【正文】 接頭及角接接頭等幾種。焊接接頭的形式可根據(jù)焊件厚度、結(jié)構(gòu)形式、強(qiáng)度要求和施工條件等情況選定。一般氣焊接頭采用對(duì)接接頭形式?！?mm的薄鋼板時(shí)，宜采用卷邊接頭及角接接頭；當(dāng)板厚小于3mm時(shí)，亦可采用I形坡口的對(duì)接接頭；當(dāng)板厚等于或大于4mm時(shí)，可采用Y形坡口。2）氣焊焊縫坡口的基本形式與尺寸在GB/T 985—1988標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了鋼焊接接頭的各種坡口形式與尺寸?？梢愿鶕?jù)板厚δ從該標(biāo)準(zhǔn)中查出裝配間隙b。如果焊件厚度較大，需要開坡口，亦可從該標(biāo)準(zhǔn)中查出相應(yīng)的坡口形式及尺寸。（2）氣焊焊接參數(shù)的選擇氣焊焊接參數(shù)通常包括焊絲的牌號(hào)和直徑，熔劑，火焰性質(zhì)，焊嘴的傾角，焊接方向和焊接速度等。1）焊絲直徑的選擇焊絲直徑是根據(jù)工件厚度選擇。2）氣焊火焰的選擇氣焊火焰是可燃性氣體（或可燃性液體蒸氣）與氧氣混合燃燒而形成的。包括氧乙炔焰、氫氧焰及液化石油氣燃燒的火焰。乙炔與氧混合燃燒所形成的火焰，一般稱為氧乙炔焰。氧乙炔焰具有很高的溫度（約3200℃），加熱集中，這是目前氣焊中采用的主要火焰。氧乙炔焰由于混合比不同有三種火焰；中性焰、氧化焰和碳化焰。① 中性焰 當(dāng)氧氣與乙炔的混合比（體積）～，可獲得此火焰。其特征為亮白色的焰心端部有淡白色火焰閃動(dòng)。中性焰熱量集中，溫度可達(dá)3050～3150℃，由焰心、內(nèi)焰和外焰三部分組成的。其中內(nèi)焰處在焰心前2~4mm部位，燃燒最激烈，溫度最高（3100～3150℃），這個(gè)區(qū)域最適合焊接。② 碳化焰 。其特征是內(nèi)焰呈淡白色。碳化焰由焰心、內(nèi)焰和外焰三部分組成，最高溫度可達(dá)到2700～3000℃。碳化焰不能用于焊接低碳鋼及低合金鋼。但輕微的碳化焰應(yīng)用較廣，可用于焊接高碳鋼、中合金鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁及鋁合金等材料。③ 氧化焰 。其特征是焰心端部無淡白色火焰閃動(dòng)，內(nèi)焰，外焰分不清。其最高溫度可達(dá)到3100～3400℃左右。氧化焰有過量的氧，因此氧化焰有氧化性，除黃銅外（因氧化焰會(huì)使熔化金屬表面覆蓋一層硅的氧化膜可阻止黃銅中鋅的揮發(fā)，故可用氧化焰。），一般材料的焊接，絕不能采用氧化焰。氣割時(shí)可以使用。3）焊炬傾角的選擇焊炬傾角是指焊炬中心線與焊件平面之間的夾角α。焊炬傾角大，熱量散失小，焊件得到的熱量多，升溫快；焊炬傾角小，熱量散失多，焊件受熱少、升溫慢。因此，在焊接厚度大，熔點(diǎn)較高或?qū)嵝暂^好的焊件時(shí)，或開始焊接時(shí)，為了較快地加熱焊件和迅速形成熔池，焊炬的傾角要大些；反之，可以小些。4）焊接方向左向焊適用于焊接薄板，右向焊適用于焊接厚度較大的工件。5）焊接速度的選擇對(duì)于厚度大、熔點(diǎn)高的焊件，焊接速度要慢些，以免發(fā)生未熔合的缺陷；而對(duì)于厚度小、熔點(diǎn)低的焊件，焊接速度要快些，以免燒穿或使焊件過熱，降低焊縫質(zhì)量。焊接速度的快慢，應(yīng)根據(jù)焊工操作的熟練程度與焊縫位置等具體情況而定。在保證焊接質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量加快焊接速度，以提高生產(chǎn)率。 167。14 氣割工藝目的：掌握氣割工藝重點(diǎn)：氣割參數(shù)的選擇難點(diǎn)：氣割參數(shù)的選擇氣割過程氣割是利用氣體火焰的熱量將工件切割處預(yù)熱到一定溫度后，噴出高速切割氧流，使其燃燒并放出熱量實(shí)現(xiàn)切割的方法，氣割具有設(shè)備簡(jiǎn)單、方法靈活、基本不受切割厚度與零件形狀限制、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于切割低碳鋼和低合金鋼零件。氧氣切割包括下列三個(gè)過程：1） 預(yù)熱 氣割開始時(shí)，先用預(yù)熱火焰將起割處的金屬預(yù)熱到燃燒溫度（燃點(diǎn)）。2） 燃燒 向被加熱到燃點(diǎn)的金屬噴射切割氧，使金屬在純氧中劇烈地燃燒。3） 氧化與吹渣 金屬氧化燃燒后，生成熔渣并放出大量的熱，熔渣被切割氧吹掉，所產(chǎn)生的熱量和預(yù)熱火焰的熱量將下層金屬加熱到燃點(diǎn)，這樣繼續(xù)下去就將金屬逐漸地割除穿。隨著割炬的移動(dòng)，就割出了所需的形狀和尺寸。氣割參數(shù)與選擇氣割參數(shù)包括切割氧壓力、切割速度、預(yù)熱火焰能率、割炬與工件間的傾角，以及割炬離開工件表面的距離等。1） 切割氧壓力 切割氧的壓力與割件厚度、割嘴號(hào)碼以及氧氣純度等因素有關(guān)。隨著工件厚度的增加，選擇的割嘴號(hào)碼要增大，氧氣壓力也要相應(yīng)增大。反之，則所需氧氣的壓力就可適當(dāng)降低。2） 切割速度 工件越厚，切割的速度越慢；反之，工件越薄，則切割速度應(yīng)該越快。切割速度太慢，會(huì)使割縫邊緣熔化；切割速度過快，則會(huì)產(chǎn)生很大的后拖量或割不穿。3） 預(yù)熱火焰的性質(zhì) 氣割時(shí)，預(yù)熱火焰應(yīng)采用中性焰或輕微的氧化焰而不能采用碳化焰，碳化焰會(huì)使割縫邊緣增碳。 4）割炬與割件間的傾角 割炬與割件間的傾角大小，主要根據(jù)割件的厚度來定。如果傾角選擇不當(dāng)，不但不能提高切割速度，反而使氣割困難，而且還會(huì)增加氧氣的消耗量。5）割炬離割件表面的距離 火焰焰芯離開割件表面的距離應(yīng)保持在3～5mm范圍內(nèi)。影響氣割質(zhì)量的因素還有鋼材質(zhì)量及表面狀況、切口形狀、可燃?xì)怏w種類及供給方式和割炬形式等。氣割方法分類氣割可分為手工氣割和機(jī)械氣割兩大類。1）手工氣割 手工割炬具有輕便、靈活的特點(diǎn)，不受切割位置的限制，并隨操作者依切割線可切割出所需的任何形狀，適用于各種場(chǎng)合，特別適用于檢修、安裝工地及野外施工。但手工切割的勞動(dòng)強(qiáng)度大，切口質(zhì)量不高，生產(chǎn)率也比較低。2）機(jī)械氣割 與手工切割相比，機(jī)械化氣割具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、氣割質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高及成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用越來越廣泛。① 半自動(dòng)氣割 常用的CG130型半自動(dòng)氣割機(jī)是一種小車式半自動(dòng)氣割機(jī)，它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、可移動(dòng)、操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較廣。② 仿形氣割 仿形氣割是指氣割割炬跟著磁頭沿一定形狀的鋼質(zhì)靠模移動(dòng)進(jìn)行的機(jī)械工業(yè)化切割。③ 數(shù)控氣割 數(shù)控氣割是指按照數(shù)字指令規(guī)定的程序進(jìn)行的熱切割。數(shù)控氣割不僅可省去放樣、劃線等工序，使工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，而且切口質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，因此 在造船、鍋爐及化工機(jī)械等部門越來越廣泛地得到應(yīng)用。④ 光電跟蹤自動(dòng)氣割 光電跟蹤自動(dòng)氣割是一項(xiàng)新技術(shù)，它是將被切割零件的圖樣，以一定比例畫成縮小的仿形圖，用作光電跟蹤。由于光電跟蹤的穩(wěn)定性好和傳動(dòng)可靠，因此大大地提高了氣割質(zhì)量和生產(chǎn)率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，故光電跟蹤自動(dòng)氣割在造船、鍋爐及化工機(jī)械等部門均得到了應(yīng)用。 167。21埋弧焊概述目的：了解埋弧焊的原理及過程 理解埋弧焊特點(diǎn)重點(diǎn)：埋弧焊特點(diǎn)難點(diǎn)：埋弧焊原理 埋弧自動(dòng)焊是指電弧在顆粒狀焊劑層下燃燒的一種自動(dòng)焊方法，是目前廣泛使用的一種高效的機(jī)械化焊接方法。廣泛用于鍋爐、壓力容器、石油化工、船舶、橋梁、冶金及機(jī)械制造工業(yè)中。一、 埋弧自動(dòng)焊原理及特點(diǎn) （1）埋弧焊原理埋弧焊的焊接過程：先送絲，經(jīng)導(dǎo)電嘴與焊件輕微接觸，焊劑堆敷在待焊處，引弧。隨著電弧向前移動(dòng)，熔池液態(tài)金屬冷卻凝固形成焊縫，液態(tài)熔渣冷卻而形成渣殼。焊接時(shí)，焊機(jī)的啟動(dòng)、引弧、送絲、機(jī)頭(或焊件)移動(dòng)等過程全由焊機(jī)機(jī)械化控制。 （2）埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn)①焊接生產(chǎn)率高 埋弧自動(dòng)焊可采用較大的焊接電流，同時(shí)因電弧加熱集中，使熔深增加，單絲埋弧焊可一次焊透20mm以下不開坡口的鋼板。單絲埋弧焊焊速可達(dá)30～50m／h。②焊接質(zhì)量好 因熔池有熔渣和焊劑的保護(hù)，使空氣中的氮、氧難以侵入，提高了焊縫金屬的強(qiáng)度和韌性，焊接質(zhì)量好。另外，焊縫表面光潔、平整、成形美觀。 ③勞動(dòng)條件好 由于實(shí)現(xiàn)了焊接過程機(jī)械化，操作較簡(jiǎn)便，而且電弧在焊劑層下燃燒沒有弧光的有害影響，放出煙塵也少，因此焊工的勞動(dòng)條件得到了改善。④焊接成本較低 由于熔深較大，埋弧自動(dòng)焊時(shí)可不開或少開坡口，減少了焊縫中焊絲的填充量，也節(jié)省因加工坡口而消耗掉的母材。 ⑤焊接范圍廣 埋弧焊不僅能焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼，還可以焊接耐熱鋼及銅合金、鎳基合金等有色金屬。此外，還可以進(jìn)行抗磨損、耐腐蝕材料的堆焊。但不適用于鋁、鈦等氧化性強(qiáng)的金屬及其合金的焊接。埋弧自動(dòng)焊主要缺點(diǎn)是：一般只適用于平焊或傾斜度不大的位置及角焊位置焊接；焊接時(shí)不能直接觀察電弧與坡口的相對(duì)位置，容易產(chǎn)生焊偏及未焊透，不能及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)；焊接設(shè)備比較復(fù)雜，維修保養(yǎng)工作量比較大；僅適用于直的長焊縫和環(huán)形焊縫焊接。 167。22埋弧焊工藝（一）目的：掌握埋弧焊工藝重點(diǎn)：埋弧焊工藝參數(shù)對(duì)焊縫質(zhì)量的影響難點(diǎn)：埋弧焊工藝參數(shù)的選擇埋弧焊焊接工藝 焊前準(zhǔn)備 埋弧焊在焊接前必須做好準(zhǔn)備工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的裝配以及焊絲表面的清理、焊劑的烘干等。 ①坡口加工坡口加工要求按GB 986—1988執(zhí)行，以保證焊縫根部不出現(xiàn)未焊透或夾渣，并減少填充金屬量。坡口的加工可使用刨邊機(jī)、機(jī)械化或半機(jī)械化氣割機(jī)、碳弧氣刨等。 ?、诖覆课坏那謇?　 焊件清理主要是去除銹蝕、油污及水分，防止氣孔的產(chǎn)生。一般用噴砂、噴丸方法或手工清除，必要時(shí)用火焰烘烤待焊部位。在焊前應(yīng)將坡口及坡口兩側(cè)各20mm區(qū)域內(nèi)及待焊部位的表面鐵銹、氧化皮、油污等清理干凈。 　③焊件的裝配 　裝配焊件時(shí)要保證間隙均勻，高低平整，錯(cuò)邊量小，定位焊縫長度一般大于30mm，并且定位焊縫質(zhì)量與主焊縫質(zhì)量要求一致。必要時(shí)采用專用工裝、卡具。 對(duì)直縫焊件的裝配，在焊縫兩端要加裝引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接頭的始端和末端獲得正常尺寸的焊縫截面，而且還可除去引弧和收尾容易出現(xiàn)的缺陷。 　④焊接材料的清理 　埋弧焊用的焊絲和焊劑對(duì)焊縫金屬的成分、組織和性能影響極大。因此焊接前必須清除焊絲表面的氧化皮、鐵銹及油污等。焊劑保存時(shí)要注意防潮，使用前必須按規(guī)定的溫度烘干待用。　埋弧焊的工藝參數(shù)埋弧焊的焊接參數(shù)主要有：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑和伸出長度等。①焊接電流 當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí)，焊接電流對(duì)焊縫形狀和尺寸的影響如圖所示。一般焊接條件下，焊縫熔深與焊接電流成正比。隨著焊接電流的增加，熔深和焊縫余高都有顯著增加，而焊縫的寬度變化不大。同時(shí)，焊絲的熔化量也相應(yīng)增加，這就使焊縫的余高增加。隨著焊接電流的減小，熔深和余高都減小。 ②電弧電壓 電弧電壓的增加，焊接寬度明顯增加，而熔深和焊縫余高則有所下降。但是電弧電壓太大時(shí)，不僅使熔深變小，產(chǎn)生未焊透，而且會(huì)導(dǎo)致焊縫成形差、脫渣困難，甚至產(chǎn)生咬邊等缺陷。所以在增加電弧電壓的同時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增加焊接電流。 ③焊接速度 當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊接速度增加時(shí)，焊接熱輸入量相應(yīng)減小，從而使焊縫的熔深也減小。焊接速度太大會(huì)造成未焊透等缺陷。為保證焊接質(zhì)量必須保證一定的焊接熱輸入量，即為了提高生產(chǎn)率而提高焊接速度的同時(shí)，應(yīng)相應(yīng)提高焊接電流和電弧電壓。 ④焊絲直徑與伸出長度 當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊絲直徑增加時(shí)，弧柱直徑隨之增加，即電流密度減小，會(huì)造成焊縫寬度增加，熔深減小。反之，則熔深增加及焊縫寬度減小。 當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊絲長度增加時(shí)，電阻也隨之增大，伸出部分焊絲所受到的預(yù)熱作用增加，焊絲熔化速度加快，結(jié)果使熔深變淺，焊縫余高增加，因此須控制焊絲伸出長度，不宜過長。 　⑤焊絲傾角 焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾。傾角的方向和大小不同，電弧對(duì)熔池的力和熱作用也不同，從而影響焊縫成形。當(dāng)焊絲后傾一定角度時(shí)，由于電弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了預(yù)熱作用，電弧對(duì)熔池的液態(tài)金屬排出作用減弱，而導(dǎo)致焊縫寬而熔深變淺。反之，焊縫寬度較小而熔深較大，但易使焊縫邊緣產(chǎn)生未熔合和咬邊，并且使焊縫成形變差。⑥其他 。 167。22埋弧焊技術(shù)（二）目的：掌握埋弧焊焊接技術(shù)重點(diǎn)：對(duì)接接頭的焊接技術(shù)難點(diǎn)：角焊縫的焊接埋弧焊技術(shù)對(duì)接接頭單面焊①在焊劑墊上焊接 用這種方法焊接時(shí)，焊縫成形的質(zhì)量主要取決于焊劑墊托力的大小和均勻度以及裝配間隙的均勻與否。②在焊劑銅墊板上焊接 采用帶溝槽的銅墊板，溝槽中鋪撒焊劑。焊接時(shí)這部分焊劑起到焊劑墊的作用，同時(shí)又保護(hù)銅墊板。溝槽起焊縫背面成形作用。板料用電磁平臺(tái)或龍門壓力架固定。③在永久性墊板或鎖底上焊接 當(dāng)焊件結(jié)構(gòu)允許焊后保留永久性墊板時(shí)，厚10mm以下的工件可采用永久性墊板單面焊方法。墊板必須緊貼在待焊板緣上，墊板與工件板面間的間隙不得超過1mm。厚度大于l0mm的工件，可采用鎖底接頭焊接的方法④在臨時(shí)襯墊上焊接 采用柔性的熱固化焊劑襯墊貼合在接縫背面進(jìn)行焊接。還有采用陶瓷材料制造的襯墊進(jìn)行單面焊的方法。 ⑤懸空焊 當(dāng)工件裝配質(zhì)量良好并且沒有間隙的情況下，可以采用不加墊托的懸空焊。用這種方法進(jìn)行單面焊時(shí)，工件不能完全熔透。一般的熔深不超過2／3板厚，否則容易燒穿。只用于不要求完全焊透的接頭。對(duì)接接頭雙面焊工件厚度12～14mm的對(duì)接接頭，通常采用雙面焊。對(duì)焊接工藝參數(shù)的波動(dòng)和工件裝配質(zhì)量都較不敏感，能獲得較好的焊接質(zhì)量。焊接第一面采用的工藝方法有：懸空焊、在焊劑墊上焊、在臨時(shí)墊板上焊等。懸空焊 裝配時(shí)不留間隙或只留很小的間隙(一般不超過1mm)。第一面焊接達(dá)到的熔深一般小于工件厚度的一半。反面焊接的熔深要求達(dá)到工件厚度的60%～70％，以保證工件完全焊透。②在焊劑墊上焊接 焊接第一面時(shí)，采用預(yù)留間隙不開坡口的方法最為經(jīng)濟(jì)。第一面的焊接參數(shù)應(yīng)保證熔深超過工件厚度的60 %～70 %。焊完第一面后翻轉(zhuǎn)工件，進(jìn)行反面焊接，其參數(shù)可以與正面的相同以保證工件完全焊透。預(yù)留間隙雙面的焊接條件，依工件的不同而不同。③在臨時(shí)襯墊上焊接 采用此法焊接第一面時(shí)，要求接頭處留有一定間隙，以保證焊劑能填滿其中。臨時(shí)襯墊的作用：托住間隙中的焊劑。焊完第一面后，去除臨時(shí)襯墊及間隙中的焊劑和焊縫根部的渣殼，用同樣參數(shù)焊接第二面。要求每面熔深均達(dá)板厚60％～70％。對(duì)接接頭環(huán)縫埋弧焊制造圓筒形容器最常用的一種焊接形式，一般是先在專用的焊劑墊上焊接內(nèi)環(huán)縫，然后再在滾輪轉(zhuǎn)胎上焊接外環(huán)縫，如圖所示。環(huán)縫坡口采用不對(duì)稱布置，將主要焊接工作量放在外環(huán)縫，內(nèi)環(huán)縫主要起封底作用。環(huán)縫埋弧焊的焊接條件可參照平板雙面對(duì)接的焊接條件選取，焊接操作技術(shù)也與平板對(duì)接時(shí)的基本相同。為了防止熔池中液態(tài)金屬和熔渣從轉(zhuǎn)動(dòng)的焊件表面流失，無論焊接內(nèi)環(huán)縫還是外環(huán)縫，焊絲位置都應(yīng)逆焊件轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏離中心線一定距離，使焊接熔池接近于水平位置，以獲得較好成形。焊絲偏置距離隨所焊筒體直徑而變，一般為30～80mm，如圖所示。 ⑷角焊縫焊接焊接T形接頭或搭接接頭的角焊縫時(shí)，通常可采用船形焊和橫角焊兩種方法。①船形焊 將工件角焊縫的兩邊置于垂直線各成45176。的位置，要求接頭的裝配間隙不超過1．5mm；否則，必須采取措施，防止液態(tài)金屬流失。 ②橫角焊 對(duì)接頭裝配間隙較不敏感，間隙可達(dá)到2～3mm。焊絲偏角α一般在20176。～30176。之間。實(shí)際焊絲位置應(yīng)視接頭具體情況確定。每一單道橫角焊縫的斷面積為40～50mm2，即焊腳長度超過88mm時(shí)，會(huì)產(chǎn)生金屬溢流和咬邊。 167。31熔化極氣體保護(hù)焊概述目的：熔化