1、關(guān)于焊接工藝參數(shù)的討論 焊裝工藝 李政委2006年7月10日焊接概論 焊接是一種低成本、高科技連接材料的可靠工藝方法。到目前為止，還沒有另外一種工藝比焊接更為廣泛地應(yīng)用于材料間的連接，并對所焊產(chǎn)品產(chǎn)生更大的附加值。因此無論現(xiàn)在和將來，焊接都是成功地將各種材料加工成可投入市場產(chǎn)品的首選工藝。焊接技術(shù)已發(fā)展成為融材料學(xué)、力學(xué)、熱處理學(xué)、冶金學(xué)、自動控制學(xué)、電子學(xué)、檢驗(yàn)學(xué)等學(xué)科為一體的綜合性學(xué)科。焊接作為一種現(xiàn)代的先進(jìn)主導(dǎo)制造工藝技術(shù)，正逐步集成到產(chǎn)品的主壽命過程，即從設(shè)計(jì)開發(fā)、工藝制定、制造生產(chǎn)，到運(yùn)行服役、失效分析、維護(hù)、再循環(huán)等產(chǎn)品的各個階段。焊接技術(shù)從單一的加工工藝發(fā)展成新興的綜合性工程技術(shù)

2、，已涉及到原材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接工藝方法、焊接設(shè)備及工藝裝備、焊接材料、焊接預(yù)熱處理、切割下料、坡口加工、焊接工藝制定及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、焊接生產(chǎn)、焊接過程監(jiān)控和管理、焊后處理和涂裝、檢驗(yàn)、焊接環(huán)境保護(hù)、焊接接頭運(yùn)行等眾多技術(shù)過程。焊接作為一種廣泛的系統(tǒng)工程，其應(yīng)用范圍不僅應(yīng)用于重型機(jī)械、電力設(shè)備、石油化工、交通運(yùn)輸、建筑工程、航天航空等行業(yè)，還擴(kuò)大到電子器件、家用電器、醫(yī)療器械、通訊工程等領(lǐng)域。焊接的定義焊接（welding）： 通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。 焊接工藝（焊接工藝（welding technology或welding proced

3、ure ）：焊接過程中的一整套工藝程序及其技術(shù)規(guī)定，其中包括焊接方法、焊前準(zhǔn)備加工、裝配、焊接材料、焊接設(shè)備、焊接順序、焊接操作、焊接工藝參數(shù)以及焊后處理等的技術(shù)規(guī)定。焊接工藝參數(shù)（welding condition或welding parameter ）： 焊接時，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量(例如，焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接壓力、線能量)的總稱。選定合理的焊接工藝參數(shù)是保證焊接質(zhì)量的重要因素。 焊接的分類焊接方法熔化焊 壓力焊激光焊電子束焊螺柱焊氣電立焊CO2氣體保護(hù)焊MAG焊MIG焊電弧焊埋弧焊等離子焊鎢極氬弧焊（TIG）爆炸焊電阻焊鋁熱焊電渣焊非熔化極氣體保護(hù)焊熔化極氣體保護(hù)

4、焊氣焊超聲波焊擴(kuò)散焊釬焊冷壓焊摩擦焊點(diǎn)焊對焊縫焊凸焊MIG: Metal Inert Gas Welding ,熔化極氬弧焊MIG:Metal Active Gas Welding ,熔化極氧化性混合氣體保護(hù)焊。火焰釬焊電阻釬焊爐內(nèi)釬焊擴(kuò)散釬焊感應(yīng)釬焊紅外線釬焊鎢極氬弧焊：在惰性氣體的保護(hù)下，利用鎢電極與工件之間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的焊接方法，稱為鎢極惰性氣體保護(hù)焊（簡稱TIG焊， Tungsten Inert Gas Welding ） 。 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊：是以二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)介質(zhì)的電弧焊方法。它是用焊絲做電極，以自動或半自動方式進(jìn)行焊接。電阻焊：是在焊件裝配好后，通過電極

5、施加電極壓力，并利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，使之形成原子間結(jié)合的方法。點(diǎn)焊：是依靠被焊工件接觸面之間形成的焊點(diǎn)，將工件連接起來的電阻焊方法。按一次形成的焊點(diǎn)數(shù)，可分為單點(diǎn)焊和多點(diǎn)焊；按對焊件的供電方向，可分為單面點(diǎn)焊和雙面點(diǎn)焊等。點(diǎn)焊焊點(diǎn)的形成點(diǎn)焊過程可分為三個階段：預(yù)加壓力、通電加熱和鍛壓。1、預(yù)加壓力2、通電加熱3、鍛壓預(yù)加壓力n 預(yù)加電極壓力是為了使焊件在焊接處緊密接觸。若壓力不足，則接觸電阻過大，導(dǎo)致焊件燒穿或?qū)㈦姌O工作面燒損。因此，通電前電極壓力應(yīng)達(dá)到預(yù)定值，以保證電極與焊件、焊件與焊件之間的接觸電阻保持穩(wěn)定。通電加熱n 在通電加熱過程中

6、有兩種情況可能引起飛濺： 一種是開始時電極預(yù)壓力過小，熔化核心周圍未形成塑性金屬環(huán)而向外飛濺；另一種是加熱結(jié)束時，因加熱時間過長，熔化核心過大，在電極壓力下，塑性金屬環(huán)發(fā)生崩潰，熔化金屬從焊件之間或焊件表面溢出。鍛壓n 鍛壓是在切斷焊接電流后,電極繼續(xù)對焊點(diǎn)擠壓的過程，對焊點(diǎn)起著壓實(shí)作用。斷電后，熔化核心是在封閉的金屬“殼”內(nèi)開始冷卻結(jié)晶的，收縮不自由。如果此時沒有壓力作用，焊點(diǎn)易出現(xiàn)縮孔和裂紋，影響焊點(diǎn)強(qiáng)度。如果有電極擠壓，產(chǎn)生的擠壓變形使熔核收縮自由并變得密實(shí)。因此，電極壓力必須在斷電后繼續(xù)維持到熔核金屬全部凝固之后才能解除。根據(jù)焊件的焊件厚度確定鍛壓持續(xù)時間。對于厚度1一8mm的鋼板一般

7、為0.12.5S。 點(diǎn)焊工藝參數(shù)主要有： 1、焊接電流 2、焊接時間 3、電極壓力 4、電極工作面尺寸點(diǎn)焊工藝參數(shù)熱量Q= RT由上面公式可以看出，熱量與電流的平方成正比。隨著焊接電流的增大，熔核的尺寸或焊透率都是增加的。在正常情況下焊接區(qū)的電流密度應(yīng)有一個合理的上、下限、低于下限時，熱量過小，不能形成熔核：高于上限，加熱速度過快，會發(fā)生飛濺，使焊點(diǎn)質(zhì)量下降。但是，當(dāng)電極力增大時，產(chǎn)生飛濺的焊接電流上限值也增大。在生產(chǎn)中當(dāng)電極力給定時，通過調(diào)整焊接電流，使其稍低于飛濺電流值，便可得到最佳點(diǎn)焊強(qiáng)度。焊接電流n 在規(guī)定焊接時間內(nèi)，焊接區(qū)析出的熱量除部分散失外，將逐漸積累，用于加熱焊接區(qū)使熔核逐漸擴(kuò)

8、大到所需的尺寸。所以焊接時間增加，熔核尺寸隨之?dāng)U大，但過長的焊接時間就會引起焊接區(qū)過熱、飛濺和搭邊壓饋等。焊接時間n 電極力對焊點(diǎn)形成有著雙重作用。它既影響焊點(diǎn)的接觸電阻，即影響熱源的強(qiáng)度與分布；又影響電極散熱的效果和焊接區(qū)塑性變形及核心的致密程度。當(dāng)其它參數(shù)不變時，增大電極力，則接觸電阻減小，散熱加強(qiáng)，因而總熱量減少，熔核尺寸減小，特別焊透率降低很快，甚至沒焊透；若電極力過小，則板間接觸不良其接觸電阻雖大卻不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)飛濺和燒穿等缺陷。n 在一般情況下，若焊機(jī)容量足夠大，就可以在采取增大電極力的同時，相應(yīng)地也增大焊接電流，以提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。電極壓力電極的工作面尺寸焊裝車間采用的全是

9、圓錐形、球形、偏心電極頭，平常所說的電極頭直徑57mm就是電極的工作面尺寸，13mm/16mm是說的電極的型號。各參數(shù)的關(guān)系：焊接電流 、焊接時間 、電極壓力 、熱量 ，熔核尺寸 ，若散熱不良可能引起飛濺、過熱等現(xiàn)象。反之，熔核尺寸小，甚至出現(xiàn)虛焊。選擇參數(shù)的原則：保證焊點(diǎn)的強(qiáng)度要求，且無焊接缺陷，具有和厚度相適用的熔核直徑和焊透率。確定工藝參數(shù)的一般程序：第一步初選各參數(shù)；第二步現(xiàn)場工藝試驗(yàn)并進(jìn)行調(diào)整與修正，確定最佳參數(shù)。工藝參數(shù)的選擇初選各工藝參數(shù)是通過理論分析與經(jīng)驗(yàn)來確定的。1、近似資料換算法2、查表法初選各工藝參數(shù)焊接分流焊接分流：焊接時不通過焊接區(qū)而流經(jīng)焊件其它部分的電流。值得注意的是同一焊件上已焊的焊點(diǎn)對正在焊的焊點(diǎn)構(gòu)成分流。減少分流的常用措施：1、選擇合適的點(diǎn)距；2、焊前清理焊件表面；3、提高裝配質(zhì)量；4、增大焊接電流。焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)焊接缺陷和焊點(diǎn)強(qiáng)度檢驗(yàn)：見焊接缺陷修整規(guī)則焊裝車間所用的焊接規(guī)范焊接規(guī)范內(nèi)容范圍實(shí)際焊接規(guī)范內(nèi)容范圍實(shí)際焊接規(guī)范內(nèi)容范圍實(shí)際預(yù)壓時間/周波019920回火時間/周波01990預(yù)壓壓力/%01000加壓時間/周波019910維持時間/周波01990焊接壓力/%01000預(yù)熱時間/周波01990休止時間/周波0