什么是焊接?

焊接技术说明

焊接工艺详细说明

焊接是指通过加热和/或压缩将工件合并或熔合,使其形成连续体。 焊接中的热源通常是由焊接电源的电流所产生的电弧火焰。 基于电弧的焊接称为电弧焊。

焊件的熔合可以完全基于电弧产生的热量,使焊件熔合在一起。 此方法可用于氩弧焊等工艺。

但通常情况下,可以使用送丝机通过焊枪(熔化极气体保护焊)或通过手动送入焊条将填充金属熔入焊缝。 在这种情况下,填充金属与焊接材料的熔点必须大致相同。

在开始焊接之前,将焊件边缘做成合适的焊槽,例如 V 型槽。 随着焊接的进行,电弧会将焊槽边缘和焊丝熔合在一起,形成熔池。

为了使焊缝耐用,必须防止熔池受到氧化和周围空气的影响,例如使用保护气或焊渣。 保护气是通过焊枪送入熔池的。 焊条还涂有可在熔池上产生保护气和焊渣的材料。

最常用的焊接材料是金属,例如铝,中碳钢和不锈钢。 此外,还可以焊接塑料。 在塑料焊接中,热源是热空气或电阻。

焊接电弧

焊接中所需的焊接电弧是在焊条和焊件之间产生的一阵电流。 当焊件之间产生足够大的电压脉冲时,电弧便会产生。 在氩弧焊中,这可以通过触发器引弧或在使用焊条冲击焊接材料(冲击引弧)时实现。

这时,电压像闪电一样放电,使电流流过间隙,从而形成温度可达几千摄氏度的电弧,最高可达 10,000 摄氏度(18,000 华氏度)。 从焊接电源到工件的连续电流是通过焊条建立的,因此在开始焊接之前,必须先使用电焊机中的接地电缆将工件接地。

在熔化极气体保护焊中,当填充材料接触工件表面并产生短路时,会形成电弧。 然后,高效的短路电流会熔化填充焊丝的末端,形成焊接电弧。 为了使焊缝光滑和耐用,焊接电弧应保持稳定。 因此,在熔化极气体保护焊中,务必要确保焊接电压和送丝速度适合焊接材料及其厚度。

此外,焊工的工作技术也会影响电弧的流畅度,进而影响焊缝质量。 焊条与轮槽之间的距离以及焊枪的稳定速度对于成功完成焊接非常重要。 评估电压和送丝速度是否正确是焊工重要的能力之一。

然而,现代电焊机具有几个功能,可以简化焊工的工作,例如保存之前使用的焊接设置或使用预设的协同曲线,这有助于焊工更轻松地为手头任务设置焊接参数。

焊接中的保护气

保护气在提高焊接的生产率和质量方面通常具有重要作用。 顾名思义,保护气可保护凝固的熔融焊缝不被氧化以及不受空气中杂质和水分的影响,这些可能会削弱焊缝的耐腐蚀性、产生多孔结果,并通过改变接头的几何特征来削弱焊缝的耐用性。 保护气还可以冷却焊枪。 最常见的保护气成分是氩气、氦气、二氧化碳和氧气。

保护气可以是惰性气体或活性气体。 惰性气体完全不会与熔融焊缝发生反应,而活性气体则通过稳定电弧和确保材料平稳地转移到焊缝来参与焊接过程。 惰性气体用于 MIG 焊接(金属电弧惰性气体保护焊),而活性气体用于 MAG 焊接(金属电弧活性气体保护焊)。

惰性气体的例子是氩气,它不会与熔融焊缝发生反应。 它是氩弧焊中最常用的保护气。 不过,二氧化碳和氧气确实会与熔融焊缝发生反应,二氧化碳和氩气的混合气体也同样如此。

氦气 (He) 也是惰性保护气。 氦气以及氦气与氩气的混合气体可用在氩弧焊和 MIG 焊接中。 与氩气相比,氦气可提供更好的侧面熔深和更快的焊接速度。

二氧化碳 (CO2) 和氧气 (O2) 是用作所谓氧化成分的活性气体,用于在 MAG 焊接中稳定电弧和确保材料的平稳传输。 这些气体成分在保护气中的比例由钢材类型决定。

焊接规范和标准

一些国际标准和规范都适用于焊接工艺以及电焊机和用品的结构与特征。 它们包含对焊接程序和电焊机结构的定义、说明及限制,以提高焊接工艺和电焊机的安全性并确保产品质量。

例如,电弧焊机的通用标准是 IEC 60974-1,而交货、产品形式、尺寸、容差和标签的技术条款均包含在标准 SFS-EN 759 中。

焊接安全

以下是与焊接相关的几个风险因素。 电弧会发出极亮的光线和紫外线辐射,可能会伤害眼睛。 熔融金属的飞溅物和火花会灼伤皮肤,还可能引起火灾。如果吸入了焊接时产生的烟尘,可能会非常危险。

但是,做好准备工作并使用适当的防护设备就可以避免这些危险。

事先检查焊接现场的环境,清除焊接现场附近的易燃材料,可以预防火灾。 此外,必须随时准备好灭火物资。 禁止外人进入危险区域。

必须使用适当的防护设备保护眼睛、耳朵和皮肤。 配有暗灰色屏幕的焊接面罩可保护眼睛、头发和耳朵。 皮质焊接手套和坚固且不易燃的焊接套装可保护手臂和身体免受火花与高温的灼伤。

在工作场所进行充分的通风,可以避免焊接烟尘。

了解有关焊接安全的更多信息

焊接方法

焊接方法可以按照产生焊接热的方法以及将填充材料送入焊缝的方式进行分类。 所用的焊接方法是根据要焊接的材料和材料厚度、所需的生产效率以及焊缝所需的外观质量进行选择的。

最常用的焊接方法是熔化极气体保护焊氩弧焊焊条焊接(手工电弧焊)。 最古老、最知名并且仍较为常见的工艺是 MMA(手工电弧焊),通常用于需要良好可达性的安装工作场所和户外场所。

速度较慢的氩弧焊方法可产生非常精细的焊接结果,因此可用于焊缝可见或需要特别精确的焊接。

熔化极气体保护焊是全能型焊接方法,在这种焊接方法中,不需要单独将填充材料送入熔融焊缝。 相反,焊丝通过被保护气包围的焊枪直接进入熔融焊缝。

还有适用于特殊需求的其他焊接方法,例如激光焊、等离子焊、点焊、埋弧焊、超声波焊接和摩擦焊。

机器人焊接

机器人焊接

机器人焊接或自动焊接使焊接工艺实现自动化。 机器人焊接可用于多种焊接工艺,例如 MIG 焊接和氩弧焊。

其他焊接方法

其他焊接方法

其他更罕见的焊接工艺,例如 MIG 钎焊和激光焊、埋弧焊、等离子焊、点焊、摩擦焊以及爆炸焊。

电弧焊的先驱

Kemppi 是电弧焊行业内公认的领军企业。 我们致力于通过不断改进焊接电弧技术来提高焊接质量和生产率。 Kemppi 可以为各种专业人员和机构(从工业焊接公司到独立承包商)提供先进的产品、出色的数字解决方案和优质的服务。我们将产品的可用性和可靠性作为指导原则。借助我们覆盖全球70多个国家/地区的高度成熟的合作伙伴网络,为当地客户提供专业服务。 Kemppi公司总部位于芬兰拉赫蒂市,在全球17个国家拥有近800名焊接领域的员工,销售额达到1.4亿欧元。

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