常用焊接設備及材料基礎知識課件

導語：課件是根據教學大綱的要求，經過教學目標確定，教學內容和任務分析，教學活動結構及介面設計等環節，而加以製作的課程軟件。以下是小編整理常用焊接設備及材料基礎知識課件，以供參考。

一、焊接材料

（一）手工電弧焊焊接材料

1、焊條的組成焊條就是塗有藥皮的供電弧焊使用的熔化電極。它是由藥皮和焊芯兩部分組成。

（l）焊芯。焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱爲焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時，焊芯有兩個作用：一是傳導焊接電流，產生電弧把電能轉換成熱能；二是焊芯本身熔化爲填充金屬與母材金屬熔合形成焊縫。

用於焊接的專用鋼絲可分爲碳素結構鋼鋼絲、合金結構鋼鋼絲和不鏽鋼鋼絲三類。

（2）藥皮。壓塗在焊芯表面的塗層稱爲藥皮。在光焊條外面塗一層由各種礦物等組成的藥皮，能使電弧燃燒穩定，焊縫質量得到提高。

藥皮中要加入一些還原劑，使氧化物還原，以保證焊縫質量。

由於電弧的高溫作用，焊縫金屬中所含的某些合金元素被燒損（氧化或氮化），這樣會使焊縫的機械性能降低。透過在焊條藥皮中加人鐵合金或純合金元素，使之隨着藥皮的熔化而過渡到焊縫金屬中去，以彌補合金元素燒損和提高焊縫金屬的機械性能。

改善焊接工藝性能使電弧穩定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高。

總之，藥皮的作用是保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學成分和機械性能，並使焊條具有良好的焊接工藝性能。

2、焊條的分類

（l）按焊條的用途分：

l）低碳鋼和低合金高強度鋼焊條（簡稱結構鋼焊條）。

2）不鏽鋼焊條。

3）堆焊焊條。

4）低溫鋼焊條。

5）鑄鐵焊條。

6）鎳及鎳合金焊條。

7）銅及銅合金焊條。

8）鋁及鋁合金焊條。

（2）按焊條藥皮熔化後的熔渣特性分：

l）酸性焊條。

一般用於焊接低碳鋼和不太重要的鋼結構。

2）鹼性焊條。

鹼性熔渣的脫氧較完全，又能有效地消除焊縫金屬中的硫，合金元素燒損少，所以焊縫金屬的機械性能和抗裂性均較好，可用於合金鋼和重要碳鋼結構的焊接。

3、焊條的選用通常應根據組成焊接結構鋼材的化學成分、機械性能。焊接性和工作環境（有無腐蝕介質、高溫或是低溫）等要求，以及焊接結構的形狀。受力情況和焊接設備（是否有直流電焊機）等方面進行綜合考慮，以決定選用哪種焊條。在選用焊條時應注意下列原則：

（l）焊件的機械性能、化學成分。低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼可按其強度等級來選用相應強度的焊條。

在焊條的強度確定後再決定選用酸性還是鹼性焊條時，主要決定於焊接結構具體形狀的複雜性，鋼材厚度的大小，焊件載荷的情況（靜載還是動載）和鋼材的抗裂性以及得到直流電源的難易等。一般來說，對於塑性、衝擊韌性和抗裂性能要求較高，低溫條件下工作的焊縫都應選用鹼性焊條；當受某種條件限制而無法清理低碳鋼焊件坡口處的鐵鏽。油污和氧化皮等髒物時，應選用對鐵鏽、油污和氧化皮敏感性小和抗氣孔性能較強的酸性焊條。

異種鋼的焊接如低碳鋼與低合金鋼、不同強度等級的低合金鋼焊接，一般選用與較低強度等級鋼材相匹配的焊條。

（2）焊件的工作條件及使用性能。珠光體耐熱鋼一般選用與鋼材化學成分相似的焊條，或根據焊件的工作溫度來選取。

（3）簡化工藝、提高生產率和降低成本。

4、焊接參數的選擇方法電弧焊的焊接參數主要有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數、電源種類及極性等。

（1）焊條直徑的選擇。焊條直徑的選擇主要取決於焊件厚度、接頭型式、焊縫位置及焊接層次等因素。在不影響焊接質量的前提下，爲了提高勞動生產率，一般傾向於選擇大直徑的焊條。

（2）焊接電流的選擇。主要根據焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭型式、焊縫空間位置及焊接層次等因素來決定，其中，最主要的因素是焊條直徑和焊縫空間位置。

（3）電弧電壓的`選擇。電弧電壓是由電弧長來決定。電弧長，則電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低。

（4）焊接層數的選擇。在中、厚板焊條電弧焊時，往往採用多層焊。

（5）電源種類和極性的選擇。直流電源，電弧穩定，飛濺小，焊接質量好，一般用在重要的焊接結構或厚板大剛度結構的焊接上。其他情況下，應首先考慮用交流焊機。

一般情況下，使用鹼性焊條或薄板的焊接，採用直流反接；而酸性焊條，通常選用正接。

（二）碳弧刨割條工作時只需交、直流弧焊機，不用空氣壓縮機。

（三）埋弧焊焊接材料

1、焊絲根據所焊金屬材料的不同，埋弧焊用焊絲有碳素結構鋼焊絲、合金結構鋼焊絲。高合金鋼焊絲、各種有色金屬焊絲和堆焊焊絲。按焊接工藝的需要，除不鏽鋼焊絲和有色金屬焊絲外，焊絲表面均鍍銅，以利於防鏽並改善導電性能。

同一電流使用較小直徑的焊絲時，可獲得加大焊縫熔深、減小熔寬的效果。當工件裝配不良時，宜選用較粗的焊絲。

2．焊劑埋弧焊焊劑按用途分爲鋼用焊劑和有色金屬用焊劑，按製造方法分爲熔鍊焊劑、燒結焊劑和陶質焊劑。

（1）焊劑應滿足下列基本要求：

l）具有良好的冶金性能。

2）具有良好的工藝性能。

（2）焊劑的分類。埋弧焊焊劑除按其用途分爲鋼用焊劑和有色金屬用焊劑外，通常還按製造方法、化學成分、化學性質和顆粒結構等分類。

l）按製造方法分爲：熔鍊焊劑、燒結焊劑和陶質焊劑。

2）按化學成分分爲：鹼性焊劑、酸性焊劑和中性焊劑。

（3）焊劑和焊絲的選配。

低碳鋼的焊接可選用高錳高硅型焊劑，配合H08MnA焊絲，或選用低錳、無錳型焊劑配H08MnA和H10MnZ焊絲。低合金高強度鋼的焊接可選用中錳中硅或低錳中硅型焊劑配合與鋼材強度相匹配的焊絲。

耐熱鋼、低溫鋼、耐蝕鋼的焊接可選用中硅或低硅型焊劑配合相應的合金鋼焊絲。鐵素體、奧氏體等高合金鋼，一般選用鹼度較高的熔鍊焊劑或燒結、陶質焊劑，以降低合金元素的燒損及摻加較多的合金元素。

二、焊接設備

（一）氣焊設備氣焊設備包括氧氣瓶、乙炔發生器（或溶解乙炔瓶）以及回火保險器等；氣焊工具包括焊炬、減壓器以及膠管等。

焊炬按氣體的混合方式分爲射吸式焊炬和等壓式焊炬兩類；按火焰的數目分爲單焰和多焰兩類；按可燃氣體的種類分爲乙炔用、氫用和汽油用等；按使用方法分爲手工和機械兩類。

射吸式焊炬也稱爲低壓焊炬，它適用於低壓及中壓乙炔氣（0.001－0.1MPa），目前國內應用較多。等壓式焊炬僅適用於中壓乙炔氣。

（二）埋弧焊設備埋弧焊設備由焊接電源、埋弧焊機和輔助設備構成。

埋弧焊電源可以用交流、直流或交直流並用。埋弧焊機按其自動化程度可分爲半機械化（半自動）焊機和機械化（自動）焊機；按用途可分爲通用和專用焊機；按電弧自動調節方式可分爲等速送絲和均勻調節式焊機；按焊絲數目可分爲單絲、雙絲和多絲焊機；按行走機構形式可分爲小車式、門架式和伸縮臂式等。

常用的機械化埋弧焊機有等速進絲和變速進絲兩種，一般由機頭、控制箱、導軌（或支架）組成。

（三）CO2氣體保護焊設備半自動CO2氣體保護焊設備主要由焊接電源、供氣系統、送絲機構和焊槍等組成。

供氣系統主要由CO2氣瓶及預熱器、乾燥器以及氣體流量計、減壓器和氣閥等部件組成。乾燥器分爲高壓（氣體未減壓前進行乾燥）和低壓（氣體經減壓後進行於燥）兩種，其主要作用是吸收CO2氣體中的水分和雜質。通常，氣路中只接高壓乾燥器。

半自動焊的送絲方式有推進式、拉絲式、推拉式和加長推絲式四種，目前應用最多的是推進式送絲系統。

CO2氣體保護焊設備還應有控制系統。

（四）惰性氣體保護焊設備手工惰性氣體保護焊設備包括焊槍、焊接電源與控制裝置、供氣和供水系統四大部分。

（五）等離子弧焊設備等離子弧焊設備主要包括焊接電源、控制系統、焊槍、氣路系統和水路系統。

（六）電阻焊設備電阻焊設備是指採用電阻加熱原理進行焊接操作的一種設備，由機械裝置、供電裝置和控制裝置等組成。