2015年安全工程師考試《安全生產(chǎn)技術(shù)》：金屬材料的焊接

　　3.金屬材料的焊接

　　焊接是通過(guò)加溫或加壓，使焊件連接郭位形成原子結(jié)合的一種工藝加]一方法。在特種設(shè)備的生產(chǎn)和維修中，會(huì)經(jīng)常采用焊接技術(shù)。

　　承壓類特種設(shè)備受壓元件的焊接方法有2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。每一類中都包括許多具體的焊接方法。

　　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

　　通過(guò)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。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、堆焊焊條等類別。

　　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，操作靈便；焊接質(zhì)量受焊工操作技術(shù)水平的影響很太，對(duì)焊工操作技能要求較高，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。

　?。?）自動(dòng)埋弧焊

　　自動(dòng)埋弧焊是通過(guò)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)械操縱受焊工操作技能的影響較手工焊小，電弧區(qū)保護(hù)效果較好。如果焊接材料的質(zhì)量穩(wěn)定，焊接工藝參數(shù)正確，質(zhì)量容易穩(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(méi)有飛濺，焊工不受弧光傷害，焊工勞動(dòng)條件較好；沒(méi)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，成本較低；對(duì)坡口加工和焊件接頭的裝配要求較嚴(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。

　?。?）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(kāi)，所以電弧穩(wěn)定；熔池中的氫、氧、氮含量較易控制，裂紋傾向較小且焊縫質(zhì)量高；電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，容易使接頭的根部焊透，并且熔池較小，熱影響區(qū)較窄，焊接變形較小；電弧和熔池由氬氣保護(hù)，明弧可見(jiàn)，可進(jìn)行全位置焊接；對(duì)焊件的焊前清理工作要求嚴(yán)格。

　?。?）熔化極氣體保護(hù)焊

　　熔化極氣體保護(hù)焊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。保護(hù)氣體常用的有氬氣、富氬混合氣、二氧化碳?xì)?。鍋爐受壓元件較多使用富氬混合氣，常用的有不少于80％氬與不超過(guò)20％，二氧化碳混合、98％氬與2％氧氣混合等?；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。

　　熔化極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)是，采用富氬混合氣或氧氣進(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)注意防護(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)。

　?。?）電渣焊

　　電渣焊是利用電流通過(guò)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(kāi)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；焊接速度較慢，熔池中的氣體和雜質(zhì)易于浮出，焊縫中氣孔和夾渣很少；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。

　?。?）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(guò)程快，生產(chǎn)率高；工藝參數(shù)自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單，焊接質(zhì)量較好；適用的接頭型式有限；對(duì)參數(shù)的測(cè)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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