題庫對答案 ※ 考后感言

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　　焊接

　　焊接是通過加熱或加壓或二者并用的方法，將兩種或兩種以上的同種或異種材料，通過原子或分子之間的結(jié)合和擴散連接成一體的工藝過程，可以連接金屬材料和非金屬材料。

　　(一)焊接的分類及特點

　　按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點，可以將焊接方法分為熔化焊(熔焊)、壓力焊(壓焊)和釬焊三大類。如圖2.1.1所示。

　　圖2.1.1焊接方法的分類

　　1.熔化焊

　　熔化焊是利用局部加熱的方法將連接處的金屬加熱至熔化狀態(tài)，然后冷卻結(jié)晶成一體的焊接方法，可形成牢固的焊接接頭。

　　(1)氣焊。

　　氣焊主要應用于薄鋼板、低熔點材料(有色金屬及其合金)、鑄鐵件和硬質(zhì)合金刀具等材料的焊接，以及磨損、報廢車件的補焊、構(gòu)件變形的火焰矯正等。

　　氣焊的優(yōu)點是設(shè)備簡單(氧氣瓶、乙炔瓶、回火保險器、焊炬、減壓器、氧氣、乙炔、輸送管等)使用靈活;對鑄鐵及一些有色金屬的焊接有較好的適應性;在電力供應不足的地方需要焊接時，氣焊可以發(fā)揮更大的作用。其缺點是生產(chǎn)效率較低;焊接后工件變形和熱影響區(qū)較大;較難實現(xiàn)自動化。

　　(2)電弧焊。它的原理是利用電弧放電(俗稱電弧燃燒)所產(chǎn)生的熱量將焊條與工件互相熔化并在冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固接頭的焊接過程。

　　1)手工焊條電弧焊(簡稱手弧焊)。

　　手弧焊可以進行平焊、立焊、橫焊和仰焊等多位置焊接。

　　手弧焊的主要優(yōu)點：

　　①操作靈活，可以在任何有電源的地方進行維修及安裝中短縫的焊接作業(yè)。特別適用于難以達到部位的焊接。

　　②設(shè)備簡單，使用方便，無論采用交流弧焊機或直流弧焊機，焊工都能很容易地掌握，而且使用方便、簡單、投資少。

　　③應用范圍廣。選擇合適的焊條可以焊接多種常用的金屬材料，如碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅、鋁、鎳及合金。可適用于各種厚度和各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。

　　手弧焊的主要缺點有;

　　①焊接生產(chǎn)效率低。這是焊條電弧焊最根本的缺點。由于焊條長度有限，焊接電流的選擇受到很大的限制;其次需要更換焊條、清除焊渣等輔助時間延長了焊接周期;加之焊條電弧焊是一種淺熔焊接法，厚度大于5mm對接接頭必須開坡口及背面清根，以完成全焊透的接頭。所以焊條電弧焊是一種低效率焊接法。

　　②勞動條件差。焊工勞動強度大，還會受到弧光輻射、煙塵、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有毒物質(zhì)的危害。

　　③焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定。焊接質(zhì)量受焊工的操作技術(shù)、經(jīng)驗、情緒的影響。

　　2)埋弧焊。

　　埋弧焊的主要優(yōu)點是：

　　①熱效率較高，熔深大，工件的坡口可較小，減少了填充金屬量。

　　②焊接速度高，當焊接厚度為8～10mm的鋼板時，單絲埋弧焊速度可達 50～80cm/min。

　　③焊接質(zhì)量好，焊劑的存在不僅能隔開熔化金屬與空氣的接觸，而且使熔池金屬較慢地凝固，減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷的可能性。

　　④在有風的環(huán)境中焊接時，埋弧焊的保護效果勝過其它焊接方法。

　　埋弧焊的缺點有：

　　①由于采用顆粒狀焊劑，這種焊接方法一般只適用于水平位置焊縫焊接。

　　②難以用來焊接鋁、鈦等氧化性強的金屬及其合金。

　　③由于不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，容易焊偏。

　　④只適于長焊縫的焊接。

　　⑤不適合焊接厚度小于1mm的薄板。

　　由于埋弧焊熔深大，生產(chǎn)效率高，機械化操作的程度高，因而適于焊接中厚板結(jié)構(gòu)的長焊縫和大直徑圓筒的環(huán)焊縫，尤其適用于大批量生產(chǎn)。

　　(3)氣體保護電弧焊(氣電焊)。用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護電弧焊，簡稱氣電焊。

　　氣電焊與其它焊接方法相比，具有以下特點：

　　1)電弧和熔池的可見性好，焊接過程中可根據(jù)熔池情況調(diào)節(jié)焊接參數(shù);

　　2)焊接過程操作方便，沒有熔渣或很少有熔渣，焊后基本上不需清渣;

　　3)電弧在保護氣流的壓縮下熱量集中，焊接速度較快，熔池較小，熱影響區(qū)窄，焊件焊后變形小;可以焊接薄板;

　　4)可以焊接化學活潑性強和易形成高熔點氧化膜的鎂、鋁、鈦及其合金;

　　5)有利于焊接過程的機械化和自動化，特別是空間位置的機械化焊接;

　　6)在室外作業(yè)時，需設(shè)擋風裝置，否則氣體保護效果不好，甚至很差;

　　7)電弧的光輻射很強;

　　8)焊接設(shè)備比較復雜，比焊條電弧焊設(shè)備價格高。

　　1) 鎢極惰性氣體保護焊(TIG焊接法)。

　　由于采用非熔化鎢極和惰性氣體保護，使這種焊接方法具有下列優(yōu)點：

　　①鎢極不熔化，只起導電和產(chǎn)生電弧作用，比較容易維持電弧的長度，焊接過程穩(wěn)定，易實現(xiàn)機械化;保護效果好，焊縫質(zhì)量高。

　　②可焊接化學活潑性強的有色金屬、不銹鋼、耐熱鋼等和各種合金;對于某些黑色和有色金屬的厚壁重要構(gòu)件(如壓力容器及管道)，為了保證高的焊接質(zhì)量，也采用鎢極惰性氣體保護焊。

　　③一般不采用直流反接。焊接鋁、鎂及其合金時，則采用交流電源或直流反接。

　　鎢極惰性氣體保護焊的缺點有：

　　①熔深淺，熔敷速度小，生產(chǎn)率較低。

　　②只適用于薄板(6mm以下)及超薄板材料焊接。

　　③氣體保護幕易受周圍氣流的干擾，不適宜野外作業(yè)。

　　④惰性氣體(氬氣、氦氣)較貴，生產(chǎn)成本較高。

　　2)熔化極氣體保護焊(MIG或MAG焊)。

　　MIG(MAG)焊的特點：

　　①和TIG焊一樣，它幾乎可以焊接所有的金屬，尤其適合于焊接有色金屬、不銹鋼、耐熱鋼、碳鋼、合金鋼等材料。

　　②焊接速度較快，熔敷效率較高，勞動生產(chǎn)率高。

　　③MIG焊可直流反接，焊接鋁、鎂等金屬時有良好的陰極霧化作用，可有效去除氧化膜，提高了接頭的焊接質(zhì)量。

　　④不采用鎢極，成本比TIG焊低。

　　⑤由于氬為惰性氣體，不與任何物質(zhì)發(fā)生化學反應，所以對焊絲及母材表面的油污、鐵銹等較為敏感，容易產(chǎn)生氣孔，焊前必須仔細清理焊絲和工件。

　　2) CO2 氣體保護焊。

　　主要優(yōu)點：

　　①焊接生產(chǎn)效率高。

　　②焊接變形小、焊接質(zhì)量較高。

　　③適用范圍廣。

　　④焊接成本低。

　　⑤焊接時電弧為明弧焊，可見性好，操作簡便，容易掌握。

　　不足之處：

　　①焊接飛濺較大，焊縫表面成形較差。

　　②不能焊接容易氧化的有色金屬。

　　③抗風能力差，給室外作業(yè)帶來一定困難。

　　④很難用交流電源進行焊接，焊接設(shè)備比較復雜。

　　(4)等離子弧焊。

　　等離子弧焊與鎢極惰性氣體保護焊相比，有以下特點：

　　1)等離子弧能量集中、溫度高，焊接速度快，生產(chǎn)率高。

　　2)穿透能力強，對于大多數(shù)金屬在一定厚度范圍內(nèi)都能獲得鎖孔效應，可一次行程完成8mm以下直邊對接接頭單面焊雙面成型的焊縫。焊縫致密，成形美觀。

　　3)電弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁結(jié)構(gòu)(如1mm以下金屬箔的焊接)。

　　4)設(shè)備比較復雜、費用較高，工藝參數(shù)調(diào)節(jié)匹配也比較復雜。

　　2.壓力焊

　　3.釬焊

　　釬焊是采用熔點低于焊件(母材)的釬料與焊件一起加熱，使釬料熔化(焊件不熔化)后，依靠釬料的流動充填在接頭預留空隙中，并與固態(tài)的母材相互擴散、溶解，冷卻后實現(xiàn)焊接的方法。釬焊接頭一般強度較低，耐熱性差。

　　釬焊可用于各種黑色及有色金屬和合金以及異種金屬的聯(lián)接，適宜于小而薄和精度要求高的零件。

　　(1)釬焊的分類

　　(2)釬焊的優(yōu)點

　　1)對母材的物理化學性能通常沒有明顯的不利影響(加熱溫度一般遠低于母材的熔點);

　　2)釬焊溫度低，可對焊件整體加熱，引起的應力和變形小，容易保證焊件的尺寸精度;

　　3)有對焊件整體加熱的可能性，可用于結(jié)構(gòu)復雜、開敞性差的焊件，并可一次完成多縫多零件的連接;

　　4)容易實現(xiàn)異種金屬、金屬與非金屬的連接;

　　5)對熱源要求較低，工藝過程簡單。

　　(3)釬焊的缺點：

　　1)釬焊接頭的強度一般比較低、耐熱能力差;

　　2)多采用搭接接頭形式，增加了母材消耗和結(jié)構(gòu)重量。

　　例題1. 在焊接方法分類中，屬于熔化焊的有( )。

　　A.電阻焊

　　B.氣焊

　　C.電渣焊

　　D.電子束焊

　　答案：B C D

　　例題2. 與熔化極氣體保護焊相比，鎢極氬弧焊所不同的特點是()

　　A.可進行各種位置的焊接

　　B.可焊接化學活潑性強的有色金屬

　　C.可焊接有特殊性能的不銹鋼

　　D.熔深淺，熔敷速度小

　　答案：D

　　解析：本題考點是鎢極氬弧焊與熔化極氣體保護焊性能比較。

　　鎢極惰性氣體保護焊具有下列優(yōu)點：不和金屬反應，并自動清除工件表面氧化膜的作用，可焊接化學活潑性強的有色金屬、不銹鋼、耐熱鋼等和各種合金;適用于薄板及超薄板材料焊接;可進行各種位置的焊接，也是實現(xiàn)單面焊雙面成形的理想方法。不足之處是熔深淺，熔敷速度小，生產(chǎn)率較低;其微粒有可能進入熔池，造成污染(夾鎢);惰性氣體(氬氣、氦氣)較貴，生產(chǎn)成本較高。

　　熔化極氣體保護焊與鎢極氣體保護焊不同的是，作為焊極的焊絲在焊接過程中熔化為液態(tài)金屬，填充在焊縫處。因此其除具備不熔化極氣體保護焊的主要優(yōu)點(可進行各種位置的焊接;適用于有色金屬、不銹鋼、耐熱鋼、碳鋼、合金鋼絕大多數(shù)金屬的焊接)外，同時也具有焊接速度較快，熔敷效率較高等優(yōu)點。

　　該題是逆向思維的考核，教材是熔化極氣體保護焊與鎢極氬弧焊的性能比較，但考核的鎢極氬弧焊與熔化極氣體保護焊性能比較。所以第一二者共有特性不能選，第二“不同的是”的內(nèi)容反過來。所以答案為B。

　　例題3.埋弧焊是工業(yè)生產(chǎn)中常用的焊接方法，其主要優(yōu)點有()。

　　A.熱效率較高，工件坡口可較小

　　B.焊接速度快，生產(chǎn)效率高

　　C.焊接中產(chǎn)生氣孔、裂縫的可能性較小

　　D.適用于各種厚度板材的焊接

　　答案：ABC

　　解析：本題考點是焊接方法，具體為埋弧焊的特點與用途。

　　埋弧焊的主要優(yōu)點是：

　　① 熱效率較高，熔深大，工件的坡口可較小，減少了填充金屬量;

　　② 焊接速度高，當焊接厚度為8～10mm的鋼板時，單絲埋弧焊速度可達 50～80cm/min;

　　③ 焊劑的存在不僅能隔開熔化金屬與空氣的接觸，而且使熔池金屬較慢地凝固，減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷的可能性。

　　但由于采用顆粒狀焊劑，這種焊接方法一般只適用于平焊位置，且不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，容易焊偏。另外，不適于焊接厚度小于l mm的薄板。

　　小 結(jié)

　　1. 掌握補償器的特點與用途

　　2. 熟悉常用電氣和通信材料的種類、性能和用途。

　　3. 熟練掌握切割的種類、各自工作原理、特點

　　4. 熟練掌握焊接的分類、主要焊接方法的特點和用途。