣; 7)设备一次性投资大，需采用辅助装置。 7.3埋弧焊分类和特点 1)按电源种类:直流和交流 2)按电极数目:单丝和多丝(并列双丝埋弧焊 特点:双丝，一个电源，一套控制系统;优点:高的熔化效率，好的间隙搭接性，高的焊接速度。纵列双丝埋弧焊 特点:二个焊丝，二个电源，两套控制系统;优点:熔化效率高，焊接速度快，焊缝成形好，机械性能好。带极埋弧焊 特点:带状电极，一个电源，一套控制系统;优点:熔深小，较高的堆焊能力，稀释率低，堆焊表面光滑。 窄间隙埋弧焊 特征:单焊丝、单电源、一个控制系统;优点:减少相同材料厚度改善应力状态;缺点:对设备可靠性要求高、返修性差) 3)按电极形状:丝极和带极 7.4埋弧焊参数对焊缝形状的影响 1) 焊接电流对焊缝成形的影响 2)电弧电压对焊缝成形的影响 3)焊接速度对焊缝成形的影响 4)其它工艺参数对焊缝的影响:在较低电弧电压下，增加焊丝伸出长度，焊道变窄，熔深减小，余高增加。 7.5 埋弧焊的缺陷及防止措施 内部缺陷: 1)氢致冷裂纹 2)层状撕裂 3)热裂纹 4)气孔 5)夹渣 6)未焊透及未熔合 外部缺陷:余高过大，表面凹陷，弧坑，咬边，根部凸起/根部凹陷 7.6埋弧焊焊剂的作用 1)改善电弧的导电性，使起弧容易，稳定电弧; 2)形成熔渣，保护过渡的熔滴，保护形成的熔池，覆盖在焊道上表面，避免焊缝的过快冷却; 3)对溶池产生冶金影响，在金属与渣之间，通过锰铁和硅铁反应脱氧; 4)掺合金作用，加入Si和Mn，Cr，Ni，Mo等元素。 7.7 填充材料(ISO14171焊接填充材料―非合金和细晶粒结构钢埋弧焊焊丝和熔敷金属标准,分类) 例 ISO 14171-A S 46 3 AB S2 ISO 14171-A S 4T 2 AB S2Mo ISO 14171-A S S2Mo ISO 14171-A:国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类; S: 埋弧焊用焊丝,焊剂配合及焊丝标记; 46及4T: 拉伸性能，包括全焊缝金属的屈服强度、抗拉强度和延伸率，(46见表5)(4T见表6); 3及2: 冲击性能(见表7); AB: 焊剂类型(见表8); :焊丝的化学成分(见表9) S2及S2Mo ISO14174焊接填充材料―埋弧焊焊剂标准,分类 例 ISO 14174 S F CS 1 AC H10 (灰色为强制部分) ISO 14174:表示国际标准代号; S: 表示埋弧焊用焊剂; F: 表示熔炼焊剂; CS: 表示焊剂类型为钙硅型; 1: 表示焊剂等级为1，应用范围为非合金和细晶粒钢、高强钢、热强钢; AC: 表示电流种类为交流; H10: 表示氢含量，每100g熔敷金属中氢含量10ml 8 电阻焊 8.1 电阻焊的特点: 优点: 1) 熔核形成时，始终被塑性环包围，熔化金属与空气隔绝，冶金过程简单。 2) 加热时间短、热量集中，故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序。 3) 不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氩等焊接材料，焊接成本低。 4) 操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件。 5) 生产效率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上。但闪光对焊 因有火花喷溅，需要隔离。 缺点: 1) 目前还缺乏可靠的无损检测方法，焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性试验来检查以及靠各种监控技术 来保证。 2) 点、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量，且因在两板间熔核周围形成夹角，致使接头的抗拉强度和疲劳 强度均较低。 3) 设备功率大，机械化、自动化程度较高，使设备成本较高、维修较困难，并且常用的大功率单相交流焊机不 利于电网的正常运行。 8.2 电阻焊的分类:点焊(按对焊件供电的方式可分为单面点焊、双面点焊、间接点焊)、缝焊(按滚盘滚动与馈电方式分，缝焊可分为连续缝焊、断续缝焊和步进缝焊)、凸焊、对焊、闪光对焊 8.3 点焊焊接过程 8.4点焊过程中的影响因素 1) 电极压力压力的增大，电阻减小。 2) 焊接电流的影响 引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因回 路的几何形状变化或因在次级回路中引入了不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流 无明显影响。 电流密度 通过已焊成焊点的分流，以及增大电极接触面积或凸焊时的焊点尺寸，都会降低电流密度和焊接3) 热，从而使接头强度显著影响。 4) 焊接时间的影响 为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间(强条件，又称强 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 )，也可采用 小电流和长时间(弱条件，又称弱规范)。 5) 电极压力的影响 焊点强度总是随着电极压力的增大而降低。在增大电极压力的同时，增大焊接电流或延长 焊接时间，以弥补电阻减小的影响，可以保持焊点强度不变。 6) 电极形状及材料性能的影响 随着电极端头的变形和磨损，接触面积将增大，焊点强度将降低。 7) 其它 表面上的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻，过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局 部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的不均匀还会影响各个焊点加热的不一 致，引起焊接质量的波动。 8.4 电阻焊分流 影响因素 1)焊点距的影响 连续点焊时，点距越小，板材越厚，分流越大。 2)焊接顺序的影响 已焊点分布在两侧时，两侧分流比仅在一侧是分流要大。 3)焊件表面状态的影响 表面处理不良时，油污和氧化膜使接触电阻增大，因而导致焊接区总电阻增大，分路 电阻相对减小，结果使分流增大。 4)电极与工件的非焊接区相接触，引起分流有时不仅很大，而且易烧坏工件。 5)焊件装配不良或装配过紧由于非焊接部位的过分紧密接触引起较大分流。 6)单面点焊工艺特点的影响 此时分流将大于焊接处通过的电流。 7)不同厚度单面点焊焊件位置的影响 分流的不良影响 1)焊点强度降低 2)单面点焊产生局部接触表面过热和喷溅 消除和减少分流的措施 1)选择合理的焊点距 2)严格清理被焊工件表面 3)注意结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的合理性 4)对开敞性的焊件，应采用专用电极和电极握杆 5)连续点焊时，可适当提高焊接电流。对于不锈钢和耐热合金增大5,10,;对于铝合金增大10,20, 6)单面多点焊时，采用调幅焊接电流波形 8.5电阻焊的检验:电阻点焊、缝焊、凸焊只能通过破坏性试验进行检验，对焊可以采用无损检验方式。 9 其它焊接工艺 9.1 等离子弧原理 等离子弧类型(非转移型等离子弧、转移型等离子弧、联合型等离子弧、双弧现象) 等离子弧焊接特点:1)与TIG焊比，等离子电弧挺度大、热量集中、熔深比大，工件可不开坡口单面焊双面成形，焊接热影响区小，焊接变形小，生产率高;2)可用来焊接难熔、易氧化、热敏感性强的材料，如:钼、钨、铍、铬、钽、镍、钛等合金，也能焊一般钢材或有色金属;3)相对其它焊接方法，等离子焊的设备投资较大，对操作要求高，难以手工操作，焊接参数精度高。 等离子弧焊接的应用:直流等离子焊可以焊碳钢、不锈钢、耐热钢，镍及其合金，钛及其合金等。交流等离子焊可焊铝，镁及其合金，铸青铜，铝青铜等。 9.2 电子束焊接 原理，特点，应用 激光焊 9.3 原理，特点，应用 9.4 摩擦焊原理 摩擦焊特点:接头质量高(属固态焊接，溶合区金属为锻造组织，无熔化焊的焊接缺陷);可焊异种材质;焊接时间短，生产效率高;尺寸精度高、可重复性好，易实现机械化;无需填充材料;环境清洁;在一定程度上要求焊件为旋转体;设备复杂、投资大;周边有凸起部分 摩擦焊分类:连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊、搅拌摩擦焊、相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊、轨迹摩擦焊、嵌入摩擦焊等。 9.5 旋弧焊 旋弧焊的焊接适应性 旋弧焊三个主要要求: 1) 焊件的截面形状必须是管状，这样电弧能沿着接口表面旋转。 2) 焊件截面必须为封闭状，这样电弧才能沿着接口表面旋转。 焊接件必须导电并可熔化。 适用范围:母材、碳钢、合金钢、奥氏体钢、易切削钢、铸钢、可锻铸铁、铝、铝合金。可用于管状截面壁厚为0.7-5mm，直径为5-300mm工件，以及适当的焊缝长度的非旋转状工件的焊接。 旋弧焊方法的特点:优点:优先用于薄管状截面工件、热裂纹倾向小、适合于含碳量高和易切削钢的焊接、易实现自动化、焊接时间短并且在生产企业中生产周期短、无需焊接材料;缺点:不适合于实截面的焊接、淬火钢和调质钢的热影响区硬度和强度降低、接头表面不允许有涂层。 9.6 螺柱焊 原理，特点，应用 螺柱焊可以代替铆接或钻孔螺丝紧固等，用于汽车、造船、机车、机械、锅炉、容器、建筑、民用等行业。 9.7 电渣焊原理 电渣焊种类:丝极电渣焊(单丝、双丝、多丝)、熔嘴电渣焊、板极电渣焊 电渣焊特点:可垂直焊接;不开坡口，仅留一定间隙，厚件一次焊成，单丝电渣焊(焊丝沿工件厚度方向摆动)一次可焊厚达200mm;焊缝成形系数调节范围大;加热均匀，冷却速度慢，有预热作用，冷裂倾向小，不易造成气孔、夹渣、裂纹等工艺缺陷;焊剂消耗量小，焊剂消耗量只有埋弧焊的1/15~1/20;焊缝和近缝区金属在高温停留时间过长，过热现象较严重，晶粒较粗大，一般要热处理。 电渣焊应用:碳钢、合金钢、铸铁以及铜铝等有色金属。焊接筒体纵缝，一些曲面、圆筒型结构部件。 9.8 铝热焊 原理:是利用金属氧化物与铝之间的铝热反应所产生的过热，熔融金属来加热工件和填充接头完成的一种方法。 铝热焊特点:铝热焊设备简单，投资少，焊接操作简单，不需电源;尤其适于野外作业;它的缺点是焊缝金属为相当粗大的铸造组织，性能较差。 铝热焊应用:主要用于钢轨焊接，也用于较大截面修复的焊接，可用母材有钢、铸钢、铜。 9.9 高频焊原理 高频焊特点:高频焊的优点:焊接速度高、热影响区小、焊前可不清除工件待焊处表面氧化物及污物、能焊金属种类广。高频焊的缺点:电源回路中高压部分对人体和设备安全有危胁;维修费用高。 高频焊应用:应用在管材的制造方面，及生产各种断面的型材上，可焊材料有碳钢、合金钢、不锈钢及有色金属。 9.10 超声波焊接原理 超声波焊特点:超声波焊优点:无污染、不需其他热输入;适于多种材料的焊接，特别是高导热、高导电率材料以及物理性能差异较大的材料，如金、银、铜、铝等;在半导体材料焊接中，可保证其不受高温污染的影响;耗用功率小;对工件表面清洁物要求不高。超声波焊缺点:焊接工件受功率限制，只能焊丝、箔、片等薄料。 超声波焊应用:用于微电子器件及精加工技术，最成功的应用是集成电路元件的互连。在电子、航天、电器、包装、塑料等工业都有广泛应用。 9.11 爆炸焊原理 爆炸焊特点:能焊相同或异种材料，可焊化学性质相差悬殊的金属材料;工艺简单易掌握，容易操作、比较经济;不仅能点焊，线焊，还可以面焊(爆炸复合)。 爆炸焊应用:生产复合材料，提供具有特殊物理和化学性能的结构材料。 9.12 扩散焊原理 扩散焊特点:扩散焊的优点:焊接质量高，焊后无需加工，可实现自动化，无塑性变形，可焊一些其它方法无法焊的材料。扩散焊的缺点:设备投资大，焊接时间长，表面准备耗力大，对焊缝的焊合质量无可靠的无损检测手段。 扩散焊应用:应用在一些特种材料，特殊结构当中，如航天工业、电子工业、核工业。 9.13 冷压焊原理 特点:不需填料，没有高温，设备简单，易实现自动。对焊件表面状态要求高，要彻底清除油、水等。 应用:冷压焊主要用于怕升温的材料和产品的焊接。理想材料是铝、钛、锌铅、银等，硬材料可通过加过渡层的 2方法实现。用于电气行业、太空领域。较小截面的冷压焊，可用于手用钳进行焊接，如3-4mAl，较大截面的工件用机械装置焊接，通常需一次或附加几次顶锻。 10表面工程技术 表面工程技术分为三类，即表面改性、表面处理和表面涂覆技术 10.1热喷涂 主要用于对部件的修复，预保护及新产品的制造，可使工件获得所需要的尺寸和性能，可广泛地应用于航天、航空、船舶、汽车、机车、石化、纺织、桥梁、机械制造等领域。 10.2热喷涂的分类及方法 粉末火焰喷涂，线材火焰喷涂，超音速火焰喷涂，爆炸喷涂，冷(动力、气)喷涂，电弧喷涂，等离子喷涂，激光喷涂，塑料火焰喷涂 10.3堆焊 原则:优质、高效、低稀释率 10.4各种堆焊方法及特点 11 钎焊 11.1 分类 ,450? ,450? ,900? 软钎焊 硬钎焊 高温钎焊 11.2 对钎焊材料的基本要求 a) 合适的熔化温度范围，一般比母材的熔化温度低 b) 在钎焊温度下具有良好的润湿作用，能充填充接头间隙 c) 与母材的物理、化学作用应保证它们之间形成牢固的结合 d) 成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素的损耗;少含或不含稀有金属和贵重金属 e) 能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等要求 11.3 钎料的分类 钎料可分为软钎料(易熔钎料，熔点低于450?)和硬钎料(难熔钎料，熔点高于450?)两大类。 软钎料主要包括:铋基、铟基、锡基、镉基、锌基和铅基等钎料。 硬钎料主要包括:铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、钯基、镁基、钼基和钛基等钎料。 12 塑料焊接 12.1 塑料种类 ——热塑性塑料 ——弹性塑料 ——热固性塑料 12.2热塑性塑料种类和焊接原理 ABS:丙烯腈,丁二烯,苯乙烯共聚物(改性聚丙乙烯) PA:聚酰(亚)胺(又称尼龙) PA6(尼龙6)，PA12(尼龙12)，PA66，PA610 PB:聚丁烯 PE:聚乙烯 聚乙烯(PE) POM:聚甲醛 PP:聚丙烯 PS:聚苯乙烯 PVC:聚氯乙烯 热塑性塑料的焊接原理是: ——焊接面处于热塑性状态(加热); ——在一固定外压力的作用下实现焊接(焊接压力); ——保持，冷却直至接头凝固结束焊接(冷却) 12.3塑料焊接方法 热风焊(手工、机械) 加热元件焊(加热板式、承插式、热丝套筒式) 塑料超声波焊 高频焊(HF) 13焊接机械化机器人 13.1 分类 13.2焊接机器人的组成及工作原理 工业机器人主要名词术语: 1)自由度:一般来说，有三个自由度数就可以达到机器人工作空间任何一点，但焊接不仅要达到空间某位 置，而且要保证焊枪的空间姿态。因此，对弧焊和切割机器人至少需要6个自由度，点焊机器人需要5 个自由度。 2)未端操作器:位于机器人腕部未端、直接执行工作要求的装置。如夹持器、焊枪、焊钳等。 3)位姿:工业机器人未端操作器在指定坐标系中的位置和姿态。 4)工作空间:工业机器人执行任务时，其腕轴交点能在空间活动的范围。 5)额定负载:工业机器人在限定的操作条件下，其机械接口处能承受的最大负载(包括未端操作器)，用质 量或力矩表示。 6)重复位姿精度:工业机器人在同一条件下，用同一方法操作时，重复n次所测得的位姿一致程度。 7)轨迹重复精度:工业机器人机械接口中心沿同一轨迹跟随n次所测得的轨迹之间的一致程度。 8)点位控制:控制机器人从一个位姿到另一个位姿，其路径不限。 9)外部检测功能:机器人所具备对外界物体状态和环境状况等的检测能力。 10)内部检测功能:机器人对本身的位置、速度等状态的检测能力。 11)自诊断功能:机器人判断本身全部或部分状态是否处于正常的能力。 母材及焊接材料标准 焊接材料 母材 金属极实芯焊丝气金属极药芯焊丝气焊条电弧焊 埋弧焊 气焊 钨极惰性气保焊 堆焊 保焊 保焊 碳钢碳锰钢 ISO2560 ISO14171 ISO14174 ISO636 ISO14175 ISO14341 ISO14175 ISO17632 ISO14175 EN10025-2 DIN8555 EN 499 EN756 EN760 EN1668 EN439 EN440 EN439 EN758 EN439 (EN10025) 细晶粒钢 ISO2560 ISO14171 ISO14174 ISO636 ISO14175 ISO14341 ISO14175 ISO17632 ISO14175 EN10025-3 EN10025-4 EN 12536 DIN8555 EN 499 EN756 EN760 EN1668 EN439 EN440 EN439 EN758 EN439 (EN10113-2 EN10113-3) 高强细晶粒结构钢 ISO18275 ISO18276 ISO14175 EN10025-6 - DIN8555 EN 757 EN14295 EN760 EN12534 EN439 EN12534 EN439 EN12535 EN439 2EN10137-2(>500N/mm) 热强钢(非合金) ISO2560 ISO14171 ISO14174 ISO636 ISO14175 ISO14341 ISO14175 ISO17632 ISO14175 DIN8555 EN10028-2 EN10028-3 EN 499 EN756 EN760 EN1668 EN439 EN440 EN439 EN758 EN439 热强钢(合金) ISO3580 ISO17634 ISO14175 EN 12536 DIN8555 EN10028-2 EN10028-3 EN 1599 EN12070 EN760 EN12070 EN439 EN12070 EN439 EN12071 EN439 不锈钢+耐热钢 ISO3581 ISO14343 ISO14174 - ISO14343 ISO14175 ISO14343 ISO14175 ISO17633 ISO14175 DIN8555 EN10088 EN 1600 EN12072 EN760 - EN12072 EN439 EN12072 EN439 EN12073 EN439 铸铁球墨铸铁 ISO 1071 ISO1071 ISO1071 ISO1071 - DIN1693 DIN 8573 DIN8573 DIN8573 DIN8573 铜和铜合金 EN 1773 DIN 1773 - DIN1773 - DIN 1773 DIN17670 PrEN14640 EN439 PrEN14640 EN439 - 镍和镍合金 ISO14172 ISO18274 ISO14175 ISO18274 ISO14175 - ISO18274 ISO14174 DIN 1736 DIN1775 (0-3) DIN1736 DIN1736 EN439 DIN1736 EN439 - 铝材料 - ISO18273 ISO14175 ISO18273 ISO14175 - DIN1732 DIN1732 DIN EN573-3 - DIN1732 EN439 DIN1732 EN439 - 钛和钛合金 ISO24034 ISO14175 ISO24034 ISO14175