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各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有像熔焊那樣的容易導(dǎo)致合金元素?zé)龘p,和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接衛(wèi)生條件。同時(shí)由于加熱溫度比熔焊低、加熱時(shí)間短,因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的接頭。
人類發(fā)明焊接技術(shù)的歷史可以追溯到數(shù)千年前,三星堆遺跡中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了采用焊補(bǔ)工藝進(jìn)行青銅器接合的痕跡。在中國青銅器技術(shù)傳入日本后,焊補(bǔ)工藝也隨之漂洋過海,彌生時(shí)代的日本本土制青銅器也大量采用了焊補(bǔ)工藝。歐洲大陸的德法兩國從中世紀(jì)時(shí)代起就以高超的金屬鑄、鍛造技術(shù)聞名于世,與之匹配的接合技術(shù)也有較大發(fā)展。
開坡口對接接頭的焊接,可采用多層焊法(圖2-4)或多層多道焊法。(1)多層焊時(shí),對其一層的打底焊道應(yīng)選用直徑較小的焊條,運(yùn)條方法應(yīng)以間隙大小而定,當(dāng)間隙小時(shí)可用直線形,間隙較大時(shí)則采用直線往返形,以免燒穿。當(dāng)間隙很大而無法一次焊成時(shí),就采用三點(diǎn)焊法。
同時(shí),由于直流鎢極氬弧焊的穩(wěn)定焊接電流可調(diào)節(jié)的極為微小,3-5A即可穩(wěn)定焊接,所以能焊接其他常見焊接方式無法焊接的極薄板材,包括普通金屬及其合金。
焊接在英語中對應(yīng)的詞匯是welding,日語稱為溶接,漢語中也有熔接的叫法。在古代焊接主要指熔化焊接?,F(xiàn)代焊接技術(shù)包含三大類,熔化焊、釬焊、壓力焊。
弧焊整流器:近年來,弧焊整流器也得到了普遍應(yīng)用。它是通過整流器把交流電轉(zhuǎn)變直流電。它即彌補(bǔ)了交流電焊機(jī)電弧穩(wěn)定性不好的缺點(diǎn),又比一般直流弧焊發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,維修容易,噪聲小。
被氣割的金屬材料應(yīng)具備下列條件: 1.純氧中能劇烈燃燒,其燃點(diǎn)和熔渣的熔點(diǎn)須低于材料本身的熔點(diǎn)。熔渣具有良好的流動(dòng)性,易被氣流吹除。2.導(dǎo)熱性小。在切割過程中氧化反應(yīng)能產(chǎn)生足夠的熱量,使切割部位的預(yù)熱速度超過材料的導(dǎo)熱速度,以保持切口前方的溫度始終高于燃點(diǎn),切割才不致中斷。
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第二層以后的焊接采用連續(xù)焊法,要注意減少工藝缺陷,焊接電流要適中,對于碳素鋼和低合金鋼焊件,焊后要控制緩慢冷卻,為獲得組織性能好的接頭和為氣體逸出創(chuàng)造條件,對于奧氏體不銹鋼焊件,則要求選擇較小的焊接工藝規(guī)范,焊后自然冷卻或使之快冷,防止因過熱產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向。
焊接時(shí)外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。
三角形運(yùn)法,焊接時(shí)焊條末端分別作連續(xù)的斜三角或正三角形運(yùn)動(dòng),并向前移動(dòng)。 斜三角形運(yùn)條法適于焊接平、仰位置的T形接頭焊縫和有坡口的橫焊縫,特點(diǎn)是能夠借焊條的擺動(dòng)來控制熔化金屬、焊縫成形良好。
焊縫的起頭是指剛開始焊接處的焊縫。這部分焊縫的余高容易增高,這是由于開始焊接時(shí)焊件溫度較低,引弧后不能迅速使這部分金屬溫度升高,因此熔深較淺,余高較大。為減少避免這種情況,可在引燃電弧后先將電弧稍微拉長些,對焊件進(jìn)行必要的預(yù)熱,然后適當(dāng)壓低電弧轉(zhuǎn)入正常焊接.
針對上述情況,結(jié)合現(xiàn)場條件,決定采用反消磁法來克服磁偏吹的影響,即在焊接接頭處產(chǎn)生與剩磁場相反的磁場,來抵消焊接接頭處的剩磁。
多點(diǎn)焊當(dāng)零件上焊點(diǎn)數(shù)較多,大規(guī)模生產(chǎn)時(shí),常采用多點(diǎn)焊方案以提高生產(chǎn)率。多點(diǎn)焊機(jī)均為專用設(shè)備,大部分采用單側(cè)饋電方式見圖1h、i,以i方式較靈活,二次回路不受焊件尺寸牽制,在要求較高的情況下,亦可采用推挽式點(diǎn)焊方案。目前一般采用一組變壓器同時(shí)焊二或四點(diǎn)(后者有二組二次回路)。一臺多點(diǎn)焊機(jī)可由多個(gè)變壓器組成??刹捎猛瑫r(shí)加壓同時(shí)通電、同時(shí)加壓分組通電和分組加壓分組通電三種方案。可根據(jù)生產(chǎn)率、電網(wǎng)容量來選擇合適方案。
焊接過程中的熱變形在冷卻后不能完全消除,產(chǎn)生殘余變形和熱應(yīng)力。解決方案: a)熱處理工藝降低了熱應(yīng)力; b)降低焊接區(qū)域周圍的剛度,從根本上減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。 較小焊接量 a、較好的焊接方法是較少的焊接,減少焊接數(shù)量,減少焊接長度。 b、焊接強(qiáng)度始終低于母材 c、焊接過程中的熱應(yīng)力總是影響材料的性能。
第五步,將上一層焊縫表面進(jìn)行再一次填絲焊接,如果氬氣不純或有些部位漏氣,試氣時(shí)就會出現(xiàn)氣孔,自熔是指把母材或焊縫表面熔化,但不需要填充焊絲。
鎢極氬弧焊時(shí),主要采用高頻高壓引弧法或脈沖引弧法。這兩種方法都是將鎢極接近工件,但是不接觸,它們中間留有2~5mm的間隙。這兩種方法的電壓都很高,達(dá)到2000~3000V。引弧時(shí)利用高壓擊穿電極與工件的空間,形成火花放電,在高壓作用下,電弧空間形成很強(qiáng)的電場,加強(qiáng)了陰極發(fā)射電子及電弧空間的電離作用,使電弧空間由火花放電或輝光放電很快就轉(zhuǎn)變到電弧放電。