材
料
成
型
基
础
焊
接
第三节 常用焊接方法
? 手工电弧焊
? 埋弧自动焊
? 气体保护焊
? 电渣焊
? 电阻焊
? 钎焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
一、手工电弧焊
1、焊接电弧
电弧的温度
阴极区 2100 ℃,
弧柱 5700~7700 ℃,
阳极区 2300 ℃
气体电离
电极发射电子
电弧区热量
阳极占 43%,
阴极区占 36%,
弧 柱区占 21%。 正接法,工件接正极,焊条接负极
材
料
成
型
基
础
焊
接
2、焊接过程
手工电弧焊
(3) 当电弧向前移动时,熔池冷却凝固而新的熔池不
断产生,形成连续的焊缝。
(1)电弧在焊条与被焊件之
间 燃烧,电弧热使工件和焊
条同时熔化成熔池 ;
(2) 电弧使焊条的药皮熔化
或燃烧,产生熔渣和气体,
对熔化金属和熔池起保护
作用;
材
料
成
型
基
础
焊
接
3、手工电弧焊的特点
手工电弧焊
手工电弧焊有何特点?使用哪种设备?
优点,设备简单,操作灵活,适应性强。
缺点,生产效率低,劳动强度大,质量不易保证。
电焊机:
直流电焊机:
交流电焊机:
引弧容易,电弧稳定,焊接质量好
结构简单,使用可靠,维修方便
材
料
成
型
基
础
焊
接
二、埋弧自动焊
1,埋弧自动焊的焊接过程
自动焊 —— 焊接动作由机械装置自动完成。
埋弧焊 —— 电弧在颗粒状焊剂层下燃烧进行焊接。
焊车
焊丝
焊剂
材
料
成
型
基
础
焊
接
埋弧自动焊
自动焊小车
埋弧焊生产
材
料
成
型
基
础
焊
接
2,埋弧自动焊的特点与应用
生产效率高 (比手弧焊提高 5~ 10倍)
焊接质量好 ( 焊缝内气孔、夹渣少,焊缝美观)
成本低 (省工、省时、省料)
劳动条件好 (无弧光,、飞溅,劳动强度低)
适应性差 ( 平焊、长直焊缝和较大直径的环缝)
焊接设备复杂,焊前准备工作严格
应用,成批生产、中厚板结构的长直焊缝和较大
直径的环缝,如锅炉、压力容器、船舶等。
特点:
材
料
成
型
基
础
焊
接
压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊
纵
缝 环缝
压力容器
焊接生产
材
料
成
型
基
础
焊
接
三、气体保护焊
1,氩弧焊及其特点
保护气体
氩气
CO2
氩弧焊
CO2气体保护焊
钨极 金属极
材
料
成
型
基
础
焊
接
? 钨极氩弧焊
焊接电流不能过大,只能焊 4mm以下的 薄板 ;
焊接钢材板:直流正接法;
焊铝、镁合金:直流反接法或交流电源。
气体保护焊
钨极熔点高,
发射电子能力强
直流正接, 钨极烧损小。
直流反接, 钨极烧损大,
电弧不稳,但有“阴极破碎”
作用(焊铝时有利)。
应
用
材
料
成
型
基
础
焊
接
? 熔化极氩弧焊
气体保护焊
1、以连续送进的金属丝做
电极并填充焊缝;
2、焊接电流较大,生产效率高,
适用焊接较厚的焊件;
(板厚为 8~25mm)
3、采用直流反接,电弧稳定,焊铝时有“阴极
破碎”作用 ;
4,可采用自动焊或半自动焊。
材
料
成
型
基
础
焊
接
? 氩弧焊特点
气体保护焊
1) 保护效果好,电弧稳定,焊接质量好;
2) 电弧热量集中,热影响区小,焊后变形小;
3) 可全方位焊接,便于观察、易于自动控制;
4) 氩气成本高,一般情况下不采用。
应用,用于焊接易氧化的有色金属、
合金钢和不锈钢。
材
料
成
型
基
础
焊
接
2,CO2气体保护焊
?CO2气体保护焊的焊接过程
CO2 电弧 CO + O
使金属氧化,
合金元素烧损,不
能焊接有色金属和
合金钢。
应用,用于 低碳钢、低合金钢薄板 的焊接。必须采
用含脱氧剂的焊丝 H08Mn2SiA,直流反接。
气体保护焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
?CO2气体保护焊的特点
成本低 ( 为埋弧焊和手弧焊的 40%~ 50%)
效率高 ( 电流密度大,熔深大,焊接速度快)
焊接质量好 (有气流冷却,热影响区小,
变形小)
采用气体保护,能全位置焊接
焊缝成形差,飞溅大
设备使用维修不方便
气体保护焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
四、电渣焊
生产率高
(板厚 > 40mm的焊接一次焊成)
焊缝缺陷少,焊接质量好
( 不易产生气孔、夹渣和裂纹 )
成本低
(省电和省熔剂)
焊件需正火热处理
(热影响区较大,组织粗大 )
1,电渣焊工艺过程 2,电渣焊的特点
材
料
成
型
基
础
焊
接
五、电阻焊
电阻焊分为,点焊、缝焊、对焊。
是利用焊件接触面的电阻热,将焊件局部加热到塑
性或熔化状态,在压力下形成接头的焊接方法。
闪光对焊电阻对焊缝焊点焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
电阻焊特点
焊接电压低,电流大,生产率高;
不需要填充金属,焊接变形小;
劳动条件好,操作简单,易于实现自动
化生产;
焊接设备复杂,投资大;
适用于大批量生产;
对焊件厚度和接头形式有一定限制。
材
料
成
型
基
础
焊
接
1、点焊
电阻焊
点焊过程, 加压 通电 断电 去除压力
形成熔核 凝固
防止分流:
两焊点间
应有一定距
离。
点焊接头形式:分流现象
材
料
成
型
基
础
焊
接点焊主要适用于薄
板冲压结构和钢筋构件。
点焊的应用
电阻焊
点焊过程
手提点焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
汽车点焊
电阻焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
2、缝焊
电阻焊
缝焊, 与点焊相同,只是采用
滚轮做电极,边焊边滚。
特点, 焊点互相重叠,分流现
象严重。焊件厚度 ≤3mm。
应用, 有密封要求的薄壁结构,
材
料
成
型
基
础
焊
接
3、对焊
电阻对焊
端面加工要求高,
质量不易保证。
闪光对焊
对端面加工
要求低,质量
较高,用于重
要零件的焊接。
杆状零件的对接,如刀具、管子、钢轨、钢筋、
异种金属。(端面形状尺寸要相同或相近)
应用:
电阻焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
对焊生产
电阻焊
应用:
杆状零件的对
接,如刀具、管
子、钢轨、钢筋、
异种金属。(端
面形状尺寸要相
同或相近)
材
料
成
型
基
础
焊
接
六、钎焊
是利用 低熔点的钎料作填充金属, 加热
熔化后渗入固态焊件间的间隙内,将焊件连
接起来的焊接方法。
接
头
形
式
材
料
成
型
基
础
焊
接
1、焊接过程
将工件和钎料适当加热(烙铁、火焰、
炉子、电阻、高频加热);
钎料熔化,借助毛细管的作用被吸入和
充满间隙;
被焊金属和钎料在间隙内相互扩散;
凝固后,形成钎焊接头。
钎焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
2、钎焊分类
种类
特点
软钎焊
(锡、铅钎料)
硬钎焊
(铜基、银基钎料)
钎料熔点 ≤ 450℃ > 450℃
性能特点
接头强度 ≤100MPa
工作温度较低
接头强度 > 200MPa
工作温度较高
应用
用于受力不大的
仪表、导电元件的焊
接。
用于受力较大的
构件、刀具、工具的
焊接。
材
料
成
型
基
础
焊
接
3、钎焊特点
加热温度低,变形也小。接头光滑平整,工件
尺寸精确;
钎焊接头强度低;
可焊接性能差异很大的异种金属,对工件厚
度无限制;
可整体加热,同时钎焊由多条焊缝组成的复杂
形状构件,生产率高;
钎焊设备简单,生产投资费用少。
料
成
型
基
础
焊
接
第三节 常用焊接方法
? 手工电弧焊
? 埋弧自动焊
? 气体保护焊
? 电渣焊
? 电阻焊
? 钎焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
一、手工电弧焊
1、焊接电弧
电弧的温度
阴极区 2100 ℃,
弧柱 5700~7700 ℃,
阳极区 2300 ℃
气体电离
电极发射电子
电弧区热量
阳极占 43%,
阴极区占 36%,
弧 柱区占 21%。 正接法,工件接正极,焊条接负极
材
料
成
型
基
础
焊
接
2、焊接过程
手工电弧焊
(3) 当电弧向前移动时,熔池冷却凝固而新的熔池不
断产生,形成连续的焊缝。
(1)电弧在焊条与被焊件之
间 燃烧,电弧热使工件和焊
条同时熔化成熔池 ;
(2) 电弧使焊条的药皮熔化
或燃烧,产生熔渣和气体,
对熔化金属和熔池起保护
作用;
材
料
成
型
基
础
焊
接
3、手工电弧焊的特点
手工电弧焊
手工电弧焊有何特点?使用哪种设备?
优点,设备简单,操作灵活,适应性强。
缺点,生产效率低,劳动强度大,质量不易保证。
电焊机:
直流电焊机:
交流电焊机:
引弧容易,电弧稳定,焊接质量好
结构简单,使用可靠,维修方便
材
料
成
型
基
础
焊
接
二、埋弧自动焊
1,埋弧自动焊的焊接过程
自动焊 —— 焊接动作由机械装置自动完成。
埋弧焊 —— 电弧在颗粒状焊剂层下燃烧进行焊接。
焊车
焊丝
焊剂
材
料
成
型
基
础
焊
接
埋弧自动焊
自动焊小车
埋弧焊生产
材
料
成
型
基
础
焊
接
2,埋弧自动焊的特点与应用
生产效率高 (比手弧焊提高 5~ 10倍)
焊接质量好 ( 焊缝内气孔、夹渣少,焊缝美观)
成本低 (省工、省时、省料)
劳动条件好 (无弧光,、飞溅,劳动强度低)
适应性差 ( 平焊、长直焊缝和较大直径的环缝)
焊接设备复杂,焊前准备工作严格
应用,成批生产、中厚板结构的长直焊缝和较大
直径的环缝,如锅炉、压力容器、船舶等。
特点:
材
料
成
型
基
础
焊
接
压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊
纵
缝 环缝
压力容器
焊接生产
材
料
成
型
基
础
焊
接
三、气体保护焊
1,氩弧焊及其特点
保护气体
氩气
CO2
氩弧焊
CO2气体保护焊
钨极 金属极
材
料
成
型
基
础
焊
接
? 钨极氩弧焊
焊接电流不能过大,只能焊 4mm以下的 薄板 ;
焊接钢材板:直流正接法;
焊铝、镁合金:直流反接法或交流电源。
气体保护焊
钨极熔点高,
发射电子能力强
直流正接, 钨极烧损小。
直流反接, 钨极烧损大,
电弧不稳,但有“阴极破碎”
作用(焊铝时有利)。
应
用
材
料
成
型
基
础
焊
接
? 熔化极氩弧焊
气体保护焊
1、以连续送进的金属丝做
电极并填充焊缝;
2、焊接电流较大,生产效率高,
适用焊接较厚的焊件;
(板厚为 8~25mm)
3、采用直流反接,电弧稳定,焊铝时有“阴极
破碎”作用 ;
4,可采用自动焊或半自动焊。
材
料
成
型
基
础
焊
接
? 氩弧焊特点
气体保护焊
1) 保护效果好,电弧稳定,焊接质量好;
2) 电弧热量集中,热影响区小,焊后变形小;
3) 可全方位焊接,便于观察、易于自动控制;
4) 氩气成本高,一般情况下不采用。
应用,用于焊接易氧化的有色金属、
合金钢和不锈钢。
材
料
成
型
基
础
焊
接
2,CO2气体保护焊
?CO2气体保护焊的焊接过程
CO2 电弧 CO + O
使金属氧化,
合金元素烧损,不
能焊接有色金属和
合金钢。
应用,用于 低碳钢、低合金钢薄板 的焊接。必须采
用含脱氧剂的焊丝 H08Mn2SiA,直流反接。
气体保护焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
?CO2气体保护焊的特点
成本低 ( 为埋弧焊和手弧焊的 40%~ 50%)
效率高 ( 电流密度大,熔深大,焊接速度快)
焊接质量好 (有气流冷却,热影响区小,
变形小)
采用气体保护,能全位置焊接
焊缝成形差,飞溅大
设备使用维修不方便
气体保护焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
四、电渣焊
生产率高
(板厚 > 40mm的焊接一次焊成)
焊缝缺陷少,焊接质量好
( 不易产生气孔、夹渣和裂纹 )
成本低
(省电和省熔剂)
焊件需正火热处理
(热影响区较大,组织粗大 )
1,电渣焊工艺过程 2,电渣焊的特点
材
料
成
型
基
础
焊
接
五、电阻焊
电阻焊分为,点焊、缝焊、对焊。
是利用焊件接触面的电阻热,将焊件局部加热到塑
性或熔化状态,在压力下形成接头的焊接方法。
闪光对焊电阻对焊缝焊点焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
电阻焊特点
焊接电压低,电流大,生产率高;
不需要填充金属,焊接变形小;
劳动条件好,操作简单,易于实现自动
化生产;
焊接设备复杂,投资大;
适用于大批量生产;
对焊件厚度和接头形式有一定限制。
材
料
成
型
基
础
焊
接
1、点焊
电阻焊
点焊过程, 加压 通电 断电 去除压力
形成熔核 凝固
防止分流:
两焊点间
应有一定距
离。
点焊接头形式:分流现象
材
料
成
型
基
础
焊
接点焊主要适用于薄
板冲压结构和钢筋构件。
点焊的应用
电阻焊
点焊过程
手提点焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
汽车点焊
电阻焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
2、缝焊
电阻焊
缝焊, 与点焊相同,只是采用
滚轮做电极,边焊边滚。
特点, 焊点互相重叠,分流现
象严重。焊件厚度 ≤3mm。
应用, 有密封要求的薄壁结构,
材
料
成
型
基
础
焊
接
3、对焊
电阻对焊
端面加工要求高,
质量不易保证。
闪光对焊
对端面加工
要求低,质量
较高,用于重
要零件的焊接。
杆状零件的对接,如刀具、管子、钢轨、钢筋、
异种金属。(端面形状尺寸要相同或相近)
应用:
电阻焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
对焊生产
电阻焊
应用:
杆状零件的对
接,如刀具、管
子、钢轨、钢筋、
异种金属。(端
面形状尺寸要相
同或相近)
材
料
成
型
基
础
焊
接
六、钎焊
是利用 低熔点的钎料作填充金属, 加热
熔化后渗入固态焊件间的间隙内,将焊件连
接起来的焊接方法。
接
头
形
式
材
料
成
型
基
础
焊
接
1、焊接过程
将工件和钎料适当加热(烙铁、火焰、
炉子、电阻、高频加热);
钎料熔化,借助毛细管的作用被吸入和
充满间隙;
被焊金属和钎料在间隙内相互扩散;
凝固后,形成钎焊接头。
钎焊
材
料
成
型
基
础
焊
接
2、钎焊分类
种类
特点
软钎焊
(锡、铅钎料)
硬钎焊
(铜基、银基钎料)
钎料熔点 ≤ 450℃ > 450℃
性能特点
接头强度 ≤100MPa
工作温度较低
接头强度 > 200MPa
工作温度较高
应用
用于受力不大的
仪表、导电元件的焊
接。
用于受力较大的
构件、刀具、工具的
焊接。
材
料
成
型
基
础
焊
接
3、钎焊特点
加热温度低,变形也小。接头光滑平整,工件
尺寸精确;
钎焊接头强度低;
可焊接性能差异很大的异种金属,对工件厚
度无限制;
可整体加热,同时钎焊由多条焊缝组成的复杂
形状构件,生产率高;
钎焊设备简单,生产投资费用少。