焊丝是气焊时起填充作用的金属丝。焊丝的化学成分直接影响到焊接质量和焊缝的力学性能。各种金属焊接时,应采用相应的焊丝。在焊接低碳钢时,常用的气焊丝的牌号有H08和H08A等。焊丝的直径要根据焊件厚度来选择(见表)。焊丝使用前,应清除表面上的油脂和铁锈等。
焊丝直径与焊件厚度的关系(单位mm) 焊件厚度 0.5~2 2~3 3~5 5~10 焊丝直径 1~2 2~3 3~4 3~5 2.焊剂
焊剂在气焊时的作用是:保护熔池,减少空气的侵入,去除气焊时熔池中形成的氧化杂质;增加熔池金属的流动性。焊剂可预先涂在焊件的待焊处或焊丝上,也可在气焊过程中将高温的焊丝端部在盛装焊剂的器具中定时地沾上焊丝,再添加到熔池。
低碳钢气焊时一般不使用焊剂。在气焊铸铁﹑合金钢和有色金属时,则需用相应的焊剂。用于气焊铸铁﹑铜合金时的焊剂为硼酸﹑硼砂和碳酸钠等;用于焊接不锈钢的焊剂为101等。 四、气焊火焰(氧乙炔焰)
氧与乙炔混合燃烧所形成的火焰称为氧乙炔焰。通过调节氧气阀门和乙炔阀门,可改变氧气和乙炔的混合比例得到三种不同的火焰;中性焰、氧化焰和碳化焰。 1.中性焰
当氧气与乙炔的作用比为1~1.2时,所产生的火焰称为中性焰,又称为正常焰。它由焰芯,内焰和外焰组成,靠近焊咀处为焰芯,呈白亮色;其次为内焰。呈兰紫色,此处温度最高,约3150℃,距焰心前端2~4mm处,焊接时应用此处加热工件和焊丝,最外层为外焰,呈桔红色。
中性焰是焊接时常用的火焰,用于焊接低碳钢、中碳钢、合金钢、紫铜、铝合金等材料。 2.碳化焰
当氧气和乙炔的体积比小于1时,则得到碳化焰。由于氧气较少,燃烧不完全。整个火焰比中性焰长。且温度也较低,碳化焰中的乙炔过剩,适用于焊接高碳钢、铸铁和硬质合金材料。用碳化焰焊接其它材料时,会使焊缝金属增碳,变得硬而脆。 3.氧化焰
当氧气和乙炔的体积比大于1.2时,则形成氧化焰。由于氧气较多,燃烧剧烈,火焰长度明显缩短,焰心呈锥形,内焰几乎消失,并有较强的丝丝声,氧化焰中由于氧多。易使金属氧化,故用途不广,仅用于焊接黄铜,以防止锌的蒸发。 五、气焊的基本操作技术
气焊操作时,一般右手持焊矩,将拇指位于乙炔开关处,食指位于氧气开关处,以便于随时调节气体流量。用其它三指握住焊矩柄,右手拿焊丝气焊的基本操作有:点火、调节火焰、施焊和熄火等几个步骤。 1.点火、调节火焰与熄火
点火时先微开氧气阀门,然后打开乙炔阀门,用明火(可用的电子枪或低压电火花等)点燃火焰。这时的火焰为碳化焰,然后逐渐开大氧气阀,将碳化焰调整为中性焰,如继续增加氧气(或减少乙炔)就可得到氧化焰。
点火归,可能连续出现“放炮”声,原因是乙炔不纯,应放出不纯惭炔,重新点火;有时出现不易点火,原因是氧气量过大,这时应重新微关氧气阀门。点火时,拿火源的手不要正对焊咀,也不要指向他人,以防烧伤。
焊接完毕需熄火时,应先关乙炔阀门,再关氧气阀门,以免发生回火和减少烟尘。 2.堆平焊波 (1)焊件准备
将焊件表面的氧化皮、铁锈、油污和脏物等用钢丝刷、砂布等进行清理,使焊件露出金属表面。
(2)焊缝起头
一般低碳钢用中性火焰,左向焊法。即将焊矩自左向右焊接,使火焰指向待焊部分,填充的焊丝端头位于火焰的前下方一起焊时,由于刚开始加热,焊矩倾斜角应大些(50~70),有利于工件预热,且焊咀轴线投影与焊缝重合。同时在起焊处应使火焰往复运动,保证焊接区加热均匀。待焊件由红色熔化成白亮而清晰的熔池,便可熔化焊丝,而后立即将焊丝抬起,火焰向前均匀移动,形成新的熔池。 (3)正常焊接
为了获得优质而美观的焊缝和控制熔池的热量、焊矩和焊丝应作出均匀协调的运动;即沿焊件接缝的纵向运动;焊矩沿焊缝做横向摆动;焊丝在垂直焊缝方向送进并作上下移动。 (4)焊缝收尾
当焊到焊缝终点时,由于端部散热条件差,应减小焊矩与焊件的夹角。(20~30°),同时要增加焊接速度和多加一些焊丝,以防熔池扩大,形成烧穿。 六、气割
气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后,喷出高速切割氧气流,使其燃烧并放出热量实现切割的方法,它与气焊是本质不同的过程,气焊是熔化金属,而气割是金属在纯氧中燃烧。 1.金属氧气切割的条件
(1)金属材料的燃烧点必须低于其熔点,这是金属氧气切割的基本条件,否则切割是金属先熔化而变为熔割过程,使割口过宽也不整齐。
(2)燃烧生成的金属氧化物的熔点,应低于金属本身的熔点,同时流动性要好,否则切割过程不能正常进行。
(3)金属燃烧时释放大量的热,而且金属本身的导热性要低。 只有满足上述条件的金属材料才能进行气割,如纯铁、低碳钢、中碳钢、普通钢、合金钢等。高碳钢、铸铁、高合金钢、铜、铝等有色金属与合金均难进行气割。 2.气割过程
气割时用割矩代替焊矩,其余设备与气焊相同,割矩的外形与结构见实物。气割时先用氧乙炔火焰将割口附近的金属预热到燃点(约1300℃,呈黄白色),然后打开割矩上的切割氧气阀门,高压氧气射流使高温金属立即燃烧,生成的氧化物(即氧化铁、呈熔融状态)同时被氧气流吹走。金属燃烧产生的热量和氧乙炔火焰一起又将邻近的金属预热到燃点,沿切割线以一定的速度移动割矩,即可形成割口。 中国五金 2006-09-08 16:37 电阻焊与钎焊
一、电阻焊
1.电阻焊的特点及应用
电阻焊是压焊的主要焊接方法。电阻焊是将焊件组合后,通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行的焊接方法。
电阻焊的主要特点是:焊接电压很低(1~12V)、焊接电流很大(几十~几千安培),完成一个接头的焊接时间极短(0.01~几秒),故生产率高;加热时,对接头施加机械压力,接头在压力的作用下焊合;焊接时不需要填充金属。 电阻焊的应用很广泛,在汽车和飞机制造业中尤为重要,例如新型客机上有多达几百万个焊点。电阻焊在宇宙飞行器、半导体器件和集成电路元件等都有应用。因此,电阻焊是焊接的重要方法之一。
电阻焊按工艺方法不同分为点焊、缝焊和对焊(见挂图)。这里仅介绍点焊。 2.点焊
点焊是焊件装配接接头,并压紧在两电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法。点焊多用于薄板的连接,如飞机蒙皮、航空发动机的火烟筒、汽车驾驶室外壳等。 (1)点焊机
点焊机的主要部件包括机架、焊接变压器、电极与电极臂、加压机构及冷却水路等。焊接变压器是点焊电器,它的次级只有一圈回路。上、下电极与电极臂既用于传导焊接电流,又用于传递动力。冷却水路通过变压器、电极等部分,以免发热焊接时,应先通冷却水,然后接通电源开关。
电极的质量直接影响焊接过程,焊接质量和生产率。电极材料常用紫铜、镉青铜、铬青铜等制成;电极的形状多种多样,主要根据焊件形状确定。安装电极时,要注意上、下电极表面保持平行;电极平面要保持清洁,常用砂布或锉刀修整。 (2)点焊过程
点焊的工艺过程为:开通冷却水;将焊件表面清理干净,装配准确后,送入上、下电极之间,施加压力,使其接触良好;通电使两工件接触表面受热,局部熔化,形成熔核;断电后保持压力,使熔核在压力下冷却凝固形成焊点;去除压力,取出工件。 焊接电流、电极压力、通电时间及电极工作表面尺寸等点焊工艺参数对焊接质量有重大影响。 二、钎焊 1.钎焊的特点
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。 钎焊的特点是焊接是加热温度低,工件不熔化、焊后接头附近母材的组织和性能变化不大、压力和变形较小,接头平整光滑。焊件尺寸容易保证。同时也可焊接异种金属。钎焊的主要缺点是接头强度较低、焊前对被焊处的清洁和装配工件要求较高、残余熔剂有腐蚀作用,焊后必须仔细清洗。目前钎焊在机械、仪表仪器、航空、空间技术等领域都得到了广泛应用。 2.熔剂(或称钎剂) 在焊接过程中,一般都要使用熔剂。熔剂的作用是清除液态钎料和焊件表面的氧化物与其它杂质;改变液态钎料对工件的湿润性,以利于钎料进入被焊件的间隙中;并使钎料及焊件免于氧化。钎焊不同金属材料,应选用不同的熔剂。 3.钎焊的种类
根据钎料熔点和接头的强度不同,钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两种。
(1)软钎焊 钎料熔点低于450℃, 焊接强度低于70MN/m2,软钎焊常用的钎料为锡铅钎料(又称焊锡)、锌锡钎料、锌镉钎料等。熔剂常采用松香。磷酸、氯化锌等组成。常用于受力不大,工作温度不高的工件的焊接,如电器仪表、半导体收音机导线的焊接等。
(2)硬钎焊 钎料熔点高于450℃,接头强度可达500MN/m2。硬钎焊常用的钎料为铜基、银基、铝基、镍基钎料。熔剂常用硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等组成。常用于接头强度较高,工作温度较高的工件的焊接。如硬质合金刀头的焊接等。 4.硬质合金刀片与车刀刀体的火焰硬钎焊
(1)清理刀头(硬质合金刀片)和刀体的刀槽,并装配好。 (2)钎焊 先用火焰的外焰均匀加热刀槽四周,待刀槽四周呈现暗红色时,将火焰加热刀片,并不断用预热过的铜基钎料丝端头蘸着硼砂送入钎缝,使熔剂熔化并布满钎缝,然后将蘸有由熔剂的钎料立即送入火焰下的钎缝接头处,使其快速熔化渗入并添满接头间隙。然后关闭火焰,焊接缓慢冷却即可。
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