人类发明焊接技术的历史可以追溯到数千年前,三星堆遗迹中已经发现了采用焊补工艺进行青铜器接合的痕迹。在中国青铜器技术传入日本后,焊补工艺也随之漂洋过海,弥生时代的日本本土制青铜器也大量采用了焊补工艺。欧洲大陆的德法两国从中世纪时代起就以高超的金属铸、锻造技术闻名于世,与之匹配的接合技术也有较大发展。
沿焊趾的母材熔化后,未得到焊缝金属的补充,所留下的沟槽称为咬边。有表面咬边和根部咬边两种。产生咬边的原因:电流过大,焊炬角度错误,填丝过慢或位置不准,焊速过快等。钝边和坡口面熔化过深,使熔化金属难于填充满而产生根部咬边,尤其在横焊的上侧。咬边多产生在立脚点焊、横焊上侧和仰焊部位。富有流动性的金属更容易产生咬边。如含镍较高的低温钢、钛金属等。
其次由于电极是内水冷却的,电极上散失的热量往往高达50%的输入总热量,因此端部工作面的波动或水冷孔端到电极表面的距离变化均将严重影响散热量的多少,从而引起熔核尺寸的波动。因此要求锥台形电极工作面直径在工作期间每增大15%左右必须修复。而水冷孔端至表面距离在耗损至仅存3——4mm时即应更换新电极。
双Y形坡口是在V形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时,采用双Y形代替V形坡口,在同样厚度下,可减少焊缝金属量约1/2,并且可对称施焊,焊后的残余变形较小。缺点是焊接过程中要翻转焊件,在筒形焊件的内部施焊,使劳动条件变差。
由于埋弧焊熔深大、生产率高、机械操作的程度高,因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。在造船、锅炉与压力容器、桥梁、超重机械、核电站结构、海洋结构、武器等制造部门有着广泛的应用,是当今焊接生产中较普遍使用的焊接方法之一。埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外,还可在基体金属表面堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。
故障和异常现象 ①焊接中产生气孔,一般情况下与二氧化碳焊机本身故障无关 a、气体调节器流量计损坏或堵塞。 b、气体软管的损伤,连接点的松动。 c、焊枪本体的故障。 d、母材表面有油、污、锈、漆膜或焊丝伸出过长。e、二氧化碳焊丝有质量缺陷的可能。
电极工作面尺寸其工作面尺寸参见下表。目前点焊时主要采用锥台形和球面形两种电极。锥台形的端面直径d或球面形的端部圆弧半径R的大小,决定了电极与焊件接触面积的多少,在同等电流时,它决定了电流密度大小和电极压强分布范围。一般应选用比期望获得熔核直径大20%左右的工作面直径所需的端部尺寸。
弧焊电源种类的选择:焊接电流有直流、交流和脉冲三种基本类型,相应的电源为直流弧焊电源、交流弧焊电源和脉冲弧焊电源。弧焊变压器经济性好、可靠性高、维修容易、成本低,因此一般要求的场合(如酸性焊条电弧焊、交流钨极氩弧焊等)可以考虑采用它。弧焊整流器以及逆变式弧焊整流器均可替代弧焊发电机。晶体管式弧焊整流器适应于气体保护电弧焊及全位置焊接时选用。逆变电源性能优良,可用于多种焊接方法及焊接位置。
焊条朝熔池方向逐渐送进,这是为了以维持所要求的电弧长度。因此,焊条的送进速度应等于焊条的熔化速度,如果送进速度比熔化速度慢,则电弧被逐渐拉长,严重时形成断弧现象;反之,如果焊条送进速度太快,则弧长迅速缩短,然后导致焊条弓弩手焊件接触短路,电弧熄灭。
首先,焊接冶金温度高,相界大,反应速度快,当电弧中有空气侵入时,液态金属会发生强烈的氧化、氮化反应,还有大量金属蒸发,而空气中的水分以及工件和焊接材料中的油、锈、水在电弧高温下分解出的氢原子可溶入液态金属中,导致接头塑性和韧度降低(氢脆),以至产生裂纹。

根据焊条药皮的性质不同,焊条可以分为酸性焊条和碱性焊条两大类。药皮中含有多量酸性氧化物(TiO2、SiO2等)的焊条称为酸性焊条。药皮中含有多量碱性氧化物(CaO、Na2O等)的称为碱性焊条。酸性焊条能交直流两用,焊接工艺性能较好,但焊缝的力学性能,特别是冲击韧度较差,适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接,是应用较广的焊条。
焊接时未完全熔透的现象称为未焊透,如坡口的根部或钝边未熔化,焊缝金属未透过对口间隙则称为根部未焊透;多层多道焊时,后焊的焊道与先焊的焊道没有完全熔合在一起,则称为层间未焊透。其危害是减少了焊缝的有效截面积,降低了接头的强度和耐用腐蚀性能。这在钨极氩弧焊中是不允许的。
击穿焊法,就是在焊接过程中,领先电弧的穿透力,熔化击穿根部,确保根部焊透成形的一种焊接方法。
焊接时外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。
随着加热的进行熔化区扩大,而其外围的塑性壳(在金相试片上呈环状故称塑性环)亦向外扩大,较后当输入热量与散失热量平衡时达到稳定状态。当焊接参数适当时,可获得尺寸波动小于15%的熔化核心。
同时,可解释电弧在焊缝起始端向前(与焊接方向一致)偏吹的现象。一般情况下,当近电弧部位的焊件关于电弧不对称分布时,导致电弧向结构“密度”大的一侧偏吹。
③较后根据喷嘴的内径选用气体流量,喷嘴内径的0.8—1.2倍是气的流量。Q=(0.8—1.2)D,其中Q表示气体流量(L/min)钨极的申出长度不可超过其喷嘴的内径直径,否则容易产生气孔。
采用短弧操作,防止产生气孔,利于坡口根部熔透,防止产生未焊透和未熔合,同时要防止产生内凹和塌陷,并做到更换焊条时接头处饱满。根焊焊完后,应彻底清除表面熔渣和飞溅,尤其是焊缝与坡口表面交界处应清理干净,避免在下层焊道焊接时产生夹渣。
气焊火焰温度低,加热速度慢,加热区域宽,焊接热影响区宽,焊接变形大,且焊接过程中,熔化金属受到的保护差,焊接质量不易保证,因而其应用已很少。但气焊又具有无需电源、设备简单、费用低、移动方便、通用性强等特点,因而在无电源场合和野外工作时有实用价值。目前,主要用于薄钢板(厚度0.5~3mm)、铜及铜合金的焊接和铸铁的补焊。
焊接材料:根焊采用伯乐φ3.2E6010纤维素焊条;填充、盖面采用林肯E81T8-Gφ2.0药芯自保护焊丝。坡口清理:组对前,首先进行坡口清理。用角向磨光机或电动钢丝刷清除坡口及正反面边缘25mm范围内的油、锈、水及其它污物,直至全部露出金属光泽。


