焊接說(shuō)的概念就是通過加熱或加壓或同時(shí)加熱加壓,使焊件連接部位形成原子結(jié)合的一種工藝加工方法。
承壓類特種設(shè)備受壓元件焊接中焊接方法有兩大類:一類是熔焊,就是將焊件接頭加熱到熔化狀態(tài)(不加壓)完成焊接的方法;另一類是壓焊,就是將焊件接頭施加壓力(加熱或不加熱)完成焊接的方法。每一類中都包括很多具體的焊接方法。
承壓類特種設(shè)備受壓元件中常用的焊接方法大多屬熔焊,例如手工電弧焊,自動(dòng)埋弧焊;手工鎢極氬弧焊,自動(dòng)氣體保護(hù)焊,電渣焊等。屬于壓焊的摩擦焊在電站鍋爐制造的管子焊接中用得也較多。
1.手工電弧焊
1)特點(diǎn)
手工電弧焊是通過手工操縱焊條與焊件產(chǎn)生電弧,利用電弧熱使焊件局部和焊條熔化形成熔池完成焊接的方法。
手工電弧焊的特點(diǎn)是,對(duì)材料和焊接位置適應(yīng)性強(qiáng),適于焊接碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹耐蝕鋼等,適于鍋爐制造、安裝、修理中各種位置的焊接,設(shè)備簡(jiǎn)單,便于使用和維護(hù);焊鉗小,操縱靈便;焊接質(zhì)量受焊工操縱技術(shù)水平的影響很大,對(duì)焊工操縱技能要求較高,生產(chǎn)率較低,焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度較大;有些情況下焊接工作條件較差。
2)焊條
按施焊對(duì)象,焊條可分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、堆焊焊條等種別。
2.自動(dòng)埋弧焊
1)特點(diǎn)
自動(dòng)埋弧焊是通過機(jī)械操縱使電弧在焊劑層下燃燒的一種電弧焊方法。
自動(dòng)埋弧焊的特點(diǎn)是,機(jī)械操縱受焊工操縱技能的影響較手工焊小,電弧區(qū)保護(hù)效果較好。假如焊接材料的質(zhì)量穩(wěn)定,焊接工藝參數(shù)正確,這種方法輕易達(dá)到質(zhì)量穩(wěn)定且焊縫表面平滑美觀;焊接電流大,焊接速度較快,生產(chǎn)效率高;電弧埋在焊劑層下沒有飛濺,焊工不受弧光傷害,所以焊工勞動(dòng)條件較好;沒有焊條頭及飛濺的損耗,焊件采用I形坡口的厚度范圍比手工焊明顯大,所以本錢較低;由于是機(jī)械操縱,所以對(duì)坡口加工和焊件接頭的裝配要求嚴(yán)格,輔助工作較多;因焊接電流大,一般限于平焊位置進(jìn)行焊接。
2)焊絲和焊劑
焊絲的作用主要是作為電極,傳導(dǎo)電流引燃電弧,維持電弧燃燒;作為填充金屬以形成焊縫;為焊縫金屬補(bǔ)充合金元素。
焊劑的作用主要是:焊劑層以及熔化的焊劑使電弧空間和熔池與空氣隔離,防止氧、氮?dú)怏w侵進(jìn),并減少元素?zé)龘p,起到保護(hù)作用;焊劑中有的礦物質(zhì)起到輕易引弧并穩(wěn)定電弧的作用;焊接過程中熔渣與熔化金屬發(fā)生冶金反應(yīng),脫氧,往硫、磷,并且可向熔池過渡合金元素,起到合金化作用,使焊縫金屬具有所需的力學(xué)性能、化學(xué)成分,并進(jìn)步抗氣孔和裂紋的能力;焊劑還可促使焊縫成形美觀。
3.鎢極氬弧焊
鎢極氬弧焊是在氬氣保護(hù)下在鎢極與焊件之間引燃電弧并完成焊接的一種電弧焊方法。
鎢極氬弧焊的特點(diǎn)是:由于用惰性氣體氬進(jìn)行保護(hù),它不參加冶金反應(yīng),也不溶于熔化金屬,有效地將電弧區(qū)與空氣隔開,所以電弧穩(wěn)定,熔池中的氫、氧、氮含量較易控制,因此不僅裂紋傾向較小而且焊縫質(zhì)量高;電弧在氣流壓縮下燃燒;熱量集中,輕易使接頭的根部焊透,并且熔池較小,熱影響區(qū)較窄,焊接變形較??;電弧和熔池由氬氣保護(hù),明弧可見,熔池較小,可進(jìn)行..置焊接;對(duì)焊件的焊前清理工作要求嚴(yán)格。
4.熔化極氣體保護(hù)焊
1)特點(diǎn)
熔化極氣體保護(hù)焊就是在惰性或活性氣體保護(hù)下采用熔化電極進(jìn)行電弧焊的方法。
熔化極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)是:假如采用富氬混合氣體或氧氣進(jìn)行保護(hù)時(shí),可以獲得高質(zhì)量的焊縫;適用的母材種類和厚度范圍都比較寬,尤其是采用脈沖熔化極氣體保護(hù)焊;電流密度大,熱量集中,熔敷效率高,焊接速度較快,所以生產(chǎn)效率較高;弧光強(qiáng),煙氣較大,二氧化碳作保護(hù)氣體焊接時(shí)飛濺較大,應(yīng)留意防護(hù);對(duì)焊件的焊前清理工作要求較嚴(yán)格,尤其是富氬或氬氣保護(hù)時(shí)。
2)焊絲和保護(hù)氣體
熔化極氣體保護(hù)焊的焊絲作用、分類、鋼號(hào),及其使用和治理與自動(dòng)埋弧焊的焊絲相似,一般對(duì)焊絲表面的清理要求更嚴(yán)。
保護(hù)氣體常用的有氬氣、富氬混合氣、二氧化碳?xì)?。鍋爐受壓元件中很少用二氧化碳?xì)?,而較多用富氬混合氣,常用的有不少于80%氬與不超過20%二氧化碳混合、98%氬與2%氧氣混合等,混合氣體保護(hù)使電弧穩(wěn)定,焊縫成形美觀,焊縫質(zhì)量好?;旌蠚怏w可采用已混合好的瓶裝氣體,也可采用單種氣體經(jīng)混合器進(jìn)行混合后用于焊接。
5.電渣焊
電渣焊是利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱將焊件與焊絲熔化進(jìn)行焊接的一種熔焊方法。
電渣焊的特點(diǎn)是:可以一次焊成很厚的焊件而不需開坡口和多層焊,因此生產(chǎn)效率高;采用渣池保護(hù),避免空氣與熔池接觸。由于焊接速度較慢,因此熔池中的氣體和雜質(zhì)易于浮出,焊縫中氣孔和夾渣很少;由于焊接速度較慢,焊件在高溫停留時(shí)間較長(zhǎng),熱影響區(qū)寬,近縫區(qū)晶粒粗大,塑性和韌性降低,所以焊件在焊后一般都進(jìn)行正火熱處理;焊劑消耗很少,焊縫化學(xué)成分的調(diào)整主要靠電極。
6.摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面互相摩擦產(chǎn)生的熱使端面達(dá)到熱塑性狀態(tài),然后迅速頂鍛而完成焊接的一種壓焊方法。
摩擦焊的特點(diǎn)是:焊接過程快,生產(chǎn)率高;工藝參數(shù)自動(dòng)控制,操縱簡(jiǎn)單,焊接質(zhì)量較好;適用的接頭型式有限;對(duì)參數(shù)的丈量和控制要求嚴(yán)格;用無(wú)損檢測(cè)方法檢查接頭內(nèi)部質(zhì)量有一定困難。
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