焊接工藝學-內部培訓資料-預覽頁

　

【正文】 雙面成形 .電弧挺度好可壓縮成束狀焊微型件 一次焊透厚度在～ ,低碳鋼8mm 以內 ,也適用于焊接微小精密構件 電渣焊 利用電流通過熔渣產生的電阻熱熔化金屬進行焊接 ,可熔化的金屬電極有絲狀和板狀兩種 直縫須立焊 ,任何厚度不開坡口一次焊成 ,生產率高 ,但熱影響區寬、晶粒粗大 ,易生成過熱組織 ,焊后須正火處理改善接頭組織和性能 適用于厚度 25mm 以上的重大型機件的焊接 ,直焊碳素鋼、合金鋼 熔化加壓焊 栓釘 焊 (也叫螺柱焊 ) 引弧與焊條電弧焊相似 ,先將栓釘的尖端與鋼結構接觸 ,通過強大焊接電流 ,短路 ,瞬間達到高溫 ,焊槍中磁力提升栓釘、引弧、產生熔池 。 焊接方法的分類 [2] 金屬的焊接，按其工藝過程的特點分有熔焊、壓焊和釬焊三大類，見表 1— 3— 1。=107mm）。為了能正確選擇和使用各種焊接方法，必須了解焊接的物理本質、它們的分類、基本特點和使用范圍。 隨著現代工業生產的需要和科學技術的蓬勃發展，焊接技術進步很快，到現在 焊接方法已發展到數十種之多。（ 1192。對金屬材料，加熱溫度越高，實現焊接所需的壓力越小，當達到熔化溫度時，可以不需要加壓。 焊縫符號 [4] 基本符號 焊縫的基本符號見表 151 *內部資料 請勿翻印 * 6 編制： 表 1— 3— 1 焊接方法分類 焊 接 熔焊 電弧焊 熔化極 焊條電弧焊 埋弧焊 氬弧焊（ MIG) CO2氣體保護焊 藥芯焊絲電弧焊 非熔化極 鎢極氬弧焊 (TIG) 原子氫焊 等離子弧焊 氣焊 氧 氫焊接 氧 乙炔焊 空氣 乙炔焊 電子束焊 電渣焊 激光焊 鋁熱焊 壓焊 鍛焊 摩擦焊 擴散焊 冷壓焊 電阻焊 超聲波焊 高頻焊 爆炸焊 釬焊 火焰釬焊 烙鐵釬焊 感應釬焊 電阻釬焊 鹽浴釬焊 爐中釬焊 （注：常見的栓釘焊屬于熔焊加壓焊。 表 152 焊縫的輔助符號 序號 名稱 示意圖 符號 說明 1 平面符號 焊縫表面齊平 (一般通過加工 ) 2 凹面符號 焊縫表面凹陷 3 凸面符號 焊縫表面凸起 不需要確切地說明焊縫的表面形狀時，可以不用輔助符號。 指引線及說明（見表 156） 焊縫符號標注的原則和方法（見表 157） 常見金屬焊接方法代號（見表 158） 焊縫符號標注示例（見表 159） 表 154焊縫的補充符號 序號 名稱 示意圖 符號 說明 1 帶墊板符號 ① 表示焊縫底部有墊板 2 三面焊縫符號 ① 表示三面有焊縫 3 周圍焊縫符號 表示環繞工件周圍焊縫 4 現場符號 表示在現場或工地上進行焊接 5 尾部符號 可以參照 GB5185標注焊接工藝方法等內容 ① ISO2553標準中未做規定。但是在標注單邊 V形、帶鈍邊單邊 V形和帶鈍邊 J形焊縫時 ,箭頭線應指向帶坡口一側的工件 。焊縫長度尺寸標在基本符號右側 。 3） 良好的工藝性能 良好的工藝性能不但能保證通過冷加工、熱加工和焊接加工成各種形式結構，而且不致因加工而對結構的強度、塑性、韌性等造成較大的不良影響。 1） 碳素結構鋼 根據國家標準《碳素結構鋼》（ GB70088）的規定，將碳素結構 鋼分為 Q19 Q21Q23 Q255 和 Q275 等五種牌號，鋼的牌號有屈服強度字母（ Q）、屈服強度值、質量等級符號（ A、 B、 C和 D）、脫氧方法符號等四部分順序組成。 鋼結構用鋼選用原則 [5] [6] 鋼材的選 用在鋼結構設計中是重要的一環，選擇的目的是既要保證結構的安全，又要做到可靠和經濟合理。直接承受交變載荷的結構，若屬于低周疲勞，在保證一定強度要求下，著重考慮材料的塑性和韌性；若屬于高周疲勞，這時強度隊 疲勞抗力起著主導作用，應選擇強度高的材料。 3） 連接方法 焊接結構對材質的要求應嚴格一些。 5） 鋼材厚度 厚鋼材輥軋次數少 ，軋制壓縮比相對薄板小。 6）對于需要演算疲勞的焊接結構的鋼材，應具用常溫 沖擊韌性的合格保證。 *內部資料 請勿翻印 * 15 編制： 表 211 常見結構鋼力學性能及匹配焊接材料 鋼 材 手工電弧 焊焊條 CO2⑤ 氣體保護焊實心焊絲 埋弧焊焊接材料 牌號 等級 抗拉強度 ①Re/Mpa 屈服強度 沖擊吸收功 ① 型號示例 型號示例 焊劑型號 焊絲牌號 δ≤16mm δ 50～100mm T/℃ AKV/J Q235 A 375～ 460 235 205② — — E4303③ ER491③ F4A0H08A B 20 27 E430E432E431E4316 C 0 27 ER506 D 20 27 F4A2H08A Q295 A 390～ 570 295 235 — — E4303③ ER491③ER496 F5004H08A⑥ 、F5004H08MnA⑦ B 20 34 E432E431E4316 ER50ER506 F5014H08A⑥ 、F5014H08MnA⑦ Q345 A 470～ 630 345 275 — — E5003③ ER491③ F5004H08A⑥ 、F5004H08MnA⑦F5004H10Mn2⑦ B 20 34 E5003③ 、E501E501E5018 ER503 F5014H08A⑥ 、F5014H08MnA⑦ 、F5014H10Mn2⑦ 、F5011H08A⑥ 、F5011H08MnA⑦ 、F5011H10Mn2⑦ C 0 34 E501E501E5018 ER502 F5024H08A⑥ 、F5024H08MnA⑦ 、F5024H10Mn2⑦ 、F5021H08A⑥ 、F5021H08MnA⑦ 、F5021H10Mn2⑦ D 20 34 F5034H08A⑥、F5034H08MnA⑦、F5034H10Mn2⑦、F5031H08A⑥、F5031H08MnA⑦、F5031H10Mn2⑦ *內部資料 請勿翻印 * 16 編制： 表 211續 鋼材 手工電弧 焊焊條 CO2⑤ 氣體保護焊實心焊絲 埋弧焊焊接材料 牌號 等級 抗拉強度 ①Re/Mpa 屈服強度 沖擊吸收功 ① 型號示例 型號示例 焊劑型號 焊絲牌號 δ≤16mm δ 50～100mm T/℃ AKV/J Q390 A 490～ 650 390 330 — — E501E501E5515DE5515G、E5516DE5516G ER503 F5011H08MnA⑥ 、F5011H10Mn2⑦ 、F5011H08MnMoA⑦ B 20 34 C 0 34 F5021H08MnA⑥ 、F5021H10Mn2⑦ 、F5021H08MnMoA⑦ D 20 34 ER502 F5031H08MnA⑥ 、F5031H10Mn2⑦ 、F5031H08MnMoA⑦ E 40 27 ④ ④ F5041④ Q420 A 520～ 680 420 360 — — E5515DE5515G、E5516DE5516G ER55D2 F6011H10Mn2⑥ 、F6011H08MnMoA⑦ B 20 34 C 0 34 F6021H10Mn2⑦ 、F6021H08MnMoA⑦ D 20 34 F6031H10Mn2⑦ 、F6031H08MnMoA⑦ E 40 27 ④ ④ F6041④ ① 表中鋼材力學性能的單值均為最小值。 ⑤ 含 ArCO2混合氣體保護焊。 a． 直接承受動力載荷或振動載荷且需要演算疲勞的結構。 工作溫度等于或低于 20℃時的直接承受動力載荷且需 要演算疲勞的結構。 [3] [7] [8] [9] [10] [11] 焊接不同類別鋼材時，焊接材料的匹配應符合設計要求。 1） 結構類 如橋梁鋼結構、起重機械等的鋼結構； 2） 機械零件類 如機械產品的零部件等； 3） 半成品類 如工字梁、管子等。多 道 10以上 短路過渡 :單道 ～ 6。（ GB/T64782020 《冷鐓和冷擠壓用鋼》）； 栓釘的規格有： M M1 M1 M1M2 M25 等（ GB/T104332020 《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》） ⑵ 工件厚度 工件的厚度可在一定程度上決定所適用的焊接方法。顯然，焊件越薄，越須注意燒穿問題；可焊最大厚度則決定于該焊接方法在最大熱輸入下單面單道焊的最大熔深。 ⑶ 接頭形式和焊接位置 焊接接頭形式通常由產品結構形式、使用要求和母材的厚度等因素決定。就熔焊而言，埋弧焊只適用于平焊位置，電渣焊適用于立焊。 ㈡ 母材特性 母材的特性考慮的包括母材的物理性能、力學性能和冶金性能。所有的因素須綜合考慮，選擇最經濟最適用的方法。 焊接應力也和其他原因引起的內應力一樣，有一個基本特點，即在整個焊件內構成一個平衡力系，其內力與內力矩的總和都為零： 錯誤 !未找到引用源。 圖 231 長板對接焊后橫截面上的縱向應力 錯誤 !未找到引用源。應力在空間所有方向作用 按應力產生的原因分 熱應力 焊接過程中焊件內部溫度有差異所引起的應力，故又稱溫差應力，它隨溫差消失而消失。統稱暫時應力。 焊接殘余應力 對結構的影響 熔化焊必然會帶來焊接殘余應力，焊接殘余應力在鋼結構中并非都是有害的。在塑性差的焊件上，因塑性變形困難，當殘余應力峰值達到材料的抗拉強度時，局部首先發生開裂，最后導致鋼結構整體破壞。 圖 232帶氣割邊及帶蓋板的焊接桿 件的內應力 *內部資料 請勿翻印 * 21 編制： 3）對受壓桿件穩定性的影響 焊接后工字梁（ H 形）中的殘余壓應力和外載引起的壓應力疊加之和達到材料的屈服點時，這部分截面就喪失進一步承受外載的能力，削弱了有效截面積。這樣的結構內應力狀態 其失穩臨界應力比一般焊接的 H形截面高。焊件在特定的腐蝕介質中，盡管拉應力不一定很高都會產生應力腐蝕開裂。 從設計方面調節和控制焊接殘余應力（工藝措施見下章） 焊接內應力是可 以通過結構設計和焊接工藝措施等進行調節與控制。使引起殘余應力與變形的壓縮塑變區或變形量增大。 焊接變形 [5] [12] [13] 焊接變形的特點和分類 ⑴ 特點 焊件由于焊接而產生的變形稱焊接變形。變形是從焊接時便產生，并隨焊接熱源的移動和焊件上溫度分布的變化而變化。焊完冷后，焊件上殘留下來的變形稱焊接殘余變形，它對結構質量和使用性能發生影響。它們與焊件的形態、尺寸、焊縫在焊件上的位置、焊縫坡口的幾何形狀等因素有關。工程上對于鋼制細長焊件，如梁、柱等結構單層焊的縱向收縮量△ L，可利用以下經驗公式估算： △ L=k1AHL∕ A 式中 △ L—— 單層焊縱向收縮量， mm； k1—— 系數見表 233； AH—— 塑性變形區面積， mm2； L —— 焊件長度， mm； A —— 焊縫的截面積，