1. 焊接的定義
焊接是「通過將材料加熱到焊接溫度、加壓或不加壓,或僅通過加壓,使用或不使用填充材料而將金屬或非金屬在局部接合的過程」,接合即「連接在一起」,因此焊接是指實現連接的操作活動。
2. 常用焊接方法
手工電弧焊(SMAW)、氣體保護電弧焊(GMAW) 、藥芯焊絲電弧焊(FCAW) 、 鎢極氣體保護電弧焊(GTAW)、埋弧焊(SAW)
3.其他焊接方法
等離子焊(PAW)、電渣焊(ESW)、氧乙炔焊(OAW)、螺柱焊(SW) 、雷射束焊(LBW) 、電子束焊(EBW)、電阻焊(RW)、釺焊
手工電弧焊(SMAW)
通過帶藥皮的焊條和被焊金屬間的電弧將被焊金屬加熱,從而達到焊接 的目的。從圖中可以看出,焊條和工件的電弧是由電流引起的,它提供熱能並將母材、填充金屬以及藥皮融化,隨著電弧向右移動,焊接金屬得以凝固並在表面形成一層焊渣。手工電弧焊中最主要的要素是焊條本身,它是由金屬芯外覆一層粒狀焊劑和某種粘接劑製作而成的。所有的碳鋼和低合金鋼焊條基本上都用低碳鋼絲做芯,而合金元素則來自於藥皮,這也是較為經濟的一種合金化方法。
手工電弧焊的特點:
1、設備簡單而便宜,這就使得手工電弧焊很輕便;
由於各種各樣的焊條易於獲取,這種焊接工藝被認為是萬能的;
隨著設備和焊條的不斷改進,這種焊接方法始終能保持很高的焊接質量;
焊接速度慢,效率低;
焊後需要清渣。
氣體保護電弧焊(GMAW)
氣體保護電弧焊是通過焊槍連續不斷的送絲,由焊絲和工件之間產生的電弧的熱量將母材和焊絲熔化,從而達到焊接的目的。氣體保護電弧焊很重要的一個特點是焊接過程的保護氣體也是由焊槍輸送,這些氣體有惰性的,也有非惰性的。惰性氣體如氬、氦可用於某些焊接當中,它們可單獨使用,也可混合使用,或與其它非惰性氣體如氮氣、氧氣或二氧化碳混合使用。多數氣體保護電弧焊使用二氧化碳作為保護氣體,因為與惰性氣體相比,它價格較為便宜。氣體保護電弧焊的電極是實芯焊絲。
氣體保護電弧焊的特點
1、生產效率較高;
2、用氣體保護,無焊渣,焊後不需要清渣;
3、焊接時焊縫可見性,因為沒有焊渣,焊工能夠很容易地觀察電弧和熔池的情況,從而改善控制;
4、對氣流和風特別敏感,它們會將保護氣體吹開,不適用工地現場焊接;
5、設備要求比手工電弧焊的設備複雜。
藥芯焊絲電弧焊(FCAW)
與氣體保護焊非常相似,差別在藥芯焊絲焊採用的是管狀焊絲,其中裝有粒狀的焊劑,而不是氣體保護焊所用的實芯焊絲。管狀的焊絲通過焊槍中的導電嘴送進,並在焊絲和工件之間產生電弧。隨著向前焊接而熔敷焊縫金屬,和手工電弧焊一樣,在焊縫金屬上覆蓋著一層焊渣。根據使用的焊絲類型不同,可以對藥芯焊附帶或不附帶額外的保護氣體。有些焊絲被設計成靠內部焊劑提供所有需要的保護,它們被稱為自保護性。其它的焊絲要求附加的保護氣體提供附加的保護。
藥芯焊絲電弧焊的特點:
1、很高的生產效率,是手工焊接工藝中效率最高的;
無論有無保護氣體的輔助,FCAW因有焊劑,它比GMAW對母材汙染有更大的容許;
由於存在焊劑,在焊接過程中會產生大量的煙;
焊後需要清渣;
設備比SMAW 複雜。
鎢極氣體保護電弧焊(GTAW)
GTAW最重要的特性是電極在焊接過程中不會消耗。它採用純鎢或鎢合金製造,具有承受高溫的能力,甚至是電弧的高溫。因而,當電流通過時,就在鎢極和工件之間建立起電弧。當需要填充金屬時,必須額外添加,通常採用手工方式,或採用機械送絲系統。電弧和金屬採用惰性氣體保護,這些氣體從包圍著鎢極的噴嘴中流出。因為沒有使用焊劑,熔敷金屬不需要清渣。GTAW在許多工業領域有著廣泛的應用,它能焊接幾乎所有的材料,因為電極在焊接過程沒有熔化,具有在極低電流情況下焊接的能力,使得鎢極氬弧焊可用於極薄材料的焊接。它特有的清潔和操作可控特性,使它成為苛刻條件下應用的首選,這些應用如太空、食品和藥品加工,石化和動力管道工業。
鎢極氣體保護電弧焊的特點:
1、主要優勢在於它焊出的焊縫具有很高的質量和優異的外觀質量;
2、由於沒有焊劑,該方法非常乾淨,不需要焊後清理焊渣;
3、能焊接極薄的材料;
4、適合焊接幾乎所有的金屬;
5、焊接可以不用填充材料;
6、生產效率低,是所有可選用的焊接方法中最慢的;
7、對汙染的容許程度很低,焊前必須對母材和填充材料進行認真的清理
8、對焊工的技能水平要求較高;
9、容易產生夾鎢缺陷。
埋弧焊(SAW)
SAW用實芯焊絲連續送進,焊絲產生的電弧完全被顆粒狀的焊劑層所覆蓋,因而被命名成「埋弧」焊,這種方法是目前所提及的在焊縫金屬熔敷效率上最高的一種典型焊接方法。對於埋弧焊工藝,顆粒狀焊劑被置於焊絲的前部或周圍來實現對熔化金屬的保護。在焊接過程中,在焊道上有一層焊渣和仍然為顆粒狀的焊劑。
埋弧焊的特點:
1、高的熔敷效率;
2、沒有可見的弧光,焊工無需佩帶防護鏡和其它厚重保護服;
3、比其它一些焊接方法產生更少的煙;
4、只能在焊劑可以被支撐在焊接接頭的位置進行焊接, 一般為平焊和橫焊;
5、設備複雜;
6、使用焊劑,焊劑需要加熱,不能受潮;
7、焊後需要清渣;
8、易產生凝固裂紋
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