讲解焊接工艺和焊剂的用途

焊接是一个局部的加热和冷却过程，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去掉焊接应力，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，除确定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不高等因素。

焊接工艺几乎运用了全部可以利用的热源，其中包括火焰、电弧、电阻、特别波、摩擦、等离子、电子束、激光束、微波等等（我司主要以弧焊、电阻焊自动化焊接设备为主），历史上各种热源的出现，都伴有新的焊接工艺的出现。但是，至今焊接热源的研讨并未终止。焊接技术自发明至今已有历史，它几乎可以达到当前工业中全部重要产品生产制造的需要。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进。微电子工业的发展推动微型连接工艺的和设备的发展；又如陶瓷材料和复合材料的发展推动了真空钎焊、真空扩散焊。

焊接材料的焊剂主要用途

一、低硅型熔炼焊剂：由CaO、Al2O3、MgO、CaF2等组成。这种焊剂对焊缝金属基本上没有氧化作用，配合相应焊丝可焊接高合金钢，如不锈钢、热强钢等。

二、中硅型熔炼焊剂：由于这类焊剂含酸性氧化物Si02数量较低，而碱性氧化物CaO或MgO数量多，故碱度较不错。大多数中硅焊剂属弱氧化性焊剂，焊缝金属含氧量较低，因而韧性较不错。这类焊剂配适当当焊丝可焊接合金结构钢。为了减少焊缝金属的含氢量，以提升焊缝金属的抗冷裂的能力，可在这类焊剂中加入相应数量的FeO。这样的焊剂成为中硅氧化性焊剂，是焊接高强钢的一种新型焊剂。

三、高硅型熔炼焊剂：根据含MnO量的不同，高硅焊剂又可分为：高锰高硅焊剂、中锰高硅焊剂、低锰高硅焊剂和无锰高硅焊剂等四种。由于Si02含量高（>30%），可通过焊剂向焊缝中过渡硅，其中含MnO高的焊剂有向焊缝金属过渡锰的作用。当焊剂中的SiO2和MnO含量加大时，硅、锰的过渡量增加。硅的过渡与焊丝的含硅量有关。当焊剂中含MnO<10%（含SiO2为42~48%）时，锰会烧损。当MnO从l0%增加到25~35%时，锰的过渡量明显增大。但当MnO>（25～30）%后，再增加的MnO对锰的过渡影响不大。锰的过渡量不但与焊剂中Si02含量有关，而且与焊丝的含锰量也有很大关系。焊丝含锰量越低，通过焊剂过渡锰的效果越好。因此，要根据高硅焊剂含MnO量的多少选择不同含锰量的焊丝

四、氟碱型烧结焊剂：这是一种碱性焊剂。可交、直流两用，直流焊时焊丝接正。大焊接电流可达1200A。所焊焊缝金属具有较不错的低温冲击韧性。配适当当焊丝，可焊接多种低合金结构钢，用于重要的焊接产品，如锅炉压力容器、管道等。可用于多丝埋弧焊，特别适用于大直径容器的双面单道焊。

焊接修理中常用的技术措施：

一、预热

需要预热的修理焊接应尽量连续进行。根据焊件实际情况，采用氧-乙炔或氧-丙烷火焰对被焊件进行预热或局部区域补充性加热，检查预热温度，并在焊接修理过程中经常检查修理区域的焊道间温度。预热温度高或散热面积大时，可采用保温材料覆盖焊件非焊接区。若焊件温度低于规定的预热温度下限时，应停止修理焊接作业，重新加热。

二、工装及工艺措施

对于焊接结构拘束度大，易产生焊接残余应力或修理焊接要求控制变形时，可采用以下措施：采用对称焊接或使工件转动焊接；控制焊接热输入，采用适当的焊接电流、焊接速度、运条方式，进行多层多道焊；控制焊接顺序，减小母材热输入；及时对修理焊道进行锤击(去掉应力)，保持相应的锤击密度；采用分段退焊或跳焊的工艺措施。

三、修理件做好标记

在修理施工现场，应根据返修工艺规程核对被修理工件的名称及编号，检查焊接缺陷的清理、坡口制备、焊接设备，焊接材料(型号、烘干)、预热温度、焊接工艺参数等。修理焊接采用多种焊接方法时，要明确每种焊接方法、焊接材料的应用区域，根据打底层、填充层、盖面层、封底层的不同要求和特点，确定对应的焊接次序和焊缝厚度。

四、缓冷及后热处理

对于冷裂纹敏感性大的材质和拘束度大的焊接修理件，焊接后应缓冷处理(保温材料覆盖)或立即进行后热处理，即修理焊接完成后，立刻将被焊接件加热到250～350℃，并保温2～3h，然后缓冷至室温，用于降低焊缝及近缝区金属的含氢量。应指出，后热处理不能代替焊后热处理，这是两个概念。

五、修理焊接的工作环境要求

修理焊接的环境温度不可以低于10℃，自然通风情况良好；采用气体保护焊时，风速不大于2m/s，其他焊接方法风速不大于8m/s。焊接修理环境应具有好的可视条件，需要时可以使用辅助光源照明。野外焊接修理现场应搭建简易工棚，避免露天作业，避免在雨天或潮湿条件下焊接作业。

焊接材料在结构设计时，要尽量减少过大的刚度及应力集中现象出现，如在设计时防止焊缝分布过分密集，尽量去掉有可能产生应力集中的部位；对部件连接部位，要尽量避开结构上应力大处，有利于控制焊后变形，提升构件强度。

在一般情况下，人们认为受力大的构件，为了，焊脚尺寸越大则强度越高，其实这是一种误解，正确的原则是在达到焊缝金属强度的基本要求下，应尽量减少填充金属的用量，这与结构件设计和焊接工艺设计人员对结构的受力计算，选用焊接方法和形式有着密切的关系，这是确定获得优良焊接接头的先决条件。根据其结构的使用和受力状况，分清其焊道是工作焊缝还是联系焊缝，正确地设计焊缝的分布、焊道几何尺寸及焊脚高度，同时还要考虑焊接的经济性。