焊接基本知识(一)
焊接基礎知識(1)
一、基本知識
1. 什麼叫焊接?
答:兩種或兩種以上材質(同種或異種), 通過加熱或加壓或二者並用, 來達到原子之間的結合而形成永久性連接的工藝過程叫焊接.
2. 什麼叫電弧?
答:由焊接電源供給的,在兩極間產生強烈而持久的氣體放電現象—叫電弧。 〈1〉按電流種類可分為:交流電弧、直流電弧和脈衝電弧。
〈2〉按電弧的狀態可分為:自由電弧和壓縮電弧(如等離子弧)。 〈3〉按電極材料可分為:熔化極電弧和不熔化極電弧。
3. 什麼叫母材?
答:被焊接的金屬---叫做母材。
4. 什麼叫熔滴?
答: 焊絲先端受熱後熔化,並向熔池過渡的液態金屬滴---叫做熔滴。
5. 什麼叫熔池?
答:熔焊時焊件上所形成的具有一定幾何形狀的液態金屬部分---叫做熔池。
6. 什麼叫焊縫?
答:焊接後焊件中所形成的結合部分。
7. 什麼叫焊縫金屬?
答:由熔化的母材和填充金屬(焊絲、焊條等)凝固後形成的那部分金屬。
8. 什麼叫保護氣體?
答:焊接中用於保護金屬熔滴以及熔池免受外界有害氣體(氫、氧、氮)侵入的氣體---保護氣體。
9. 什麼叫焊接技術?
答:各種焊接方法、焊接材料、焊接工藝以及焊接設備等及其基礎理論的總稱—叫焊接技術。
10. 什麼叫焊接工藝?它有哪些內容?
答:焊接過程中的一整套工藝程序及其技術規定。內容包括:焊接方法、焊前準備加工、裝配、焊接材料、焊接設備、焊接順序、焊接操作、焊接工藝參數以及焊後處理等。
11. 什麼叫CO2焊接?
答:用純度> 99.98% 的CO2做保護氣體的熔化極氣體保護焊—稱為CO2焊。
12. 什麼叫MAG 焊接?
答:用混合氣體75--95% Ar + 25--5 % CO2 ,(標準配比:80%Ar + 20%CO2 )做保護氣體的熔化極氣體保護焊—稱為MAG 焊。
13. 什麼叫MIG 焊接?
答: 〈1〉用高純度氬氣Ar ≥ 99.99%做保護氣體的熔化極氣體保護焊接鋁及鋁合金、銅及銅合金等有色金屬;
〈2〉用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保護氣體的熔化極氣體保護焊接實心不銹鋼焊絲的工藝方法--稱為MIG 焊。
〈3〉用氦+氬惰性混合氣做保護的熔化極氣體保護焊。
14. 什麼叫TIG (鎢極氬弧焊)焊接?
答:用純鎢或活化鎢(釷鎢、鈰鎢、鋯鎢、鑭鎢)作為不熔化電極的惰性氣體保護電弧焊,簡稱TIG 焊。
15. 什麼叫SMAW (焊條電弧焊)焊接?
答:用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法。
16. 什麼叫碳弧氣刨?
答:使用碳棒作為電極,與工件間產生電弧,用壓縮空氣(壓力0.5—0.7Mpa )將熔化金屬吹除的一種表面加工的方法。常用來焊縫清根、刨坡口、返修缺陷等。
17. 為什麼CO2焊比焊條電弧焊效率高?
答:〈1〉CO2焊比焊條電弧焊熔化速度和熔化係數高1-3倍;
〈2〉坡口截面比焊條減小50%,熔敷金屬量減少1/2;
〈3〉輔助時間是焊條電弧焊的50%。
三項合計:CO2焊的工效與焊條電弧焊相比提高倍數2.02--3.88倍
18. 為什麼CO2焊接接頭比焊條電弧焊的焊接接頭品質好?
答:CO2焊縫熱影響區小,焊接變形小;CO2焊縫含氫量低(≤1.6ML/100g),氣孔及裂紋傾向小;CO2焊縫成形好,表面及內部缺陷少,探傷合格率高於焊條電弧焊。
19. 為什麼CO2焊比焊條電弧焊的綜合成本低?
答:〈1〉坡口截面積減少36-54%, 節省填充金屬量;
〈2〉降低耗電量65.4%;
〈3〉設備台班費較焊條電弧焊降低67-80%,降低成本20-40%; 〈4〉減少人工費、工時費,降低成本10-16%;
〈5〉節省輔助工時、輔料消耗及矯正變形費用;
綜合五項,CO2焊能使焊接總成本降低 39.6-78.7%,平均降低59%。
20. 什麼叫低頻脈衝?適用哪些焊接?
答:脈衝頻率在0.5—30Hz 的脈衝電弧叫作低頻脈衝焊接。主要用於不銹鋼、鋼和鈦等有色金屬的TIG 焊。
21. 什麼叫中頻脈衝?適用哪些焊接?
答:脈衝頻率在30-500Hz 的脈衝電弧叫作中頻脈衝焊接。由於具有電弧壓縮效應,電弧集中,挺度好,主要用於薄件不銹鋼、鋼和鈦等有色金屬的TIG 焊和不銹鋼和鋁及鋁合金的MIG 焊。
22. 為什麼CO2焊接有飛濺?
答:焊絲端部的熔滴與熔池短路接觸(短路過渡),由於強烈過熱和磁收縮的作用使熔滴爆斷,產生飛濺。CO2焊機的輸出電抗器和波形控制可以將飛濺降低至最小程度。
23. 為什麼MIG/MAG大電流焊接才能實現射流過渡,無飛濺?
答:MIG/MAG焊接時,各種金屬均具有短路過渡轉變為射流過渡的臨界電流值(如:φ1.2碳鋼、不銹鋼焊絲,電流I ≥260—280A ),此時電弧呈射流過渡狀態,實現無飛濺焊接。
24. 為什麼MIG/MAG小電流焊接要用帶脈衝的電源才能實現射流過渡,無飛
濺?答:MIG/MAG焊接,焊接電流低於臨界電流值時,採用帶脈衝的電源,其脈衝電流大於臨界電流值,電弧也能呈射流過渡狀態,實現無飛濺焊接(如:使用OTC DP-350脈衝MIG/MAG焊機,φ1.2碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金焊絲在電流I ≥80A 時已實現脈衝射滴過渡,其脈衝電流Ip ≥350A )。
二、焊接材料
1. 什麼叫焊接材料?包括哪些內容?
答:焊接材料包括焊條、焊絲、焊劑、氣體、電極、襯墊等。
2. 什麼叫焊絲?
答:焊接時作為填充金屬,同時用來導電的金屬絲—叫焊絲。分實心焊絲和藥芯焊絲兩種。常用的實心焊絲型號:ER50-6(牌號:H08Mn2SiA )。
3. 為什麼MAG 焊接接頭比CO2焊接接頭的衝擊韌性高?
答:MAG 焊接時,活性氣體僅為20%,焊絲中的合金元素過渡係數高,焊縫的衝擊韌性高。CO2焊活性氣體為100%,焊絲中的錳、矽合金元素聯合去氧,其合金元素過渡係數略低,焊縫的衝擊韌性不如MAG 焊高。如唐山神鋼
MG-51T 焊絲(相當於ER50-6)其常溫衝擊韌性值:MAG : 160J ;CO2: 110J 。
4. 什麼叫藥芯焊絲?
答:由薄鋼帶卷成圓形鋼管,同時在其中填滿一定成分的藥粉,經拉制而成的一種焊絲。
5. 為什麼藥芯焊絲用CO2氣體保護?
答:按保護方式區分藥芯焊絲有兩種類型:藥芯氣保焊絲和藥芯自保焊絲。藥
芯氣保焊絲一般用CO2氣體作保護,屬於氣渣聯合保護形式,焊縫成形好,綜合機械性能高。
6. 為什麼藥芯焊絲焊縫表面會出壓痕氣孔?
答:因藥芯焊絲是由薄鋼帶卷成的管狀焊絲,屬於有縫焊絲;空氣中的水分會通過縫隙侵入藥芯,焊藥潮濕(無法烘乾),造成焊縫有壓痕氣孔。
7. 為什麼對CO2氣體純度有技術要求?
答:一般CO2氣體是化工生產的副產品,純度僅為99.6%左右,含有微量的雜質和水分,會給焊縫帶來氣孔等缺陷。焊接重要產品一定要選用CO2純度≥99.8%的氣體,焊縫氣孔少,含氫量低,抗裂性好。
8. 為什麼對氬氣純度有較高技術要求?
答:目前市場上有三種氬氣:普氬(純度99.6%左右)、純氬(純度99.9%左右)、高純氬(純度99.99%),前兩種可焊接碳鋼和不銹鋼;焊接鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等有色金屬一定要選用高純氬;避免焊縫及熱影響區被氧化無法進行焊接。
9. 為什麼TIG 焊噴嘴有大小多種規格?
答:有4—8﹟五種規格噴嘴,焊接碳鋼可選用4—5﹟噴嘴,焊接不銹鋼和鋁及鋁合金應選用6—7﹟大噴嘴,以加強焊縫及熱影響區的保護範圍。焊接鈦及鈦合金等有色金屬應選用7—8﹟更大的噴嘴,才能防止焊縫及熱影響區被氧化。
10. 什麼叫酸性焊條?
答:藥皮中含有多量酸性氧化物的焊條,如結422(E4303)、結502(E5003)等交直流兩用電焊條。
11. 什麼叫鹼性焊條?
答:藥皮中含有多量鹼性氧化物同時含有氟化物的焊條,如結507(E5015)、結506(E5016)等電焊條。
12. 什麼叫纖維素型(下向立焊專用)焊條?
答:藥皮中含有多量有機物的焊條,管道及薄板結構下向立焊專用。
〈1〉如E6010(相當於E4310、J425G )適用於打底焊、熱焊、填充焊。 〈2〉E8010(相當於E5511、J555)適用於熱焊、填充焊、蓋面焊層。
一般用低氫下向焊條蓋面焊; E7048(相當於J506X )焊縫外形整潔、美觀。
13. 為什麼焊前焊條要嚴格烘乾?
答:焊條往往會因吸潮而使工藝性能變壞,造成電弧不穩、飛濺增大,並容易產生氣孔、裂紋等缺陷。因此,焊條使用前必須嚴格烘乾。一般酸性焊條的烘乾溫度150--200℃,時間1小時;鹼性焊條的烘乾溫度350--400℃,時間1--2小時,烘乾後放在100--150℃的保溫箱內,隨用隨取。