焊接基本原理要点

焊接基本原理要点
焊接基本原理要点

焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺。

比热流:单位时间内通过单位面积传入焊件的热能。

焊接温度场:焊件上包括内部某瞬时的温度分布称为温度场。

稳定温度场:焊接温度场各点的温度不随时间而变动时,称为稳定温度场;随时间而变动时,称为非稳定温度场。

准稳定温度场:经过一段时间后达到饱和状态,形成暂时稳定的温度场。

焊接线能量:电弧在单位焊缝长度上所释放的能量。

熔滴比表面积:熔滴的表面积与其质量之比 .

R V

A ρρ

/ 3/

S

=

=

短渣:随温度升高粘度急剧下降,随温度下降粘度急剧上升。(适

用所有焊)

长渣:随温度升高粘度下降缓慢的熔渣。

联生结晶:焊接过程中,焊缝区在冷却过程中以熔合线上局部半融

化的晶粒为核心

内生长,生长方向为散热最快方向,最终长成柱状晶粒。晶粒前沿伸展到焊缝中心,呈柱状铸态组织,此种结晶方式为联生结晶。

竞争生长:晶粒长大具有一定结晶位向,当晶粒最大结晶位向与散热最快方向一致,最有利于晶粒长大,晶粒优先得到生长,当这两个

方向不一致时,晶粒长大停止。

短段多层焊:多层焊时每道焊缝长度在50至400mm,在这种情况下,前层焊缝冷却到较低温度才开始焊接下一道焊缝。

长段多层焊:多层焊时每道焊缝长度在1m以上,在这种情况下,前层焊缝冷却到较低温度才开始焊接下一道焊缝。

焊接热循环:焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到最高值后,又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。碳当量:把钢中合金元素按其对淬硬的影响程度折合成碳的相当含量。

焊接热影响区:在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域,称为焊接热影响区。

焊接拘束度:R单位长度焊缝,在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需要的力。

焊接拘束应力:热应力、组织应力、结构自身拘束条件所造成的应力,三种应力的综合作用统称为拘束应力。

焊接的优点:成形方便、生产成本低、适应性强

1、节省材料,减轻结构重量,经济效益好;

2、生产周期短、效率高;

3、结构强度高,接头密封性好;

4、易实现机械化和自动化。

1、CO2气体保护焊接低合金钢应采用何种焊丝?为什么?

答:CO2保护可防N,但不能去O。根据硅锰联合脱氧原则应采用Si,Mn高的焊丝或药芯焊丝,以利于脱氧。

2、焊接化学冶金过程的特点是什么?

答:1、焊条熔化及熔池形成;(焊条的加热及熔化、熔池的形成)

2、焊接过程中对金属的保护;(保护的必要性、保护的方式和效果)

3、焊接化学冶金反应区及其反应条件;(药皮、熔滴和熔池反应区)

4、焊接工艺条件与化学冶金反应的关系;(熔合比与熔滴过渡特性的影响)

5、焊接化学冶金系统及其不平衡性;

3、低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感?

答:低氢焊条的特点是焊缝金属含氢量极低,焊缝的塑性、韧性较高,适用于各种重要焊接结构和大多数低合金钢。由于这类焊条的熔渣不具有氧化性,一旦有氢侵入熔池将很难脱出。

4、焊接时为什么要进行保护,常用措施有哪些?

答:无保护的危害:

1、焊接工艺性能变差、

2、焊缝成分显著变化(有益合金元素减少、有害杂质增加)

3、焊缝力学性能降低、

措施:1)、气体保护(惰性气体、CO2、混合气体)

2)、熔渣保护(埋弧焊、电渣焊、不含造气成分的焊条和药芯焊丝焊接)

3)、渣气联合保护

4)、真空保护

5)、自保护

5、熔池的形状和尺寸和焊接工艺参数的关系?

答:

6、熔渣的作用

1)、机械保护作用;

2)、改善焊接工艺性能作用;

3)、冶金处理作用

7、选择脱氧剂的原则

1)、脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力应比被焊金属对氧的亲和力大;

2)、脱氧的产物应不溶于液态金属,其密度也应小于液态金属密度;

3)、必须考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响8、焊接时金属氧化的途径有哪些?焊条电弧焊时熔滴过渡特性焊接区气体的来源?

答:金属氧化途径:

1、自由氧对金属的氧化、

2、CO2对金属的氧化、

3、水蒸气对金属的氧化、

4、混合气体对金属的氧化

焊接区气体的来源:

1、焊接材料、

2、热源周围空气、

3、焊条和焊件表面存在铁锈、油漆和吸附水等

4、母材和填充金属自身因冶炼而残留的气体

9、为什么不锈钢焊条的长度较短?

答:不锈钢电阻较大,焊接过程中产生的电阻热较高,导致焊条药皮发红乃至脱落,焊接区得不到保护,导致焊接工艺性能、冶金性能和机械性能变差。

10、为什么酸性焊条用Mn脱氧而碱性焊条用Si、Mn、Ti联合脱氧?

答:酸性焊条含SiO2多,与MnO2形成复合氧化物降低氧含量,使渣中MnO2含量降低,浓度降低,从而使熔敷金属中的氧化物向渣中过度,达到脱氧目的。

在碱性渣中MnO的活度系数较大,不利于Mn脱氧,而碱性渣中Si的脱氧效果较好,Si的脱氧能力比Mn大,但生成的SiO2熔点高,不易聚合为大的质点,不易从钢中分离易造成夹杂,Mn和Si按适当比例加入金属中进行联合脱氧时可以得到较好的脱氧效果。

11、S、P对焊接质量的危害?控制措施?为什么碱性渣有利于脱S、P。

答:

S的危害:降低冲击韧性和抗腐蚀性、产生结晶裂纹倾向更大。

措施:1)、限制焊接材料含S量:母材、焊丝、药皮或焊剂

2)、用冶金方法脱S

P的危害:减弱晶粒间结合力、冲击韧度降低、脆性转变温度升高。

措施:限制母材、填充金属、药皮和焊剂中的含P量。(药皮和焊剂中的锰矿是导致焊缝增磷的主要来源)

脱S:碱度大,则MnO、CaO等碱性氧化物就多,从而与系统中的S形成CaS等不溶于钢液的物质,有利于脱S。

脱P:增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含P量。

12、N、H、O对焊接质量有哪些影响?控制焊缝中N、H、O量的主要措施是什么?

答:N促使焊缝产生气孔、促使焊缝金属时效脆化、提高焊缝金属强度、降低塑性韧性。

措施:1、焊接区的保护(主要来源于周围的空气)

2、焊接工艺参数(尽量采用短弧焊、增加焊接电流和焊丝直径)

3、合金元素(增加焊丝和药皮中的含C量可降低焊缝中的含N量)

H对焊缝的影响:氢脆(室温或低于室温发生)、白点(鱼眼)、气孔、冷裂纹。

措施:1、减少氢的来源(限制焊接材料中的H、清除气体中的水份、清除焊件表面的油污和杂质)

2、焊接过程中利用冶金加以去除(药皮焊剂中加入氟化

物、加入稀土)3、工艺处理 4、焊后脱氢处理

O对焊缝的影响:随着含氧量的增加,其强度、塑性、韧性都明显下降、引起热脆、冷脆和时效硬化、形成气孔、影响焊接过程的稳定性。(为了减少焊缝含氢量,改进电弧特性有时故意加入一定量的氧化剂)

措施:1、纯化焊接材料 2、控制焊接工艺参数 3、脱氧

13、手工电弧焊冶金过程分几个阶段,个反应阶段条件有何不同,主要进行哪些物理化学反应?

答:1、药皮反应区,主要物化反应:水分的蒸发、某些物质的分解、铁合金的氧化。

2、熔滴反应区,特点:熔滴温度高、接触面积大、时间短、熔滴与熔渣发生强烈混合。

主要反应:气体的分解和溶解、金属的蒸发、金属及其合金成分的氧化还原。

3、熔池反应区:温度高,接触面积小、时间长、熔池温度分布不均匀。

14、焊条型号牌号,如E4207 J557

答:第三位数表示焊条焊接位置,0、1用于全位置焊;2适用于平焊及横角焊;4用于向下立焊。

E4207:焊条型号,熔敷金属的最低抗拉强度为420MPa,适用于全位置焊的焊条。

J557:焊条牌号,熔敷金属抗拉强度不低于550MPa的结构钢焊

条。

15、药皮的作用:1、机械保护作用 2、冶金处理作用 3、改善工艺性能。

16、焊芯的作用:导电、填充金属。

17、焊芯的要求:1、碳含量尽量低 2、锰的含量合适

3、硅含量尽可能少

4、硫、磷严格控制

5、电阻率低,夹杂物少。

18、焊条的工艺性能包括哪些方面,对焊接质量有何影响?

答:1、焊接电弧的稳定:影响焊接过程的连续性和焊接质量。

2、焊缝形成:影响焊接接头的力学性能。

3、各种位置焊接的适应性:工艺性能良好的焊条能适应空间全位置焊接。

4、飞溅:过多的飞溅会破坏正常焊接过程,降低焊条的熔敷效率,增加清理工作量。

5、脱渣性:脱渣性差不仅清渣困难,降低焊接生产率,还会产生夹渣的缺陷。

6、焊条熔化速度:加入铁粉,可以提高焊条的熔化系数。

7、焊条药皮发红:药皮发红引起焊接工艺性能恶化,严重影响焊接质量。

8、焊接烟尘:烟尘含有各种致毒物质,污染环境,危害焊工健康。

19、焊缝中的气孔的种类及分布特征?

答:析出型气孔:氢气孔、氮气孔

氢气孔:焊缝表面,断面形状多为螺钉状,从焊缝表面看呈圆喇叭口形,气孔的四周有光滑内壁。

氮气孔:焊缝表面,蜂窝状,表面光滑。

反应型气孔:CO气孔

CO气孔:焊缝内部,条虫状,表面光滑。

20、熔池的凝固特点?

答:1、熔池体积小,冷却速度大;

2、熔池中的液态金属处于过热状态;

3、熔池是在运动状态下结晶。

21、焊缝金属中的偏析主要有哪几种?

答:焊缝中的化学成分不均匀性:1、显微偏析;

2、区域偏析;

3、层状偏析。

22、稀土元素在焊接冶金过程中的作用?

答:1、脱氧、脱氢、脱氮;2、改变夹渣物形态,提高焊缝性能

3、减少裂纹

4、细化晶粒,提高接头强度和塑性。

23、简述熔池结晶形态,并分析结晶速度、温度梯度和浓度对结晶形态的影响?

答:结晶形态分为柱状晶(平面晶、胞晶、树枝状晶)、等轴晶(树枝状晶)。

平面晶→胞状晶→胞状树枝晶→树枝状晶→等轴晶

R为结晶速速;ο

C为溶质浓度;

G为温度梯度:G>0时形成平面晶;G<0时形成树枝状晶。

当R和G不变时,随着ο

C的提高,成分过冷增加,结晶形态从平面晶到等轴晶。

当G和ο

C一定时,结晶速度R越快,成分过冷的程度越大,结晶形态从平面晶到等轴晶。

当ο

C和R一定时,随着G的提高,成分过冷程度减小,结晶形态从等轴晶到平面晶。

24、焊缝金属中夹杂主要有哪几种,如何控制?

答:夹杂主要为:氧化物、氮化物和硫化物。

措施:1、最重要是正确选择焊条、焊剂,使之更好的脱硫、脱氧;

2、控制其来源,严格控制母材和焊材中杂质含量;

3、选用合适的焊接工艺参数,以利于熔渣浮出;

4、多层焊时,应注意清除前层焊缝的熔渣;

5、焊条要适当的摆动,以便熔渣浮出;

6、操作时注意保护熔池,防止空气进入。

25、焊缝中的气孔的危害及控制措施?

答:气孔的危害:1、减小有效截面积;2、应力集中;

3、塑形韧性下降;

4、疲劳强度下降;

5、致密性。

措施:1、降低母材和电极金属中气体含量;

2、消除和减少被金属吸收的气体和焊接材料中的水分,表面油污、水分和铁锈等。

3、选择合适的焊接工艺参数、电流种类及操作技巧。焊接时规

范要保持稳定,并适当配合摆动,利于气体逸出。

26、由焊缝边缘到焊缝中心,结晶形态变化趋势?

答:R和

C增大,G减小,结晶形态由平面晶到等轴晶。

27、焊接热过程的主要特点是什么?

答:1、加热温度高;2、加热速度快;3、高温停留时间短;

4、自然条件下连续冷却;

5、局部加热。

28、焊接热循环的主要参数有哪些?

答:1、加热速度; 2、加热的最高温度;

3、在相变温度以上的停留时间;

4、冷却速度和冷却时间。

29、热影响区过热区脆化的原因?

答: 1、粗晶脆化:焊接过程中由于受热的影响程度不同,在过热区发生严重的晶粒粗化。

2、组织脆化:由于热影响区出现M-A组元、上贝氏体、粗大魏氏体等脆性组织造成。

3、热影响区的热应变时效脆化:由加工的局部应变、塑性变形等引起。

30、对于易淬火钢,为了降低HAZ淬硬倾向,应适当增加焊接线能量还是减少焊接线能量?

答:适当增加焊接线能量。易淬火钢易产生淬硬的M组织,而M组织的形成和冷却速度有关,冷却速度越慢形成M组织可能性越小。适当增加能量,有利于减缓冷却速度,阻止M淬硬组织的形成,降低HAZ淬硬倾向。(对于不易淬火钢:应适当减少焊接线能量。不易淬

火钢产生淬硬倾向的原因是近缝区晶粒过热粗大造成,适当减少能量有利于减少近缝区晶粒在高温的停留时间,减小晶粒粗化程度,降低HAZ淬硬倾向。)

31、焊接条件下组织转变与热处理条件下组织转变有何不同?

答:

32、不易淬火钢和易淬火钢HAZ脆化的主要原因分别是什么?

答:

33、比较在相同条件下焊接和热处理45钢,哪种的近缝区淬硬倾向大,为什么?

答:焊接的大。对于不含碳化物合金元素的不易淬火钢45钢,不存在碳化物溶解过程,不易形成淬硬组织M,因此热处理淬硬倾向小;在焊接条件下,峰值温度高导致近缝区晶粒严重粗化,提高了淬硬倾向,故淬硬倾向焊接比热处理条件下要大。

34、比较在相同条件下焊接和热处理40Cr钢,哪种的近缝区淬硬倾向大,为什么?

答:热处理的大。根据金属学原理可知,碳化物合金元素只有充分溶解在奥氏体的内部,才会增加奥氏体的稳定性,易形成淬硬组织M,即增加淬硬倾向。在热处理条件下,有充分的时间使碳化物合金元素向奥氏体内部溶解,形成淬硬组织M。而在焊接条件下,由于加热速度快,高温停留时间短,合金元素不能充分溶解在奥氏体中,不易形成淬硬组织M,因此降低了淬硬倾向。

34、为什么高强钢焊接时易在近缝区产生冷裂纹?

答:高碳钢的碳当量高,淬硬倾向大,因而冷裂纹倾向大。

由于焊缝金属的含碳量低,相变温度高,在较高的温度下会发生A向F及P的转变,而此时含碳量较高的近缝区金属仍为A组织,H在F、P中的溶解度小扩散速度大,在A中溶解度大扩散速度小,故当焊缝相变时会析出大量H往A的近缝区扩散聚集,使其成为富H区,在随后的相变中,以过饱和状态残留于形成的M中,促进该区脆化,在焊接应力作用下开裂成为裂纹。(P244)

35、结晶裂纹的主要特征?他是如何产生的?影响因素及控制施?

答:特征:低熔共晶液态膜消弱晶间联结,在拉伸应力作用下开裂;沿A晶界开裂;

产生:由于凝固金属收缩,残余液体金属不足而不能及时填充,在应力作用下发生沿晶开裂。

措施:1、控制焊缝中有害杂质的含量;细化晶粒;

2、减少拉应力;

3、妥善安排焊接次序;

36、冷裂纹的主要特征?他是如何产生的?影响因素及控

制措施?

答:特征:1、晶间断裂、穿晶断裂、晶间和穿晶混合断裂;

2、断口具有金属光泽的脆性断裂特征;

产生:焊后冷至较低温度产生;M转变温度附近由于拘束应力、淬硬组织和H的共同作用下产生。

影响因素:1、化学成分:C越大,缝越大;

2、拘束应力:板厚越大,拘束度越大;

3、焊接工艺;

措施:提高强度同时,要有足够韧性;低氢;

37、为什么延迟裂纹形成于HAZ?

答:延迟裂纹主要与钢种的淬硬倾向、焊接接头的应力状态和熔敷金属中的扩散氢的含量有关。

热影响区中的过热区晶粒严重长大,使金属的塑性、韧性急剧降低,是焊接接头中最薄弱的地带。

PCB板焊接工艺流程

PCB板焊接工艺(通用标准) 1.PCB板焊接的工艺流程 1.1PCB板焊接工艺流程介绍 PCB板焊接过程中需手工插件、手工焊接、修理和检验。 1.2PCB板焊接的工艺流程 按清单归类元器件—插件—焊接—剪脚—检查—修整。 2.PCB板焊接的工艺要求 2.1元器件加工处理的工艺要求 2.1.1元器件在插装之前,必须对元器件的可焊接性进行处理,若可焊性差的要先对元器件 引脚镀锡。 2.1.2元器件引脚整形后,其引脚间距要求与PCB板对应的焊盘孔间距一致。 2.1.3元器件引脚加工的形状应有利于元器件焊接时的散热和焊接后的机械强度。 2.2元器件在PCB板插装的工艺要求 2.2.1元器件在PCB板插装的顺序是先低后高,先小后大,先轻后重,先易后难,先一般元 器件后特殊元器件,且上道工序安装后不能影响下道工序的安装。 2.2.2元器件插装后,其标志应向着易于认读的方向,并尽可能从左到右的顺序读出。 2.2.3有极性的元器件极性应严格按照图纸上的要求安装,不能错装。 2.2.4元器件在PCB板上的插装应分布均匀,排列整齐美观,不允许斜排、立体交叉和重叠 排列;不允许一边高,一边低;也不允许引脚一边长,一边短。 2.3PCB板焊点的工艺要求 2.3.1焊点的机械强度要足够 2.3.2焊接可靠,保证导电性能 2.3.3焊点表面要光滑、清洁 3.PCB板焊接过程的静电防护 3.1静电防护原理 3.1.1对可能产生静电的地方要防止静电积累,采取措施使之控制在安全范围内。 3.1.2对已经存在的静电积累应迅速消除掉,即时释放。 3.2静电防护方法 3.2.1泄漏与接地。对可能产生或已经产生静电的部位进行接地,提供静电释放通道。采用 埋地线的方法建立“独立”地线。 3.2.2非导体带静电的消除:用离子风机产生正、负离子,可以中和静电源的静电。

焊接技术要求

焊接技术要求 在电子制作中,元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大。所以,学习电于制作技术,必须掌握焊接技术,练好焊接基本功。 一、焊接工具 1、电烙铁 电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁。新烙铁使用前,应用细砂纸将烙铁丝,使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做,可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑,可用钢挫挫去表层氧化物,使其露出金属光泽后,重新镀锡,才能使用。 电烙铁要用220V交流电源,使用时要特别注意安全。应认真做到以下几点:电烙铁插头最好使用三极插头。 要使外壳妥善接地。使用前,应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。 电烙铁使用中,不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。不可乱甩,以防烫伤他人。 焊接过程中,烙铁不能到处乱放。不焊时,应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫坏绝缘层而发生事故。 使用结束后,应及时切断电源,拔下电源插头。冷却后,再将电烙铁收回工具箱。 2、焊锡和助焊剂焊接时,还需要焊锡和助焊剂。 (1)焊锡:焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用极为方便。

(2)助焊剂:常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。 3、辅助工具 为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。 二、焊前处理 焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。 1、清除焊接部位的氧化层 可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。 印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。 2、元件镀锡 在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上,并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再经过上面两项处理,才能正式焊接。若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡。

(机械)(焊接)焊接冶金学(基本原理)习题

焊接冶金学(基本原理)习题 绪论 1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别? 2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件? 3.能实现焊接的能源大致哪几种?它们各自的特点是什么? 4.焊接电弧加热区的特点及其热分布? 5.焊接接头的形成及其经历的过程,它们对焊接质量有何影响? 6.试述提高焊缝金属强韧性的途径? 7.什么是焊接,其物理本质是什么? 8.焊接冶金研究的内容有哪些 第一章焊接化学冶金 1.焊接化学冶金与炼钢相比,在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同? 2.调控焊缝化学成分有哪两种手段?它们怎样影响焊缝化学成分? 3.焊接区内气体的主要来源是什么?它们是怎样产生的? 4为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度? 5.氮对焊接质量有哪些影响?控制焊缝含氮量的主要措施是什么? 6.手弧焊时,氢通过哪些途径向液态铁中溶解?写出溶解反应及规律? 7.氢对焊接质量有哪些影响? 8既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大,为什么在低氢型焊条熔敷金属中的含氢量反而比酸性焊条少? 9. 综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。 10.今欲制造超低氢焊条([H]<1cm3/100g),问设计药皮配方时应采取什么措施? 11. 氧对焊接质量有哪些影响?应采取什么措施减少焊缝含氧量? 12.保护焊焊接低合金钢时,应采用什么焊丝?为什么? 13.在焊接过程中熔渣起哪些作用?设计焊条、焊剂时应主要调控熔渣的哪些物化性质?为什么? 14.测得熔渣的化学成分为:CaO41.94%、28.34%、23.76%、FeO5.78%、7.23%、3.57%、MnO3.74%、4.25%,计算熔渣的碱度和,并判断该渣的酸碱性。 15.已知在碱性渣和酸性渣中各含有15%的FeO,熔池的平均温度为1700℃,问在该温度下平衡时分配到熔池中的FeO量各为多少?为什么在两种情况下分配到熔池中的FeO量不同?为什么焊缝中实际含FeO量远小于平衡时的含量? 16.既然熔渣的碱度越高,其中的自由氧越多,为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低? 17.为什么焊接高铝钢时,即使焊条药皮中不含,只是由于用水玻璃作粘结剂,焊缝还会严重增硅? 18. 综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。 19.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。 20.什么是焊接化学冶金过程,手工电弧焊冶金过程分几个阶段,各阶段反应条件有何不同,主要进行哪些物理 化学反应? 21.什么是熔合比,其影响因素有哪些,研究熔合比在实际生产中有什么意义?

焊接工艺规范与操作规程完整

焊接工艺规范及操作规程 1.目的和适用范围 1.1 本规范对本公司特殊过程――焊接过程进行控制,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。 1.2 本规范适用于各类铁塔结构、桁架结构、多层和高层梁柱框架结构等工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构工程中,钢材厚度≥4mm的碳素结构钢和低和金高强度结构钢的焊接。适用的焊接方法包括:手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊及相应焊接方法的组合。 2.本规范引用如下标准: JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》 GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50017-2003《钢结构设计规范》 3.焊接通用规范 3.1焊接设备 3.1.1 焊接设备的性能应满足选定工艺的要求。 3.1.2 焊接设备的选用: 手工电弧焊选用ZX3-400型、BX1-500型焊机 CO2气体保护焊选用KRⅡ-500型、HKR-630型焊机 埋弧自动焊选用ZD5(L)-1000型焊机 3.2 焊接材料 3.2.1 焊接材料的选用应符合设计图纸的要求,并应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告;其化学成份、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。3.2.2 焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》(GB/T5117),《低合金钢焊条》(GB /T5118)的规定。 3.2.3 焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》(GB/T14957)、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110)及《碳钢药芯焊丝》(GB/T10045)、《低合金钢药芯焊丝》(GB/T17493)的规定。 3.2.4 埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB/

焊接技术要点

焊接接头情况及焊缝技术要求: ) 焊接接头形式有对接接头、角接接头、T形接头及搭接接头, 其中绝大部分是T形接头。2) 焊缝形式有对接焊缝及角焊缝, 大部分为角焊缝, 由于板厚不同, 焊脚分别为6mm , 8 mm , 10mm , 12 mm , 15 mm 不等。3) 母材主要为碳素结构钢板Q 2352A , 规格有6 mm , 8 mm , 10 mm , 12 mm , 20 mm , 25 mm 等几种。4) 焊缝外观要求焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷。焊缝形状尺寸符合图样要求, 焊缝与母材平滑过渡。部分焊缝要求超声波探伤合格。 焊接工艺中需注意的问题 在生产中我们发现有不少人, 不仅是焊工、检验员, 甚至还有焊接技术员混淆了焊脚与焊脚尺寸及焊缝厚度3 者之间的关系。焊工把焊脚误认为焊脚尺寸, 检验员把焊缝厚度当焊脚来测量检验, 使得实际焊脚超过设计要求的尺寸, 在质量记录中又把其当成焊脚尺寸加以记录。还有的技术人员在焊接工艺文件中要求 焊脚尺寸为多少等, 这些都是错误的。实际上, 焊脚是指角焊缝的横截面中, 从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离, 焊脚尺寸为在角焊缝横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度, 而焊缝厚度则是在焊缝横截面中,从焊缝正面到焊缝背面的距离。因此, 工艺文件上、焊缝符号中要求的角焊缝外形尺寸是焊脚而不是焊脚尺寸, 更不是焊缝厚度 总之: 1) 经过试验及生产实践证明, CO2 气保焊焊接头的力学性能、宏观金相检验均符合要求, 而且CO 2气保焊较焊条电弧焊坡口角度较小, 钝边较大, 焊接热影响区较窄, 节省了材料和能源, 提高了劳动生产率, 提高了焊接质量, 应大力推广使用。2) 富氩混合气体保护焊较CO2 气保焊焊波细密, 焊道平滑, 成形美观, 飞溅小, 熔深较大, 但成本相对较高, 故适宜用于焊缝外观要求较高的焊缝。富氩气保焊操作工艺与CO 2 气保焊操作工艺相似。3) 分清焊脚、焊脚尺寸及焊缝厚度之间的关系, 且应注意工艺文件上要求的和焊缝符号中标注的是焊脚而非焊脚尺寸、焊缝厚度。 焊工安全通则 1.电焊、气焊工均为特种作业,应身体检查合格,并经专业安全技术学习、训练和考试合格,领取《特殊工种操作证》后,方能独立操作。 2.工作前检查焊接场地,氧气瓶与乙炔气瓶相距不小于5m,距施焊点不小于10m。并在l0m以内禁止堆放其它易燃易爆物品,(包括有易燃易爆气体产生的器皿管线),并备有消防器材,保证足够照明和良好通风。

薄板焊接工艺方法

薄板焊接工艺方法公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

薄板焊接变形控制经验 薄板焊接变形的质量控制包括从钢板切割开始到装夹、点固焊、施焊工艺、焊后处理等,其中还要考虑所采用的焊接方法、有效地变形控制措施。 1、焊接方法对焊接变形的影响* 合适的焊接方法需要考虑生产效率和焊接质量,所以焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响焊接变形的水平。因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道。7 R" F: v" @, `8 H5 C7 N 尽可能减少不必要的焊缝; 合理安排焊缝位置:焊缝位置应便于施焊,尽可能对称分布焊缝; 合理地选择焊缝的尺寸和形式,焊缝设计为角焊缝、搭接焊缝(角焊缝焊接变形小于对接焊缝变形); 3 1 `2、点固焊工艺对焊接变形的影响 2 e' }$ [8 l' x! w 1 L- l, {; [. ^% T 点固焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力。但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点之间的距离。对于薄板的变形来说,点固焊工艺不合适就有可能在焊接之前就产生相当的残余焊接应力,对随后的焊接残余应力积累带来影响。点焊尺寸过小可能导致焊接过程中产生开裂使焊接间隙得不到保证,如果过大可能导致焊道背面未熔透而影响接头的美观连续性。点固焊的顺序、焊点距离的合理选择也相当重要。 J

# u: e# `$ x$ J& T% 3、装配应力及焊接程序对薄板焊接变形的影响 应尽量减少焊接装配过程中引起的应力,如果该应力超过产生变形的临界应力就可能产生变形。装配程序注意尽量避免强行组装,并核对坡口形式、坡口角度和组装位置, 对接接头焊接: 板厚≤2的无论单面焊还是双面焊都可以不开坡口, 对于板厚~双面焊可以不开坡口,但只能单面焊时,可以将坡口间隙放大到1~2mm或开坡口焊接; 板厚~双面焊时应在背面用小砂轮清根;只能单面焊时都应开坡口;

常用焊接方法—焊接工艺

常用焊接方法——焊接工艺 我公司是生产自动焊接设备的大型厂家。作为公司员工,就更应该了解常用焊接方法及焊接工艺。结合设备调试,这里将常用的埋弧焊、气体保护焊、钨极氩弧焊作为简要的讲述,以供有关人员参考。 一、埋弧焊 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊。主要优点:劳动条件好,节省焊接材料和电能,焊缝质量好,生产效率高等。但不适合薄板焊接。(当焊接电流小于100A时,电弧稳定性差,目前板厚小于1mm的薄板还无法采用埋弧焊)只限于水平或倾斜度不大的位置施焊。 埋弧焊是高效焊接常用方法之一。主要用于:焊接各种钢板结构。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和复合材料以及堆焊耐磨、耐蚀合金等。 焊接工艺参数对焊接质量影响较大的有:焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径与伸出长度、焊丝倾角、装配间隙与坡口大小等。此外焊剂层厚度及粒度对焊接质量也有影响。下面分别讲述它们对焊接质量的影响: 1.焊接电流: 焊接电流是决定熔深的主要因素。在一定范围内,焊接电流增加,焊缝的熔深和余高都增加。而焊缝的宽度增加不大。增大焊接电流能提高生产率,但在一定的焊接速度下,焊接电流过大会使热影响区过大,并产生焊瘤及焊件被烧穿等缺陷。若焊接电流过小,测熔深不足,

熔合不好、未焊透和夹渣,并使焊缝成形变坏。 2.电弧电压: 电弧电压是决定熔宽的主要因素。电弧电压增加时,弧长增加,熔深减小,焊缝宽度变宽,余高减小,电弧电压过大,溶剂熔化量增加,电弧不稳,严重时会产生咬边和气孔等。 3.焊接速度: 焊接速度增加,母材熔合比较小。焊接速度过高时,会产生咬边,未焊透,电弧偏吹和气孔等缺陷,焊缝余高大而窄成形不好。 4.焊丝直径与伸出长度: 当焊接电流不变时,减小焊丝直径,电流密度增加,熔深增大,成形系数减小。焊丝伸出长度增加时,熔深速度和余高都增加。 5.焊丝倾角: 焊丝前倾,焊缝成形系数增加,熔深变浅,焊缝宽度增加。焊丝后倾,熔深与余高增,。熔宽明显减小,焊缝成形不变。 6.装配间隙与坡口: 在其他工艺参数不变的条件下,装配间隙与坡口角度增大时,熔合比与余高减小,熔深增大,焊缝厚度基本保持不变。 7、焊机层厚度与粒度: 焊剂层太薄时,容易露弧,电弧保护不好,容易产生气孔或裂纹。焊剂层太厚,焊缝变窄,成形不好。 一般情况下,焊剂粒度对焊缝成形影响不大,但采用小直径焊丝焊薄板时,焊剂粒度对焊缝成形就有影响。若焊剂颗粒太大,电弧不

建筑施工中钢筋焊接技术要点

建筑施工中钢筋焊接技术要点 摘要:近年来社会经济不断发展进步,建筑施工水平也不断提升,钢筋施工作为混凝土结构施工中的重要组成部分,其施工质量直接影响着整个建筑工程的施工质量,甚至影响建筑建筑的整体稳定性和安全性。本文就建筑施工中钢筋焊接技术要点进行简要分析,仅供相关人员参考。 关键词:建筑工程;施工技术;钢筋焊接;质量控制钢筋是当前建筑行业比较常见的施工材料,其用途广泛,在建筑施工中能够依据建筑结构部位的实际施工需求来调 整自身形状,并且在粗细、长短以及直弯上都具有可变性,因此在建筑施工中具有良好的应用价值。钢筋焊接技术在建筑施工中的应用,促进了钢筋使用价值的最大化发挥,并且关系着整个建筑物结构的稳定性和安全性。因此加大力度研究建筑施工中的钢筋焊接技术是非常必要的。 1 钢筋闪光对焊技术 所谓钢筋闪光对焊技术,是指在建筑工程钢筋焊接施工中,将被连接钢筋两端顶部对接,以焊机对其接触点部位进行热熔化处理,在顶锻力的作用下将钢筋焊接在一起,在这一过程中往往会出现强烈的闪光现象。就钢筋焊接施工的实际情况来看,钢筋闪光对焊技术主要包含三种形式,分别是连续闪光焊、闪光-预热-闪光焊以及预热闪光焊,在实际应用中这三种形式均具有各自应用优势和不足,为加强钢筋焊

接施工质量控制,应当在建筑施工中结合工程项目的具体情况以及钢筋材质、焊机功率、施工要求等要素合理选择焊接技术与焊接形式,以保证钢筋闪光对焊技术应用的规范性。 2 钢筋电阻点焊技术 在建筑工程钢筋焊接施工中,电阻点焊技术是一种比较典型的焊接技术,其主要原理是将焊件装配为搭接接头并压紧于两电极之间,在电阻的作用下,对母材金属进行热融化处理,最终形成焊点,并开展后续焊接施工具体操作。具体来讲,钢筋电阻点焊技术以电阻热为热源,电流经过工件及焊接接触面后产生电阻热,作用于焊件后,使得焊件呈现熔化态或塑性态,之后通过压力作用来促使其形成焊接接头。就钢筋电阻点焊技术的实际应用情况来看,电阻焊接主要包含三种形式,分别是缝焊、对焊与点焊。就点焊来看,将焊件固定于圆柱状电极之间,在通电加热的过程中促使焊件熔化,在接触部位形成熔核后切断电源,在压力作用下促进结晶凝固,促进焊点的形成。 为加强建筑施工中钢筋焊接施工质量控制,应当掌握好钢筋焊接施工技术要点,尤其是在钢焊接过程中应当掌握好通电时间,待两根钢筋轻微接触后,观察发现钢筋表面平整度不足,接触点部位电流存在较大密度,金属熔化速度加快,并发生气化和爆破现象,甚至出现火花飞溅的闪光现象。此时焊接技术人员应当保持钢筋继续移动,直至钢筋端面完全

焊接工艺基本知识

焊接工艺基本知识 1什么是焊接接头?它有哪几种类型? 用焊接方法连接的接头称为焊接接头(简称为接头)。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用,第一是连接作用,即把两焊件连接成一个整体;第二是传力作用,即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定,焊接接头可分为10种类型,即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头,如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。

2什么是坡口?常用坡口有哪些形式? 根据设计或工艺需要,将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的:常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形 坡口、带钝边单边V形坡口等,见图2。

⑴坡口面焊件上所开坡口的表面称为坡口面,见图3。

⑵坡口面角度和坡口角度焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度,两坡口面之间的夹 角称为坡口角度,见图4。

开单面坡口时,坡口角度等于坡口面角度;开双面对称坡口时,坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度(或坡口面角度)应保证焊条能自由伸入坡口内部,不和两侧坡口面相碰,但角度太大将会消耗太多的填充材料, 并降低劳动生产率。

⑶根部间隙焊前,在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时,能保证根部可以焊透。因此,根部间隙太小时,将在根部产生焊不透现象;但太大的根部间隙,又会使根部烧穿,形成焊瘤。 ⑷钝边焊件开坡口时,沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿,但钝边值太大,又会使根部焊不透。 ⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间,使焊条能够伸入根部,促使根部焊透。 4试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点? 当焊件厚度相同时,三种坡口的几何形状见图5。

(完整word版)焊接冶金学(基本原理)习题总结

焊接冶金学(基本原理) 部分习题及答案 绪论 一、什么是焊接,其物理本质是什么? 1、定义:焊接通过加热或加压;或两者并用,使焊件达到原子结合,从而形成永久性连接工艺。 2、物理本质:焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合,对于金属而言,既实现了金属键结合。 二、怎样才能实现焊接,应有什么外界条件? 1、对被焊接的材质施加压力:目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。 2、对被焊材料加热(局部或整体):对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别? 钎焊母材不溶化,熔焊母材溶化。 1. 温度场定义,分类及其影响因素。 1、定义:焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态。 2、分类: 1) 稳定温度场——温度场各点温度不随时间而变动; 2) 非稳定温度场——温度场各点随时间而变动; 3) 准稳定温度场——温度随时间暂时不变动,热饱和状态;或随热源一起移动。 3、影响因素: 1) 热源的性质 2) 焊接线能量 3) 被焊金属的热物理性质 a. 热导率 b. 比热容 c. 容积比热容 d. 热扩散率 e. 热焓 f. 表面散热系数 4) 焊件厚板及形状

第一章 二、焊接化学冶金分为哪几个反应区,各区有何特点? 1、药皮反应区:指焊条受热后,直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。(100-1200℃) 1) 水分蒸发:100 ℃吸附水的蒸发,200-400 ℃结晶水的去除,化合水在更高温度下析出 2) 某些物质分解:形成Co ,CO2,H2O ,O2等气体 3) 铁合金氧化 :先期氧化,降低气相的氧化性 2、熔滴反应区:指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池 1) 温度高:1800-2400℃ 2) 与气体、熔渣的接触面积大 :1000-10000 cm2/kg 3) 时间短速度快:0.01-0.1s ;0.0001-0.001s 4) 熔渣和熔滴金属进行强烈的搅拌,混合. 3、熔池反应区 1) 反应速度低 熔池T 1600~1900℃低于熔滴T ;比表面积,接触面积小300~1300cm2/kg ;时间长,手工焊3~8秒埋弧焊6~25s 2) 熔池温度不均匀的突出特点 熔池前斗部分发生金属熔化和气体的吸收,利于吸热反应熔池后斗部分发生金属凝固和气体的析出,利于放热反应 3) 具有一定的搅拌作用 促进焊缝成分的均匀化,有助于加快反应速度,有益于气体和夹渣物的排除。然而,没有熔滴阶段激烈。 三、焊接区内有那些气体?它们是怎样产生的? 1、种类: 金属及熔渣蒸气 2、来源: 1) 焊接材料 2) 气体介质 3) 焊丝和母材表面上的油锈等杂质 4) 金属和熔渣的蒸发产生的气体 3、供给途径:一部分是直接输入或侵入的原始气体;另一部分是通过物化反应所生成的气体。 1) 有机物的分解和燃烧:纤维素的氧化分解 2) 碳酸盐和高价氧化物的分解 四、为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度? 电弧中受激的氮分子,特别是氮原子的溶解速度比没受激的氮分子要快得多;电弧中的氮离子N +在氧化性电弧气氛中形成NO ,遇到温度较低的液态金属它分解为N 和O ,N 迅速溶于金属。 五、氮对焊接质量有哪些影响?控制焊缝含氮量的主要措施是什么? 61052222()71210m C H O mO mCO mH +=+23lg (/)8920/7.54 p CO CaCO T =-+32CaCO CaO CO =+32MgCO MgO CO =+23lg (/)5785/ 6.27p CO MgCO T =-+22222N O O H H CO CO 、、、、、

氩弧焊的焊接方法与工艺

氩弧焊的焊接方法 ?教学目的:掌握好手工钨极氩弧焊的焊前准备、运焊把、送丝、引弧、焊接、收弧的技巧 ?具体要求: ?1、了解焊弧焊的原理、特点和分类 ?2、掌握好氩弧焊焊前准备和焊接方法 ?3、掌握好氩焊在焊接过程中产的缺陷和解决的办法 ?4、适用于有接焊接基础人员,其焊件需要进行无损检测、内部和外观要求有较高要求的标准焊件。 ?1、氩弧焊的原理: ?氩弧焊是使用惰性气体氩气作为保护气体的一种气电保护焊的焊接方法。?2、氩弧的特点: ?(1)焊缝质量高,由于氩气是一种惰性气体,不与金属起化学反应,合金元素不会被烧损,而氩气也不熔于金属,焊接过程基本上是金属熔化和结晶的过程,因此,保护较果好,能获得较为纯净及高质量的焊缝?(2)焊接变形应力小,由于电弧受氩气流的压缩和冷却作用,电弧热量集中,且氩弧的温度又很高,故热影响区小,故焊接时应力与变形小,特别造用于薄件焊接和管道打底焊。 ?(3)焊接范围广,几乎可以焊接所有金属材料,特别适宜焊接化学成份活泼的金属和合金。 ?3、氩弧焊的分类: ?氩弧焊根据电极材料的不同可分为钨极氩弧焊(不熔化极)和熔化极氩弧焊。根据其操作方法可分为手工、半自动和自动氩弧焊。根据电源又可以分为直流氩弧焊、交流氩弧焊和脉冲氩弧焊。 ?4、焊前准备: ?(1)阅读焊接工艺卡,了解施焊工件的材质、所需要的设备、工具和相关工艺参数,其中包括选用正确的焊机,(如焊接铝合金则需要用交流焊机),正确的选用钨极和气体流量, ?首先,要从焊接工艺卡上得知焊接电流的大小等工艺参数。然后选用钨极(一般来说直径2.4mm用的比较多,它的电流造应范围是150A—250A,铝例外)。

SA213-T92钢焊接技术要点

SA213-T92钢焊接技术要点 (1)焊前预热 预热从对口中心开始,每侧不少于焊接厚度的3倍,且不小于100mm。预热应采用中性焰加热,并不断均匀移动烘把,严禁火焰局部停止不动。预热过程中,应采用便携式红外线测温仪测温,并记录温度。预热温度控制为100—200摄氏度,达到规定的温度应恒温3min 后可开焊。曾建温度应不低于预热温度,且不高于250摄氏度。 (2)点固焊接 点固焊应与正式焊要求相同,采用直流正接法,并采用高频引弧装置。点固焊位置应在不影响视线便于操作处,长度不超过10mm,厚度不超过3mm。 点固焊时氩弧焊枪应提前氩,滞后断氩;电弧熄灭以后应继续对熔池进行氩气保护知道熔池冷却到看不到暗红色方可移开焊枪。 点固焊后应检查占焊质量,如有缺陷应立即清除,重新进行点固焊。点固焊将作为打底焊的一部分,因此必须保证熔合良好。 (3)打底焊接 焊接时铝箔纸应逐步揭开,揭一段焊一段,以确保管内气体保护效果。 打底过程中应密切注意焊枪的角度,使氩气流能充分保护熔池。添加焊丝时,应注意沿一定的角度送人,切忌干扰氩气对熔池的保护。添丝完毕,焊丝头部不应立即脱离氩气的保护范围,以防高温部分被氧化。 打底焊应确保根部熔透和坡口边缘融合良好,要防止产生焊瘤或焊丝头,打底时应控制好电弧,焊枪摆动及送丝不均匀,不能靠送丝的力量来突出根部。打底层厚度一般为2.4-3mm。打底焊结束应及时进行表面检查,确认无表面缺陷时再进行填充层焊接。 (4)填充层焊接

打底焊结束应及时进行加厚层焊接,为了防止烧穿和根层氧化,第二层仍采用氩弧焊工艺。随后的填充层焊条电弧焊采用Φ2.5mm焊条施焊,控制焊层厚度不大于2.5mm,单层焊道摆动宽度不大于10mm,焊接线能量控制在22KJ/cm以内。 施焊过程中应特别注意接头处,必须熔合良好,收弧时应待熔池填满后再收弧,防止产生弧坑裂纹。层间接头应错开。 管子间距比较小的,焊接时应特别注意死角部位,防止因焊接角度不当引起未熔、气孔、咬边等缺陷。 层间的氧化物和药皮等杂质应使用磨光机打磨清理干净,不可用工具过重敲击焊缝,防止产生裂纹。确认无缺陷后方可进行下一层或下一道焊缝的焊接。 (5)盖面焊接 盖面焊接前,检查填充层是否将坡口整体填满,一般以低于坡口平面1mm为宜。如果填充层焊缝超出坡口平面或不平整时,可进行适当的打磨或补焊,以保证焊缝表面成形美观。盖面焊接时,若坡口较宽,应按照工艺要求进行多道焊,焊道厚度控制为2-3mm,宽度小于等于8mm为宜,每一个焊道之间不允许有明显的沟槽。 盖面焊接时,要注意控制好熔池的温度,一般情况下坡口两侧停留时间是焊缝中心的两倍。焊接位置困难时,盖面层焊接要遵循先焊困难位置,后焊容易位置的原则,以防影响盖面焊缝成型。 (6)焊后热处理 1)焊口施焊完毕冷却至室温后1h(待马氏体完全转变后)进行高温回火处理。 2)焊后高温回火处理的具体方法和参数有:加热方法:采用远红外电加热;升降温速率:150℃/h;恒温温度:限定在(760±10)℃;恒温时间:控制在1h(管子壁厚小于等于12.5mm时);加热宽度:要求大于等于120mm;保温宽度:要求大于等于440mm;保

焊接冶金学(基本原理)

绪论 一、焊接过程的物理本质 1.焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。 物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合。 2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件? 从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。 为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施: 1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。 2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 二、焊接热源的种类及其特征 1)电弧热:利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。 2)化学热:利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。3)电阻热:利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。 4)高频感应热:对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源,在局部集中加热,实现高速焊接。如高频焊管等。 5)摩擦热:由机械摩擦而产生的热能作为热源。 6)等离子焰:电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流,它本身携带大量的热能和动能,利用这种能量进行焊接。 7)电子束:利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面,使这种动能转化为热能作为热源。 8)激光束:通过受激辐射而使放射增强的光即激光,经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。 三、熔焊加热特点及焊接接头的形成 (一)焊件上加热区的能量分布 热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。对于电弧焊来讲,这个作用面积称为加热区,加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区; 1)活性斑点区活性斑点区是带电质点(电子和离于)集中轰击的部位,并把电能转为热能; 2)加热斑点区在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。在该区内热量的分布是不均匀的,中心高,边缘低,如同立体高斯锥体. (二)焊接接头的形成: 熔焊时焊接接头的形成,一般都要经历加热、熔化、冶金反应、凝固结晶、固态相变,直至形成焊接接头。 (l)焊接热过程:熔焊时被焊金属在热源作用下发生局部受热和熔化,使整个焊接过程自始至终都是在焊接热过程中发生和发展的。它与冶金反应、凝固结晶和固态相变、焊接温度场和应力变形等均有密切的关系。

手工焊接技术要求标准规范

手工焊接技术要求规范 1、目的 规范在制品加工中手工焊接操作,保证产品质量。 2、适用范围 生产车间需进行手工焊接的工序及补焊等操作。 3、手工焊接使用的工具及要求 3.1 焊锡丝的选择: 直径为0.8mm或1.0mm的焊锡丝,用于电子或电类焊接; 直径为0.6mm或0.7mm的焊锡丝,用于超小型电子元件焊接。 3.2烙铁的选用及要求: 3.2.1 电烙铁的功率选用原则: 1) 焊接集成电路、晶体管及其它受热易损件的元器件时,考虑选用20W内热式电 烙铁。 2) 焊接较粗导线及同轴电缆时,考虑选用50W内热式电烙铁。 3) 焊接较大元器件时,如金属底盘接地焊片,应选100W以上的电烙铁。 3.2.2 电烙铁铁温度及焊接时间控制要求: 1) 有铅恒温烙铁温度一般控制在280~360C之间,缺省设置为330± 10C, 焊接 时间需小于3秒。焊接时烙铁头同时接触在焊盘和元件引脚上,加热后送锡丝 焊接。部分元件的特殊焊接要求:

SMD器件:焊接时烙铁头温度为:320± 10C ;焊接时间:每个焊点1~3 秒。 拆除元件时烙铁头温度:310~350C (注:根据CHIP件尺寸不同请 使用不同的烙铁嘴。) DIP器件:焊接时烙铁头温度为:330± 5C;焊接时间:2~3秒 注:当焊接大功率(TO-220、TO-247、TO-264等封装)或焊点与大铜箔相 连,上述温度无法焊接时,烙铁温度可升高至360C,当焊接敏感怕 热零件(LED CCD传感器等)温度控制在260~300C。 2) 无铅制程 无铅恒温烙铁温度一般控制在340~380C之间,缺省设置为360± 10 C,焊接时间小于 3秒,要求烙铁的回温每秒钟就可将所失的温度拉回至设定温度。 3.2.3电烙铁使用注意事项: 1) 电烙铁不宜长时间通电而不使用,这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断, 缩短其寿命,同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化,甚至被严重氧化后很难再 上锡。 2) 手工焊接使用的电烙铁需带防静电接地线,焊接时接地线必须可靠接地, 防静电恒温电烙铁插头的接地端必须可靠接交流电源保护地。电烙铁绝缘电阻应 大于10MQ,电源线绝缘层不得有破损。 3) 将万用表打在电阻档,表笔分别接触烙铁头部和电源插头接地端,接地 电阻值稳定显示值应小于3Q;否则接地不良。 4) 烙铁头不得有氧化、烧蚀、变形等缺陷。烙铁不使用时上锡保护,长时 间不用必须关闭电源防止空烧,下班后必须拔掉电源。 5) 烙铁放入烙铁支架后应能保持稳定、无下垂趋势,护圈能罩住烙铁的全部发热部 位。支架上的清洁海绵加适量清水,使海绵湿润不滴水为宜。 3.3手工焊接所需的其它工具: 1) 镊子:端口闭合良好,镊子尖无扭曲、折断。 2) 防静电手腕:检测合格,手腕带松紧适中,金属片与手腕部皮肤贴合良好,接地

焊接工艺及方法

焊接工艺及方法点焊方法和工艺。 1、焊点形成过程: (1)预压: (2)通电焊接: (3)锻压阶段:

二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度,参考该种材料的焊接条件表选取,首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间,然后调节焊接电流,以不同的电流焊接试样,经检查熔核直径符合要求后,再在适当的范围内调节电极压力,焊接时间和电流,进行试样的焊接和检验,直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法,优质焊点的标志是:在撕开试样的一片上有圆孔,另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台,但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时,还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验,以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。 以试样选择工艺参数时,要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响,以及装配间隙方面的差异,并适当加以调整。 三、不等厚度和不同材料的点焊

当进行不等厚度或不同材料点焊时,熔核将不对称于其交界面,而是向厚板或导电、导热性差的一边偏移,偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小,焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时,厚件一边电阻大、交界面离电极远,故产热多而散热少,致使熔核偏向厚件;材料不同时,导电、导热性差的材料产热易而散热难,故熔核也偏向这种材料调整熔核偏移的原则是:增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有: (1)采用强条件使工件间接触电阻产热的影响增大,电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。 (2)采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径,以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。 (3)采用不同的电极材料薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金,以减少这一侧的热损失。 (4)采用工艺垫片在薄件或导电、导热性好的工件一侧垫一块由导热性较差的金属制成的垫片(厚度为0.2-0.3mm),以减少这一侧的散热。

焊接冶金学基本原理

1.第一章 1、氮对焊接质量的影响? (1).有害杂质(2).促使产生气孔(3).促使焊缝金属时效脆化。 影响焊缝含氮量的因素及控制措施? 1)、机械保护2)、焊接工艺参数(采用短弧焊;增加焊接电流; 直流正接高于交流,高于直流反接(焊缝含N量); 增加焊丝直径;N%,多层焊>单层焊;N%,小直径焊条>大直径焊条3)合金元素( 增加含碳量可降低焊缝含氮量;Ti、Al、Zr和稀土元素对氮有较大亲和力 2.、氢对焊接质量的影响? 1).氢气孔2)、白点3)、氢脆4)、组织变化和显微斑点5)、产生冷裂纹控制氢的措施? 1)、限制焊接材料的含氢量,药皮成分2)、严格清理工件及焊丝:去锈、油污、吸附水分3)、冶金处理4)、调整焊接规范5)、焊后脱氢处理 3、氧对焊接质量的影响? 1)、机械性能下降;化学性能变差2)、产生CO气孔,合金元素烧损3)、工艺性能变差应采取什么措施减小焊缝含氧量? 1)纯化焊接材料2)控制焊接工艺参数3)脱氧 4.CO2保护焊焊接低合金钢时,应采用什么焊丝,为什么? 答:采用高锰高硅焊丝,原因:(1)Mn,Si被烧损;(2)Mn,Si联合脱氧。 5.既然熔渣的碱度越高,其中的自由氧越多,为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低? 答:L=(FeO)/[FeO] T↑L↓,焊接温度下L>1 同样温度下,FeO在碱性渣中比酸性渣中更容易向金属中分配 在熔渣含FeO量相同的情况下,碱性渣时焊缝含氧量比酸性渣时多。 然而碱性焊条的焊缝含氧量比酸性焊条低 碱性焊条药皮的氧化势小的缘故 6为什么焊接高铝钢时,即使焊条中不含SiO2,只是由于水玻璃作粘结剂焊缝还会严重增硅? 答:Al和O的亲和力比Si和O的亲和力大,Si烧损少,水玻璃中的Si能大量的过渡到金属中。 7.为什么酸性焊条用锰铁作为脱氧剂,而碱性焊条用硅铁、锰铁和钛铁为脱氧剂? 答:酸性焊条含SiO2多,与MnO2 (脱氧产物)形成复合氧化物,,降低O含量,使渣中MnO2含量降低,浓度降低,从而使熔敷金属中的氧化物向渣中过渡,达到脱氧的目的。在碱性渣中MnO的活度系数较大,不利于锰脱氧而碱性渣中Si的脱氧效果较好,硅的脱氧能力比锰大,但生成的SiO2熔点高,不易聚合为大的质点,SiO2与钢液的界面张力小,润湿性好,不易从钢中分离,易造成夹杂锰和硅按适当比例加入金属中进行联合脱氧时可以得到较好的脱氧效果. 优点:脱氧产物MnO·SiO2熔点低,比重小,易聚成球,浮到渣中去,减少焊缝夹杂物[Mn]/[Si]=3~7时效果最佳 8.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。 答:1)氧化问题:碱度大,则含SiO2等酸性氧化物就少,使FeO的活度大,容易向金属中扩散,使焊缝增氧。因此在熔渣含FeO含量相同的情况下碱性渣的焊缝含氧量比酸性渣多。 2)脱氧问题:碱性渣中MnO活度较大,不利于Mn脱氧,且碱度越大,Mn的脱氧

焊接技术标准规范汇总

1范围 1.1主题内容 本标准规定了电子电气产品焊接用材料和导线与接线端子、印制电路板组装件等 的焊接要求以及质量保证措施。 1. 2适用范围 本标准适用于电子电气产品的焊接和检验。 2引用文件 GB 3131-88锡铅焊料 GB 9491-88锡焊用液态焊剂(松香基) QJ 3012-98电子电气产品元器件通孔安装技术要求 QJ 165A-95电子电气产品安装通用技术要求 QJ 2711-95静电放电敏感器件安装工艺技术要求 3定义 3. 1 MELF metal electrode leadless face MELF是指焊有金属电极端面,作端面焊接的元器件。 4 一般要求 4. 1环境要求 4.1.1环境条件按QJ 165A中3. 1. 4条要求执行。 4.1.2焊接场所所需工具及设备应保持清洁整齐。在焊接工位上应及时清除多余物(导线断头、焊料球、残留焊料等)。禁止在焊接工位上饮食;禁止在工位上有化妆品以及与生产操作无关的东西。 4. 2工具、设备及人员要求 4. 2. 1工具 电烙铁应为温控型的,烙铁头空焊温度应保持在预选温度的士5. 5℃之内,烙铁头的形状应符合焊接空间要求,并保证良好的接地。 4. 2. 2设备 4. 2. 2. 1波峰焊设备 波峰焊设备(包括焊剂装置、预热装置、焊槽)焊接前应能将印制板组装件预热到120℃以内,在整个焊接过程中,焊料槽焊接温度的控制精度应维持在士5.5℃,并具有排气系统。 4.2.2.2再流焊设备 再流焊设备应可将焊接表面迅速加热,并能在连续焊接操作时,迅速加热到预定温度的士6℃范围内。加热源不应引起印制电路板或元器件的损坏,也不应在加热源与被焊金属直接接触时污染焊料。再流焊设备包括采用平行等距电阻加热、短路棒电阻加热、热风加热、红外线加热、激光加热装置或非电烙铁热传导焊接的设备。 4. 2. 3人员 操作人员应经过专业技术培训,熟悉本标准及相关工艺的规定,具有判别焊点合格或不合格的能力,并经考核合格上岗。 4. 3焊点 4. 3. 1外观 4.3.1.1 焊点表面应无气孔、非晶态,以及有连续良好的润湿。焊点不应露出基底金属、不应有锐边、拉尖、焊剂残渣以及夹杂。与邻近导电通路之间焊料不应出现拉丝、桥接等现象。

埋弧焊焊接工艺及操作方法

弧焊焊接工艺及操作方法 一、焊前准备 1准备焊丝焊剂,焊丝就去污、油、锈等物,并有规则地盘绕在焊丝盘内,焊剂应事先烤干(250°C下烘烤1—2小时),并且不让其它杂质混入。工件焊口处要去油去污去水。 2接通控制箱的三相电源开关。 3检查焊接设备,在空载的情况下,变位器前转与后转,焊丝向上与向下是否正常,旋转 焊接速度调节器观察变位器旋转速度是否正常;松开焊丝送进轮,试控启动按扭和停止 按扭,看动作是否正确,并旋转电弧电压调节器,观察送丝轮的转速是否正确。 4弄干净导电咀,调整导电咀对焊丝的压力,保证有良好的导电性,且送丝畅通无阻。 5按焊件板厚初步确定焊接规范,焊前先作焊接同等厚度的试片, 根据试片的熔透情况(X光透视或切断焊缝,视焊缝截面熔合情况)和表面成形,调整焊接规范,反复试验后确定最好的焊接规范。 6使电咀基本对准焊缝,微调焊机的横向调整手轮,使焊丝与焊缝对准。7按焊丝向下按扭,使焊丝与工件接近,焊枪头离工件距离不得小于15mm,焊丝伸出长度不得小与30mm。 8检查变位器旋转开关和断路开关的位置是否正确,并调整好旋转速度。 9打开焊剂漏头闸门,使焊剂埋住焊丝,焊剂层一般高度为30—50mm。 二、焊接工作 1按启动按扭,此时焊丝上抽,接着焊丝自动变为下送与工件接触摩擦并引起电弧,以保证电弧正常燃烧,焊接工作正常进行。 2焊接过程中必须随时观察电流表和电压表,并及时调整有关调节器(或按扭) 。使其符合所要求的焊接规范,在发现网路电压过低时应立刻暂停焊接工作,以免严重影响熔透质量,等网路电压恢复正常后再进行工作。在使用4mm焊丝时要求焊缝宽度>10mm,焊接沟槽时焊接速度≈15m/h,电压≈24V,电流≈300A,在接近表面时,电压>27V,电流≈450A。在焊接球阀时一般在焊第一层时尽量用低电压小电流,因无良好冷却怕升温过高损坏内件及内应力大。在焊第二层及以后一定通水冷却,电压及电流均可加大,以焊渣容易清理为好。 3焊接过程还应随时注意焊缝的熔透程度和表面成形是否良好, 熔透程度可观察工件的反 面电弧燃烧处红热程度来判断,表面成形即可在焊了一小段时,就去焊渣观察,若发现 熔透程度和表面成形不良时及时调节规范进行挽救,以减少损失。 4注意观察焊丝是否对准焊缝中心,以防止焊偏,焊工观察的位置应与引弧的调整焊丝时的位置一样,以减少视线误差,如焊小直径筒体的内焊缝时,可根据焊缝背面的红热情 况判断此电弧的走向是否偏斜,进行调整。 5经常注意焊剂漏斗中的焊剂量,并随时添加,当焊剂下流不顺时就及时用棒疏通通道,排除大块的障碍物。 三、焊接结束 1关闭焊剂漏斗的闸门,停送焊剂。 2、轻按(即按一半深,不要按到底)停止按扭,使焊丝停止送进,但电弧仍燃烧,以填满金属熔池,然后再将停止按扭按到底,切断焊接电流,如一下子将停止按扭按到底,不 但焊缝末端会产生熔池没有填满的现象,严重时此处还会有裂缝,而且焊丝还可能被粘

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