焊接基础

✔　什么叫焊接？

答：两种或两种以上材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。

✔　什么叫电弧？

答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象叫电弧。

〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。

〈2〉按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。

〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。

✔　什么叫母材？

答：被焊接的金属---叫做母材。

✔　什么叫熔滴？

答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。

✔　什么叫熔池？

答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。

✔　什么叫焊缝？

答：焊接后焊件中所形成的结合部分。

✔　什么叫焊缝金属？

答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。

✔　什么叫保护气体？

答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体---保护气体。

✔　什么叫焊接技术？

答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称叫焊接技术。

✔　什么叫焊接工艺?它有哪些内容？

答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。

✔　什么叫CO2焊接？

答：用纯度>99.98%的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊—称为CO2焊。

✔　什么叫MAG焊接？

答：用混合气体75%～95%Ar+25%～5%CO2 ，（标准配比：80%Ar+20%CO2 ）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。

✔　什么叫MIG焊接？

答：

〈1〉用高纯度氩气Ar≥99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属。

〈2〉用98%Ar+2%O2 或95%Ar+5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。

〈3〉用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。

✔　什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？

答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG焊。

✔　什么叫SMAW（焊条电弧焊）焊接？

答：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。

✔　什么叫碳弧气刨？

答：使用碳棒作为电极，与工件间产生电弧，用压缩空气（压力0.5～0.7Mpa）将熔化金属吹除的一种表面加工的方法。常用来焊缝清根、刨坡口、返修缺陷等。

✔　为什么CO2焊比焊条电弧焊效率高？

答：

〈1〉CO2焊比焊条电弧焊熔化速度和熔化系数高1～3倍。

〈2〉坡口截面比焊条减小50%，熔敷金属量减少1/2。

〈3〉辅助时间是焊条电弧焊的50%。

三项合计：CO2焊的工效与焊条电弧焊相比提高倍数2.02～3.88倍。

✔　为什么CO2焊接接头比焊条电弧焊的焊接接头质量好？

答：CO2焊缝热影响区小，焊接变形小；CO2焊缝含氢量低（≤1.6ml/100g），气孔及裂纹倾向小；CO2焊缝成形好，表面及内部缺陷少，探伤合格率高于焊条电弧焊。

✔　为什么CO2焊比焊条电弧焊的综合成本低？

答：

〈1〉坡口截面积减少36%~54%，节省填充金属量。

〈2〉降低耗电量65.4%。

〈3〉设备台班费较焊条电弧焊降低67%~80%，降低成本20%~40%。

〈4〉减少人工费、工时费，降低成本10%~16%。

〈5〉节省辅助工时、辅料消耗及矫正变形费用。

综合五项，CO2焊能使焊接总成本降低39.6%~78.7%，平均降低59%。

✔　什么叫低频脉冲？适用哪些焊接？

答：脉冲频率在0.5~30Hz的脉冲电弧叫作低频脉冲焊接。主要用于不锈钢、钢和钛等有色金属的TIG焊。

✔　什么叫中频脉冲？适用哪些焊接？

答：脉冲频率在30~500Hz的脉冲电弧叫作中频脉冲焊接。由于具有电弧压缩效应，电弧集中，挺度好，主要用于薄件不锈钢、钢和钛等有色金属的TIG焊和不锈钢和铝及铝合金的MIG焊。

✔　为什么CO2焊接有飞溅？

答：焊丝端部的熔滴与熔池短路接触（短路过渡），由于强烈过热和磁收缩的作用使熔滴爆断，产生飞溅。CO2焊机的输出电抗器和波形控制可以将飞溅降低至最小程度。

✔　为什么MIG/MAG大电流焊接才能实现射流过渡，无飞溅？

答：MIG/MAG焊接时，各种金属均具有短路过渡转变为射流过渡的临界电流值（如：φ1.2碳钢、不锈钢焊丝，电流I≥260~280A），此时电弧呈射流过渡状态，实现无飞溅焊接。 

✔　为什么MIG/MAG小电流焊接要用带脉冲的电源才能实现射流过渡，无飞溅？

答：MIG/MAG焊接，焊接电流低于临界电流值时，采用带脉冲的电源，其脉冲电流大于临界电流值，电弧也能呈射流过渡状态，实现无飞溅焊接（如：使用松下AG2/GE2脉冲MIG/MAG焊机，φ1.2碳钢、不锈钢、铝及铝合金焊丝在电流I≥80A时已实现脉冲射滴过渡，其脉冲电流Ip≥350A）。

焊接材料

✔　什么叫焊接材料？包括哪些内容？

答：焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极、衬垫等。

✔　什么叫焊丝？

答：焊接时作为填充金属，同时用来导电的金属丝—叫焊丝。分实心焊丝和药芯焊丝两种。常用的实心焊丝型号：ER50-6。

✔　为什么MAG焊接接头比CO2焊接接头的冲击韧性高？

答：MAG焊接时，活性气体仅为20%，焊丝中的合金元素过渡系数高，焊缝的冲击韧性高。CO2焊活性气体为100%，焊丝中的锰、硅合金元素联合脱氧，其合金元素过渡系数略低，焊缝的冲击韧性不如MAG焊高。

✔　什么叫药芯焊丝？

答：由薄钢带卷成圆形钢管，同时在其中填满一定成分的药粉，经拉制而成的一种焊丝。

✔　为什么药芯焊丝用CO2气体保护？

答：按保护方式区分药芯焊丝有两种类型：药芯气保焊丝和药芯自保焊丝。药芯气保焊丝一般用CO2气体作保护，属于气渣联合保护形式，焊缝成形好，综合机械性能高。

✔　为什么药芯焊丝焊缝表面会出压痕气孔？

答：因药芯焊丝是由薄钢带卷成的管状焊丝，属于有缝焊丝；空气中的水分会通过缝隙侵入药芯，焊药潮湿（无法烘干），造成焊缝有压痕气孔。

✔　为什么对CO2气体纯度有技术要求？

答：一般CO2气体是化工生产的副产品，纯度仅为99.6%左右，含有微量的杂质和水分，会给焊缝带来气孔等缺陷。焊接重要产品一定要选用CO2纯度≥99.8%的气体，焊缝气孔少，含氢量低，抗裂性好。

✔　为什么对氩气纯度有较高技术要求？

答：目前市场上有三种氩气：普氩（纯度99.6%左右）、纯氩（纯度99.9%左右）、高纯氩（纯度99.99%），前两种可焊接碳钢和不锈钢；焊接铝及铝合金、钛及钛合金等有色金属一定要选用高纯氩；避免焊缝及热影响区被氧化无法进行焊接。

✔　为什么TIG焊喷嘴有大小多种规格？

答：有4—8﹟五种规格喷嘴，焊接碳钢可选用4—5﹟喷嘴，焊接不锈钢和铝及铝合金应选用6—7﹟大喷嘴，以加强焊缝及热影响区的保护范围。焊接钛及钛合金等有色金属应选用7—8﹟更大的喷嘴，才能防止焊缝及热影响区被氧化。

✔　什么叫酸性焊条？

答：药皮中含有多量酸性氧化物的焊条，如结422（E4303）、结502（E5003）等交直流两用电焊条。

✔　什么叫碱性焊条？

答：药皮中含有多量碱性氧化物同时含有氟化物的焊条，如结507（E5015）、结506（E5016）等电焊条。

✔　什么叫纤维素型（下向立焊专用）焊条？

答：药皮中含有多量有机物的焊条，管道及薄板结构下向立焊专用。

〈1〉如E6010（相当于E4310、J425G）适用于打底焊、热焊、填充焊。

〈2〉如E8010（相当于E5511、J555）适用于热焊、填充焊、盖面焊层。

✔　为什么焊前焊条要严格烘干？

答：焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳、飞溅增大，并容易产生气孔、裂纹等缺陷。因此，焊条使用前必须严格烘干。一般酸性焊条的烘干温度150～200℃，时间1小时；碱性焊条的烘干温度350～400℃，时间1～2小时，烘干后放在100～150℃的保温箱内，随用随取。

焊接术语

✔　材料

焊条：涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。它由药皮和焊芯两部分组成。

焊芯：焊条中被药皮包覆的金属芯。

药皮：压涂在焊芯表面上的涂料层。

涂料：在焊条制造过程中，由各种粉料、粘结剂，按一定比例配制的待压涂的药皮原料。

钛铁矿型焊条：药皮中含有30%以上钛铁矿的焊条。

低氢钠型焊条：以碱性氧化物为主并以钠水玻璃为粘结剂的焊条，附加以铁粉后称铁粉低氢型焊条。

重力焊条：重力焊用的高效率焊条。这种焊条较长（通常为500～1000mm），焊条引弧端涂有引弧剂，以便自动引弧。

稳弧剂：加入药皮和焊剂中的物质，它有助于引弧和使电弧稳定燃烧。

熔渣：焊接过程中，焊(钎)剂和非金属夹杂互相熔解，经化学变化形成覆盖于焊(钎)缝表面的非金属物质。

焊条规格：表示焊条规格的一个主要尺寸。用焊芯的直径来表示。

焊剂：焊接时，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种物质。用于埋弧焊的为埋弧焊剂。

✔　热切割术语

热切割：利用热能使材料分离的方法。

气割：利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法。

电弧切割：利用电弧热能熔化切割处的金属，实现切割的方法。

等离子弧切割：利用等离子弧的热能实现切割的方法。

激光切割：利用激光束的热能实现切割的方法。

火焰气刨：利用气割原理在金属表面上加工沟槽的方法。

碳弧气刨：使用石墨棒或碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法。

仿形切割：气割炬跟着磁头沿一定形状的钢质靠模移动进行的机械化切割。

数控切割：按照数字指令规定的程序进行的热切割。

水下切割：在水下进行的热切割。

割炬：是气割的主要工具，可以安装或更换割嘴，调节预热火焰气体流量和控制切割氧流量。

割嘴：割炬上的嘴头部分。由此喷出切割氧流及混合气流。

预热火焰：气割开始和气割过程中用于预热切口附近金属使其达到燃点的火焰。

预热氧：形成预热火焰所用的氧。

切割氧：气割时具有一定压力的氧射流，它使切割金属燃烧，排除熔渣，并形成切口。

切割速度：切割过程中割炬与工件间的相对移动速度，也即切口增长速度。

后拖量：在同一条割纹上，沿切割方向的两点最大距离。

切割面平面度：过所测部位切割面上的最高点和最低点，按切割面倾角方向所作两条平行线的间距，为切割面平面度。

割纹深度：在沿着切割方向20mm长的切割面上，以理论切割线为基准的轮廓峰顶线与轮廊谷底线之间的距离。

上缘熔化度：上缘熔化度是确定切口上缘形状的尺寸。

切口角：指理论切割面与实际切割面之间的角度。

✔　焊接工艺装备和辅助器具术语

焊接夹具：为保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形所采用的夹具。

焊接工作台：为焊接小型焊件而设置的工作台。

焊接操作机：将焊接机头或焊枪送到并保持在待焊位置，或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊机的装置。

焊接变位机：将焊件回转或倾斜，使接头处于水平或船形位置的装置。

焊接滚轮架：借助焊件与主动滚轮间的摩擦力来带动圆筒形焊件旋转的装置。

电磁平台：装配和焊接用的带电磁吸力的平台。

焊工升降台：焊接高大焊件时，带动焊工升降的装置。

定位板：为保持焊件间的相对位置，防止变形和便于装配而临时焊上的金属板。

引弧板：为在焊接接头始端获得正常尺寸的焊缝截面，焊前装配的一块金属板。焊接在这块板上开始，焊后割掉。

引出板：为在接头未端获得正常尺寸的焊缝截面，焊前装配的一块金属板，焊接在这块板上结束，焊后割掉。

焊接衬垫：为保证接头根部焊透和焊缝背面成形，沿接头背面预置的一种衬托装置。

焊剂垫：利用一定厚度的焊剂层做接头背面衬托装置的焊接衬垫。