【www.shanpow.com--热门范文】
(1) [焊接及加工]详解：焊接生产的材料加工工艺及装配、焊接工艺
焊接生产过程可以归结为焊接生产由制造焊接结构的材料(包括基本金属材料和各种辅助、填充材料，外购毛坯和零件等)经设备(材料准备设备、装配焊接设备等)加工制成产品的过程。这个过程的主体是参加生产的工作人员，包括直接(基本生产工人、辅助工人、工程技术人员)和非直接(管理人员、服务人员)生产人员、检验人员。当然还需要开动机器的能源(即动力)和一定的生产空间(即生产的车间场地)才能进行这个生产过程。所以说焊接生产是由材料、设备、场地、动力和工作人员所组成的，它们就是焊接生产的组成部分。
今天小编就跟大家一起学习焊接生产的材料加工工艺及装配、焊接工艺。
1.材料加工工艺
包括钢材预处理在内的焊接生产的材料加工指装配焊接前的准备、加工，这是指对绝大多数焊接结构的基本材料—金属轧材的一系列加工，如包括矫正(校直)、清理、表面防护处理、预落料等的钢材预处理;划线(号料)、切割(下料)、边缘加工、成形(包括弯曲)及焊前的坡口整理等。它约占全部加工工作量的25 %~60 %。如果材料的加工工艺不良，即毛坯质量差，或是尺寸误差大，缺乏互换性，或是坡口加工不合适，或是零件不规矩、有变形等，这都使装配困难，焊接质量下降，有时根本不能装配，需要修整，从而大大降低了生产效率。采用机械化和自动化装配焊接技术，则要求更加严格，否则将产生焊接缺陷，故为获得稳定的焊接生产过程，保证优良的产品质量，制定合理的材料加工工艺是很重要的。下面分述几种主要的材料加工工艺：
(1)钢材的预处理
1)矫正：由于运输、储存及轧制、冷却等环节使轧制钢材发生波浪、整体弯曲、局部凸起、边缘折弯等不希望有的变形，还有些轧材，如5mm厚或更小厚度的钢材是成卷供货的，在投人焊接生产前必须展平矫正，否则将影响划线、号料、切割等工序的精确度。材料加工过程(如热切割)中产生的变形也需要矫正，这种矫正称为第二次矫正。据统计10%~100%的钢板和扁钢(依厚度不同而有差别)，10%~20%的型材需要矫正。矫正通常在冷态下进行。冷矫正(弯曲)过大，会使材料变脆，故为限制过大的塑性变形，对冷矫正和冷弯曲作出了限制，表5 -15所示是国家标准“钢结构工程施工质量验收规范”( GB 50205-2001)所作的规定，按此规定矫正的相对变形量不大于1%。为防止低温下冷矫正(和冷弯曲)钢材发生脆性断裂，规范规定碳素结构钢在-16℃、低合金结构钢在-12℃以下的环境温度下，不得冷矫和冷弯。超过表5-15规定范围矫正和弯曲需进行加热，加热一般不得超过900℃。加工或施焊过的毛坯进行二次矫形时应限制焊缝余高，或去除余高，目的也是防止接头区过大的塑性变形。现代焊接生产中多使用机床进行矫正，极少用手工矫正。使用钢板矫正机可矫正钢材厚度0. 5~50mm，它是利用多辊反复辗压的原理达到校正目的的。小的和中等截面的型材也可用多辊型材矫正机矫正，但工字钢、槽钢及大截面型钢则要用型钢调直压力机进行矫正。在一些情况下，特别是钢材二次矫正或焊件的矫形还常常使用火焰矫正，其原理是利用气焊或气割的焊、割矩或专用的火焰矫正加热枪，加热被矫正钢材或焊件的变形部位，如纤维伸长变形部位，使之产生压缩塑性变形，然后令其迅速冷却，伸长纤维缩短了，从而消除了变形。
矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0. 5 mm，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。钢材矫正后的允许偏差也即转人下一步工序前钢材允许变形值，见表5 -16。
2)表面清理和表面防护处理:清除钢材和零件表面的锈、油污和氧化物等是焊接生产中常被忽视的一道工序。这样做的结果可能破坏正常的生产，如使数控切割的连续进行受阻；采用高效的焊接方法困难，甚至不能进行，如埋弧焊、窄间隙焊、电阻点焊和缝焊等。清理的方法主要有两类：机械法和化学法。前者包括喷砂或喷丸、手动风(电)砂轮或钢丝刷或砂布打磨、刮光或抛光等。后者即用溶剂进行清理，有较高效率，质量均匀且稳定，但成本较高，并可能对环境造成污染(如对废液和空气的处理不达标的话)，常用的方法是在稀硫酸(质量分数为2%~4%)槽浸泡，再到石灰液(质量分数为1%~2%)槽中中和，后进行干燥。
表面清理后如果没有及时投产，还会继续生锈。表面防护处理是在完成矫正和清理后的钢材表面喷涂底漆(可导电的)并烘干的工序。我国在造船、重机、锅炉和工程机械等行业中已经建设了20多条包括矫平、喷丸除锈、40℃预热、酸洗磷化、喷涂底漆和烘干(60 ℃ )等工序在内的由专用设备组成的钢材预处理生产线。
(2)放样、划线与号料 该工序用以检查设计图样的正确性，确定零件的毛坯下料尺寸，以及制样板等。将设计结构按1:1比例绘制出来(放大样)即称为放样。放样是精确、细致、技艺较高的工作，对以后加工有很大影响。一般放样在放样间进行，为提高放样效率和质量，现代焊接生产中采用光学放样和计算机放样。
将待加工零件或毛坯划在金属材料上，以便切割或装配，此工序称为划线，而用样板划线则称为号料。划线和号料都在专用的平台上进行，划线平台应在起重机活动范围内。当采用仿形样板下料或是采用数控切割机下料时，可不预先进行划线和号料。
(3)切割 焊接生产被称为金属裁缝，所以各种金属材料的切割下料是重要的工步。绪论中已经介绍了焊接生产中下料工艺的重大进步，主要指机械化和自动化的热切割工艺，加上热切割本身的进步，原先那种认为热切割生产效率低，切口质量差的概念发生了根本的改变。有的工厂厚6mm以上的全部或大部分钢材都采用机械化和自动化(数控)的热切割工艺下料，并且省去划线、号料工步，使切割质量大大提高，许多产品的边缘是机械化热切割的产物，切口光滑，零件尺寸正确，使产品质量大为提高。
另一类切割为剪切切割，这类切割相对于大量的手工热切割来讲称为机械切割。它通常是在常温下进行切割，常用剪床(龙门剪床)、圆盘剪、冲床、联合冲剪机等设备。它的动作和家用剪刀类似，在上、下刀之间的切口处，金属发生挤压、弯曲、剪切而分离，这种切口会发生冷作硬化，被切开的金属发生整体的扭曲塑性变形。大多剪切设备只能切割直线，极少的剪床可切出坡口。最大切割厚度对于龙门剪床不大于40mm，而切非直线切口的圆盘剪，则可切割的最大厚度为20~25 mm。对于型材，除可用联合冲剪机进行剪切外，还有使用圆盘无齿锯、工具钢带锯床或接触电弧火花锯加工的。采用上述剪切、锯切下料，由于设备多是固定的，常常配有单独的起重运输设备和辊道，并在车间的起重设备工作范围之内。即使如此，工人的劳动强度仍较大。
(4)弯曲及成形 焊接结构的制造中弯曲及成形工作占有很大比重，某些结构的金属材料80%~90%需经过弯曲及成形加工。例如长输管道结构、锅炉、压力容器、球形容器及其他化工石油设备都属于这一类结构。绝大多数弯曲及部分成形加工是在冷态下进行的，目的是为防止变形过大而引起冷作硬化，材料力学性能下降，故规范规定了冷弯的最小曲率半径和最大弯曲矢高，见表5 -15。超过此范围可采用加热至900~1000℃的热成形和弯曲(卷板)，在温度降至7000℃（碳钢）和800℃(低合金结构钢)之前应结束这种加工，并使工件自然冷却。同矫形一样规定了冬天加工的最低温度。目前弯曲加工仍采用辊式弯板机，又称为卷板机、辊床。弯板机常用三辊形式，也有采用四辊的弯板机。现代弯板机(如PSIO)可冷卷钢板最大厚度为190mm，热卷板厚可达380mm，板长达3. 6m，是一种下辊可作水平移动的三辊弯板机，主要用于卷制核反应堆厚壁压力容器。国内制造和使用的卷板机，冷卷钢板的厚度也都在60mm以上，长度分为1. 5~2m, 2. 5~3m, 8~13m等多种系列。三辊弯板机卷圆时钢板头上有一长为α的直边，如图5 -21 b所示，称为剩余直边。改善办法如图5 -21 c所示，利用厚板制成的模子进行预弯(预弯亦可在压力机上利用模子压制出来)；也可用四辊弯板机弯曲，如图5-21d、e所示；也可以先弯成带α直边的圆筒毛坯，焊完纵焊缝(不焊满)后，再套入辊床予以校正。图5-21f是两下辊可水平移动(或上辊作水平移动—相对两下辊水平移动)的三辊卷板机进行消除剩余直边的卷圆工艺的情形。板厚小于6mm的薄板，利用下辊带有聚氨醋制弹性外套的两辊卷板机也可完成没有剩余直边的卷圆(图5-21h) 。
实际上各种预弯方法都仍存有一些直边，只要是在卷圆圆度误差范围内，即容许，如板厚为δ，各种方法的剩余直边见表5 -17。
为防止卷圆时产生扭斜，卷圆开始时工件送进务必对中，对中使得工件的母线与辊子的轴线平行。三辊卷板机设有保证工件对中的挡板，也可用倾斜进料方法，让一个下辊起对中的挡板作用；四辊卷板时，可将一侧辊上升当作挡板。
卷圆工艺分一次进给和多次进给。取决于工艺限制条件和设备限制条件，即冷卷时不得超过允许的最大变形率和板、辊之间不打滑，不得超过辊子的允许应力与设备的最大功率。一次进给不能满足则可多次进给完成卷圆。卷板机设备说明书给出的最小弯曲半径系指一次进给卷制机器规定的名义规格板材时的最小弯曲半径，多次进给时最小弯曲半径可以接近上辊半径。卷圆进给次数越少，效率越高，而圆度误差相对大一些。卷圆时总是在工艺、设备条件和圆度误差允许范围内以最少、或一次进给完成卷圆，以求达到最高的生产率。
考虑到冷卷时钢材的回弹，卷圆时必须施加一定的过卷量，即使回弹后工件的直径为加工图要求的工件直径。故滚卷时应用回弹前工件直径决定各工艺参数。回弹前筒体半径R"依据加工件半径R(中径之半)、截面形状系数K1、钢材相对强化系数k0、板材厚度δ、钢材屈服限σs和弹性模量E，参考以下公式计算。
式中m——决定于R，δ的常量，。
其他符号如前所述；K1——对于常进行卷板的矩形截面可取为1.5；钢材相对强化系数k}对于Q235-A可取11. 6；如Q345 (16Mn)可取14； 18MnMoNiR可取为17. 6等；而屈服极限σs。分别可取为240MPa, 350MPa和520 MPa等，而E取为2. 1 x 105MPa。则可利用上式根据图样要求的卷制筒体内径D、板厚δ计算出回弹前筒体内径d：
已知回弹前的筒体半径R"，利用几何关系可以求得对称和不对称的三辊卷板、四辊卷板时的几何参数。例如在对称三辊和四辊卷板时，已知下辊中心距、筒体壁厚、上下辊半径以及弹前的筒体半径为R"，则可确定滚卷时上下辊中心的合适距离。在不对称三辊卷板时，可确定滚卷时上辊左位置角与上辊相对位置角，上辊偏离两下辊中心距，上辊从最高位下压的距离，如图5 -21f中α、β、x和y等卷板参数。
不对称三辊卷板机上下辊之间最大距离设为H(这可查设备参数获得)，上下辊的直径分别为Da、Db，则可计算出上辊压紧工件的下移量y1：
因为不对称卷板，上辊将偏于一侧(如5 -21f中的中图)，将上辊施力线和筒体中心与偏离侧下辊中心之连线的夹角a称为左位置角，筒体垂直中心线也即两下辊的中心线和筒体中心与另侧下辊中心连线的夹角刀称为相对位置角，则可得:
式中B——剩余直边(即前设为α），在三辊不对称卷制条件下，B大大减小，B = kδ，此处
k为剩余直边系数，最小可取为1.5，δ为板厚；
l—为两下辊中心距(见图5-21f)，其余符号同前。
如用H"表示卷成回弹前筒体中心与两下辊中心距，则有：
相对此中心，在不对称卷板时，上辊垂直位置和水平位置y和x可由下式计算:
当计算结果y为正，表示卷成回弹前筒体中心向上；二为正，表示卷成回弹前筒体中心向右，有了这些参数，即可进行三辊不对称卷板。如果将其编程，则可供数控三辊卷板机进行数控自动卷板。
当需要热卷时，如前所述正确控制卷制的温度。加热炉应布置在卷板机附近，这一距离在6~10m左右，视加工工件和设备的尺寸确定。热卷没有回弹，因此不用过卷。对于不允许冷卷的薄板，若用热卷则因刚性太差，吊运困难，则可以采用温卷，所谓温卷，即加热温度在金属再结晶温度以下、蓝脆温度以上。
弯曲成形的零件采用弧形样板检查。当零件弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm。成形部位与样板的间隙不得大于2. 0mm除技术要求有单独规定外，卷曲筒体尺寸允差可参考表5 -18。
三辊卷板机上辊中心线与下辊中心线构成一角度时，则可加工圆锥形工件。此时，由于工件受到较大的轴向力，要进行打滑的验算，三辊卷板机都规定了本机可卷制的锥体最大锥顶角，图5 -21g为弯制锥形筒的情形。
复杂曲面形状的成形一般在压力机上利用模子压出来，如封头、球罐的球瓣、翻边的锥体、翻孔的筒体、翻边的管接头、弯头瓣等，如图5 -22所示。这种加工多需加热，但也可用冷压。焊接车间的压力机与锻造车间的压力机不同，前者尺寸大。口前封头还采用旋压方式加工，效率和质量都较好。特大或形状特别、加工数量小(或单件)的工件也可用爆炸方法成形。大批大量或薄板成形(如汽车)利用冲压机加工，特点是效率高，外形尺寸十分精确，成本低，有较高的技术经济指标。一些大型结构的平板构件，如集装箱、火车车箱、轮船的舱壁、化工石油设备中的板式换热器等。采用的冲压起棱板(波纹板，图5 -22)也是在大型冲压机上冲压成形的。
焊接结构中还时常遇到开孔，一种是栓焊结构(或铆焊结构)的螺栓(铆钉)孔，它大多采用钻床，也有用冲孔法完成的。另一种是锅炉和压力容器中的管孔、手孔、人孔、管节点相贯的孔等，少数用摇臂钻加工，大多用热切割加工，过去相贯孔精确的加工采用样板切割，但质量不理想，现代发展了数控切割，大大提高了切割的质量和效率。
2.焊接生产装配工艺
焊接结构生产的装配工艺是将组成结构的零件、毛坯以正确的相互位置加以固定，组成组件、部件或结构的过程。经过焊接就可生产出成品(结构、部件、组件)。装配质量不佳，不可能获得优质的产品，首先是影响焊接的质量。焊接工艺越是高度机械化和自动化，对装配质量的要求也越高。装配工序还是一道繁重的工序，约占结构全部加工工作量的25 %~35%。装配时零件的固定常用定位焊、装配焊接夹具来实现。用定位焊固定零件，要求定位焊缝有一定的强度和刚度，例如固定好的零件在从装配夹具或装配位置取出运往焊接工位时，不应开焊和产生过大的变形，定位焊缝还应能减小焊接变形，定位焊缝的位置和尺寸应以方便焊接，不影响焊接接头和结构的质量和工作能力为口的。定位焊的焊缝截面尺寸不宜太大，且应尽量布置在基本焊缝所在位置，以便施焊时将其全部重熔。如定位焊必须布置在不设焊缝的位置，则完成结构焊接后，应将其仔细清除。有些在装配焊接夹具中完成装焊工序者，则不需定位焊。
(1)装配工艺方法
1)按定位的方式分为划线装配法和胎卡具装配法。对于单件小批、结构简单的产品可利用划线来进行装配，称为划线装配法。按设计图样在零件的相互位置划线，再用简单的螺旋、楔形和凸轮夹紧器来固定零件，符合图样要求后加以固定，例如吊车梁的装配。起重机金属结构的装配、析架装配等。另一种装配法是适用于成批、大量生产情况下的采用胎卡具的装配，如利用样板或定位装置找正位置，或在专用的装配焊接卡具上装配定位焊，或直接完成焊接，这对装配工的要求较划线装配对工人的技艺水平要求较低，而且效率较高，并且工人的劳动强度下降。因此，即使单件小批生产，也可采用通用的装配夹具装配。
2)按装配焊接顺序分为：整体装配一焊接；边装边焊；按部件装配一焊接；最后总装配一焊接三种。
①单独零件逐件组装成结构之后，再全部完成焊接，这只适用于单件小批、结构简单的产品。
②由单独零件逐件组装，然后焊接、再装配、再焊接，直到完成整个结构。这种装配方法和①类似，由于结构较为复杂，难于一次装配完毕，这种方法也适于单件小批生产的结构，如大型立式油罐、球形容器的工地建造。
③将结构分成若干组件、部件，将各组件、部件各自单独装配焊接完毕，合格的组件、部件再总装成结构，焊接总装配焊缝，这种方法称为分部件装配法。常用于大批大量及成批生产条件下，而对于一些结构复杂的产品，即使是单件小批生产性质的，采用分部件装配法亦有很大优越性。这种方法装配焊接质量较高，并改善了工人的劳动条件，因为这种方法将大型复杂的结构分为轻的、尺寸较小的、较为简单的结构(组件、部件等)，方便装配和焊接，并可把一些空间位置焊缝变为平焊焊缝，可以大大增加在厂房内、车间内的工作量，从而减少了在现场条件下的工作量，还可以方便地控制焊接应力和变形，方便地采用装配焊接卡具。这种分部件装配法，可以提高劳动生产率，缩短生产周期，这是因为分部件后便于实行专业化生产，工人需要掌握的生产过程相对简单，并且可较多地采用胎卡具，消除或减少各工序间相互等待的时间。采用这种方法装配还简化了胎卡具，降低了成本，可获得较高的技术经济指标。
3)按装配工作的地点分为固定地点装配法和流动装配法。实际生产中产品装配的地点可能固定，各工种工人为待制产品服务，这种产品多是重型结构，产量不大，如大型水压机的梁、水轮机转轮等。产品装配地点更多的是产品顺工位流动，工人在固定工位进行装配和焊接，如敞车和油罐车的装配焊接。
(2)装配工艺过程的制定装配工艺过程的内容包括零件、组件、部件的装配顺序，各装配顺序、各工步上采用的装配方法，以及装配时采用的胎卡具、工具和装备的规格型号。在制定装配工艺时要考虑与前后工序的衔接，特别是对以后的各工序、焊接工序应带来有利的影响，如便于施焊，容易控制应力与变形等。制定装配工艺时还要注意定位基面和零件公差的选择。带有机械加工件的结构可有两种办法装配焊接：一是整个结构制毕，退火消除应力后再机加工，如内燃机车的内燃机焊接基体、水轮机座环、60000kN水压机三大横梁等。另一是先加工好零件，再用专门的、有足够刚度的装置进行装配和焊接，如汽车吊的臂杆，挖掘机的框架等。
3.焊接生产过程中的焊接工艺
(1)制定焊接工艺的内容
1)合理地选择焊接方法，确定相应的焊接材料。
2)选定合理的焊接参数，如焊条电弧焊时的焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、施焊顺序、焊接层数等;埋弧焊还要规定焊剂种类；气体保护焊要规定气体种类、流量、焊丝伸出长度等。
3)制定其他措施并规定参数，如预热、缓冷的要求，后热、中间加热等焊后热处理的要求，胎卡具的要求等。
(2)制定焊接工艺应遵循的原则首先是保证质量，即焊接接头无论外形尺寸或内部质量都要满足技术条件的要求；然后要考虑生产效率，即要便于施焊，可达性好，翻转次数少，可利用胎卡具及机械化辅助装置使焊件在最方便的位置施焊，或实现机械化或自动化焊接，总之要有较高的经济效益。为了优选经济、高质、高效的焊接工艺方法，除应用电弧焊、电渣焊、电阻焊及钎焊等专业书及资料介绍的焊接方法的知识以外，了解各种工艺方法的生产特点也十分必要，这些特点系指各工艺方法的适用范围，如基本金属的种类、厚度、焊接位置、焊缝长度等;对材料加工工艺及装配工艺的要求，如坡口准备、焊前清理、焊后热处理要求;对焊接所需辅助装备、机具的要求，辅助工序的复杂程度;焊接接头的质量及其稳定程度;经济指标，如劳动生产率，设备投资等决定的生产成本，工人的劳动条件等。常用熔焊方法的生产特点见表5 -19，可在制定焊接工艺时参考。
(2) [焊接及加工]焊接工艺
不同的焊接方法有不同的焊接工艺。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等等，焊接方法的种类非常多，只能根据具体情况选择。确定焊接方法后，再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如手弧焊主要包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。 基本信息
中文名：焊接工艺 英文名：Welding technology
应用：金属焊接
相关推荐
焊接技术
焊接缺陷
电火花线切割
折弯机
二氧化碳气体保护焊
冲压工艺
点焊
机加工
焊接工艺评定
压力焊
焊接
摩擦焊接
摩擦焊
坡口
卷板机
铸造工艺
焊接机器人
熔焊
焊接接头
焊接设备
工艺要点
预热 预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。通常，35和45钢的预热温度为150～250℃含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃。
若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150～200mm。
焊条条件 许可时优先选用碱性焊条。
坡口形式 将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。
工艺参数 由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深。
热处理 焊后应在200-350℃下保温2-6小时，进一步减缓冷却速度，增加塑性、韧性，并减小淬硬倾向，消除接头内的扩散氢。焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。焊后消除应力的回火温度为600～650℃，保温1-2h,然后随炉冷却。
若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。
焊接工艺基础知识 焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
焊接方法
金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
熔焊 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。
压焊 压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
钎焊 钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。
注意事项
另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。
角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。
在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。
未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。 （来源：焊接资讯）
(3) [焊接及加工]焊接工艺
折叠 编辑本段 技术要点
折叠 预热
预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。通常，35和45钢的预热温度为150～250℃含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃。焊接工艺
若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150～200mm。折叠 焊条条件
许可时优先选用碱性焊条。折叠 坡口形式
将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。折叠 工艺参数
由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深。折叠 热处理
焊后应在200-350℃下保温2-6小时，进一步减缓冷却速度，增加塑性、韧性，并减小淬硬倾向，消除接头内的扩散氢。焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。焊后消除应力的回火温度为600～650℃，保温1-2h,然后随炉冷却。
若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。
焊接工艺基础知识 焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。 折叠 编辑本段 焊接方法
金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。折叠 熔焊
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。折叠 压焊
压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。折叠 钎焊
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。 折叠 编辑本段 注意事项
另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。
角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。
在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。
未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。折叠 编辑本段 其他资料
折叠 焊接器材
1、焊机
2、二氧化碳保护焊机
3、氩弧焊机
4、电阻焊焊机
5、埋弧焊机
6、焊丝
7、焊剂
8、焊接辅助材料等折叠 焊接温度控制
熔池温度，直接影响焊接质量，熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好，易于熔合，但过高时，铁水易下淌，单面焊双面成形的背面易烧穿，形成焊瘤，成形也难控制，且接头塑性下降，弯曲易开裂。熔池温度低时，熔池较小，铁水较暗，流动性差，易产生未焊透，未熔合，夹渣等缺陷。 熔池温度与焊接电流、焊条直径、焊条角度、电弧燃烧时间等有着密切关系，针对有关因素采取以下措施来控制熔池温度。
1、直径
焊接电流与焊条直径：根据焊缝空间位置、焊接层次来选用焊接电流和焊条直径，开焊时，选用的焊接电流和焊条直径较大，立、横仰位较小。如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条，焊接电流：80-85A，填充，盖面层选用φ4.0mm的焊条，焊接电流：165-175A，合理选择焊接电流与焊条直径，易于控制熔池温度，是焊缝成形的基础。
2、方法
运条方法，圆圈形运条熔池温度高于月牙形运条温度，月牙形运条温度又高于锯齿形运条的熔池温度，在12mm平焊封底层，采用锯齿形运条，并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿，有效的控制了熔池温度，使熔孔大小基本一致，坡口根部未形成焊瘤和烧穿的机率有所下降，未焊透有所改善，使平板对接平焊的单面焊接双面成形不再是难点。
3、角度
焊条角度，焊条与焊接方向的夹角在90度时，电弧集中，熔池温度高，夹角小，电弧分散，熔池温度较低，如12mm平焊封底层，焊条角度：50-70度，使熔池温度有所下降，避免了背面产生焊瘤或起高。又如，在12mm板立焊封底层换焊条后，接头时采用90-95度的焊条角度，使熔池温度迅速提高，熔孔能够顺利打开，背面成形较平整，有效地控制了接头点内凹的现象。
4、时间
电弧燃烧时间，φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中，采用断弧法施焊，封底层焊接时，断弧的频率和电弧燃烧时间直接影响着熔池温度，由于管壁较薄，电弧热量的承受能力有限，如果放慢断弧频率来降低熔池温度，易产生缩孔，所以，只能用电弧燃烧时间来控制熔池温度，如果熔池温度过高，熔孔较大时，可减少电弧燃烧时间，使熔池温度降低，这时，熔孔变小，管子内部成形高度适中，避免管子内部焊缝超高或产生焊瘤。 折叠 编辑本段 焊接后期处理
[1]对所有熔化式焊接，在焊缝及其热影响区都存在着较大的残余拉应力，残余应力的存在会导致焊接构件的变形、开裂 并降低其承载能力；同时，在焊缝的焊趾部位还存在着凹坑、余高、咬边造成的应力集中和因熔渣缺陷、微裂纹形成的裂纹提前萌生源，从而，使焊接接头的疲劳寿命大大降低。豪克能焊接应力消除设备可彻底地消除焊接残余拉应力、大大减少应力集中系数、消除裂纹萌生源，大幅度提高焊接接头的疲劳寿命。
大量研究和实践表明，金属结构件的疲劳破坏一般起裂于焊接接头的焊趾部位,也就是说，焊接接头（更确切的说是焊趾部位）的质量决定着金属结构件的使用寿命。同时，由于焊接残余应力的存在，金属结构件在其运输、使用过程中容易发生变形甚至开裂。国际焊接协会上有专家提出用豪克能消除应力设备冲击焊趾的方法来提高焊接接头的疲劳寿命和消除焊接应力。通过国内外大量的研究和实例表明，这种方法的适用场合很广，不仅可以有效的应用于焊接结构件的制造过程中，而且特别适用于现场安装焊接、构件修复焊接等场合；不仅可以用来提高焊接接头的疲劳性能，而且可以彻底消除焊接拉应力并产生理想的压应力。因此，这是一种非常有前途的焊后处理设备。
