點擊上方"鋼結構設計",關注我
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? --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 鏽鋼焊絲的工藝方法--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質量好? 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〉設備臺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.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。
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、矽合金元素聯合脫氧,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:由薄鋼帶捲成圓形鋼管,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。
7.什麼叫酸性焊條? 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。
8.什麼叫鹼性焊條? 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。
9.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。
三、焊接設備
1.什麼叫焊接電源? 答:電焊機中,供給焊接所需的電能並具有適宜於焊接電氣特性的設備稱為焊接電源。
2.為什麼對弧焊電源有特殊要求?有哪些要求? 答:為了保證焊接電弧穩定燃燒和適應各種焊接工藝要求,弧焊電源具有下列特殊要求: 〈1〉弧焊電源的靜特性(或稱外特性)——即穩態輸出電流和輸出電壓之間的關係,有下 降特性(恆流特性)和平特性(恆壓特性) 。 A、焊條電弧焊、TIG 焊和碳弧氣刨電源的外特性是下降(恆流)特性; B、CO2/MAG/MIG 電弧焊電源的外特性是平特性(恆壓特性) 。 〈2〉弧焊電源的動特性——當負載狀態發生瞬時變化時(如:熔滴的短路過渡、顆粒過渡、 射流過渡等) ,弧焊電源輸出電流和輸出電壓與時間的關係,用以表徵對負載瞬變的反應能 力(即動態反應能力) ,簡稱「動特性」。 〈3〉空載電壓——引弧前電源顯示的電壓。 〈4〉調節特性——改變電源的外特性以適應焊接規範的要求。
3.為什麼電弧長度發生變化時,電弧電壓也會發生變化? 答:由弧焊電源的外特性所決定的,電弧越長,電弧電壓越高;電弧越短,電弧電壓越低。
4.為什麼 CO2 焊接時,焊絲伸出長度發生變化時,電流顯示值也會發生變化? 答:焊絲伸出長度(即幹伸長度)越長,焊絲的電阻量越大,由電阻熱消耗的電流越大, 焊接電流顯示值越小,實際焊接電流也變小。所以焊絲伸出長度一般設定在 12--20mm 範 圍內。
5.為什麼 CO2/MAG/MIG 焊接時,焊接電流和電弧電壓要嚴格匹配? 答:CO2/MAG/MIG 焊接時,調節焊接電流—即調節焊絲的給送速度;調節電弧電壓—即調 節焊絲的熔化速度;很顯然,焊絲的熔化速度和給送速度一定要相等,才能保證電弧穩定焊 接。 〈1〉在焊接電流一定時,調節電弧電壓偏高,焊絲的熔化速度增大,電弧長度增加,熔滴 無法正常過渡,一般呈大顆粒飛出,飛濺增多。 〈2〉在焊接電流一定時,調節電弧電壓偏低,焊絲的熔化速度減小,電弧長度變短,焊絲 扎入熔池,飛濺大,焊縫成形不良。 〈3〉焊接電流和電弧電壓最佳匹配效果:熔滴過渡頻率高,飛濺最小,焊縫成形美觀。
6.什麼叫電弧挺度? 答:在熱收縮和磁收縮等效應的作用下,電弧沿電極軸向挺直的程度。
7.為什麼焊接電弧有偏吹現象?答:焊接過程中,因氣流的幹擾、磁場的作用或焊條偏心的影響,使電弧中心偏離電極軸線 的現象。
8.什麼叫磁偏吹? 答:直流電弧焊時,因受到焊接迴路中電磁力的作用而產生的電弧偏吹。通過改變接地線位 置或減小焊接電流及改變焊條角度,能夠減弱磁偏吹的影響。
9.什麼叫 CO2 電源電弧系統的自身調節特性?為什麼 CO2 焊接用細焊絲? 答:等速送絲系統下,當弧長變化時引起電流和熔化速度變化,使弧長恢復的作用成為電源電 弧系統的自身調節作用。使用的焊絲直徑越細,電弧的自身調節作用越強,電弧越穩定,飛 濺越少。這就是 CO2 焊接用細焊絲的原理。唐山松下 CO2 焊機通過先進的控制技術,電 弧的自身調節作用最好,性能最穩定。
10.什麼叫焊機的負載持續率? 答: 負載持續率指焊接電源在一定電流下連續工作的能力。 國標規定手工焊額定負載持續率 為 60%,自動或半自動為 60%和 100% 。如:500KR2 焊機在額定負載持續率 60%時的額 定電流是 500A,在實際負載持續率 100%(自動焊)時,其最大焊接電流≤387A。
11.什麼叫焊槍的負載持續率? 答:指焊槍在一定電流下連續工作的能力。 〈1〉如:350KR 焊槍在 CO2 焊接時額定負載持續率為 70%,額定電流是 350A;在實際 負載持續率 100%(自動焊)時,其最大焊接電流≤290A。而在 MAG 焊時,額定負載持續 率為 35%,在實際負載持續率 100%時,其最大焊接電流≤207A。 〈2〉再如 500KR 焊槍在 CO2 焊接時額定負載持續率為 70%,額定電流是 500A;在實際 負載持續率 100%(自動焊)時,其最大焊接電流≤418A。而在 MAG 焊時,額定負載持續 率為 35%,在實際負載持續率 100%時,其最大焊接電流≤296A。
12.什麼叫正接法? 答:直流電弧焊時,焊件接電焊機輸出端的正極,焊槍(焊鉗)接輸出端的負極的接線法, 叫「正接法」也稱正極性。
13.什麼叫反接法? 答:直流電弧焊時,焊件接電焊機輸出端的負極,焊槍(焊鉗)接輸出端的正極的接線法, 叫「反接法」也稱反極性。鹼性焊條(結 507 等) 、碳弧氣刨、CO2 焊接均用反接法。
14.什麼叫滯後停氣時間? 答:即焊接電弧熄滅後,保護氣體延遲 0.3—5 秒再停止送氣的時間;一般 TIG 焊鋁、不鏽 鋼、鈦等金屬滯後停氣時間要長到 3—5 秒。
15.什麼叫電弧點焊? 答:薄板搭接接頭,用 TIG/MIG/MAG/CO2 焊接方法,使用一定的焊接電流,在設定的時 間內,形成表面熔核,連接上下兩板的焊接方法。
四、焊接工藝
1.什麼叫焊接條件?它有哪些內容? 答:焊接時周圍的條件,包括:母材材質、板厚、坡口形狀、接頭形式、拘束狀態、環境溫 度及溼度、清潔度以及根據上述諸因素而確定的焊絲(或焊條)種類及直徑、焊接電流、電 壓、焊接速度、焊接順序、熔敷方法、運槍(或運條)方法等。
2.什麼叫焊接接頭?基本形式有幾種? 答:用焊接方法連接的接頭。焊接接頭包括焊縫、熔合區和熱影響區三部分。接頭基本形式 有:對接、角接、搭接和 T 型接等。
3.什麼叫熔深?答:在焊接接頭橫截面上,母材熔化的深度。
4.什麼叫焊接位置?有幾種形式? 答:熔焊時,焊件接縫所處的空間位置。有平焊、立焊、橫焊和仰焊等形式。
5.什麼叫向下立焊和向上立焊? 答: 〈1〉立焊時,電弧自上向下進行的焊接—叫向下立焊。如:纖維素焊條向下立焊;CO2 向下立焊等。 〈2〉立焊時,電弧自下向上進行的焊接—叫向上立焊。
6.什麼叫焊接結構? 答:用焊接方法連接的鋼結構稱為焊接結構。
7.為什麼對焊件要開坡口? 答:坡口--根據設計或工藝要求,將焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀,經裝配後形成的 溝槽。為了將焊件截面熔透並減少熔合比;常用的坡口形式有:I、V、Y、X、U、K、J 型 等。
8.為什麼對某些材料焊前要預熱? 答:為了減緩焊件焊後的冷卻速度,防止產生冷裂紋。
9.為什麼對某些焊接構件焊後要熱處理? 答:為了消除焊接殘餘應力和改善焊接接頭的組織和性能。
10.為什麼焊前要制訂焊接工藝規程? 答:保證焊接質量依靠五大控制環節:人、機、料、法、環。 人—焊工的操作技能和經驗 機—焊接設備的高性能和穩定性 料—焊接材料的高質量 法—正確的焊接工藝規程及標準化作業 環—良好的焊接作業環境 焊前依據焊接試驗和焊接工藝評定,制訂的焊接工藝規程是「法規」,是保證焊接質量的重 要因素。
11.為什麼焊前要對母材表面處理加工? 答:焊件坡口及表面如果有油(油漆) 、水、鏽等雜質,熔入焊縫中會產生氣孔、夾雜、夾 渣、裂紋等缺陷,給焊接接頭帶來危害和隱患。
12.什麼叫焊接電流? 答:焊接時,流經焊接迴路的電流,一般用安培(A)表示。
13.什麼叫電弧電壓? 答:電弧兩端(兩電極)之間的電壓降,一般用伏特(V)表示。
14.什麼叫焊接速度? 答:單位時間內完成焊縫的長度,一般用釐米/分鐘(cm/min)表示。
15.什麼叫幹伸長度? 答:焊接時,焊絲端頭距導電嘴端部的距離。
五、碳鋼及普通低合金鋼的焊接
1.什麼是碳素鋼?常用的有哪幾種? 答: 碳素鋼也叫碳鋼。 常用焊接的有低碳鋼 (含 C≤0.25%) 和中碳鋼 (含 C=0.25%--0.60%) ; 優質碳素結構鋼(08、10、15、20、25、30、35、40、45)。
2.為什麼叫普通低合金鋼?它們是如何分類的? 答:在普通低合金鋼中,除碳以外,還含有少量其他元素,如:錳、矽、釩、鉬、鈦、鋁、鈮、銅、硼、磷、稀土等,性能發生變化,得到比一般碳鋼更優良的性能,如:高強度鋼、 耐蝕鋼、低溫鋼、耐熱鋼等。
3.什麼是金屬材料的機械性能? 答:強度、硬度、朔性、韌性、耐疲勞和蠕變性能等。
4.什麼是鋼材的工藝性能? 答:鋼材承受各種冷熱加工的能力,如:可切削性、可鍛性、可鑄性和可焊接性等。
5.什麼是金屬的焊接性? 答:在一定的焊接工藝條件下獲得優質焊接接頭的難易程度。包括兩方面的內容:一是接合 性能,又稱工藝可焊性;二是使用性能,又稱使用可焊性。
6.為什麼低合金高強鋼會出現裂紋?有哪些影響因素? 答:隨含碳量和合金元素的增加,產生冷裂紋的敏感性增加。產生冷裂紋的三要素是: 〈1〉焊接接頭中產生淬硬的馬氏體組織 〈2〉焊接接頭中擴散氫〔H〕含量高 〈3〉焊接接頭中有較高的殘餘應力。
7.為什麼防止冷裂紋要採取工藝措施? 答:防止冷裂紋要採取的工藝措施有: 〈1〉 建立低氫的焊接環境 〈2〉制定合理的焊接工藝和焊接順序 a、焊接方法的選擇 b、焊接熱輸入量的選定 c、焊接順序的制定 〈3〉 焊前進行預熱和控制層間溫度(100--150℃) 〈4〉焊後立即進行消氫處理(300--400℃*2h) 〈5〉焊後消應熱處理(600--650℃*2h)
8.為什麼 CO2 在戶外作業要採取防風措施? 答:CO2 氣體保護焊在戶外作業時,當風力≤2 級(風速:1.6—3.3 米/秒) ,能夠正常焊接。 當風力達到 3 級(風速:3.4—5.4 米/秒) ,要採用大氣體流量計,氣體出口壓力:0.4—0.5 MPa,流量:60—70 L/min;也能夠正常焊接,不出現氣孔等焊接缺陷。如果在上風口設置 擋風板,焊接質量更有保證。
六、焊接缺陷
1.什麼叫焊接缺陷? 答:焊接過程中產生的不符合標準要求的缺陷。
2.為什麼熔化焊焊縫會產生缺陷? 答:由於人、機、料、法、環等因素的影響,焊縫內外部會產生的缺陷有:焊縫尺寸不符合 要求、弧坑、燒穿、咬邊、焊瘤、嚴重飛濺、夾渣、氣孔、裂紋等。
3.什麼叫氣孔? 答: 在焊接過程中, 熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來得及逸出, 而在焊縫金屬中 (內 部或表面)所形成的孔穴。
4.什麼叫裂紋? 答:在焊接應力以及其他致脆因素共同作用下,產生在焊縫金屬及熱影響區(內部或表面) 所形成的縫隙稱為裂紋。 a)熱裂紋—焊後高溫時立即產生的裂紋。 b)冷裂紋—焊後在金屬冷卻至室溫時產生的裂紋;或焊後幾小時、幾天後產生的裂紋稱為延遲裂紋。
5.什麼叫咬邊? 答:由於焊接參數選擇不正確,或者操作方法不正確沿著焊趾(熔合線上)的母材部位產生 的溝槽或凹陷—叫咬邊,會造成局部應力集中。
6.什麼叫未焊透? 答:焊接時,接頭根部未完全熔透的現象。
7.什麼叫未熔合? 答:熔焊時,焊道與母材之間或焊道與焊道之間,未能完全熔化結合的部分。
8.為什麼要控制焊縫中的含氫量? 答:氫、氧、氮三種有害氣體會對焊接接頭產生很大危害;尤其是「氫」,會產生氫氣孔、氫 白點、氫脆、氫致裂紋(延遲裂紋)等危害。
9.什麼叫焊接飛濺? 答:熔焊過程中,熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現象。
10.什麼叫焊瘤? 答:在焊接過程中,熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。
11.什麼叫夾渣? 答:焊渣殘留於焊縫中的現象。
12.什麼叫弧坑?如何防止? 答:焊接收弧時,焊道尾部形成低於焊縫高度的凹陷坑—叫弧坑。弧坑內一般存在低熔點共 晶物、夾雜物、火口裂紋等缺陷。 採用收弧電流(小於焊接電流 60%)停留在弧坑一定時間,用焊絲填滿弧坑,能夠防止產 生弧坑缺陷。
13.什麼叫無損探傷?它有哪些內容? 答:不損壞被檢查材料或成品的性能和完整性而檢測其缺陷的方法。 主要有:Χ 射線探傷 (RT) 超聲探傷 (UT) 磁粉探傷 (MT) 滲透探傷 (PT)等。
來源:焊接技術、鋼結構設計,作者:焊工小周,如有侵權請聯繫我們。
諮詢和建議,請加下方小編個人微信
小編那麼拼,點個讚再走唄!