- 相關推薦
國際焊接工程師復習6
矩形梁的截面上剪應力分布
圖4 剪應力分布(矩形梁)
工字梁的截面上剪應力分布
圖5 剪應力分布(矩形梁)
2、截面特征值
靜矩S:Sy=A·Z1,SZ=A·y1
圖6 靜矩
慣性矩I: 自身慣性距
圖7 自身慣性距
對主軸慣性距
圖8 對主軸慣性距
2.1正應力(彎距)
σ=
MyIy
zN/mm2
[]
圖9 不同截面梁比較
3、截面中的應力計算
3.1正應力(拉伸載荷)
σ=
例:
求正應力σ
圖10 矩形梁
N
N/mm2 A
[]
例:求正應力σ
圖11 焊接工字梁
抗彎截面模量 W[ cm]
3
Wy=
[cm]
maxZ
3
Iy
3.2剪應力τ 通用
τ=
剪力
F
N/cm2 A
[]
τ=
例:求剪應力—τ1、τ0、τmax
VZ?SyIy?t
[N/cm]
2
圖12 焊接工字梁及剪應力分布圖
對于
I-形截面,剪應力可按下式簡化計算
τm=
例:τm=
?
V
N/cm2 ASteg
[]
圖13簡化的剪應力分布圖
4、I形鋼的截面特征值
1、 焊接連接(EN12345)
1.1接頭及焊縫種類
焊接接頭是把零件或部件用焊接的方法相互連接起來的區(qū)域,接頭的種類是通過零部件在結構設計上相互配置的情況而確定的。 接頭及焊縫種類
下圖列舉了與構件間相互位置有關的各種接頭種類。
圖1 接頭種類
表1 接頭種類
接頭種類 1.1對接接頭 1.2平行接頭 1.3搭接接頭 1.4T型接頭 1.5十字型接頭
1.6 1.8斜接接頭
1.7綜合接頭 1.10十字接頭
說明
部件處于同一平面內,彼此對接 部件上下平行放置 部件上下平行放置,并搭接 部件相互成直角(T型)聯(lián)接
兩個位于同一平面的部件同在它們之間的第三個部件(雙T型)連接
一個部件相對于另一個部件傾斜地連接 兩個部件以任意角度相互連接 三個或多個部件以任意角度相互連接 兩個部件相互交叉連接
1.2焊接接頭準備的基本概念
1.2.1熔化焊接頭
圖2 I型對接接頭 圖3 I型對接接頭(帶墊板)
表2 對接接頭術語(圖2、3、4)
A板材表面
B板材背面
C板材邊緣
D坡口面
E坡口加工面
鈍 邊
背 面 熔 池 保 護
11焊縫長度
焊縫厚度
根部間隙
12鈍邊高度
14鈍邊棱邊
坡 口 面 棱 邊
坡 口 寬 度
單 面 坡 口 角 度
坡口面高度
19坡口面寬度
20寬度
21坡口角度
板 厚
工件邊緣
根部間隙
坡口邊緣
熔化面邊緣
圖4 V型對接接頭
21熔化面
板 厚
間 隙
接 頭 寬 度
角
度
圖5 T型接頭 表3 T型接頭術語(圖5)
D熔化面
1板厚
26寬 度
邊 緣
鄰 接
卷 邊 高 度
卷邊半
徑
1.2.2壓力焊接頭
1.3 熔化焊焊縫的基本概念
1.2焊接接 頭及
圖6 卷邊接頭 表4 卷邊接頭術語(圖6)
圖7 凸焊接頭(凸點) 圖8 凸焊接頭(長型凸點)
圖9 凸焊接頭(圓形凸點) 圖10 點焊、縫焊接頭
表5 卷邊接頭術語(圖7、8、10)
1.3熔化焊焊縫的基本概念 1.3.1基本熔化焊焊縫
27板 厚
工 件 長 度
凸點距離
28凸點高度
29凸點長度
30凸點寬度
33邊距
36金屬片長度
37金屬片寬度
金 屬 片 厚 度
工 件
圖11 V型坡口對接焊縫 圖12 角焊縫
表6 熔化焊焊縫術語(圖11、12)
母 材
焊縫金屬
3熱影響區(qū)
4焊縫區(qū)
7熔合區(qū)寬度
焊縫根部
9余高
10焊角寬度
25根部熔合
26熔合區(qū)
圖13 一般對接焊縫 圖14 T型接頭(全熔透)
圖15全熔透對接焊縫 圖16 部分熔透對接焊縫
表6 熔化焊焊縫術語(圖13、14、15、16) 11焊 縫 寬 度
余 高
12
13
14
15
16
17
18
根最大設計實際有效焊部焊縫焊縫焊縫焊縫趾余厚度厚度厚度厚度角高
度
焊焊縫根 縫表面部 長波紋寬 度
度
1.3.1多道焊焊縫
圖17對接焊縫(多道焊) 圖18對接焊縫(多道焊、帶封底焊道)
表7 多道焊熔化焊焊縫術語(圖17、18、19)
熔合區(qū)
焊角寬度
11背面余高
19焊趾
25填 充 層
蓋 面 層
封 底 焊 道
根部熔合
圖19 多道焊(角焊縫)
1.3壓力接接頭的基本概念
圖20 壓力接接頭(對焊、閃光焊)
圖21 電阻焊(點焊、縫焊)
表7 壓力接接頭術語(圖20) 表8 電阻焊接頭術語(圖21)
焊縫區(qū)
頂 閃光中間鍛 金 屬
表面
33焊點直徑
38焊縫長度
焊 點 間 距
焊 點 重 疊
2、連接形式
2.1、對接焊縫
對接接頭基本上滿足焊縫中的力線分布不受干擾和應力分布均勻的要求。在符合技術條件時具有有利的力線分布(參見圖)。
在特別謹慎地進行施工或焊后附加進行表面加工的情況下,還能進一步降低外部缺口效應(參見截面圖中的應力分布曲線)。
圖23 對接接頭(表面加工)
按構件的壁厚和焊接方法,也可以選擇其它一些坡口型式。 2.1.1焊縫尺寸 焊縫厚度
在對接焊縫中,焊縫計算厚度通過被連接構件的厚度確定,在焊接不同厚度的構件時,焊縫厚度等于板厚較薄構件的厚度。
下圖所示的對接焊縫結構在承受靜載荷的構件中,按DIN18800T1的要求,其厚度差不允許超過10㎜。
圖24焊縫厚度
按ISO 2553的要求,對接焊縫的厚度用“S”表示。
在承受動載荷的構件中,兩對接接頭的板厚差不允許超過3㎜,如必須進行厚度差大于3㎜部件的對接焊接時,需將厚板加工成斜坡狀。
圖25不等厚度板連接
焊縫長度
對接焊縫的計算長度“l(fā)”等于焊縫的總長度或焊接構件的寬度。但是,其前提是焊縫末端不能有弧坑。這一要求可以通過安裝引出板或在構件施工時按照DIN18800T7采取其它合適的措施來達到。
2.1.2對接焊縫的施焊
對接焊縫施焊時應遵守下述條件:
a) 根部無缺陷,并焊透或清根進行背面焊接 b) 焊縫應均勻一致 c) 焊縫末端無弧坑
d) 焊縫和構件之間應平滑地過渡,無有害的咬邊
e) 無裂紋、未焊透、根部缺陷和夾渣。當焊縫在應力較高狀態(tài)下使用時,應針對上述焊接缺陷進行驗證。
這些已在DIN 18800T1和T7中作了說明 ISO5817
表9 ISO5817質量等級
評定組別
(A)
B高
C中
D低
(E)
對于對接焊縫來說,按其所達到的質量等級。規(guī)定其所能承擔的許用應力。 2.1.3焊縫質量的驗證
如果至少對焊縫總長度的10%進行射線或超聲波探傷檢驗而沒有發(fā)現(xiàn)缺陷,可以認為焊縫是經(jīng)過驗證的。同時要平均考核所有參加施焊焊工的焊接質量。在焊縫中只允許有零星的缺陷,但這些缺陷不允許超過標準中的規(guī)定。 2.2未焊透焊縫
除了焊透焊縫以外,標準中也規(guī)定了可以采用未焊透焊縫,但這會在對接焊縫的接頭區(qū)域產(chǎn)生不均勻的應力分布。 焊縫厚度
圖27 未焊透焊縫
施焊
對未焊透的對接焊縫施焊時,需遵守下述條件: a) 足夠的熔深 b) 焊道的均勻施焊 c) 無缺口和弧坑缺口
d) 無裂紋(通常用表面方法檢查) 2.3角焊縫
在鋼結構的焊接制作中,最經(jīng)常使用的焊縫型式是角焊縫。根據(jù)角焊縫的配置形式,可以將角焊縫區(qū)分成頸部焊縫,側面焊縫,端面焊縫角接焊縫和腹板焊縫。
2.3.1焊縫形狀說明
一般對上述的角焊縫都采用等腰的焊縫形狀,并可分為:
凸形 平面
凹面
圖29 角焊縫厚度
2.2.2角焊縫的厚度
一般應避免這種焊縫形狀。它是不經(jīng)濟的并且具有最大的缺口效應。僅在角接焊縫時使用這種焊縫形狀,甚至認為是有利的。
施工中認為這種焊縫形狀是最經(jīng)濟的,因為它不存在多余的焊縫體積。盡管存在小的外部缺口效應,但在主要承受靜載荷的構件上仍可使用這種焊縫形狀。
這種焊縫的焊縫體積大于平角焊縫的焊縫體積。凹形角焊縫具有最小的外部缺口效應,因此優(yōu)先用于承受載的構件中。它們多半只能在船形位置焊接時得到。
不等腰焊縫常用于端面焊縫的焊接,目的是減少缺口效應。
圖30 角焊縫應用
2.3.3焊縫厚度的限定
通常,角焊縫接頭施焊時,其焊縫厚度應用靜力學計算。不僅在計算上而且在角焊縫接頭制作中,都應注意確定極限尺寸。
最小焊縫厚度-a
min
最小焊縫厚度由有關的施工標準和施工規(guī)程所規(guī)定,例如 按DIN18800T1——鋼結構 amin=2.0㎜ DS 952——鐵路車輛制造 amin=3.0㎜ DS 804——鐵路橋梁 amin=3.5㎜ 除了這種最小焊縫厚度外,在上述標準和規(guī)程中還 敘述了與焊接構件厚度有關的其它焊縫厚度極限,例如: 推薦
?0.5
最大焊縫厚度-amax
最大焊縫厚度一般不應超過最小壁厚的0.7倍。 圖31 角焊縫厚度限定
amax=0.7·tmin
但是,在角焊縫接頭施焊時應注意,這些焊縫不一定要達到amax這一極限尺寸,而僅需達到必需的計算厚
度。這不僅是出于經(jīng)濟因素,而且也是制造技術上的要求。 深熔角焊縫
在角焊縫中,如果其熔深超出其理論根點,即為深熔角焊縫
a=a+e
a — 深部測量的焊縫厚度
e — 熔化尺寸,可以用不同的檢驗方法確定。 該方法也適用于雙面焊。
圖32 深熔角焊縫
2.3.4按DIN18800T1桿件連接時焊接長度的限定
在桿件連接焊接時,除了要考慮前述的焊縫厚度限定外,還應考慮按DIN18800進行焊縫長度的限定。 按1990年11月版本lmax=150·a lmin=6·a>30㎜
圖33 焊接長度的限定
在連接長度上出現(xiàn)的不均勻應力分布可看作確定焊縫長度極限的依據(jù)。隨著側面焊縫長度的增加,焊縫末端處應力峰值也隨之增高。這是由于不均勻的應力分布造成的,而且由于焊縫末端處經(jīng)常出現(xiàn)的施工缺陷
2.3.5斷續(xù)焊接的角焊縫
這類焊縫主要用于薄壁構件和橫向及縱向加強的場合。它們的優(yōu)點在于內應力作用小,因此減小了構件的變形。因為這類焊縫通常只承受較小的載荷,可是仍必須遵守最小角焊縫厚度的要求,因而采用間斷焊縫就有可能節(jié)省焊縫的體積。
對置于露天的或處于有特殊腐蝕危險環(huán)境的構件,這種殘留的,未焊接的間隙是一種缺點,在這種情況下,建議采用開槽,環(huán)狀封閉焊接。
圖34 斷續(xù)焊接的角焊縫
2.4其它焊縫
為了在T型接頭連接中獲得盡 按DIN18800,在不是承受特別高應力 可能小的內部缺口效應,可以應用 狀態(tài)下的構件能夠采用下述焊縫型式。 下列幾種焊縫型式
當焊縫檢定為無缺陷時,這種焊縫有可能用于具有較高應力狀況下施工時,若選用這種焊縫,存在著缺口效應,這樣就會降低其許用應力值。
這些焊縫型式與對接焊縫一樣,都要謹慎地按技術條件進行坡口準備。 a*)焊縫厚度a為焊縫理論根點至焊縫表面的距離。
1、概述
在工程技術領域,最容易達到相互理解和交流的方法是用繪圖表示。這可以是一張示意圖或是一張準確的施工圖紙。為了不致產(chǎn)生誤解,并建立單意性,人們有必要制訂一些標準,對這些標準要以最新版本為準。
在ISO2553中,把焊縫用基本符號或組合符號表示出來。
2、表示方法
2.1基本符號和組合符號
所選擇的基本符號
表1 基本符號和組合符號
基本符號 組合符號
編號
名稱
立體 圖示
符號
編號
名稱 雙面-V-焊縫
雙面-HV-焊縫
雙面-Y-焊縫
雙面-HY-焊縫
雙面-U-焊縫
V-帶背面焊縫
雙面-K-角焊縫
立體 圖示
符號
2 3 4 5 6
7 14 9 12 10
I-焊縫 V-焊縫 HV-焊縫 Y-焊縫
HY-焊縫 U-焊縫 垂直坡口面焊縫 背面焊縫
點焊縫 角焊縫
3-3 4-4 5-5 6-6 7-7 3-9 10-10
基本符號和組合符號也可以通過輔助符號和補充符號進行完善,并對要達到的焊縫形狀和焊縫布置予以說明。
2.2表面形狀的輔助符號
表2 表面形狀輔助符號
輔助符號
表面形狀 凹形 平直 凸形
輔助符號
2.3按ISO2553對焊縫施焊的輔助符號
表3 施焊的輔助符號
M=附加物:焊接完成后不可去除 MR=襯墊:焊接完成后可以去除
2.4補充符號給出了焊縫的位置及要求
環(huán)形分布角焊縫 現(xiàn)場安裝焊縫
圖1 補充符號
3、焊縫標記方法
圖2 焊縫標記方法
3.1箭頭線的位置
箭頭線與基線是以一角度相交連接起來的。對于需進行坡口加工后焊接形成的焊縫?梢杂眉^線表示,
圖3 箭頭線位置
3.2基線的位置
基線大多平行進行標記,在一些特殊情況下也允許垂直進行標記。 3.3基線符號的位置
符號可以在基線的上方也可以在基線的下方,在一張表示圖樣中應盡可能地使用同樣的表示方法。 ——表示符號應靠近基線。
——如可能的話,在焊縫截面上標注的焊縫,應使焊縫截面與符號的位置保持一致。 ——在標記時應注意,箭頭線總是指向接頭。 3.3.1單面焊縫表示
表4 焊縫位置及方向
焊縫位于表示符號所指正面
①如果焊縫表示符號位于基線實線一側,那么焊縫位于箭頭線所指一側。
焊縫位于表示符號所指背面
②如果焊縫表示符號位于基線虛線一側,那么焊縫位于箭頭線所指一側的背面。
3.3.2雙面焊縫
對于雙面焊縫,可以采用組合焊縫進行表示,這的就不需要虛線表示了。
圖4 雙面焊縫
3.3.3
示例
圖5 示例練習
3.4其它表示符號
每個焊縫的標記符號中,也能給出焊縫的尺寸。焊縫的厚度表示在符號的左邊,長度表示在符號的右邊。 對于角焊縫來說,標出其所有必要的尺寸顯得特別重要。在這里,焊縫厚度可以用兩種方法表示,可以
用焊縫厚度表示,也可以用焊腳長度表示:
圖6 其它表示符號
焊縫符號的右側可以表示焊縫的允許斷續(xù)情況;也可以表示焊縫長度,如表示焊縫長度,那就意味著在
4、斷續(xù)焊接的角焊縫
斷續(xù)焊接的角焊縫標注由長度說明引出
n——單個焊縫數(shù) l——單個焊縫長度 e——間隔
e的另一個意思是焊縫間距,為了避免與通常的說明相混淆,間隔用括號中的e表示。
表5 斷續(xù)角焊縫
5、補充說明
除了上面所指出的對稱焊縫的說明以外,也可以對焊縫標注一些附加說明,這些附加說明標注于基線尾部的叉子內,補充說明也同樣應予以足夠的重視。 5.1焊接的方法
焊接方法可以用表示方法的特征數(shù)字或特征符號表示。
表6 焊接方法
ISO 4063中規(guī)定的特征數(shù)字
111 12 131 135 21 311 141
焊接方法 手工電弧焊 埋弧焊
熔化極惰性氣體保護焊熔化極活性氣體保護焊
電阻焊 氣焊(氧乙炔焰) 鎢極氬弧焊
DIN 1912中規(guī)定的特征符號
E UP MIG MAG RP G TIG
5.2 焊縫——焊接位置
ISO6947
標準中也已給出了焊接位置的意義。
PF=立向上焊 PG=立向下焊
圖7 焊接位置
對管子來說還有下述補充符號
H——立向上焊接 J——立向下焊接 K——環(huán)狀焊接
圖8 焊接位置(管)
除此之外,還可以用字母L
和角度數(shù)值標記管子傾斜角度。
圖9 焊接位置(管傾斜)
5.3焊縫質量的說明
按ISO5817和ISO10042中的評定組別
表7 焊縫質量等級
評定要求
ISO 5817
(A)
B 高級
C 中級 供貨要求
D 低級
(E)
5.4 關于所應用的焊接材料的說明
按ISO18273鋁 按ISO2560(EN499)焊條 5.5 叉子后的補充說明
圖10 補充說明
6、完整的焊接標記實例
圖10 完整的焊接標記實例
國際焊接工程師(IWE)、國際焊接技術員(IWT)
培訓教程目錄(主課程部分)
3.1 焊接方法及設備
3.1.1 火焰技術Ⅲ
3.1.2 鎢極惰性氣體保護焊Ⅲ 3.1.3 MIG/MAG焊Ⅲ 3.1.4 MIG/MAG焊Ⅳ 3.1.5-6 手工電弧焊Ⅲ、Ⅳ 3.1.7* 手工電弧焊Ⅴ 3.1.8* 埋弧焊Ⅲ 3.1.9 電阻焊Ⅰ、Ⅱ 3.1.10* 電阻焊Ⅲ、Ⅳ 3.1.11* 其它焊接方法Ⅰ
等離子弧焊
3.1.12* 其它焊接方法Ⅱ
電子束焊、激光焊
3.1.13* 其它焊接方法Ⅲ
摩擦焊、旋弧焊
3.1.14* 3.1.15*
其它焊接方法Ⅳ
電渣焊、鋁熱焊、高頻焊
其它焊接方法Ⅴ
超聲波焊、爆炸焊、擴散焊、冷壓焊
3.1.16 熱切割及坡口準備方法Ⅰ 3.1.17 熱切割及坡口準備方法Ⅱ 3.1.18 表面工程技術
3.1.19-21* 焊接機械化、焊接機械人Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3.1.22-23 釬焊Ⅰ、Ⅱ
3.1.24-25* 塑料焊接Ⅰ、Ⅱ 3.1.26* 其它連接方法
帶“*”的章節(jié)表示:此部分內容要求技術員掌握的程度比工程師低。
國際焊接工程師(IWE)、國際焊接技術員(IWT)
培訓教程目錄(主課程部分)
3.2 材料及材料的焊接
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4* 3.2.5-7* 3.2.8* 3.2.9
細晶粒結構鋼Ⅰ 細晶粒結構鋼Ⅱ 細晶粒結構鋼Ⅲ 細晶粒結構鋼的應用 熱強鋼Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 低溫鋼
高合金耐腐鋼Ⅰ 腐蝕
高合金耐腐鋼Ⅱ 材料磨損與保護 耐熱鋼 鑄鋼 鑄鐵 銅與銅合金 鎳與鎳合金 鋁與鋁合金
特殊有色金屬和有色合金 異種金屬的焊接 金相材料檢驗
3.2.10-12* 3.2.13-14* 3.2.15-17* 3.2.18* 3.2.19 3.2.20
3.2.21-22* 3.2.23-24* 3.2.25-27* 3.2.28*
3.2.29-30* 3.2.31
帶“*”的章節(jié)表示:此部分內容要求技術員掌握的程度比工程師低。
國際焊接工程師(IWE)、國際焊接技術員(IWT)
培訓教程目錄(主課程部分)
3.3 焊接結構與設計
3.3.1 焊縫計算Ⅰ 3.3.2 焊縫計算Ⅱ 3.3.3* 焊縫計算Ⅲ 3.3.4 焊縫計算Ⅳ 3.3.5* 3.3.6-9*
不同載荷狀態(tài)下焊接接頭的性能 主靜載鋼結構Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 斷裂力學Ⅰ、Ⅱ
3.3.10-11* 3.3.12-13* 3.3.14-15* 3.3.16* 3.3.17*
斷裂力學Ⅲ、Ⅳ
動載焊接結構的設計Ⅰ、Ⅱ 動載焊接結構的設計Ⅲ
動載焊接結構的設計Ⅳ
3.3.18 焊接壓力裝置的制作Ⅰ 3.3.19* 3.3.20* 3.3.21-22* 3.3.23*
焊接壓力裝置的制作Ⅱ 焊接壓力裝置的制作Ⅲ 鋁合金結構的設計 鋼筋的焊接
帶“*”的章節(jié)表示:此部分內容要求技術員掌握的程度比工程師低。
國際焊接工程師(IWE)、國際焊接技術員(IWT)
培訓教程目錄(主課程部分)
3.4 焊接生產(chǎn)及應用
3.4.1 焊接結構的質量保證Ⅰ 3.4.2 焊接結構的質量保證Ⅱ 3.4.3 焊接結構的質量保證Ⅲ 3.4.4-5
生產(chǎn)制造中的質量控制Ⅰ、Ⅱ
針對ISO15609、ISO15614標準的練習 焊接內應力及變形I、II 焊接內應力及變形III
3.4.6 生產(chǎn)制造中的質量控制Ⅲ 3.4.7-8* 3.4.9-10* 3.4.11-12* 3.4.13*
針對ISO9606標準的練習
3.4.14-15 焊接車間設備 3.4.16-17 焊接安全
3.4.18-19 生產(chǎn)測量與控制Ⅰ、Ⅱ 3.4.20-21* 3.4.22-27* 3.4.28-29* 3.4.31*
材料檢驗及焊接缺陷的評定Ⅰ、Ⅱ
材料檢驗及焊接缺陷的評定Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ 材料檢驗及焊接缺陷的評定(練習)
3.4.30* 經(jīng)濟性Ⅰ
經(jīng)濟性Ⅱ
3.4.32* 經(jīng)濟性Ⅲ 3.4.33* 經(jīng)濟性Ⅳ 3.4.34
焊接修復
3.4.35** 安全評估的最低要求 3.4.36* 合乎使用
3.4.40-41* 蒸汽鍋爐和壓力容器練習
帶“*”的章節(jié)表示:此部分內容要求技術員掌握的程度比工程師低,
1、填充材料標準
1.1 EN12536-2000,氣焊用焊絲(非合金鋼和熱強鋼)分類 例: 焊絲EN12536 O Ⅲ
氣焊焊絲的供貨條件見EN759
表1 化學成分
標記 OZ
OⅠ~~~0.65OⅡ~~~1.20OⅢ~~~1.25OⅣ~~~1.20OⅤ~~~1.20OⅥ~~~0.702) 單值為最大值
3) 表中元素含量值應圓整到附錄B和ISO31-01:992中規(guī)定的有效數(shù)字位數(shù)。
化學成份%1
)2)3)
協(xié)商 0.0300.0250.0200.0200.0200.020
0.0250.0250.0200.0200.0200.020
- 0.45~0.65 0.45~0.65 0.90~1.20
0.35~0.80
- -
-
0.80~1.202.00~2.20
1) 如果未規(guī)定:Mo≤0.3%,Ni≤0.3%,Cr≤0.15%,Cu≤0.35%,V≤0.03%,銅含量小于0.35%,包括鍍銅層。
表2 顏色標記
焊絲等級 O Ⅰ O Ⅱ O Ⅲ O Ⅳ O Ⅴ O Ⅵ
標記 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
顏色 無 灰色 金色 紅色 黃色 綠色
常用焊絲直徑(mm):1.6、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0
各種焊絲對氣焊的適應程度反映在他們的性能上,即:流動性及滲透性(在焊接過程中)和在熔池中的氣孔傾向(見表3)。
表3 氣焊焊絲性能
Ⅰ
流動性 滲透性 氣孔傾向
好 大 有
Ⅱ 較好 小 有
小 Ⅲ
焊絲等級
Ⅳ
Ⅴ 粘性 無 無
小
Ⅵ
Ⅶ
對于不同的碳鋼和低合金鋼的焊接性見表4
表4 焊接性
母材
鋼材類別 普通結構鋼 EN 10025-2
鋼種 S1851)S235 S275 S355 P235GH(HⅠ) P265GH(HⅡ) P295GH(17Mn4)
15Mo3 13CrMo4-5 10CrMo9-10
Ⅰ
根據(jù)表1適合的焊絲等級 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
Ⅵ
×
× ×
× ×
非合金熱強鋼鋼板及鋼帶
EN 10028-2
CrMo熱強鋼 EN 10028-2
×
× ×
1.2 其它氣焊填充材料標準
AWS A5.2 碳鋼和低合金鋼氧—可燃氣焊接填充絲 A5.2 R45(310MPa ) A5.2 R60(410MPa) A5.2 R65(450MPa) A5.2 R100(690MPa)
2、氣壓焊
氣壓焊用于圓形截面型材的對接焊,其過程是在燃燒加熱和力的共同作用下形成焊縫。 分為加熱和加壓焊接兩個過程。
圖1 焊接過程示意圖1
圖2 焊接過程示意圖2
3、其它火焰技術
3.1火焰校正
火焰矯正是利用局部加熱后再冷卻的收縮變形矯正原來的變形的工藝方法。 火焰矯正要求材料有較高的塑性。
矯正的效果主要取決于火焰的加熱位置和火焰的能率。
圖3 熱脹冷縮
—— 加熱效果
圖4 局部加熱 圖5 加熱后,局部受壓
圖6 收縮,冷卻后的收縮
——實際應用
圖7 點加熱(如板或管) 圖8 平面加熱(如管)
圖9 直線加熱-多點(如焊后板材)
圖10 三角加熱如型材
首先加熱1區(qū),然后加2區(qū) 兩個三角型區(qū)同時加熱 首先加熱矩形區(qū),然后 首先,同時加熱兩個三角
加熱三角形區(qū)域 形區(qū),然后加熱立板
首先加熱三角形區(qū), 首先加熱立板,然后 首先同時加熱蓋板, 先加熱腹板,然后加熱蓋板 然后加熱立板 加熱橫板 然后加熱腹板
圖11 火焰校正示意圖1
圖12 火焰校正示意圖2
3.2火焰加熱
火焰加熱工件,以減少焊接或切割的冷卻速度,降低變形阻力或改變組織。
包括火焰矯正、預熱、火焰硬化、火焰加熱等。如S355(Q345)厚板材焊接時,需預熱80-120℃。
圖13 焊接預熱 圖14 管子預熱
3.3 火焰噴涂 火焰噴涂是熱噴涂工藝的一種,使用氧氣-燃氣火焰做為熱源。
圖15 火焰噴涂(絲材火焰噴涂、粉末火焰噴涂)
3.4 表面處理
用火焰束清除金屬或礦石工件表面的復層,例如鐵銹、氧化皮、顏色等。
圖16 工作火焰控制為硬火焰 圖17 火焰束操作技術1
圖18 火焰束操作技術2
1、填充材料
焊接填充材料的國際標準(ISO)包括兩個系列:按照屈服強度和全焊縫金屬平均沖擊功47焦耳分類(后綴字母“A”的系列),此系列相當于歐洲填充材料標準系列,或者按照抗拉強度和全焊縫金屬平均沖擊功27焦耳進行分類(后綴字母“B”的系列),此系列是以泛太平洋國家填充材料標準為基礎。
本教程中出現(xiàn)的焊接填充材料的國際標準(ISO)均按此原則進行標識。 1.1 ISO636焊接填充材料―非合金鋼及細晶粒鋼鎢極惰性氣體保護焊中的焊棒、焊絲和熔敷金屬―分類
按照A系列分類方法可分為四項: 1)第一部分給出產(chǎn)品/工藝的標記 ;
2)第二部分給出全焊縫金屬的強度和延伸率標記; 3)第三部分給出全焊縫金屬沖擊性能的標記;
4)第四部分給出所用焊棒或者焊絲化學成分的標記。 例1:
ISO 636-A W 46 3 W3Si1
按照化學成分標記的焊絲,標記方式如下:
ISO 636-A W3Si1
其中:
ISO 636-A國際標準編號,按照屈服強度和47焦耳沖擊功分類; W 鎢極惰性氣保護焊
46 強度和延伸率(見表1) 3 沖擊性能(表3)
W3Si1 焊棒/焊絲的化學成分(見表2)
按照B系列分類方法可分為四項: 1)第一部分給出產(chǎn)品/工藝的標記;
2)第二部分給出焊態(tài)或者焊后熱處理條件下全焊縫金屬的強度和延伸率標記;
3)第三部分給出全焊縫金屬沖擊性能的標記,標記后的字母U指在夏比試驗下平均達到 47J (非強制性要求);
4)第四部分給出所用焊棒或者焊絲化學成分的標記。 例2:
ISO 636-B W 55A 3 W3
按照化學成分標記的焊絲,標記方式如下:
ISO 636-B W3
其中ISO 636-B國際標準編號,按照抗拉強度和27焦耳沖擊功分類; W 鎢極惰性氣保護焊
55A在焊態(tài)條件下的強度和延伸率 3 在焊態(tài)條件下的沖擊性能 W3 焊棒/焊絲的化學成分
1.2 EN1668焊接填充材料―非合金鋼及細晶粒鋼鎢極惰性氣體保護焊中的焊棒、焊絲和熔敷金屬―分類 例3:
EN1668 W 46 3 W7
按照化學成分標記的焊絲,標記方式如下:
EN1668 W7
其中:
EN1668標準編號
W 熔敷金屬/鎢極惰性氣保護焊 46 強度和延伸率 3 沖擊功
W7 焊棒/焊絲的化學成分
表1強度和延伸率
標記 35 38 42 46 50
*
最低屈服強度N/mm2
355 380 420 460 500 抗拉強度N/mm2
440~570 470~600 500~640 530~680 560~720 最低延伸率*)%
22 20 20 20 18
)L0=5D0
表2 TIG焊的填充材料化學成分標記(節(jié)選)
W0 W2Si W3Si1 W4Si1 W3Ni1
0.06 -0.14 0.06 - 0.14 0.06 -0.14 0.06 -0.14
0.50 - 0.80 0.70 -1.00 0.80 - 1.20 0.50 - 0.90
0.90 - 1.301.30 - 1.601.60 - 1.901.00 - 1.60
化學成分 (質量分數(shù))
其它
0.020
0.020
0.80 – 1.50 2.10 – 2.70
0.15 0.15 0.15
W2Ni2 0.06 - 0.14 0.40 - 0.80 0.80 - 1.400.020 0.020
表3 沖擊功標記
標記 Z Aa 或 Yb
0 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a 按照屈服強度和47J沖擊功分類。 b 按照抗拉強度和27J沖擊功分類。
沖擊功達到47Ja或者27Jb的試驗溫度 ℃
無要求 + 20 0 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100
2、按機械化程度對鎢極惰性氣體保護焊的分類
m—手工焊 v—完全機械化焊接
t—部分機械化焊接 a—自動化焊接
表4 按機械化程度分類
TIG
TIG
部分機械 化焊接t
TIG
完全機械 化焊接v
TIG
a-TIG
3、其它鎢極惰性氣體保護焊工藝
3.1 脈沖電流焊接 脈沖電流焊接時采用可控制的脈沖電流來加熱工件。每一次脈沖電流通過時,工件被加熱熔化形成一個點狀熔池,基值電流通過時使熔池冷卻結晶,同時維持電弧燃燒。
IG——基礎電流(A) TP——脈沖時間(s)
IP——脈沖電流(A) tG——基礎時間(s) 圖2 脈沖焊參數(shù)的調節(jié)
IA——電流平均值(A) Tc——循環(huán)周期(s)
脈沖鎢極惰性氣體保護焊與普通恒定電流鎢極惰性氣體保護焊相比具有以下優(yōu)點: — 較小的能量輸入 — 板厚較大時,焊縫的深寬比較理想 — 電弧更穩(wěn)定 — 均勻的焊縫根部
— 適用于受限制位置 — 工件變形較小
— 焊接熔池形狀較好 — 較好的間隙“搭橋”性
3.2 熱絲鎢極惰性氣體保護焊
熱絲鎢極惰性氣體保護焊是在冷絲鎢極惰性氣體保護焊基礎上開發(fā)的一種高效焊接方法,焊絲在進入熔池前將焊絲進行預熱,減少了電弧熔化焊絲的能量,提高了填充熔敷效率和焊接速度,同時又保持有鎢極惰性氣體保護焊的高質量焊接,此工藝廣泛用于表面堆焊或大厚板焊接。
圖4 熱絲TIG焊
3.3 管與管板、固定管的鎢極惰性氣體保護焊
在鍋爐、化工、電力、原子能等領域的生產(chǎn)制造中,廣泛使用全位置鎢極惰性氣體保護焊解決管與管板、固定管的全位置焊接問題。
鎢極惰性氣體保護焊具有電弧穩(wěn)定、飛濺小、熱輸入易控制等特點,易于在焊接位置、焊接工藝參數(shù)及運動參數(shù)精確控制的焊接中保證質量。
圖5 完全機械化的管口焊接 圖6 使用管子對口器機械化管子對接示意說明
3.4 窄間隙焊接
TIG
圖7 TIG/MAG/埋弧焊窄間隙節(jié)省焊縫體積的對比
4、特殊鎢極惰性氣體保護焊工藝
4.1
采用多陰極焊槍的TIG焊
圖8 TIG多陰極焊槍
圖9 焊接速度取決于電極的數(shù)量
4.2 TIG點焊
圖10 TIG點焊的主要原理
1、焊接填充材料和輔助材料
1.1概述
焊接填充材料和輔助材料的性質,公差范圍,標記和性能必須符合相應規(guī)程。
熔化焊焊接方法的符號標記以及ISO-數(shù)字標記(括號內)見表1
表1 熔化焊方法填充材料的符號表示
符號 E EG ES G W O P S T
方法
手工電弧焊(111) 電氣焊(73) 電渣焊(72)
金屬極氣體保護焊(131,135) 鎢極惰性氣體保護焊(141) 氧-燃氣火焰氣焊(31)
等離子焊(15) 埋弧焊(12)
自保護和氣保護藥芯焊絲焊(114,136)
各種焊接方法因其物理過程不同,要求相適應的填充材料,表2列出應用的焊接方法要求的填充材料產(chǎn)品種類。
表2 熔化焊接方法的填充材料產(chǎn)品
產(chǎn)品種類
應用的焊接方法
藥芯帶極,ES,S 焊條 實芯焊棒
E W,O,P
實芯帶極,S 焊絲,ES,G,W,P,S 藥芯焊棒
W,O,P
藥芯焊絲,ES,W,P,S,T
2、焊接填充材料
2.1實芯焊絲
2.1.1 ISO14341:2002 焊接填充材料—非合金鋼和細晶粒鋼氣體保護焊用實芯焊絲和熔敷金屬—分類
按照A系列分類方法可分為五項: 1)第一部分給出產(chǎn)品/工藝的標記;
2)第二部分給出全焊縫金屬的強度和延伸率標記; 3)第三部分給出全焊縫金屬沖擊性能的標記; 4)第四部分給出所用保護氣體的標記;
5)第五部分給出所用焊絲化學成分的標記。 例1:
ISO 14341-A G 46 5 M G3Si1
按照化學成分標記的焊絲,標記方式如下:
ISO 14341-A G3Si1
其中ISO 14341-A國際標準編號,按照屈服強度和47焦耳沖擊功分類 G 焊絲和/或 熔敷金屬/金屬熔化極氣體保護焊
46 5 M G3Si1
強度和延伸率(見表4) 沖擊性能(見表5) 保護氣體(見表7)
焊絲的化學成分(見表3)
表3 焊絲的化學成份
化學成份%(m/m)1)2)3)
Ti和Zr G0 G2Si1 G3Si1 G4Si1 G3Si2 G2Ti G3Ni1 G3Ni2 G2Mo G4Mo G2Al
0.06~~~1.300.06~~~1.600.06~~~1.900.06~~~1.600.04~~~1.400.06~~~1.600.06~~~1.400.08~~~1.300.06~~~2.100.08~~~1.30
其它合金成份組成 0.0250.0250.0250.0250.0250.0200.0200.0200.0250.025
0.0250.0250.0250.0250.0250.0200.0200.0200.0250.025
0.05~0.020.80~1.500.40~0.600.15 0.15
0.05~0.25
0.40~0.60 0.40~0.60
0.15
0.35~0.75
說明: 1)其余成份:Cr≤0.15,Cu≤0.35和V≤0.03,鋼中鍍Cu的成份不得超過0.35%;
2)表中數(shù)值均為最高值;
3)此表數(shù)值與ISO31-0附件B中的規(guī)定A相符合。
表4 焊縫金屬抗拉強度,最低屈服強度和最低延伸率的標記
標記
35 38 42 46 50
*
最低屈服強度N/mm2
355 380 420 460 500
抗拉強度N/mm2
440~570 470~600 500~640 530~680 560~720 最低延伸率*)%
22 20 20 20 18
)L0=5D0
表5 沖擊功的標記
標記 沖擊功達到47J的試驗溫度(℃)
無要求 Z
+20 A
0 0
-20 2
-30 3
-40 4
-50 5
-60 6
注:該沖擊值為三個ISO-V型缺口沖擊試樣的中間值,其中一個試樣的最小沖擊值不得低于32J。
表6 應用說明
焊絲類型 G2Si1 G3Si1 G4Si1和G3Si2
G2Ti G3Ni1和G3Ni2 G2Mo和G4Mo
說明
配合M12到M14組弱氧化性保護氣體焊接普通結構鋼
配合M12到M24組保護氣體焊接普通結構鋼,使用M3組和CO2保護氣體會降低焊縫的強度和韌性
配合M2、M3、C1組保護氣體焊接普通結構鋼
應用于含Ti的細晶粒鋼的焊接
含Ni的焊絲可提高韌性,適于低溫鋼的焊接或要求焊縫韌性時的焊接
適于含Mo熱強鋼的焊接,如焊接16Mo3
按照B系列分類方法可分為五項: 1)第一部分給出產(chǎn)品/工藝的標記;
2)第二部分給出焊態(tài)或者焊后熱處理條件下全焊縫金屬的強度和延伸率標記;
3)第三部分給出全焊縫金屬;沖擊性能的標記,標記后的字母U指在夏比試驗下平均達到 47J (非強制性要求);
4)第四部分給出所用保護氣體的標記 ;
5)第五部分給出所用焊絲化學成分的標記 。 例2:
ISO 14341-B G 49A 6 M G3
按照化學成分標記的焊絲,標記方式如下:
ISO 14341-B G3
其中ISO 14341-B國際標準編號,按照抗拉強度和27焦耳沖擊功分類 G 熔敷金屬/金屬熔化極氣體保護焊 49A 焊態(tài)條件下強度和延伸率 6 焊態(tài)條件下的沖擊性能 M 保護氣體; G3Si1 焊絲的化學成分
2.1.2 EN440:1994焊接填充材料—氣體保護焊用實芯焊絲及熔敷金屬—非合金鋼和細晶粒鋼的焊接—分類
例3:
EN440 G 46 3 M G3Si1
按照化學成分標記的焊絲,標記方式如下:
EN440 G3Si1
上述標記含義: EN440 標準號
G 熔化極氣體保護焊 46 強度和延伸率 3 缺口沖擊性能 M 保護氣體 G3Si1 化學成份
2.2電弧焊和切割用保護氣體(ISO14175:1997焊接填充材料—電弧焊和切割用保護氣體/EN439:1994 焊接填充材料—電弧焊和切割用保護氣體)
例4:含有30%氦的保護氣體和氦的余量標記為:
保護氣體 ISO 14175/EN439-I3
例5:含有10%二氧化碳的保護氣體、3%氧氣和氦的余量標記為:
保護氣體 ISO 14175/EN439-M24
如果氦部分地代替氬,氦含量的附加牌號標記見表8。
例6: 含有25%氦的保護氣體的標記為:
保護氣體 ISO 14175/EN439-M21(1)
特殊混合氣體在組別符號前用符號S表示,后接表7中氣體或者氣體混合物的標記,含量百分比和附加氣體的化學方程式。
例7: 含有10%二氧化碳、3%氧氣和氦的余量,標記M24,但是也包含2.5%氖的保護氣體標記為:
保護氣體 ISO 14175/EN439 S M24 + 2.5 Ne
表7 用于電弧焊和切割的保護氣體的分類(ISO 14175/EN439)
符號1組別
氣體組合%
一般應用條
數(shù)字氧化性 惰性 還原性
件
代號 CO2O22N2
其余) >0~15 等離子焊
2)
根部保護 2 >15~35 其余
MIG、MAG 等離子焊,根100 2
部保護 >0~95 其余 3
2)
其余 >0~5 >0~5
2)
>0~5 2 其余
>0~3 3 其余2)
>0~3 >0~5 4 其余2)
其余2) >5~25
>3~10 2 其余2)
>3~10 >0~5 3 其余2)
MAG
>3~10 >5~25 4 其余2)
其余2) >25~50
>10~15 2 其余2)
>10~15 >5~50 3 其余2)
100
2 其余 >0~30
100 等離子切割
根部保護 2 >0~5 其余
1) 沒有列入表中的特殊混合氣體在組別符號前用符號S表示 2) 氦氣替代氬氣可達95%
)
備注
弱氧化性
強氧化性
表8 用于電弧焊和切割的保護氣體的分類
牌號 (1) (2) (3)
氦含量,%(V/V)
> 0~ 33 > 33~ 66 > 66~ 95
2.3藥芯焊絲
2.3.1 ISO17632:2004 焊接填充材料—非合金鋼及細晶粒鋼氣體保護和自保護金屬電弧焊用藥芯焊絲—分類
按照A系列分類方法可分為八項: 1)第一部分給出藥芯焊絲的標記;
2)第二部分給出多道焊技術中全焊縫金屬的強度和延伸率標記或者單道焊技術中母材的強度; 3)第三部分給出全焊縫金屬或者焊接接頭的沖擊性能的標記; 4)第四部分給出全焊縫金屬化學成分的標記; 5)第五部分給出焊絲類型的標記; 6)第六部分給出保護氣體的標記; 7)第七部分給出焊接位置的標記;
8)第八部分給出熔敷金屬氫含量的標記。 例8:
ISO 17632-A T 46 3 1Ni B M 1 H5
強制部分:
ISO 17632-A T 46 3 1Ni B M
其中ISO 17632-A國際標準編號,按照屈服強度和47焦耳沖擊功分類; T表示藥芯焊絲/金屬電弧焊 46表示拉伸性能(見表4)
3表示47J的沖擊性能,最低值(見表11) 1Ni全焊縫金屬的化學成分(見表9) B焊芯類型(見表12) M保護氣體(見表7) 1焊接位置(見表13) H5 氫含量(見表14) 例9:
ISO 17632-A T 3T Z R C 3 H10
強制部分:
ISO 17632-A T 3T Z R C
其中ISO 17632-A國際標準編號,按照屈服強度和47焦耳沖擊功分類; T 表示藥芯焊絲/金屬電弧焊 3T 表示拉伸性能(見表10) Z 表示無沖擊要求(見表11) R 焊芯類型(見表12) C 保護氣體(見表7) 3 焊接位置(見表13) H10 氫含量(見表14)
成分 標識 無標記 Mo MnMo 1Ni 1.5Ni 2Ni 3Ni Mn1Ni 1NiMo Zd
化學成分(質量分數(shù))a
— —
2.0 1.4
— — — — — — — — —
—————————
— — — — — — — — — —
,b
Alc
Cu
0.3到0.6 0.3到0.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 —
0.6到1.2 1.2到1.8 1.8到2.6 2.6到3.8 0.6到1.2
—到2.0 — — — —
1.6 1.4 1.4
——
—
—
—
—到2.0 — —
1.4 —
0.6到到0.6 —
—
a 表中單個數(shù)值為最大值。
b 結果應圓整到ISO 31-0:1992附錄B規(guī)則A中相同數(shù)位。 c 只是自保護焊絲。 d 其它允許成分。
表10 單道焊技術拉伸性能標記
標記 3T 4T 5T
最低母材屈服強度 Mpa
355 420 500
表11 沖擊韌性
標記a,b或者27Jc最低平均沖擊功溫度值 ℃ Za Ab 或 Yc
0 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a 標記Z只用于單道焊焊絲。 b 按照屈服強度和47J沖擊功分類。 c 按照抗拉強度和27J沖擊功分類。
無要求 + 20 0 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100
焊接接頭最低抗拉強度 Mpa
470 520 600
標記 R P B M V W Y
性能
金紅石,慢凝固熔渣 金紅石,快凝固熔渣
堿性 金屬粉末 金紅石或堿性/氟化物 堿性/氟化物,慢凝固熔渣 堿性/氟化物,快凝固熔渣
焊縫類型 單道和多道 單道和多道 單道和多道 單道和多道 單道 單道和多道 單道和多道
保護氣體 需要 需要 需要 需要 不需要 不需要 不需要
表13 焊接位置
標記 1 2 3
焊接位置a
PA,PB,PC,PD,PE,PF,PG PA,PB,PC,PD,PE,PF
PA,PB 焊接位置 PA PB 全位置 PA PB PA PB PA PB PA PB (部分PG)全位置
熔滴過渡 噴射過渡 噴射過渡 大顆粒熔滴過渡 細熔滴噴射過渡 少量大顆粒熔滴過渡
到噴射過渡 由大顆粒熔滴過渡 到亞射流過渡 亞射流過渡
5
a PA=平焊PB=平角焊PC=橫焊PD=仰角焊 PE=仰焊PF=立向上焊PG=立向下焊
PA,PB,PG
表14熔敷金屬氫含量標記
標記 H5 H10 H15
氫含量 (最大值) ml/100g焊縫金屬
5 10 15
按照B系列分類方法可分為九項: 1)第一部分給出藥芯焊絲的標記;
2)第二部分給出多道焊技術中全焊縫金屬的強度和延伸率標記或者單道焊技術中母材的強度;
3)第三部分給出全焊縫金屬沖擊性能的標記,標記后的字母U指在夏比試驗下平均達到 47J (非強制性要求);
4)第四部分給出焊絲使用性能的標記; 5)第五部分給出焊接位置的標記;
6)第六部分給出保護氣體的標記, 附加在標識后的字母“S”指按照單道焊接分類的焊絲;
7)第七部分給出分類試驗是否在焊態(tài)(A)條件下或者焊后熱處理(P)條件下標記。如果焊絲在兩種條件下分類,則標識分類標記AP。在單道焊焊絲的分類中,省略此標記,因其試驗只在焊態(tài)條件下進行; 8)第八部分給出全焊縫金屬化學成分的標記, “無標記”表示焊縫熔敷金屬的標記省略了; 9)第九部分給出熔敷金屬氫含量的標記。 例10:
ISO 17632-B T 55 4 T5 1 M A N2 U H5
強制部分:
ISO 17632-B T 55 4 T5 1 M A N2
其中ISO 17632-B國際標準編號,按照抗拉強度和27焦耳沖擊功分類 T 表示藥芯焊絲 55 表示拉伸性能 4 表示沖擊性能 T5 使用性標識 1 焊接位置 M 保護氣體
A 表示在焊態(tài)條件下試驗; N2 全焊縫金屬的化學成分
U 表示(非強制性標識)在焊態(tài)條件下焊縫熔敷金屬在所要求的試驗溫度下的47J最低沖擊性能; H5 氫含量
2.3.2 EN758:1997焊接填充材料—非合金鋼及細晶粒鋼氣體保護和自保護金屬電弧焊用藥芯焊絲—分類
例11:
EN758 T46 3 1Ni B M 1 H5
強制部分:
EN758 T46 3 1Ni B M
其中EN758標準編號
T 表示藥芯焊絲/金屬電弧焊 46 表示拉伸性能
3 表示47J的沖擊性能,最低值 1Ni 全焊縫金屬的化學成分 B 焊芯類型 M 保護氣體 1 焊接位置 H5 氫含量
1、焊接參數(shù)對焊接質量的影響
1.1焊接參數(shù)的調節(jié)
各焊接參數(shù)(電弧電壓、送絲速度、焊絲干伸長和焊接速度等)的影響并不是孤立的,而是相互影響的。實際中,焊接參數(shù)組合并不是唯一的,但在改變某一參數(shù)的同時,其它參數(shù)也要做出相應改變。
圖1為普通弧焊電源中電弧電壓與送絲速度(焊接電流)的調節(jié)關系;表1為熔化極氣體(混合氣體)保護焊的焊接參數(shù)組合。
圖1 電弧靜特性和電源外特性
表1中的參數(shù)組合適用于在富氬混合氣體(例Ar + 18%CO2)保護條件下普通結構鋼的焊接。
表1 焊接參數(shù)(鋼,富氬混合氣體)
焊絲直徑 mm
電弧電壓
V
焊接電流
I
送絲速度 m/min
較低熔敷效率
薄板、全位置、根部焊道的焊
接;間隙搭橋 中等熔敷效率 中厚板、立焊位置
電弧形態(tài)
應用
短弧 過渡電弧 噴射電弧 脈沖電弧 高熔敷效率
厚板或高速度焊接,填充和蓋
面層的焊接 從較低到高熔敷效率
1.2電弧電壓的影響 電流條件不變時,電弧電壓增大時焊道成型寬而平坦,電弧電壓降低時,焊道變成窄而深。
圖2 噴射電弧條件下電弧電壓的影響(角焊縫和平板堆焊)
圖3 短路電弧條件下電弧電壓的影響
1.3焊接電流、送絲速度的影響 當其它參數(shù)穩(wěn)定時,焊接電流和送絲速度成線性關系。當其它參數(shù)恒定不變時,焊接速度增加、送絲速度加快將導致焊縫熔深和金屬熔敷率的增加(圖4,5)。
圖4 焊接電流,送絲速度的影響1
圖5焊接電流,送絲速度的影響2
1.4極性的影響 熔化極氣體保護焊通常采用DCEP(直流負極性)。這種極性時,電弧穩(wěn)定,熔滴過渡平穩(wěn),飛濺較低,焊縫成型較好和焊接參數(shù)調節(jié)范圍較寬。
1.5焊絲干伸長度的影響
焊絲干伸長度是導電嘴到焊絲端頭的距離。焊接過程中,保持焊絲干伸長不變是保證焊接過程穩(wěn)定性的重要因素之一。
1— 噴嘴; 2—導電嘴; 3—焊絲
圖6 焊絲干伸長說明圖
適宜的焊絲干伸長與焊絲直徑有關。如下面經(jīng)驗公式。也就是干伸長大約等于焊絲直徑的10倍左右。并隨焊接電流的增加而增加。
表2 焊絲干伸長度
電弧形態(tài)
焊絲干伸長度 mm
抽回長度 mm
0-3
短弧焊絲直徑) 長弧 噴射電弧
1.6 焊接速度的影響 焊接速度的變化會影響焊接熔深(焊接速度對熔深的影響見圖7)及焊縫表面成型(過快的焊接速度會使焊縫的咬邊傾向增加和形成駝峰焊道)。
①初始階段,焊透深度最; ②正確的焊接速度,最大的焊透深度; ③受焊接速度較快的影響,較小的焊透深度。
圖7 焊接熔深與焊接速度的關系
國際焊接工程師復習61.7 焊槍的影響 焊槍角度的變化會影響焊縫表面的成型。
圖8焊槍角度的影響
1.8 焊接位置的影響 焊接位置的定義見ISO6947,包括平焊、平角焊、橫焊、仰焊和立焊等。 不同焊接位置焊接時,應考慮不同熔滴過渡形式的特點,以及熔池形成和凝固的特點。見圖9-11。
圖9 管焊接時位置的影響
圖 10 立焊位置的板對接和板角接
2、MIG/MAG脈沖電弧焊應用
電流脈沖用于電弧焊已有多年歷史了,如:鎢極氬弧焊,等離子焊,和熔化極氣體保護焊。一個基礎電流與一個頻率可調的脈動電流相疊加,即可獲得一脈沖電流。
在使用脈沖電弧時,電磁收縮力影響最大,此收縮力使焊絲液態(tài)端部收縮,提高了收縮位置的電流密度,這也增強了收縮力,最終迫使熔滴過渡,收縮效應是以電流強度平方的型式增大,因此,對于熔化極脈沖惰性氣體保護焊,較低的基礎電流,不會使熔滴過渡,僅當脈沖電流強度提高而使收縮效應增大,實現(xiàn)熔滴過渡,即每一個脈沖實現(xiàn)一個熔滴過渡,并可以實現(xiàn)無短路和小飛濺的熔滴過渡。
圖11 脈沖電弧條件下熔滴過渡形式
根據(jù)所焊工件的不同,焊工可對脈沖電流強度和間歇時間進行調節(jié),從而調節(jié)實際焊接電流的大小。此外,每個脈沖的通電時間也可隨意調整,經(jīng)組合可調節(jié)出合理的脈沖電流值,其數(shù)值大小可根據(jù)母材種類、板材厚度、焊縫型式、焊接位置、焊絲種類直徑和保護氣體等因素進行調整和改變。
重要參數(shù)的作用: ——基礎電流 基礎電流應足夠高,以保證電弧在兩脈沖電流間歇期間穩(wěn)定燃燒,但要注意電流過高會導致其在兩脈沖電流間歇期間的熔滴過渡。
——脈沖電流 脈沖電流的大小和周期應確保金屬熔滴的無短路過渡。脈沖電流過大會導致飛濺過大和焊縫表面缺陷(咬邊)。
——脈沖頻率 隨著脈沖頻率的增加,金屬熔滴過渡數(shù)量和電弧功率增加。通常隨板厚等不同因素變化,可選擇不同的脈沖頻率(5、50和100 Hz等)。
【國際焊接工程師復習6】相關文章:
焊接的實習報告6篇07-27
焊接的實習報告集合6篇07-27
焊接的實習報告模板6篇07-27
焊接的實習報告合集6篇07-27
關于焊接的實習報告匯總6篇07-27
關于焊接的實習報告合集6篇07-27
有關焊接的實習報告匯編6篇07-28
關于焊接的實習報告集合6篇07-27
《焊接工藝—焊接方法與設備》教案04-25