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1、一. 本熔化焊接使被连接的母材表面局部加热熔化成液体，然后冷却结晶成一体的方法为熔化焊接。熔化焊接的基本方法主要有两种：气焊（以氧乙炔或其他可燃气体燃烧火焰热源）和电弧焊（以气体导电产生的热为热源）。焊机可连续使用的最大电流=本机型额定电流*本机额定负载持续率开平方,电弧是一种通过气体放电的现象，在两个电极之间的空气间隙中产生持久而强烈的放电现象，称为焊接电弧。电弧是目前我们人类所能直接应用的温度最高的热源，一般自由电弧的弧柱中心温度可达八千度左右，而压缩电弧（等离子电弧）的弧柱中心温度更是高达一万八千度以上。电弧的引燃可以用如下两种方法：第一种方法是将两电极互相靠近到只有12mm的间距，这时
2、如果在两电极间加有很高的电压（约1000V以上），那么在强电场作用下，阴极上的电子即可以克服阴极内部正电荷对它的静电引力而逸出阴极表面，产生电场导致电子发射，造成空气中放电而形成电弧，但是这种方法因为电压极高，危险性很大。第二种方法是先将两电极互相接触，然后迅速拉开至34mm的距离来引燃电弧，实际上焊接电弧就是利用为种方法来引燃的。例如：首先将通上焊接电源的焊条未端与焊件表面相接触，然后很快地将焊条拉开至与焊件表面距离34mm的间隙，则电弧就在焊条与焊件的间隙中燃烧了。焊接电弧引燃的顺利与否，还与如下几个因素有关：焊接电流强度、电弧中的电离物质、电源的空载电压及其特性等。如果焊接电流大，电弧中
3、又存在容易电离的元素，电源的空载电压高时，则电弧的引燃就容易。直流电焊机系列ZX的意思：Z代表整流，X代表下降特性。表示本机器直流电焊机就是在交流电(220V/380V AC)输入后，先经过变压器把电源的高压变成低压；再经过焊机内整流部分，将交流电整流成为适合焊接的直流电流（DC）输出。一般的硅整流焊机都是直流电焊机，型号一般有ZXE1（交直流两用焊机，使用动铁心无级调节电流）、ZXG（磁放大式无级调节电流）、ZX5（可控硅无级调节电流，可远控调节。）、ZX6（档位调节电流）、ZX7（逆变式直流电焊机，电流无级调节，可远控调节）以及AX系列旋转直流发电电焊机（国家建议淘汰产品，耗电、噪音都比较
4、大。）等系列，其中除ZXE1型号使用两相380V交流电以外，其他都是使用三相380V电源。因直流电焊机的电流流向固定，无交流机的电流方向频频翻转现象，正常焊接时电流不过零点，所以直流焊机可以使用几乎所有牌号的电焊条，而不会产生交流机焊接碱性低氢型焊条时产生的断弧、喘息、粘条等现象，并且能使用非常小的电流稳定的焊接。交流电焊机就是常见的BX1（动铁心无级调节电流）、BX3（动线圈式无级调节电流）、BX6（抽头档位式调节电流）以及常见的手提电焊机系列，B代表变压器，X代表下降特性。通常使用两相380V电源或220V电源。交流电焊机能够使用普通酸性焊条和部分碱性焊条及部分有色金属和合金焊条，但其焊接
5、电流的稳定性较差，所以在有些焊接场合，比如使用碱性低氢型焊条和一些合金焊条时，无法正常应用。但是由于交流电焊机的结构简单，价格低廉，所以目前应用还比较广泛。 4.交流系列电焊机中的BX1、BX3、BX6等型号相互之间的比较的优点和缺点是什么？在选择焊接设备时应当注意什么问题？直流焊机系列ZXE1、ZXG、ZX5、ZX6、ZX7、AX等型号电焊机，相互之间比较的优点和缺点是什么？ 答：BX1型电焊机，为动铁心式调节电流方式。可以实现电流的无级调节。BX3型电焊机，为动线圈式调节电流方式。BX6式为线圈中间抽头式调节电流，一般有六-七个档位调节。从电焊机的性能来排序：则BX3最好，BX1次之，BX
6、6最差。因为动线圈式调节方式的线路最为复杂，在小电流时可以提高部分空载电压，同时铁心较大，散热效果很好。所以动线圈式焊机无论大小电流的性能都明显优于其他两种交流机。而BX6型焊机的结构比较简单，生产的用材要明显少于其他两种，价格相对低廉。但是由于只有数个档位调节电流，电流调节非常不方便。尤其电流需要精确调节时，BX6型机器无法满足需要。而BX1型焊机无论性能和售价都介于以上两者之间；所以在帮用户选择机型时要注意，如果从性能考虑，则排序的顺序应为：BX3-BX1-BX6。而如果从价格低廉来考虑，则排序的顺序为：BX6-BX1-BX3。一般工业企业在选型时，由于工作量大，焊接要求高，所以尽量采用B
7、X3、BX1型焊机，而在焊接要求不高，不连续工作的场合，可以采用BX6型电焊机，目前由于其价格低廉，且设备比较轻便的原因，广泛应用于小规模制造和维修等民用场合。ZX7型电焊机，为目前最先进的逆变电路构成，机内大部分电路由电子元件组成，因为高频逆变的交变电流极易通过变压器，所以变压器可做的极小，因此重量非常轻便，且因为变压器部分的电损较小，所以非常节省电能，一般耗电只需要普通变压器型焊机（ZXE1、ZX6、ZXG、ZX5等都为变压器机型）的50%以下，重量更是变压器机型的几分之一。同时由于其采用先进的逆变式电子电路，所以性能更为先进，可调节引弧电流、推力电流、远控、电流智能控制，重量轻，耗电省，
8、功率因数特别高，目前已经广泛应用于野外作业的行业，同时由于其高效率、低工耗，性能优异，节省制造用材的特点，成为整个焊接行业的一个发展方向。气保焊机1）生产效率高：因其电弧的穿透力强、熔深大、且焊丝的熔化率高，所以熔敷速度快，生产效率比传统的手工电焊高的多，可以达到1-3倍，即在某些场合可相当于原来手工电焊的两个人到四个人的工作量。CO2焊机最快的一天可以使用两盘焊丝，大约40kg。而交流焊机一天最快使用两包左右焊条，约10kg，且在刨除焊条头，药皮以后，真正使用到焊缝的金属，大约5kg）2）焊接成本低：二氧化碳气体来源广泛，价格低，二氧化碳焊丝的熔敷率远远高于手工焊，（因不产生焊渣和烟尘，也无
9、须丢弃焊条头，所以基本一吨焊丝可相当于两吨焊条使用）其焊接成本可比传统手工焊或埋弧焊降低百分之四十到五十。 3）能耗低：二氧化碳焊和焊条电弧焊相比，3毫米厚的低碳钢板对接焊缝，二氧化碳焊接每米消耗的电能仅相当于普通手工焊的百分之七十左右。25毫米厚的低碳钢板对接焊缝，二氧化碳焊接每米消耗的电能，仅仅相当于普通手工焊接的百分之四十。所以二氧化碳焊接是一种非常好的节能焊接方式。 4）适应范围广：二氧化碳焊接可适应于空间任意位置焊接；由于二氧化碳在电弧作用下分解为氧和一氧化碳，在分解时会吸收大量热量，对熔池金属具备冷却作用。所以二氧化碳焊比手工焊更适合立焊和仰焊位置，熔化的金属不易流淌。 同时由于高
10、温时，氧气可以把焊缝金属成分中的部分碳元素和其他有害元素烧损一部分，因此二氧化碳焊接可以焊接铸铁，在把铸铁中的部分碳及有害元素烧损之后，焊缝金属性能更接近纯净的钢材，所以焊接后的焊缝的机械强度和韧性有所提高，脆性下降。并且在焊接时由于二氧化碳分解时吸收热量，可降低焊接热影响区，减少铸铁的变形裂纹。 另外因为二氧化碳的吸热反应，和直流电源小电流稳定性的原因，二氧化碳焊接适应性也非常广泛，可焊接极厚板材和极薄板材，在焊接0.8-1.0板材时，焊接的变形极小，且不容易击穿。 5）抗锈抗油能力强：对于由锈或油产生的气孔有较强的抵御能力，由于二氧化碳的氧化作用，可显著降低焊缝含氢量，提高焊缝抗拉强度，减
11、少延迟裂纹和脆性断裂。二氧化碳焊接是所有焊接方法中焊缝含氢量最低的，因此可代替部分的碱性低氢型焊条。 6）操作简便：焊接时不产生熔渣，焊接后不需清渣。焊接过程中焊接烟尘很少，相对于手工电焊对焊工身体健康影响较小。二氧化碳属于明弧焊接，焊接过程中焊工可以直接观察熔池中的铁水流向，不易产生诸如虚焊、假焊等焊接缺陷，便于操作和学习使用。 7）不足之处：在电压电流调节不匹配时焊接飞溅较大，电压电流的调节不易掌握，但是一般可由下列公式计算近似得出：V（电压）=15+0.05I（电流），小电流时直接可由此公式得出，但大电流时，最好将所计算出的电压再稍微提高一点，效果更好。一般首先根据工件和焊丝确定所需电流
12、，再由电流计算所需电压即可。下面是焊丝直径与电流的关系，在此范围内可根据焊丝、工件确定电流：0.8mm 50-120A 1.0mm 70-180A1.2mm 80-350A 1.6mm 300-500A 目前，二氧化碳焊接主要应用于焊接低碳钢和低合金钢，基本使用中、低碳钢和低合金系列焊条的都可以用二氧化碳焊接来代替，并可以取得比焊条手工焊好的多的效果。另外要注意的一个问题是：在使用直流电源进行焊接时，由于直流电流本身的特点，容易造成焊接过程电弧磁偏吹。这一般不属于焊接设备的故障，是由于焊接时流过焊缝两侧的电流不平均，引起两侧磁场推力不相等而产生电弧偏吹；这可以通过调节焊接工艺的一些参数和改变操
13、作手法改善，因为磁偏吹的强度和焊接电流的平方成正比，所以少许减少焊接电流时，磁偏吹现象就可能在很大程度上减轻；而改变地线接线位置，使焊接时流过焊缝两侧的电流平均，也可很大程度上减少焊接过程中的偏弧问题。 表131 焊接方法分类焊 接熔焊电弧焊熔化极焊条电弧焊埋弧焊氩弧焊（MIG)CO2气体保护焊药芯焊丝电弧焊非熔化极钨极氩弧焊(TIG)原子氢焊等离子弧焊气焊氧-氢焊接氧-乙炔焊空气-乙炔焊电子束焊 电渣焊 激光焊 铝热焊压焊锻焊摩擦焊扩散焊冷压焊电阻焊超声波焊高频焊爆炸焊钎焊火焰钎焊烙铁钎焊感应钎焊电阻钎焊盐浴钎焊炉中钎焊（注：常见的栓钉焊属于熔焊加压焊。） 表1-4-1 常用焊接方法基本特点
14、与应用焊接方法原理特点使用范围熔 焊电弧焊焊条电弧焊 利用焊条与焊件间的电弧热熔化焊条和焊件进行手工焊接 机动、灵活、适应性强,可全位置焊接,设备简单耐用,维护费低,劳动强度大,焊接质量受工人技术水平影响,不稳定 在单件、小批生产和修理中最适用,可焊3mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢和铜、铝等有色金属,以及铸铁的焊补埋弧焊 利用焊丝与焊件间的电弧热熔化焊丝和焊件进行机械化焊接,电弧被焊剂覆盖而与外界隔离 焊丝的送进与移动依据机械进行,生产率高,焊接质量好且稳定,不能仰焊和立焊,劳动条件好 适用于大批量生产中长直或环行焊缝焊接,可焊碳钢、合金钢,某种铜合金等中厚板结构,只能平焊、横焊和水平角焊表
15、1-4-1续焊接方法原理特点使用范围熔 焊电弧焊气体保护CO2气体保护焊 用二氧化碳保护,用焊丝做电极的弧焊 热量较集中,热影响区小,变形小,成本低,生产率高,易于操作.飞溅较大,焊缝成形不够美观,余高大,设备较复杂,须避风 适用于1.6mm以上由低碳钢、低合金钢制造的各种金属结构等离子弧焊 利用气体(多为Ar)和特殊装置压缩电弧获得高能量密度的等离子弧进行焊接,电极有钨极和熔化极两种 具有Ar弧焊的一些特点,但等离子弧温度很高,穿透能力强,可正面一次焊透双面成形.电弧挺度好可压缩成束状焊微型件 一次焊透厚度在0.0256.4mm,低碳钢8mm以内,也适用于焊接微小精密构件气体保护CO2气体保
16、护焊 用二氧化碳保护,用焊丝做电极的弧焊 热量较集中,热影响区小,变形小,成本低,生产率高,易于操作.飞溅较大,焊缝成形不够美观,余高大,设备较复杂,须避风 适用于1.6mm以上由低碳钢、低合金钢制造的各种金属结构等离子弧焊 利用气体(多为Ar)和特殊装置压缩电弧获得高能量密度的等离子弧进行焊接,电极有钨极和熔化极两种 具有Ar弧焊的一些特点,但等离子弧温度很高,穿透能力强,可正面一次焊透双面成形.电弧挺度好可压缩成束状焊微型件 一次焊透厚度在0.0256.4mm,低碳钢8mm以内,也适用于焊接微小精密构件电渣焊 利用电流通过熔渣产生的电阻热熔化金属进行焊接,可熔化的金属电极有丝状和板状两种
17、直缝须立焊,任何厚度不开坡口一次焊成,生产率高,但热影响区宽、晶粒粗大,易生成过热组织,焊后须正火处理改善接头组织和性能 适用于厚度25mm以上的重大型机件的焊接,直焊碳素钢、合金钢熔化加压焊栓钉焊(也叫螺柱焊) 引弧与焊条电弧焊相似,先将栓钉的尖端与钢结构接触,通过强大焊接电流,短路,瞬间达到高温,焊枪中磁力提升栓钉、引弧、产生熔池;之后,立即释放磁力,利用弹簧使栓钉压入熔池,断电后冷却形成接头.栓钉提升高度在焊枪中提前调定 加热过程是稳定的电弧燃烧过程,为了防止空气侵入溶池,恶化接头质量,要采用陶瓷环保护.焊接质量可靠,效率高,无烟雾弧光,劳动条件好 在钢-混凝土结构,为了提高钢构件与混凝
18、土间的结合力,多采用此焊接方法.也可焊接固定小器具的受柄、支脚用螺柱等.可焊材料有碳钢、高碳钢、低合金高强度钢、不锈钢和铝合金WSM/TIG系列 逆变式手工钨极脉冲氩弧焊机ZX7系列 逆变式直流手工焊机KR系列 晶闸管控制CO2气体保护焊机MZ系列 晶闸管控制自动埋弧焊机LGK系列 空气等离子切割机WSE系列 交直流脉冲氩弧焊机NBC系列 CO2气体保护焊机焊接过程的特点：焊接与炼钢相似，是一个冶炼过程。但这个过程比炼钢的时间短得多，有它自己的一些特点。一、温度高 以手工电弧焊为例，其电弧温度高达60008000，使焊件与电焊条之间发生强烈熔化和蒸发(熔滴的平均温度达18002400)，外界的
19、气体(如：N2、02、H2等)大量的分解溶入熔池，其数量比炼钢要大很多倍，那么凝固后的金属，有可能产生气孔，使机械性能下降。二、温差大 焊接是局部加热，从冷态开始至加热熔化，熔池的温度可达1700以上，其周围又是冷态金属，两者温度差巨大，从而使构件产生较大的内应力和变形，严重者可能产生裂纹，以至断裂。三、熔池小，冷却快 由于熔池休积小，手工电弧焊只有8l 0mm3，自动焊大一些，也不过930mm3，焊缝金属从熔化到凝固只有几秒钟，平均冷却速度约在4100/秒，比铸锭冷却速高1000倍，在这样短的时间内，冶金反应是不平衡，也就是说是不完善的。因而，焊缝金属的成份分布不均匀，偏析较大。四、组织差别
20、大 焊接时，温度高，液体金属蒸发，化学元素的烧损，有些元素在焊缝金属和基本金属之间相互扩散，近缝区段所处的温度又不同，冷却后焊接接头的显微组织差别极大，明显的影响焊接接头性能。钢 材手工电弧焊焊条CO2气体保护焊实心焊丝埋弧焊焊接材料牌号等级抗拉强度Re/Mpa屈服强度冲击吸收功型号示例型号示例焊剂型号-焊丝牌号16mm50100mmT/AKV/JQ235A375460235205E4303ER49-1F4A0-H08AB2027E4303、E4328、E4315、E4316C027ER50-6D-2027F4A2-H08AQ295A390570295235E4303ER49-1ER49-6F
21、5004-H08A、F5004-H08MnAB2034E4328、E4315、E4316ER50-3、ER50-6F5014-H08A、F5014-H08MnAQ345A470630345275E5003ER49-1F5004-H08A、F5004-H08MnAF5004-H10Mn2B2034E5003、E5015、E5016、E5018ER50-3F5014-H08A、F5014-H08MnA、F5014-H10Mn2、F5011-H08A、F5011-H08MnA、F5011-H10Mn2C034E5015、E5016、E5018ER50-2F5024-H08A、F5024-H08MnA
22、、F5024-H10Mn2、F5021-H08A、F5021-H08MnA、F5021-H10Mn2D-2034F5034-H08A、F5034-H08MnA、F5034-H10Mn2、F5031-H08A、F5031-H08MnA、F5031-H10Mn2钢材手工电弧焊焊条CO2气体保护焊实心焊丝埋弧焊焊接材料牌号等级抗拉强度Re/Mpa屈服强度冲击吸收功型号示例型号示例焊剂型号-焊丝牌号16mm50100mmT/AKV/JQ390A490650390330E5015、E5016、E5515-D3、E5515-G、E5516-D3、E5516-GER50-3F5011-H08MnA、F5011-H10Mn2、F5011-H08MnMoAB2034C034F5021-H08MnA、F5021-H10Mn2、F5021-H08MnMoAD-2034ER50-2F5031-H08MnA、F5031-H10Mn2、F5031-H08MnMoAE-4027F5041Q420A520680420360E5515-D3、E5515-G、E5516-D3、E5516-GER55-D2F6011-H10Mn2、F6011-H08MnMoAB2034C034F6021-H10Mn2、F6021-H08MnMoAD-2034F6031-H10Mn2、F6031-H08MnMoAE-4027F6041