焊接设备

主机厂常用的焊接工艺和检验

发布时间:2023/6/28 21:31:15   
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0、公司常用的焊接工艺方法:

1.压力焊如:电阻焊

2.熔化焊如:

②螺柱焊→焊接螺柱等

3.钎焊:氧—乙炔铜钎焊

一.电阻焊

1.1电阻焊概念:

将被焊工件置于两电极之间加压,并在焊接处通以电流,利用电流流经工件接触面及其临近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态,使之达到金属结合而形成牢固接头的工艺过程。

1.2基本条件:焊接电流、电极压力

1.3电阻焊的特点

1.4电阻焊的分类

1.5电阻焊焊接循环由四个基本阶段组成

1.6电阻焊设备

是指采用电阻加热的原理进行焊接操作的一种设备,它主要由以下部分组成:

①焊接回路:以阻焊变压器为中心,包括二次回路和工件。

②机械装置:由机架、夹持、加压及传动机构组成。

③气路系统:以气缸为中心,包括气体、控制等部分

④冷却系统:冷却二次回路和工件,保证焊机正常工作。

⑤控制部分:按要求接通电源,并能控制焊接循环的各段时间及调整焊接电流等。

常见的手工点焊焊钳有X型、C型及特制型等,X型、C型结构示意图如下:

注:X型焊钳主要用来焊接水平或基本处于水平位置的工件;C型焊钳主要用来焊接垂直或近似垂直位置的工件;而特制焊钳主要用来焊接有特殊位置或尺寸要求的工件。

1.7电阻点焊操作注意事项:

①焊接过程中,在电极与工件接触时,尽量使电极与工件接触点所在的平面保持垂直。(不垂直会使电极端面与工件的接触面积减小,通过接触面的电流密度就会增大,导致烧穿、熔核直径减小、飞溅增大等焊接缺陷。)

②焊接过程中,应避免焊钳与工件接触,以免两极电极短路。

③电极头表面应保证无其它粘接杂物,发现电极头磨损严重或端部出现凹坑,必须立即更换。(因为随着点焊的进行,电极端面逐渐墩粗,通过电极端面输入焊点区域的电流密度逐渐减小,熔核直径减小。当熔核直径小于标准规定的最小值,则产生弱焊或虚焊。一般每打∽个焊点需用平锉修磨电极帽一次,每个电极帽在修磨9∽10次后需更换。)

④定期检查气路、水路系统,不允许有堵塞和泄露现象。

⑤定期检查通水电缆,若发现部分导线折断,应及时更换。

⑥停止使用时应将冷却水排放干净。

1.8电阻焊的优缺点

电阻焊的优缺点(表1)

二、点焊

2.1点焊质量的一般要求

2.1.1破坏后的焊点焊接面积不应小于电极接触面积的60%。

2.1.2焊点压痕的凹陷深度应不大于板厚的20%。

2.1.3焊核及热影响区不允许有裂纹及焊穿。

2.1.4焊核周边不允许有气孔或缩孔存在,但允许个别焊点中心存在直径不大于焊核直径10%的气孔或缩孔两个。

2.1.5允许不严重的个别烧伤及飞溅,但应对焊件进行适当的清理,若发生连续的飞溅,则应调整工艺参数。

2.1.6焊点的位置、数量应符合产品图纸的要求,焊接后工件的变形应符合产品图纸的要求。

2.1.7内部要求:焊核形状规则、均匀、无超标的裂纹或缩孔等内部缺陷,以及热影响区组织和力学性能不发生明显变化等。

2.2焊点质量检查:

2.2.1目视检查:

A.根据工艺要求检查焊点数及间距。

B.压痕深度和毛刺情况,凹陷深度是否大于板厚的20%。

C.有无裂纹和烧穿、烧伤。

D.焊点有无气孔、缩孔。

E.有无分流烧伤痕迹。

F.焊后工件有无严重变形。

2.2.2点焊接头焊接检验

1.目检

尽可能无喷溅和深的压痕深度,电极压痕应干净、均匀,尽可能不歪斜。

2.检验要求合格点数

a.要求合格点数以及合格点顺序

b.单点合格检验

楔形检验:楔形检验应由成品检查进行,在评价等级是6级时,试验必须重复并进行静态剪切拉伸检验

①破坏性楔形检验:用一相应的凿在焊接件焊点之间推进直到试样破坏为止

②非破坏性楔形检验:使用一种特殊的扁平凿子,其尺寸与构件相一致,相应的凿子应全部楔入焊点之间。

c.静态拉伸检验

①剪切拉伸检验须根据可能在所有受力焊点连接时进行。

②力的作用应与实际情况相对应,因此在必要时要求借助辅助设备。

③如果该应力不能如实反应,可选择下图进行测试

拉伸速度不允许超过5mm/min.,如果只强调剪切拉应力,则允许拉伸速度达到Max:10mm/min.

在进行U形拉伸试验时对应于每个变形能力应达到30%~90%的最低剪切拉伸力Fsmin.

d金相检验

从中部剖切并制作试样,用2%HNO3-C2H5OH溶液腐蚀使之清晰可辨(见下图)。

电阻点焊焊点剖断面示意图

e.破坏性检验:

1、其余总成均做破坏性检验。

2、检验频次,每辆份检验一件。

3、检验人员:专职检验员。

4、工具:扁铲,1.5磅手锤。

5、方法:扁铲对准焊点,手锤敲击,直至铲开。

6、合格标准:焊核的撕裂应满足下列要求。dL1≤dL≤dH(dL为撕裂后最大、最小直径的中间值)。

2.3工艺参数:影响接头强度的焊点尺寸主要有:焊核直径dL、焊透率A、压痕深度C,其中焊核直径dL是主要影响因素。三者之间的关系如下:

A=h/(δ-C);dL≥3.5δ1/2;C≤(15∽20%)δ,A一般在20%∽80%之间选取,40%为宜。对于低碳钢dL=(5∽6)δ1/2

其中:h:单板熔核高度;δ:板厚

板厚δ、熔核直径dL、焊点直径dp三者关系见下表

低碳钢板厚(按较小板厚计算)与最小熔核直径、焊点直径关系表

2.3.1点焊基本工艺参数:焊接电流I、焊接时间t、电极压力Fw、电极端面直径ddj

一般dL=(0.8∽1.4)ddj,对于低碳钢,一般采用直锥形平面电极,电极端面直径按ddj=2δ+3选取,当电极工作表面直径因磨损而超过规定值的15∽20%时应修磨或更换。对于镀锌钢板,由于镀锌层的存在,电流密度减小,电流场分布不稳定。增大焊接电流,易促进电极工作端面Cu-Zn合金的生成,加速了电极粘损和镀锌层的破坏,同时,低熔点的镀锌层使熔核在结晶过程中产生裂纹和气孔,因此,镀锌钢板合适的点焊规范范围窄,接头强度波动大,焊接性较差,一般选择Cr、Zr、Cu合金电极或镶钨复合电极。

2.3.2工艺参数对焊点质量的影响

2.3.3不同规格低碳钢软(C类)硬(A、B类)规范参考值(见表2)

表2:低碳钢电阻点焊焊接规范参数参考表

2.3.4低碳钢板点焊工艺参数的选择:

选择点焊工艺参数时可以采用计算方法或查表的方法,无论采用哪种方法,所选择出来的工艺参数都不可能是十分精确和合适的。即只能给出一个大概的范围,具体的工作还需经实测和调试来获得最佳规范。

2.3.5两种不同厚度的钢板的点焊:

a.当两工件的厚度比小于3:1时,焊接并无困难。此时工艺参数可按薄件选择,并稍增大一些焊接电流或通电时间即可。

b.当两工件的厚度比大于3:1时,此时除按上条处理外,还应采取下列措施以保证质量。

c.在厚板一侧采用较大的电极直径。

d.在薄板侧选用导电性稍差的电极材料。

2.3.6三层钢板的点焊:

当点焊中间为较厚零件的三层板时,可按薄板选择工艺参数,但要适当增加焊接电流,约增加10-25%,或者增加通电时间。

当点焊中间为较薄零件的三层板时,可按厚板选择工艺参数,但要适当减少焊接电流,约减少10-25%,或者减少通电时间。

2.3.7带镀层钢板的点焊:

点焊镀锌或镀铝钢板时,应比不带镀层的钢板提高电流20-30%,并同时提高电极压力20%,增大焊接时间10%。

2.4常见点焊焊接质量问题

点焊焊接质量包括表面质量和内在质量。表面质量指的是外观质量;内在质量主要针对焊点的强度而言。

点焊接头焊接缺陷产生的原因及改进措施(见表3)

表3:点焊接头焊接缺陷产生的原因及改进措施

表3:点焊接头焊接缺陷产生的原因及改进措施

2.5点焊的要求

2.5.1被焊对象:

2.5.1.1被焊总成的每一个零件的形状尺寸或其他技术要求都应符合图纸才允许装配焊接。

2.5.1.2被焊总成有下列情况之一者不允许焊接:

1、被焊总成表面有氧化皮。

2、被焊表面有锈蚀或其他的污物。

3、被焊表面有浓厚的油脂,如拉延油等。但允许有一层薄而稀的防锈油。

4、被焊表面有油漆。

5、被焊表面有涂塑层。

2.5.2对设备的要求:

2.5.2.1各种点焊设备的主要技术指标应达到完好状态,如出现故障,必须排除后方可工作。

2.5.2.2用于各焊接工序的工辅具、夹具均应处于完好状态。

2.5.3焊工:

焊工必须经过专门的训练并具备下列专业知识和技能:

1、熟悉焊机基本技术性能。

2、熟知焊机维护、使用及调整方法。

3、熟知被焊总成的技术要求,装配要点及使用情况。

4、工艺参数的选择原则及被焊总成的具体工艺参数。

5、焊接缺陷及消除办法。

2.5.4电极

2.5.4.1电极的磨损会使接触表面直径增大,使焊接电流密度减小,形成加热不足及焊不牢。因此对电极直径增加规定了范围,见下表。超过规定范围,必须进行修整,然后方可焊接。

2.5.4.2电极工作表面必须平整光洁,不允许有金属粘着物或污物,否则应当修整,修整电极时应首先使电极粗修成形,并保证两电极工作表面的同心性及平行性,然后再精修工作表面使之光洁,平滑。

2.6焊接工艺及操作:

2.6.1点焊工作前检查焊机的润滑状态是否良好。

2.6.2打开冷却水阀门,并检查水路是否畅通和密封,任何冷却水路没有通水都不允许焊接。

2.6.3打开气阀,并调好适当压力。

2.6.4接通电源,空动作几次确认无误后方可开始工作。

三、凸焊

3.1凸焊的质量要求:

3.1.1被凸焊件位置不允许发生偏斜或歪斜;

3.1.2破坏后的焊点焊接面积不应小于凸点底部面积的30%;

3.1.3焊点压痕的凹陷深度应不大于板厚的20%;

3.1.4焊核及热影响区不允许有裂纹及烧穿

3.1.5焊核周边不允许有气孔或缩孔存在,但允许个别焊点中心存在直径不大于焊核直径10%的气孔或缩孔两个;

3.1.6允许不严重的个别烧伤及飞溅,但应对焊件进行适当地清理,若发生连续数个同样零件的飞溅,则应对这个零件的工艺规范参数进行调整;

3.1.7焊件的位置、数量应符合产品图纸的要求,焊接后工件的变形应符合产品图纸的要求。

3.2凸焊质量的检查

3.2.1目视检查,%焊工自检;

3.2.1.1检查焊件有无发生偏斜或歪斜;

3.2.1.2根据工艺要求检查焊件个数、种类、位置;

3.2.1.3压痕深度和毛刺情况;

3.2.1.4有无裂纹和烧穿、烧伤;

3.2.1.5焊点有无气孔、缩孔;

3.2.1.6螺母或螺钉螺纹是否损坏;

3.2.1.7有无分流烧伤痕迹;

3.2.1.8焊后工件有无严重变形。

3.2.2非破坏性检查

3.2.2.1检查率:各总成每20辆份检查一次;

3.2.2.2检查人员:兼职检查员;

3.2.2.3方法:在凸焊件处用扁铲敲进,看是否开焊,之后用手锤敲击恢复原形状,如螺钉可以先套上塑料套再进行敲击以保护螺纹;

3.2.2.4工具:扁铲,1.5磅手锤;

3.2.2.5不允许主要缺陷出现,发现时通过适当方法进行补焊;

3.2.2.6任何凸焊点不允许有半个焊点。

3.3工艺参数

3.3.1电极压力:凸焊的电极压力取决于被焊金属性能、凸点的尺寸、一次焊成的凸点数等。电极压力应足以在凸点达到焊接温度时将其完全压溃,并使两工件紧密贴合;电极压力过大会过早地压溃凸点,失去凸焊的作用,同时因电流密度减小而降低接头强度。压力过小又会引起严重飞溅。

3.3.2焊接时间:对于给定的工件材料和厚度,焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。多点凸焊的焊接时间稍长于单点凸焊,以减少因凸点高度不一致而引起各点加热的差异。

3.3.3焊接电流;凸焊每一焊点所需电流比点焊同样一个焊点时小,但在凸点完全压溃之前电流必须能使凸点熔化,推荐的电流应该是在采用合适的电极压力下不致于挤出过多金属的最大电流。凸焊时还应考虑到被焊两板间的热平衡,否则在平板未达到焊接温度之前凸点便已熔化,因此焊接同种金属时,应将凸点冲在较厚的工件上;焊接异种金属时,应将凸点冲在电导率较高的工件上,但当在厚板上冲出凸点有困难时,也可在薄板上冲出凸点。

3.3.4低碳钢的凸焊

选择凸焊工艺参数时可以采用计算方法或查表的方法,这里只给出一个大概的范围,具体的规范参数还应根据现场设备和具体条件经实测和调试来获得。

3.3.4.1下表1是圆球和圆锥形凸焊的焊接条件:

说明:本表数据仅用于两板凸焊,厚度比最大为3:1。表中电极接触面最小直径为凸点直径的两倍。

3.3.4.2表2为低碳钢焊接螺母凸焊的焊接条件。

说明:凸焊螺母时应采用较短时间,否则会使螺纹变色,精度降低,电极压力也不能过低,否则会引起凸点移动,使强度降低并损坏螺纹。

3.3.5镀层钢板的凸焊

镀层钢板凸焊比点焊遇到的问题少一些,原因是电流集中于凸点,即使接触处的镀层金属首先熔化并蔓延开来,也不会像点焊一样使电流密度降低。此外,由于凸焊的平面电极接触面大,电流密度小,因此无论是镀层的粘附还是电极的变形都比较小。如表3就是镀锌钢板凸焊的焊接条件。

表3镀锌钢板凸焊的焊接条件

3.4凸焊的要求

3.4.1被焊对象:

3.4.1.1被焊总成的每个零件的形状尺寸或其它技术条件都应符合要求才允许装配焊接。

3.4.1.2被焊总成有下列情况之一者不允许焊接:

1、被焊总成表面有氧化皮;

2、被焊表面有锈蚀或其它污物;

3、被焊表面有浓厚的油脂,如拉延油等,但允许有一层薄而稀的防锈油;

4、被焊表面有油漆;

5、被焊表面有涂塑层;

6、板件、焊接螺母或螺钉上的凸点由于碰撞或其它原因发生严重变形。

3.4.2对设备的要求:

3.4.2.1应采用电极随动性好的凸焊机;

3.4.2.2各凸焊设备的主要技术指标和规范应达到完好和正确,如出现故障或差错,必须调整好方可工作;

3.4.2.3用于各焊接工序的工装辅具、夹具均应处于完好状态。

3.4.3焊工:

焊工必须经过专门的培训和练习并具备以下专业知识和技能:

1、熟悉焊机基本技术性能;

2、熟知焊机维护、使用及调整方法;

3、熟知被焊总成的技术要求,装配要点及使用情况;

4、工艺参数的选择原则及被焊总成的具体工艺参数;

5、焊接缺陷及消除办法。

3.5焊接操作:

3.5.1上岗前操作者应穿戴好劳保用品。

3.5.2检查焊机的润滑状态是否良好。

3.5.3打开冷却水阀门,并检查水路是否畅通和密封,任何冷却水路没有通水都不允许焊接。

3.5.4打开气阀,并调好适当压力。

3.5.5接通电源,空动作几次确认无误后方可开始工作。

3.5.6根据工件的材料、板厚按前述的工艺参数选择合适的工艺规范。

3.5.7根据工艺规范参数修整电极直径到合适尺寸。

3.5.8利用与被焊件相同材料及规格的试板和零件进

行试焊,检查质量合格后方可进行焊接生产。

3.5.9在装焊工件时,应尽可能地使用样板或夹具,以使零件能正确定位。

3.5.10对本工位所装配的零件进行检查,不合格的坚决不装,如果是上道工序来的件,必须对装配质量和焊接质量进行检查,如无缺陷再装配焊接。

3.5.11装配焊接时,必须按标准操作卡进行。

3.5.12操作过程结束后,对焊完的工件进行目测检查,发现有击穿、焊裂、歪斜等视为焊接缺陷件,则必须拿出进行修复,再送往下道工序。

3.5.13实行自控原则,每天首件必检。

3.6装配焊接时应注意:

3.6.1用标准点焊电极凸焊时,电极的接触面直径应不小于凸点直径的两倍。

3.6.2用大平头棒状电极凸焊时,电极的接触面要超过全部凸点的边界,超出量一般应相当于一个凸点的直径。

3.6.3电极工作表面必须平整光洁,不允许有金属粘着物或污物,否则应当修整,修整电极时应首先使电极粗修成形,然后再精修工作表面使之光洁、平滑。

3.6.4在点焊工作中,被焊零件不允许与焊机的二次回路或机身直接接触。如极臂、夹持器等,以免产生分流而烧坏机身或焊件,如无法避免,则应用绝缘物隔绝。

四、CO2气体保护焊

4.1设备与原理

CO2气体保护焊焊接设备示意图

CO2气体保护焊的优缺点(表1)

4.1.2CO2气体保护焊基本冶金原理

1.CO2气体保护焊焊丝(实芯镀铜焊丝)牌号:H08Mn2SiA,其意义如下:

H08Mn2SiA

①②③④⑤

①H表示焊丝

②表示焊丝的含碳量低于0.08%

③表示焊丝中锰(Mn)的含量为1∽2%

④表示焊丝中硅(Si)的含量为1%左右

⑤A表示优质焊丝

焊丝中的硅、锰元素主要是用来脱氧的。

2.主要冶金反应

高温(一般熔池温度大于0℃,电弧温度大于0℃。)下:

CO2=CO+(1)

Fe+=FeO(2)

Si+2=SiO2(3)

Mn+=MnO(3)

2Si+FeO=Fe+SiO2(3)

Mn+FeO=Fe+MnO(3)

说明:(1)为活性氧;(2)FeO是一种脆性物质,不能留在焊缝中,必须经硅、锰联合脱氧(见后两个化学方程式);(3)中(SiO2+MnO)混合物密度及熔点均比铁水低,最后浮在熔池的表面,带有结晶水(SiO2·MnO·H2O),形似玻璃且不导电,俗称水玻璃。

4.2质量要求与检查

4.2.1%制件进行外观检查。

4.2.1.1焊缝尺寸和位置要符合图纸要求。

4.2.1.2焊缝外观要美观,焊缝宽度及加强高要均匀、一致。

4.2.1.3焊缝表面及热影响全不允许产生裂纹。

4.2.1.4不允许有未焊透及夹渣物现象。

4.2.1.5不允许有过度咬肉。

4.2.1.6不允许有烧穿。

4.2.1.7不允许有不校正的变形。

4.2.1.8不允许有气孔。

4.2.2焊缝允许有下列额度的缺陷,但超过时必须进行补焊。

4.2.2.1咬肉深度小于基本金属厚度的20%,长度小于焊缝长度的20%,但最长不得超过90mm。

4.2.2.2焊补可以用CO2气体保护焊或用手工电弧焊,但要防止变形,在同一处焊补不能超过两次。

4.2.3其他检查:根据产品图纸的技术要求进行。

4.2.4内部检查,根据需要进行,可用如下方法:

4.2.4.1X-光检查。

4.2.4.2超声波检查。

4.3工艺参数

CO2气体保护焊主要焊接工艺参数:电源极性、焊丝直径、焊接电流、电弧电压、气体流量、焊接速度、焊丝干伸长度、焊接回路电感等。

4.3.1电源极性:CO2气体保护焊一般采用直流反接法(DCRP):焊件接负极,焊丝接正极。

4.3.2焊丝直径:焊丝直径有ф0.8、ф0.9、ф1.0、ф1.2、ф1.4、ф1.6等等,焊丝直径的选择是以工件厚度、焊接位置及生产率的要求为依据。CO2气体保护焊的分类中有细丝和粗丝之分,对1-4mm钢板进行全位置焊接时,可采用细丝,当钢板厚度大于4mm时,则采用粗丝。奇瑞公司常用的焊丝主要是ф0.8、ф1.0、ф1.2的镀铜实芯焊丝。

4.3.3电弧电压:CO2气体保护焊中,选择电弧电压最为重要。在一定的焊丝直径及焊接电流(送丝速度)下,电弧电压过低,电弧引燃困难,焊接过程不稳定;电弧电压过高,则由短路过渡转变成大颗粒的长弧过渡焊接过程也不稳定,只有电弧电压与焊接电流匹配得较合适时,才能获得稳定的焊接过程,并且飞溅小,焊缝成型好。

4.3.4焊接电流:焊接电流是CO2气体保护焊的重要规范参数,焊接电流的大小应根据工件的厚度、坡口形状、焊丝直径等来选择,焊接电流对焊缝的形状尺寸有较大的影响,当焊丝直径不变时,提高焊接电流,熔深相应增加,熔宽略有增加,焊丝的熔化速度也相应地提高,可以提高生产率,但不能任意使用大电流,因为电流过大可造成焊缝成形不良和烧穿现象。在焊接电流小于A时为短路过渡,电弧电压按U=(0.04I+16)±2取;在焊接电流大于A时为颗粒过渡,电弧电压按U=(0.04I+20)±2取。焊接电流与焊接电压匹配的经验公式:当I=A时,U=19V。I每增加20A,U增加1V。如I=A,U=19+(—)*1/20=24(V).

4.3.5气体流量:应根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等来选择,细丝小规范短路过渡焊接时,气流量通常为(5∽15)L/min.中等规范时大约为20L/min.CO2气体的流量,主要是对保护性能有影响,当CO2气体流量太大时,气体冲击熔池,冷却作用加强,并且使保护气体流量紊乱,而破坏了保护作用,使焊缝容易产生气孔。同时对熔池的氧化性增加,飞溅增加,焊缝表面也不光泽。CO2气体流量太小时,气体挺度不够,降低了对熔池的保护作用,而且容易产生气孔等缺陷。因此CO2气体流量在进行选择时可参考下表:

4.3.6焊接速度:焊接速度增大,焊缝宽度降低,焊缝余高及熔深也有一定减少。焊接速度过快,会引起咬边;焊接速度过慢,易产生烧穿和焊缝组织粗大等缺陷。在选择焊接速度时,不应追求过高的焊接速度,而应首先考虑到焊接质量,随着焊接速度的增大,熔宽降低,熔深和加强高也有一定的减少。当焊接速度过快时则气体保护作用受到破坏,同时焊缝的冷却速度加快,降低了焊缝的塑性,并使焊缝成形不好,易出现咬肉等缺陷。当焊接速度过慢时,熔宽过大,熔池变大热量集中,容易出现烧穿或焊缝组织粗大等缺陷,选择时可参考下表:

4.3.7焊丝干伸长度:是指焊丝从导电嘴端部到工件的长度。焊丝干伸长度太长,气体保护效果差,中间焊丝被加热变红,挺度下降,焊丝爆断以致飞溅增大;焊丝干伸长度太短,熔池不易观察,焊接飞溅易堵住喷嘴,导致气体不流畅,而且焊丝易回烧,烧坏导电嘴。细焊丝(如ф0.8)选的K值偏大些,反之,则选的K值偏小些。但一般不宜超过15mm(ф≤1.2mm的情况下)。随着伸出长度的增加,焊丝的预热状态电阻值急剧增加,因此,焊丝熔化加快,提高了生产率,但是,当焊丝伸出长度过大时,焊丝容易发生过热而成段熔断,焊接过程不稳定,飞溅严重,焊缝成形不良以及气体对熔池的保护作用减弱,而且使熔深减少,焊缝加强高明显增大,当伸出长度过小时,则焊接电流较大,短路频率较高,并缩短了喷嘴装到工件之间的距离,使飞溅金属容易堵塞喷嘴,影响保护气体流通,在一般情况下,焊丝伸出长度参考如下公式选择:

L(伸出长度)=(10∽15)d(焊丝直径)

4.3.8二次回路电感:焊接直径较小时要求焊接回路电感较小,而焊接直径较大时要求焊接回路电感较大。

4.4常见质量问题

4.4.1CO2气体保护焊焊接质量问题

CO2气体保护焊焊接质量包括表面质量和内在质量。表面质量指的是外观质量;内在质量主要针对焊缝的强度而言。

4.4.2熔化焊常见缺陷定义:

1、未焊透:熔焊时,接头根部未完全焊透的现象。

2、未熔合:熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未能完全熔化结合的部分叫未熔合。

3、烧穿:熔焊时熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔的现象叫烧穿。

4、咬边:在沿着焊趾的母材部位,烧熔形成凹陷或沟槽的现象叫咬边。

5、焊瘤:熔焊时熔化金属流淌到焊缝以外未熔合的母材上形成金属瘤的现象叫焊瘤。

6、凹坑:焊后在焊缝表面或背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。

7、塌陷:单面熔化焊时,由于焊接工艺不当,造成焊缝金属过量透过背面,使焊缝正面塌陷,背面凸起的现象。

8、裂纹:以不同的走向分布在焊缝的表面或内部,是焊接结构中最有危害的一种缺陷之一。

9、气孔:分表面气孔和内部气孔,以条虫状、针孔状等分布见多。CO2气体保护焊中出现的气孔一般多为氢气、氮气、一氧化碳气孔,其中氢气孔呈喇叭口状,内壁光滑,氮气孔呈蜂窝状,而一氧化碳气孔沿结晶方向分布以条虫状卧在焊缝表面或内部。

10、飞溅:金属颗粒物从熔池中飞出的现象。

4.4.3焊缝常见缺陷产生原因及解决措施见下表:

4.5要求

4.5.1焊接设备及辅具:

4.5.1.1焊接工作是用工艺卡上所指定的CO2气体保护焊机来进行的。

4.5.1.2CO2气体保护焊机应能随意调整到所要求的工艺规范,并且在焊接过程中稳定不变。

4.5.1.3所有焊接用的夹具、辅具都应处于完好状态,以便使装配后的合格尺寸符合图纸要求,并能在焊接过程中随意使用各焊接工序使用的焊把、焊枪、导电嘴、喷嘴等(工艺卡中所要求的)标准工具。

4.5.1.4焊丝、导电嘴要处于良好状态,如果磨损过大必须更换。

4.5.1.5要经常清理喷嘴上的金属飞溅,如果喷嘴烧坏时必须及时更换。

4.5.1.6进行半自动焊接时,送丝软管要运动自如,定期清理软管内的积聚污垢。

4.5.1.7焊工必须备有下列工具以便工作时使用:锉刀、螺丝刀、尖嘴钳、钢丝钳、0.5磅手锤。

4.5.1.8焊接用的电焊面罩、滤光玻璃要处于完好状态。

4.5.1.9焊接工位要求有良好的通风设施。

4.5.2焊接材料及辅助材料:

4.5.2.1CO2气体:焊接用的CO2气体纯度应为99.5%以上,氧的含量少于0.1%,水的含量少于0.1%。CO2气体在瓶内为液体,每瓶可装入26公升左右,瓶内压力约为5-7MPa。由于液态CO2的沸点为-79℃,因此必须加热到常温下气化后方可供焊接使用。同时瓶内的气体压力是随外界的温度变化而变化的,所以使用时应注意以下事项:

1、CO2气体的压力随外界的温度升高而增加。

2、气瓶不能放置于火炉等热源附近。

3、夏季工作时气瓶不宜放置在烈日下曝晒,应放在室内阴凉处。

4、当瓶内气体低于0.MPa时不得继续使用,要重新充气。

4.5.2.2当CO2气体纯度偏低时,必须经过纯化处理,方法如下:

1、排出水分:将气瓶倒立静置1-2小时,然后打开阀门放出水分。

2、排出空气:在使用前将气瓶阀门打开,放出空气约2-3分钟。

4.5.2.3焊丝

1、焊丝牌号及化学成分:

2、焊缝金属机械性能:

3、为利于保管,防止锈蚀,改善焊丝的导电性,焊丝表面应镀有铜层。

4、如果焊丝表面涂有防锈油,在使用前一定要清洗干净。

5、不得使用未做质量鉴定和未确定牌号的焊丝。

4.5.2.4焊工

1、所有焊接工件都应由技术熟练、能够胜任该项工作的焊工来承担。

2、焊工上岗前必须经过工艺和操作培训。

3、重要的工作应指定专人负责。

4.6常见CO2焊接操作方法及其特点

4.6.1焊接方法及特点

4.6.2常见CO2气体保护焊焊接接头型式

五、富氩混合气体保护焊(MAG焊)

MAG焊与CO2气体保护焊相比,MAG焊焊缝表面质量及内在质量均比CO2气体保护焊好,但前者焊接成本比后者高,因此MAG焊一般用在一些安全件上使用。其工艺及质量检验基本上与CO2气体保护焊要求相同。

六、钎焊

6.1质量要求

6.1.1无未焊透、夹渣、咬边、焊瘤、裂纹、气孔和烧穿等缺陷,如存在上述缺陷,应进行补焊和修整直至合格。

6.1.2焊缝尺寸是否符合图纸要求。

6.1.3焊件无变形。

6.1.4焊缝外观应呈细鱼鳞状,宽度和高度应均匀一致。

6.1.5焊补缺陷时,应防止变形,在同一处焊补时不得超过两次。

6.2钎焊的实质:

钎焊是一种只熔化钎焊材料,而被焊金属不熔化的焊接方法,这种焊接方法是靠液态钎料和固体金属间的扩散粘接而形成的。

6.3要求

6.3.1焊接设备:

1、氧气瓶:正常的氧气瓶压力为15MPa,容量为40公升。使用时不得将氧气全部用完,最少保留0.1~0.2MPa压力。

2、乙炔瓶:正常满瓶压力为1.5MPa,使用时不得全部用完,最少保留0.1~0.2MPa压力。

3、减压器:其作用是把贮存在气瓶内的高压气体减压到所需的工作压力,并保持稳定。

4、焊炬:焊炬用来使可燃气体与氧气以一定比例混合,并产生适合焊接要求燃烧稳定的火焰,焊炬在使用中应能方便地调节氧气与可燃气体的比例和热量大小。

5、助焊剂混合器:用来把助焊剂均匀地混合到可燃气体中,以使焊缝成形良好,保证焊接质量,工作前要检查混合器中助焊剂的保有量是否在1公斤以上,如不够,要添加满。

6、辅助工具:

护目镜:气焊工进行焊接时应戴专用的有色眼镜。

胶管:质量应满足化工部绵线编织胶管的规定。

氧气管:红色,管内径8mm,耐压1.5MPa。

乙炔管:绿色,管内径10mm,耐压1.0MPa。

7、其他工具:应备有钢丝刷、手锤、锉刀以清理焊缝,活动搬手、钢丝钳、电工刀、螺丝刀等工具连接和开关气路,还要备有通针以清理焊嘴。

6.3.2焊工

1、所有焊接工作都应由技术熟练、能胜任该项工作的焊工担任。

2、焊工应对所使用的气体性质,设备和工具的构造及其工作原理有基本的了解,并掌握一般的维护方法。、

6.4使用与操作:

6.4.1减压器安装前,要略打开氧气瓶阀门,以除污物,以防灰尘和水分带入减压器,氧气管务必拧紧,以防送气后脱落。

6.4.2减压器上不得有油污,如有油污应擦洗干净再使用。

6.4.3焊炬使用前应检查是否有堵塞现象,不正常时应立即修理,修好后方可使用。

6.4.4点火时应把氧气先打开,然后再打开乙炔阀,点火后应立即调整火焰使其达到正常状态,停止使用时,应先关乙炔阀,以防回火和产生烟灰。

6.4.5当发生回火时,应迅速关闭乙炔阀门,然后再关闭氧气阀门待回火熄灭后,应将焊嘴放入水中,冷却后再打开氧气阀,吹除焊炬内的烟灰,然后点火使用。

6.4.6焊炬各气体通路均不许沾有油脂,以防氧化遇到油脂燃烧爆炸。

6.4.7发现气体通路或气阀有漏气现象,应立即停止工作,消除漏气后才能继续使用。

6.5焊接

焊接中焊嘴倾角的大小要根据工件的厚度、焊嘴大小及施焊位置等来确定。焊件厚度大,熔点高、导热性好的工件,焊嘴倾角要大些,反之可相应减少。

七、螺柱焊

7.1螺柱焊工艺

7.1.1定义:将金属螺柱或其他类似的紧固件焊于工件上的方法统称螺柱焊。

7.1.2分类:工业上应用广泛的有电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊,本公司应用的是电弧螺柱焊。电弧螺柱焊:属于电弧焊,焊接时,首先在螺柱与工件间引燃电弧,使螺柱端面与相应的工件表面加热到熔化状态,达到适宜温度时,将螺柱挤压到熔池中去,使两者熔合形成焊缝。

7.1.3电弧螺柱焊焊接过程:

1、预压阶段:施加预压力使焊枪内弹簧压缩,螺柱端面紧贴工件表面。

2、引弧阶段:螺柱提升,引燃电弧,清洁焊接区镀层及油污。

3、熔化焊接阶段:在引弧阶段末期,通以更强的焊接电流,熔化螺柱端头和焊接区。

4、螺柱下沉阶段:在焊接电弧按预定时间熄灭之前,电磁线圈去磁,弹簧推动螺柱端头栽入熔合区。

5、冷却阶段:熔池冷却,焊接完成。

7.2检验

7.2.1目检:检查螺柱焊外观质量。

7.2.2无损检测:如:弯矩测试、扭矩测试、抗拉强度测试等。

7.2.3破坏性检验:检测螺柱端面熔核直径。

7.3焊接工艺参数:包括机械参数和焊接参数,机械参数指的是螺柱型式、螺柱吹送、装载时间;焊接参数包括引弧电流、引弧时间、焊接电流、焊接时间、电弧电压。

螺柱焊枪:其功能主要是夹紧螺柱、输电并直接施焊。手工螺柱焊枪焊前需作如下调整:

1.检查焊枪的各个连接接头是否完好。

2.调整螺柱的提升高度。

3.调整焊枪的垂直度。

4.调整螺柱下沉时间

总之,输入足够的焊接能量是保证获得优质螺柱焊接头的基本要求,输入焊接区域的总能量与焊接电流、焊接时间和电弧电压有关,焊接电弧电压取决于电弧长度或螺柱提升高度,一旦调整好,电弧电压就基本不变,一般根据所焊螺柱的端面尺寸来选择焊接电流和焊接时间,焊接电流和焊接时间组合有一定的灵活性,但对于每种尺寸的螺柱,获得合格焊接接头的电流、时间范围是一定的。

螺柱焊焊接工艺参数(TUCKER公司推荐)

7.4螺柱焊常见质量问题

7.5螺柱焊设备:主机、螺柱分配器、焊枪、各种缆线、螺柱输送软管

主机:电弧螺柱焊要求使用直流电源,以便得到稳定的电弧,焊接黑色金属时采用直流正接。电源要求:高空载电压(70∽)V;陡降外特性;;输出电流能迅速达到设定值;能在短时间内输出大电流。



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