1. 几乎可以采用所有的焊接方法来焊接的材料是什么
所有的金属,但需要满足要求的焊条。对于钢材来说,焊条比较多,以选择。对于铜也有相应的焊条。以上是说用药皮焊条的手工电弧焊,其实手工电弧焊还可以扩充到气体保护焊的范畴,此时可以焊接更广泛的材料。如用手工钨极氩弧焊几乎可以焊接所有的金属材料。
2. 常用的焊接方法有哪几种?分别适用于什么范围?
根据不同焊接原理,焊接方法分为电弧焊(arc welding),电阻焊(resistance welding),气焊(gas welding),压力焊(welding with pressure),波束焊接(beam welding),其他焊接方法,钎焊(soldering,brazing),七大类。从设备种类进一步可分为33种,从名称上细分在100种以上。参考标准:ISO 4063-2000,Welding and allied processes-Nomenclature of processes and reference number,等同GB/T 5185-2005 焊接及相关工艺方法代号。下图是一个简易分类图:你给的图片中所示焊接方法是熔化极气体保护焊,看不到气瓶种类,但焊接钢材用CO2气体保护焊就可以了。
3. 根据焊接的过程和特点,可以将焊接方法分为
焊接
焊接是通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。
焊接技术的发展历史
焊接技术是随着金属的应用而出现的,古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。中国商朝制造的铁刃铜钺,就是铁与铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折,接合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙,是分段钎焊连接而成的。经分析,所用的与现代软钎料成分相近。
战国时期制造的刀剑,刀刃为钢,刀背为熟铁,一般是经过加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船锚。中世纪,在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。
古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上,使用的热源都是炉火,温度低、能量不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊接,只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。
19世纪初,英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源;1885~1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳;1900年又出现了铝热焊。
20世纪初,碳极电弧焊和气焊得到应用,同时还出现了薄药皮焊条电弧焊,电弧比较稳定,焊接熔池受到熔渣保护,焊接质量得到提高,使手工电弧焊进入实用阶段,电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。
在此期间,美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度,制成自动电弧焊机,从而成为焊接机械化、自动化的开端。1930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊,焊接机械化得到进一步发展。40年代,为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要,钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。
1951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊,成为大厚度工件的高效焊接法。1953年,苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊,促进了气体保护电弧焊的应用和发展,如出现了混合气体保护焊、药芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。
1957年美国的盖奇发明等离子弧焊;40年代德国和法国发明的电子束焊,也在50年代得到实用和进一步发展;60年代又出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现,标志着高能量密度熔焊的新发展,大大改善了材料的焊接性,使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。
其他的焊接技术还有1887年,美国的汤普森发明电阻焊,并用于薄板的点焊和缝焊;缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法,随着缝焊过程的进行,工件被两滚轮推送前进;二十世纪世纪20年代开始使用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。1956年,美国的琼斯发明超声波焊;苏联的丘季科夫发明摩擦焊;1959年,美国斯坦福研究所研究成功爆炸焊;50年代末苏联又制成真空扩散焊设备。
焊接工艺
金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。
另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。
角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。
在近代的金属加工中,焊接比铸造、锻压工艺发展较晚,但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%,铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。
未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。
(塑料)焊接 采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。
4. 什么几乎可以采用所有的焊接方法来进行焊接
全氩弧焊就是整条焊缝都采用氩弧焊进行焊接,区别于比如氩弧焊打底,其他焊接方法盖面之类的。
全氩-应用于小管(2寸左右)全都是用氩弧焊的的,对应的概念就是氩壶打底电焊盖面。
盖面-也分氩壶盖面和电焊盖面(氩壶盖面就是全氩了,因为你低是用氩壶打的) 如果焊接母材较厚,就需要用电焊填充(这个过程一般就是低及遍了,再送你一个概念超平-就是填充的倒数第2到程序,目的是为了好盖面。一般留1-2MM的距离和母材持平)最后就是盖面,管线成型要漂亮所有最后一边的焊接盖面就是要焊肉高于母材0-3MM 这个过程就叫盖面了
5. 焊接是一种实现材料()的连接方法
焊接:也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。 焊接通过下列三种途径达成接合的目的:
1,、加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助2、单独加热熔点较低的焊料,无需熔化工件本身,借焊料的毛细作用连接工件(如软钎焊、硬焊)
3、在相当于或低于工件熔点的温度下辅以高压、叠合挤塑或振动等使两工件间相互渗透接合(如锻焊、固态焊接)。
依具体的焊接工艺,焊接可细分为气焊、电阻焊、电弧焊、感应焊接及激光焊接等其他特殊焊接。
相对于其他的连接方法,其优点为1、连接性能好。
可以方便地将板材、型材或铸锻件根据需要进行组合焊接,因而对于制造大型、特大型结构(如机车、桥梁、轮船、火箭等)有重要意义。
同时,焊接还可以将不同形状及尺寸(板厚、直径)甚至不同材料(异种材料)连接起来,从而达到降低重量,节约材料,资源优化等目的。
2、焊接结构刚度大,整体性好。同时又容易保证气密性及水密性,所以特别适合制造高强度、大刚度的中空结构(如压力容器、管道、锅炉等)。
3、焊接方法种类多,焊接工艺适应性广。焊接生产可适应不同要求及批量的生产。
另外,由于焊接规范参数的电信号容易控制,所以焊接自动化比较容易实现(如汽车制造业中广泛使用了点焊机械手、弧焊机器人等)
6. 选用焊接方法与焊接材料的原则是什么
1.等强度 选用焊材熔敷金属的抗拉强度与被焊母材的抗拉强度相等或近似,这是焊接结构钢最常用的原则。
2.等韧性 选用焊材熔敷金属的韧性与被焊母材的韧性相等或近似,在高强钢焊接时经常选用强度等级率低于母材但韧性相等的焊材,即低组配等韧性。
3.等成分 熔敷金属的化学成分符合或接近母材金属,这是不锈钢和耐热钢焊接时选材的最主要原则。
7. 焊接方法的选择,应根据材料的
铝与铝,铝与铜焊接可以采用低温火焰焊接的方法焊接。
低温火焰 焊接根据材料的选择又可以分为如下几种焊接方式选择:
方式一:低温179度的火焰焊接铝与铝,铝与不锈钢,根据焊接的母体的大小选择合适的热源,比如电烙铁,或者威欧丁53专用的液化气多孔喷枪加热,焊接原理是完全靠母体热传导熔融焊丝成型,焊丝选择WEWELDING M51(简称威欧丁51)配套其配套的助焊剂使用。
方式二:低温430度左右的铜铝药芯焊丝,焊接铝与铝,铝与不锈钢,用火焰 焊接,这个适合中等大小尺寸的产品,焊丝型号选用WEWELDING ALCU-Q303的焊丝,焊接原理加热母体下焊丝,用火焰稍微燎焊丝成型。
8. 几乎可以采用所有的焊接方法来进行焊接
几乎所有的焊接方法都可以用于焊接不锈钢,不过因为不锈钢种类的不同而有所不同。目前常用的不锈钢熔化焊方法包括手工电弧焊、埋弧自动焊、钨极惰性气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊等,另外,电子束焊和激光焊有时也被采用。
(1)手工电弧焊
手工电弧焊是用手工操作电弧焊条进行焊接的一种焊接方法。手工电弧焊时,利用焊条和工件之间产生电弧将焊条和工件局部加热到熔化状态,焊条端部熔化后的熔滴和熔化的母材融合在一起形成熔池,随着电弧向前移动,熔池液态金属逐步冷却结晶形成焊缝。不锈钢的手工电弧焊,应用最广泛,可用于各类不锈钢的焊接。其特点是手工电弧焊的热影响区较小,易于保证质量,设备简单,操作灵活,适应各种焊接位置与不同板厚的工艺要求。现在,不锈钢焊条也基本能够满足各类不锈钢的焊接要求,在焊条选用上几乎不受限制。
缺点是生产效率低;劳动条件差;对焊工的要求较高,在许多场合下,焊工必须具备相当的资格;有些材料的焊接熔敷金属还达不到使用要求,如超高纯不锈钢;工件厚度一般在1mm以下的薄板不适于手工电弧焊。
(2)埋弧自动焊是将焊接电弧用一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖在下面。电弧光不外露的一种焊接方法。目前主要用于奥氏体不锈钢中厚板的焊接,其特点是焊接电流大,熔深大,工件的坡口可较小;焊接速度快,生产效率高;焊缝金属凝固较慢,液体金属与熔化的焊剂间有较多的时间进行冶金反应,减少了焊缝中产生气孔的可能性;焊缝成型美观, 工作环境好,操作容易,对焊工的要求相对简单。
缺点是焊接热输入量大,热影响区宽大,焊缝组织粗大;选材时要特别考虑到焊丝与焊剂的配合;焊接位置只能是平焊位置;不能直接观察电弧与坡口的相对位置,必须有自动跟踪装置。
(3)钨极惰性气体保护电焊
钨极惰性气体保护焊(英文简称TIG焊)可分为手工焊、半自动焊和自动焊三种。TIG焊中的钨极氩弧焊在
不锈钢中应用相当普遍。它适应于全位置焊接,一般不产生飞溅,焊缝成型美观。特别适应薄件的焊接,在许多厚件的坡口焊接时,常用GIG打底,避免了手工电
弧焊易产生裂纹和清渣困难的缺点。惰性气体能有效地隔绝空气,它本身又不溶于金属,不和金属反应,能保证不锈钢的化学成分要求。
缺点是熔深浅,熔敷速度小,生产效率低,生产成本较高。
(4)熔化极气体保护焊
熔化极气体保护弧焊(GMAW)采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属,并向焊接区输送保护气体,使电弧、熔化的焊丝、熔池
及附近的母材金属免受周围空气的侵害。连续送进的焊丝金属不断熔化并过渡到熔池,与熔化的母材金属融合形成焊缝金属,从而使工件相互连接起来。熔化极气体
保护焊可自动焊,也可半自动焊。
熔化极气体保护焊又分为熔化极惰性气体保护焊(MIG)、熔化极氧化性混合气体保护焊(MAG)、CO2气体保护焊和药芯焊丝气休保护焊。
熔化极惰性气体保护焊(MIG)在不锈钢的焊接中应用较为普遍,通常采用惰性气体的氩、氦或它们的混合气体作为焊接区的保护气体,由于焊丝外表没有涂料
层,电流可大大提高,因而母材熔深大,焊丝熔化速度快,熔敷率高,与钨极氩弧焊相比,可大大提高生产效率。尤其适用于中厚板的焊接。
(5)等离子弧焊
等离子弧是一种压缩电弧,由于弧断面被压缩较小,因而能量集中、温度高、焰流速度大,因此等离子弧焊在一定母材厚度范围内能充分熔透,尤其适合不锈钢钢管
纵缝的焊接。等离子弧焊的焊接速度较TIG焊快,电弧挺直性好,热影响大小,能够焊接很薄的工件,最薄可达0.025mm.