2012年造價工程師《技術(shù)與計量》(安裝)第二章(2)

　　2.壓力焊

　　(1) 電阻焊

　　電阻焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間，并通以電流，利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，使之形成金屬結(jié)合的一種方法。

　　電阻焊方法主要有四種：即點焊、縫焊、凸焊和對焊。

　　(2) 超聲波焊

　　塑料超聲波焊接的原理是使塑料的焊接面在超聲波能量的作用下作高頻機械振動而發(fā)熱熔化，同時施加焊接壓力，從而把塑料焊接在一起。

　　3.釬焊

　　釬焊是把比被焊金屬熔點低的釬料金屬加熱熔化至液態(tài)，然后使其滲透到被焊金屬接縫的間隙中而達到結(jié)合的方法。釬焊接頭一般強度較低，耐熱性差。

　　釬焊的優(yōu)點是容易保證焊件的尺寸精度，同時對于焊件母材的組織及性能的影響也比較小;適用于各種金屬材料、異種金屬和金屬與非金屬的連接;。釬焊的缺點是釬焊接頭的耐熱能力比較差，接頭強度比較低，釬焊時表面清理及焊件裝配質(zhì)量的要求比較高。

　　(二)常用焊接材料及設(shè)備

　　1.焊接材料

　　(1)手工電弧焊焊接材料

　　1) 焊條的組成

　　--焊條就是涂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。

　�、� 焊芯。

　　焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時，焊芯本身熔化為填充金屬與母材金屬熔合形成焊縫。

　�、� 藥皮。

　　藥皮是由各種礦物類、鐵合金有機物和化工產(chǎn)品(水玻璃類)原料組成。

　　-- 藥皮具有機械保護作用，還要加入一些還原劑，使電弧燃燒中產(chǎn)生的氧化物還原，以保證焊縫質(zhì)量。

　　--通過在焊條藥皮中加入鐵合金或純合金元素，使之隨著藥皮的熔化而過渡到焊縫金屬中去，以彌補合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的機械性能。

　　--總之，藥皮的作用改善了焊接工藝性能，使電弧穩(wěn)定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高。同時也保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學(xué)成分和機械性能。

　　2)焊條分類

　　--按藥皮熔化后的熔渣堿度分類。

　　熔渣成分主要是酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)的為酸性焊條;

　　熔渣主要成分是堿性氧化物(如大理石、螢石等)的為堿性焊條。

　　--酸性焊條具有較強的氧化性，對鐵銹、水分不敏感，焊縫中很少有由氫氣引起的氣孔，但酸性熔渣脫氧不完全，也不能完全清除焊縫中的硫、磷等雜質(zhì)，故焊縫金屬力學(xué)性能較低。

　　--堿性焊條由于脫氧性能好，能有效除焊縫中的硫，合金元素?zé)龘p少，焊縫金屬合金化效果好，焊縫力學(xué)性能和抗裂性均較好，但當(dāng)焊件和焊條存在水分時，焊縫中容易出現(xiàn)氫氣孔。

　　3)焊條的選用原則

　　--電弧焊時，通常應(yīng)根據(jù)組成焊接結(jié)構(gòu)鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性和工作環(huán)境等要求，以及焊接結(jié)構(gòu)的形狀、受力情況和焊接設(shè)備類型等方面綜合考慮，以決定選用哪種焊條。

　�、� 焊接材料的機械性能、化學(xué)成分

　　A：

　　a. 對于低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼，可選用與母材強度等級相應(yīng)的焊條，其抗拉強度等于或稍高于母材。當(dāng)受力情況復(fù)雜時，應(yīng)選用比母材強度低一級的焊條，以保證焊縫既有一定的強度，又能有滿意的塑性。

　　b. 對于合金結(jié)構(gòu)鋼，通常要求焊縫金屬的合金成分與母材金屬相同或相近。

　　c. 在對焊接結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、剛性大、接頭應(yīng)力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下，可以考慮選用比母材強度低一級別的焊條。以保證焊縫既有一定的強度，又能有良好的塑性。

　　B：

　　d. 在母材中C、P、S等元素含量偏高時，焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下，應(yīng)選用抗裂性能好的低氫型焊條。

　　e. 在焊條的強度確定之后，對于塑性、沖擊性和抗裂性能要求較高(結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、鋼材厚、焊件受動荷載)，低溫條件下工作的焊縫應(yīng)選用堿性焊條。

　　f. 當(dāng)焊件焊口處有較多的鐵銹、油污和氧化皮、水分等臟物，且又無法清理時，應(yīng)選用對鐵銹、油污和氧化皮、水分敏性小和抗氣孔性能較強的酸性焊條。

　　g. 低碳鋼與低合金鋼、不同強度等級的低合金鋼等異種鋼間的焊接，一般選用與較低強度等級鋼材相匹配的焊條。

　　② 焊件的工作條件與使用性能

　　a. 對承受動荷載和沖擊荷載的焊件，除滿足強度要求，還要保證焊縫具有較高的韌性和塑性，應(yīng)選用塑性和韌性較高的低氫焊條;

　　b. 接觸腐蝕介質(zhì)的焊件，根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)，應(yīng)選用相應(yīng)的不銹鋼焊條;

　　c. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛性大及厚度大的焊件，應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條;

　　d. 對受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件，應(yīng)選全位置焊接焊條。

　　--為了保證焊工的身體健康，應(yīng)盡量選用酸性焊條。

　　4) 焊接參數(shù)的選擇方法

　　電弧焊的焊接參數(shù)主要有：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數(shù)、電源種類及極性等。

　�、� 焊條直徑的選擇。焊條直徑的選擇主要取決于焊件厚度、接頭型式、焊縫位置及焊接層次等因素。

　　--在不影響焊接質(zhì)量的前提下，為了提高勞動生產(chǎn)率，一般傾向于選擇大直徑的焊條。

　　② 焊接電流的選擇。焊接電流的大小，對焊接質(zhì)量及生產(chǎn)率有較大影響。

　　--主要根據(jù)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。另外，焊縫的空間位置不同，焊接電流的大小也不同。

　�、� 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。

　　--在焊接過程中，電弧過長，會使電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺增加，熔深減小，而且外部空氣易侵入，造成氣孔等缺陷。因此，要求電弧長度小于或等于焊條直徑，即短弧焊。

　　--在使用酸性焊條焊接時，為了預(yù)熱待焊部位或降低熔池溫度，有時將電弧稍微拉長進行焊接，即所謂的長弧焊。

　�、� 焊接層數(shù)的選擇。在中、厚板焊條電弧焊時，往往采用多層焊。

　　--層數(shù)多些，對提高焊縫的塑性、韌性有利。

　�、� 電源種類和極性的選擇。

　　--直流電源，電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊接質(zhì)量好，一般用在重要的焊接結(jié)構(gòu)或厚板大剛度結(jié)構(gòu)的焊接上。

　　--應(yīng)首先考慮用交流焊機，因為交流焊機構(gòu)造簡單，造價低，使用維護也較直流焊機方便。

　　⑥極性的選擇

　　--使用堿性焊條或薄板的焊接，采用直流反接;

　　--使用酸性焊條，通常選用正接。

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