安裝工程中切割與焊接基礎(chǔ)知識(shí)

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  一、切割
    按照金屬切割過程中加熱方法的不同大致可以把切割方法分為火焰切割、電弧切割和冷切割三類。
    （一）火焰切割
    按加熱氣源的不同，分為以下幾種：
    1、氣割
    2、液化石油氣切割
    氣割所用的可燃?xì)怏w主要是乙炔、液化石油氣和氫氣。
    氣割過程是預(yù)熱—燃燒—吹渣過程，但并不是所有金屬都能滿足這個(gè)過程的要求，只有符合下列條件的金屬才能進(jìn)行氣割：
    （1）金屬在氧氣中的燃燒點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)；
    （2）氣割時(shí)金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬的熔點(diǎn)；
    （3）金屬在切割氧流中的燃燒應(yīng)是放熱反應(yīng)；
    （4）金屬的導(dǎo)熱性不應(yīng)太高；
    （5）金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性的雜質(zhì)要少。
    符合上述條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼以及鈦等。
    3、氫氧源切割
    4、氧熔劑切割
（二）電弧切割
    電弧切割接生成電弧的不同可分為：等離子弧切割、碳弧氣割。
    1、等離子弧切割
    等離子弧切割過程不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來切割材料，因而比氧化切割方法的適用范圍大得多，能夠切割絕大部分金屬和非金屬材料。
    等離子弧切割方法除一般型外，派生的型式有水再壓縮等離子弧切割、空氣等離子弧切割或水再壓縮空氣等離子弧切割方法。一般型等離子弧切割可采用轉(zhuǎn)移型電弧或非轉(zhuǎn)移型電弧。非轉(zhuǎn)移型電弧適宜于切割非金屬材料，切割金屬材料通常采用轉(zhuǎn)移型電弧。
    2、碳弧氣割
    電弧切割的適用范圍及特點(diǎn)為：
    （1）對(duì)焊縫進(jìn)行清根，生產(chǎn)效率高，尤其對(duì)在仰焊和立焊位置進(jìn)行焊縫清根。
    （2）用來加工焊縫坡口，特別適用于開U形坡口。
    （3）使用方便，操作靈活。
    （4）清除不合格焊縫中的缺陷，然后進(jìn)行修復(fù)。也可以清理鑄件的毛邊、飛刺、澆鑄冒口及鑄件中的缺陷。
    （5）加工多種不能用氣割加工的金屬，如鑄鐵、高合金鋼、銅和鋁及其合金等，對(duì)有耐腐蝕要求的不銹鋼一般不采用此種方法切割。
    （6）設(shè)備、工具簡(jiǎn)單，操作使用安全。
    （7）利用碳弧氣割切割方法可能產(chǎn)生的缺陷有夾碳、粘渣、銅斑、割槽尺寸和形狀不規(guī)則等。
（三）冷切割
    切割后工件相對(duì)變形小的切割方法有：
    1、激光切割
    2、水射流切割
    二、焊接
    按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點(diǎn)，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。
（一）熔化焊
    1、氣焊
    氣焊主要應(yīng)用于薄鋼板、低熔點(diǎn)材料（有色金屬及其合金）、鑄鐵件和硬質(zhì)合金刀具等材料的焊接，以及磨損、報(bào)廢車件的補(bǔ)焊、構(gòu)件變形的火焰矯正等。
    2、電弧焊
    手工電弧焊可以進(jìn)行平焊、立焊、橫焊和仰焊等多位置焊接。另外由于電弧焊設(shè)備輕便，搬運(yùn)靈活，可以在任何有電源的地方進(jìn)行焊接作業(yè)。適用于各種金屬材料、各種厚度和各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。
    埋弧焊一般只適用于平焊位置，不適于焊接厚度小于 1mm的薄板。
由于埋弧焊熔深大，生產(chǎn)率高，機(jī)械化操作的程度高，因而適于焊接中厚板結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)焊縫。埋弧焊能焊的材料已從碳素結(jié)構(gòu)鋼發(fā)展到低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼等以及某些有色金屬，如鎳基合金、鈦合金和銅合金等。
    3、氣電焊
    用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護(hù)電弧焊，簡(jiǎn)稱氣電焊。
    氣電焊通常按照電極是否熔化和保護(hù)氣體不同，分為不熔化極（鎢極）惰性氣體保護(hù)焊和熔化極氣體保護(hù)焊，氧化混合氣體保護(hù)焊、CO2氣體保護(hù)焊和管狀焊絲氣體保護(hù)焊。
從被焊件材質(zhì)上看，CO2氣體保護(hù)焊可以焊接碳鋼和低合金鋼；從焊接位置上看，可以進(jìn)行全位置焊接，也可以進(jìn)行平焊、橫角焊及其他空間位置的焊接。
    鎢極惰性氣體保護(hù)焊可用于幾乎所有金屬和合金的焊接，但由于其成本較高，通常多用于焊接鋁、鎂、鈦和銅等有色金屬，以及不銹鋼和耐熱鋼等。
    鎢極惰性氣體保護(hù)焊所焊接的板材厚度范圍，從生產(chǎn)率考慮以3mm以下為宜。對(duì)于某些黑色和有色金屬的厚壁重要構(gòu)件（如壓力容器及管道），為了保證高的焊接質(zhì)量，也采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊。
熔化極氣體保護(hù)除具備不熔化極氣體保護(hù)焊的主要優(yōu)點(diǎn)（可進(jìn)行各種位置的焊接；適用于有色金屬、不銹鋼、耐熱鋼、碳鋼、合金鋼絕大多數(shù)金屬的焊接）外，同時(shí)也具有焊接速度較快，熔敷效率較高等優(yōu)點(diǎn)。
    4、等離子弧焊
等離子弧廣泛應(yīng)用于焊接、噴涂和堆焊。能夠焊接更細(xì)、更?。ㄈ?1mm以下極薄金屬的焊接）的工件 。
    5、電渣焊
電渣焊可以焊接各種碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼和中合金鋼，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于鍋爐、壓力容器、重型機(jī)械、冶金設(shè)備和船舶等的制造中。另外，用電渣焊可進(jìn)行大面積堆焊和補(bǔ)焊。
    6、激光焊
    激光焊可以焊接各種金屬材料和非金屬材料如碳鋼、硅鋼、鋁和鈦等金屬及其合金、鎢、鉬等難熔金屬及異種金屬以及陶瓷、玻璃和塑料等。特別適于焊接微型、精密、排列非常密集、對(duì)熱敏感性強(qiáng)的工件，適于焊接厚度小于0.5mm的薄板、直徑小于0.6mm的金屬絲。
    7、電子束焊
電子束焊設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格貴，使用維護(hù)要求高；焊件裝配要求高，尺寸受真空室大小限制；需防護(hù)X射線。電子束焊可以用來焊接絕大多數(shù)金屬及合金以及要求變形小、質(zhì)量高的工件等。目前電子束焊已廣泛應(yīng)用于精密儀器、儀表和電子工業(yè)等。
（二）壓力焊
    1、電阻焊
    電阻焊方法主要有四種，即點(diǎn)焊、縫焊、凸焊和對(duì)焊。
點(diǎn)焊適用于可以采用搭接、接頭不要求氣密、厚度小于3 mm的沖壓、軋制的薄板構(gòu)件。
縫焊廣泛應(yīng)用于油桶、罐頭罐、暖氣片、飛機(jī)和汽車油箱的薄板焊接。
凸焊主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼的沖壓件。板件凸焊最適宜的厚度為0．5－4mm。
    2、超聲波焊
    超聲波焊接原則上適于焊接大多數(shù)熱塑性塑料。
（三）釬焊
    1、火焰釬焊
    火焰釬焊適于碳素鋼、鑄鐵以及銅及其合金等材料的釬焊。氧乙炔焰是常用的火焰。
    2、電阻釬焊
    電阻釬焊分為直接加熱及間接加熱兩種方式。間接加熱電阻釬焊適宜于熱物理性能差別較大和厚度差別較大焊件的釬焊。
    3、感應(yīng)釬焊
感應(yīng)釬悍的特點(diǎn)是加熱快、效率高、可進(jìn)行局部加熱，且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。按照保護(hù)方式可以分為空氣中感應(yīng)釬焊、保護(hù)氣體中感應(yīng)釬焊和真空中感應(yīng)釬焊。