焊接方式的总结
焊接方式的总结
一、焊条电弧焊（一）、焊接电弧
电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。1．电弧的形成
（1）焊条与工件接触短路
短路时，电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热，极小的气隙的电场强度很高。
结果：①少量电子逸出。②个别接触点被加热、熔化，甚至蒸发、汽化。③出现很多低电离电位的金属蒸汽。
（2）提起焊条保持恰当距离
在热激发和强电场作用下，负极发射电子并作高速定向运动，撞击中性分子和原子使之激发或电离。结果：气隙间的气体迅速电离，在撞击、激发和正负带电粒子复合中，其能量转换，发出光和热。2．电弧的构造与温度分布
电弧由三部分构成，即阴极区（一般为焊条端面的白亮斑点）、阳极区（工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区）和弧柱区（为两电极间空气隙）。3、电弧稳定燃烧的条件
（1）应有符合焊接电弧电特性要求的电源
a）当电流过小时，气隙间气体电离不充分，电弧电阻大，要求较高的电弧电压，方能维持必需的电离程度。
b）随着电流增大，气体电离程度增加，导电能力增加，电弧电阻减小，电弧电压降低。但当降低到一定程度后，为了维持必要的电场强度，保证电子的发射与带电粒子的运动能量，电压须不随电流增大而变化。
（2）做好清理工作，选用合适药皮的焊条。（3）防止偏吹。（4）电极的极性
在焊接中，采用直流电焊机时，有正接和反接两种方法。而大量使用的是交流电弧焊设备，电极的极性频繁交变，不存在极性问题，
1）正接焊件接电源正极，焊条接负极。一般焊接作业均采用正接法。
2）反接焊件接电源负极，焊条接正极。一般焊接薄板时，为了防止烧穿，采用反接法进行焊接作业。
（二）、焊条电弧焊的焊接过程1．焊接过程
2．焊条电弧焊加热特点
（1）加热温度高，而且使局部加热。焊缝附近金属受热极不均匀，可能造成工件变形、产生残余应力以及组织转变与性能变化的不均匀。
（2）加热速度快（1500度/秒），温度分布不均匀，可能出现在热处理中不应出现的组织和缺陷。（3）热源是移动的，加热和冷却的区域不断变化。（三）、电弧焊的冶金特点
（1）反应区温度高，使合金元素强烈蒸发和氧化烧损。
（2）金属熔池体积小，处于液态的时间很短，导致化学成分均匀，气体和杂质来不及浮出而易产生气孔和夹渣等缺陷。（四）、焊条1．焊条的组成
手弧焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。（1）焊芯
①作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电弧；
②在焊接过程中不断熔化，并过渡到移动的熔池中，与熔化的母材共同结晶形成焊缝；（2）焊条药皮①药皮的作用
a）对熔池造成有效的气渣联合保护；
b）使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金，提高焊缝的力学性能；c）起稳弧作用，以改善焊接的工艺性。②药皮的组成
a）稳弧剂：主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物。
b）造渣剂：形成熔渣覆盖在熔池表面，不让大气侵入熔池，且起冶金作用。
c）造气剂：分解出CO和H2等气体包围在电弧和熔池周围，起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用。d）脱氧剂：主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等，脱去熔池中的氧。e）合金剂：主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金。f）粘结剂：常用钾、钠水玻璃。（3）焊条药皮的种类
a）酸性焊条药皮中含有多量酸性氧化物，如SiO2、TiO2、Fe2O3等。b）碱性焊条药皮中含有多量碱性氧化物，如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。2．焊条的种类
焊条共分为十大类，即结构钢焊条、低温钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条。3．焊条的选用原则
（1）选择与母材化学成分相同或相近的焊条（2）选择与母材等强度的焊条
（3）根据结构的使用条件选择焊条药皮的类型（五）、焊接接头的金属组织和性能的变化1．焊件上温度的变化与分布
焊缝区金属经受有偿稳状态开始被加热大较高的温度，然后在逐渐冷却到常温这样一个热循环。2．焊接接头处的组织和性能的变化（以低碳钢为例）3．焊接接头的主要缺陷（1）气孔
气孔是焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而留下来形成的空穴。防治措施：
a）烘干焊条，仔细清理焊件的带焊表面及附近区域；b）采用合适的焊接电流，正确操作。（2）夹渣
夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣。预防措施：
a）仔细清理带焊表面；b）多层焊时层间要彻底清渣；c）减缓熔池的结晶速度。（3）焊接裂纹a）热裂
热裂是焊接过程中，焊接接头的金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。预防措施：
减小结构刚度、焊前预热、减小合金化、选用抗裂性好的低氢型焊条等。b）冷裂
焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。预防措施：
a）用低氢型焊条并烘干、清除焊件表面的油污和锈蚀；b）焊前预热、焊后热处理。（4）未焊透
未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象。产生原因：
坡口角度或间隙太小、钝边过厚、坡口不洁、焊条太粗、焊速过快、焊接电流太小以及操作不当等所致。
（5）未溶合
未溶合是焊缝与母材之间未完全熔化结合的现象。产生原因：坡口不洁、焊条直径过大及操作不当等造成。（6）咬边
咬边是沿焊趾的母材部分产生的沟槽或凹陷的现象。产生原因：
焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等所致。（六）、焊接变形1．焊接应力与变形的原因
焊接时局部加热是焊件产生焊接应力与变形的根本原因。2．焊接变形的基本形式
3．防止与减小焊接变形的工艺措施（1）反变形法（2）加余量法（3）刚性夹持法（4）选择合理的焊接工艺4．减小焊接应力的工艺措施（1）选择合理的焊接顺序（2）预热法（3）焊后退火处理二、埋弧自动焊
电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，称为埋弧焊。埋弧焊的引弧、送进焊条一般均由自动装置来完成，因此又称为埋弧自动焊。（一）、埋弧自动焊的焊接过程（二）、埋弧自动焊的主要特点1、生产率高
2、焊接质量高而且稳定3、节约焊接材料4、改善了劳动条件
5、适用于平焊长直焊缝和较大直径的环形焊缝。对于短焊缝、曲折焊缝、狭窄位置及薄板的焊接，不能发挥其长处。
（三）、焊丝和焊剂
（四）、埋弧自动焊的工艺特点1、焊前准备工作要求严格2、焊接熔深大3、采用引弧板和引出板4、采用焊剂垫或钢垫板5、采用导向装置五、等离子弧焊与切割（一）、等离子弧的概念
1、一般焊接电弧为自由电弧，电弧区只有部分气体被电离，温度不够集中。
2、当自由电弧压缩成高能量密度的电弧，弧柱气体被充分电离，成为只含有正离子和负离子的状态时，即出现物质的第四态等离子体。
等离子弧具有高温（15000~30000K）、高能量密度（480千瓦/厘米2）和等离子流高速运动（最大可数倍与声速）3、等离子弧焊的三种压缩效应（1）机械压缩效应
在等离子枪中，当高频震荡引弧以后，气体电离形成的电弧通过焊嘴细小喷孔，受到喷嘴内壁的机械压缩。
（2）热压缩效应
由于喷嘴内冷却水的作用，使靠近喷嘴内壁处的气体温度和电离度急剧降低，迫使电弧电流只能从弧柱中心通过，使弧柱中心电流密度急剧增加，电弧截面进一步减小，这是对电弧的第二次压缩。（3）电磁收缩效应
因为弧柱电流密度大大提高而伴生的电磁收缩力使电弧得到第三次压缩。
因三次压缩效应，使等离子弧直径仅有3mm左右，而能量密度、温度及气流速度大为提高。（二）、等离子弧焊的特点
1、能量密度大，温度梯度大，热影响区小，可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。
2、电弧稳定性好，焊接速度高，可用穿透式焊接，使焊缝一次双面成型，表面美观，生产率高。3、气流喷速高，机械冲刷力大，可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。4、电弧电离充分，电流下限达0.1A以下仍能稳定工作，适合于用微束等离子弧（0.2~30A）焊接超薄板（0.01~2mm），如膜盒、热电偶等。六、真空电子束焊
真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化，形成焊缝。真空电子束焊的特点
1、在真空中进行焊接，焊缝纯净、光洁，呈镜面，无氧化等缺陷。
2、电子束能量密度高达108瓦/厘米2，能把焊件金属迅速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快，热影响区极小，因此对接头性能影响小，接头基本无变形。七、激光焊
激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。激光焊的特点：
1、激光焊能量密度大，作用时间短，热影响区和变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。
2、激光束可用反光镜改变方向，焊接过程中不用电极去接触焊件，因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。
3、激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料比较容易，甚至能把金属与非金属焊在一起。4、功率较小，焊接厚度受一定限制。八、电阻焊
电阻焊是在焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的工艺方法。
电阻焊的种类很多，常用的有点焊、缝焊和对焊三种。（一）、点焊
点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。点焊的工艺过程：
1、预压，保证工件接触良好。
2、通电，使焊接处形成熔核及塑性环。
3、断点锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。（二）、缝焊
缝焊是将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。（三）、对焊
对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。1、电阻对焊
电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法，
电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。2、闪光对焊
闪光对焊是将焊件装配成对接接头，接通电源，使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点，在大电流作用下，产生闪光，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。
闪光焊的接头质量比电阻焊好，焊缝力学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊表面。闪光对焊常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属，也可焊异种金属；可焊0.01mm的金属丝，也可焊201*0mm的金属棒和型材。九、摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热量，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻完成焊接的一种压焊方法。摩擦焊的特点：
1、由于摩擦，焊件接触表面的氧化膜和杂质被清楚，使焊接接头组织致密，不产生气孔和夹渣等缺陷。2、即可焊同种金属，更适合于异种金属的焊接。3、生产率高。十、钎焊
（一）、钎焊的种类
根据钎料熔点不同，钎焊分为硬钎焊和软钎焊两种。1、硬钎焊
钎料熔点高于450℃的钎焊为硬钎焊。硬钎料有铜基、银基、铝基等合金。钎剂常用鹏砂、硼酸、氟化物、氯化物等。
加热方法有火焰加热、盐浴加热、电阻加热、高频感应加热等。硬钎焊接接头强度高达490MPa，适用于受力较大及工作温度较高的工件。2、软钎焊
钎料熔点低于450℃的钎焊为软钎焊。常用软钎料为锡铅合金。常用钎剂为松香、氯化铵溶液等。常用烙铁及其它火焰加热。（二）、钎焊的特点
1、焊件加热温度低，金属组织和力学性能变化小，焊件变形小，接头光滑平整，焊件尺寸精确。2、可以焊同种或异种金属。
3、可焊由多条焊缝组成的复杂形状的焊件。4、设备简单。
扩展阅读：★焊接工艺方法总结
焊接工艺方法总结
焊接电源极性类
1.微束等离子弧焊应采用具有垂直陡降外特性的电源。
2.焊机型号ZXG-200中的Z表示弧焊整流器，X表示下降特性，G表示硅整流器，200表示额定焊接电流。
3.手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊应该采用具有陡降形状的电源外特性。4.手工氩弧焊焊接铝及铝合金时时常采用交流电源。
焊接检验
1.宏观断口分析，截取试样的加工方法有:铣、刨、锯。不能用气割。2.钛与钛合金焊接产生的气孔主要是：氢气孔。3.当气孔尺寸在0.5mm以下时，可以不计点数。4.角焊缝的计算高度为焊接缝内接角形的高。
5.拉伸试样的抗拉强度应等于或高于产品图样的定值，试样才算合格。6.气密性检验时，往往是在焊缝外表面涂肥皂水进行。
7.根据试验的要求，冲击试验试样的缺口可开在焊缝、热影响区、熔合线上。
8.消氢处理是在焊后立即将焊件加热到250-350摄氏度范围内，保温2-6小时后空冷。9.焊接的无损检验通常包括：射线探伤、磁粉检验、渗透检验、超声波探伤和涡流探伤。10.检查气孔、夹渣等立体缺陷最好的方法是射线探伤。
二氧化碳气体保护焊-CO2焊-二保焊
1.CO2气体保护焊最常用的焊丝是H08Mn2SiA。
2.CO2气体保护焊时焊丝伸出长度一般为焊丝直径的10倍，且不超过15mm。3.CO2气体保护焊的生产率比手弧焊高2.5-4倍。4.CO2气体保护焊加氧气的比例是20%-25%5.CO2气体保护焊用的最多的脱氧剂是硅、锰。
6.CO2气体保护焊焊接回路串联电感可以改善电弧燃烧不稳定，飞溅大的问题。7.CO2气体保护焊用的二氧化碳气体纯度不得低于99.5%
8.CO2气体保护焊用的二氧化碳气体的含水量及含氮量不应超过0.1%
各种材料的焊接工艺、手法及注意事项
1.为了减少珠光体耐热钢与低合金钢焊接冷裂纹；可采取：焊前严格控制氢的来源，焊前预热，焊后缓冷。有点说法是采用小线能量进行焊接是不正确的。2.焊接不锈复合钢板应采用三种不同的焊条来焊同一条焊缝。
3.焊接奥氏体不锈钢和铝合金时，应特别注意不能采用小的焊接速度。4.Q235-A钢与16Mn钢焊接时，应选用E50系列焊条。
5.使用酸性焊条焊接薄板时，为了防止烧穿，可采用直流反接法。
6.用焊条电弧焊焊接Q235钢时，可选用型号为E4303的焊条；埋弧焊时可选用低锰或无锰的焊丝配高锰高氟型焊剂；CO2气体保护焊时，可选用H08Mn2Si型焊丝。
7.焊接18MnMoNb钢材用的焊条是E7015-D2；焊接装配点固前应局部预热到150~200°C8.焊接16Mn钢用E5015焊条。9.氩弧焊焊接珠光体耐热钢不需预热。
10.氩气与氧气混合焊接不锈钢时，氧气含量为1%~2%
11.采用超低碳焊丝焊接奥氏体不锈钢的目的是防止产生晶间腐蚀。12.防止焊缝出现白口的具体措施是降低冷却速度和增加石墨化元素。
焊工重要知识点汇总
1.搭接接头主要用于非受压部件与受压壳体的连接。2.B类接头的工作应力是A类接头工作应力的1/2倍。
3.同一种材料，当进行单面焊时，其弯曲合格角度要比双面焊小。4．焊缝的计算高度为焊接缝内接角形的高。
5．拉伸试样的抗拉强度应等于或高于产品图样的定值，试样才算合格。6．散热法不适用于焊接淬硬性高的材料。
7．TS202是一种专门供水下焊接一般结构钢用的焊条，它能在海水和淡水中焊接，药皮有防水涂层。对低合金结构钢焊缝金属的性能最有害的脆化元素是：S、P、O、N、H等，这些元素必须严格控制。8．口角度越大，则熔合比越小。9．电弧电压主要影响焊缝的熔宽。
10.焊接烟尘中的主要成分是：金属氧化物、氟化物、有害气体。11.用碱性焊条焊接时，焊接区周围的气体是氧化碳CO2和CO。12.开坡口的目的是为了保证焊透。
13.钢的含碳量大于0.6%时属于比较难焊的焊接材料14.不锈钢产生晶间腐蚀的危险温度是450~850°C
焊后处理
1.需要进行消除焊后残余应力的焊件，焊后应进行高温回火.2.焊件高温回火时产生的裂纹叫在热裂纹。
3.将钢加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的热处理工艺称为退火。4.为了消除合金铸锭及铸件在结晶过程中形成的枝晶偏析，应采用扩散退火。
5.工件出现硬度偏高这种退火缺陷时，补救办法是：调整加热温度和冷却参数，重新进行一次退火。6.退火后硬度偏高，多数是因为冷却过快。
7.对于过共析钢消除要消除严重的网状二次渗碳体，以利于球化退火，则必须进行正火。8.中温回火的温度是350°C500°C9.中温回火的组织是回火屈式体。
10.淬火钢回火温度超过300°C时，硬度降低。11.化学热处理的基本过程是：分解、吸收和扩散。12.后热是焊后立即将焊件加热到250~350°C
13.对于厚壁容器，加热和冷却的速度应控制在50~150°C每小时14.常用的普低钢焊后热处理的温度一般在600~650°C15.珠光体耐热钢焊后热处理的方式是高温回火。
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