焊接基礎知識

一、基本知識

1.什么叫焊接?

答：兩種或兩種以上材質(同種或異種),通過加熱或加壓或二者并用,來達到原子之間的結合而形成永久性連接的工藝過程叫焊接。

2.什么叫電弧？

答：由焊接電源供給的，在兩極間產生強烈而持久的氣體放電現象叫電弧。
（1）按電流種類可分為：交流電弧、直流電弧和脈沖電弧。
（2）按電弧的狀態可分為：自由電弧和壓縮電弧（如等離子弧）。
（3）按電極材料可分為：熔化極電弧和不熔化極電弧。

3.什么叫母材？

答：被焊接的金屬稱為母材。

　
4.什么叫熔滴？
答： 焊絲先端受熱后熔化，并向熔池過渡的液態金屬滴---叫做熔滴。

5.什么叫熔池？
答：熔焊時焊件上所形成的具有一定幾何形狀的液態金屬部分---叫做熔池。

6.什么叫焊縫？
答：焊接后焊件中所形成的結合部分。

7.什么叫焊縫金屬？
答：由熔化的母材和填充金屬（焊絲、焊條等）凝固后形成的那部分金屬。

8.什么叫保護氣體？
答：焊接中用于保護金屬熔滴以及熔池免受外界有害氣體（氫、氧、氮）侵入的氣體---保護氣體。

9.什么叫焊接技術？
答：各種焊接方法、焊接材料、焊接工藝以及焊接設備等及其基礎理論的總稱—叫焊接技術。

10.什么叫焊接工藝，它有哪些內容？
答：焊接過程中的一整套工藝程序及其技術規定。內容包括：焊接方法、焊前準備加工、裝配、焊接材料、焊接設備、焊接順序、焊接操作、焊接工藝參數以及焊后處理等。

11.什么叫CO2焊接？
答：用純度>99.98%的CO2做保護氣體的熔化極氣體保護焊稱為CO2焊。

12.什么叫MAG焊接？

答：用混合氣體75%~95% Ar + 25%~5% CO2，（標準配比：80% Ar + 20% CO2）做保護氣體的熔化極氣體保護焊—稱為MAG焊。

13.什么叫MIG焊接？

答：（1）用高純度氬氣Ar≥99.99%做保護氣體的熔化極氣體保護焊接鋁及鋁合金、銅及銅合金等有色金屬；
（2）用98% Ar + 2% O2 或95% Ar + 5% CO2做保護氣體的熔化極氣體保護焊接實心不銹鋼焊絲的工藝方法稱為MIG焊。
（3）用氦+氬惰性混合氣做保護的熔化極氣體保護焊。

14.什么叫TIG（鎢極氬弧焊）焊接？
答：用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢、鋯鎢、鑭鎢）作為不熔化電極的惰性氣體保護電弧焊，簡稱TIG焊。

15.什么叫SMAW（焊條電弧焊）焊接？
答：用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法。

16.什么叫碳弧氣刨？
答：使用碳棒作為電極，與工件間產生電弧，用壓縮空氣（壓力0.5~0.7MPa）將熔化金屬吹除的一種表面加工的方法。常用來焊縫清根、刨坡口、返修缺陷等。

17.為什么CO2焊比焊條電弧焊效率高？
答：（1）CO2焊比焊條電弧焊熔化速度和熔化系數高1~3倍；
（2）坡口截面比焊條減小50%，熔敷金屬量減少1/2；
（3）輔助時間是焊條電弧焊的50%。
三項合計：CO2焊的工效與焊條電弧焊相比提高倍數2.02~3.88倍。

18.為什么CO2焊接接頭比焊條電弧焊的焊接接頭質量好？
答：CO2焊縫熱影響區小，焊接變形小；CO2焊縫含氫量低（≤1.6mL/100g），氣孔及裂紋傾向小；CO2焊縫成形好，表面及內部缺陷少，探傷合格率高于焊條電弧焊。

19.為什么CO2焊比焊條電弧焊的綜合成本低？
答：（1）坡口截面積減少36-54%, 節省填充金屬量；
（2）降低耗電量65.4%；
（3）設備臺班費較焊條電弧焊降低67-80%，降低成本20-40%；
（4）減少人工費、工時費，降低成本10-16%；
（5）節省輔助工時、輔料消耗及矯正變形費用；
綜合五項,CO2焊能使焊接總成本降低 39.6%~78.7%,平均降低59%。

20.什么叫低頻脈沖，適用哪些焊接？
答：脈沖頻率在0.5~30Hz的脈沖電弧叫作低頻脈沖焊接。主要用于不銹鋼、鋼和鈦等有色金屬的TIG焊。

21.什么叫中頻脈沖，適用哪些焊接？
答：脈沖頻率在30-500Hz的脈沖電弧叫作中頻脈沖焊接。由于具有電弧壓縮效應，電弧集中，挺度好，主要用于薄件不銹鋼、鋼和鈦等有色金屬的TIG焊和不銹鋼和鋁及鋁合金的MIG焊。

22.為什么CO2焊接有飛濺？
答：焊絲端部的熔滴與熔池短路接觸（短路過渡），由于強烈過熱和磁收縮的作用使熔滴爆斷，產生飛濺。CO2焊機的輸出電抗器和波形控制可以將飛濺降低至最小程度。

23.為什么MIG/MAG大電流焊接才能實現射流過渡，無飛濺？
答：MIG/MAG焊接時，各種金屬均具有短路過渡轉變為射流過渡的臨界電流值（如：φ1.2碳鋼、不銹鋼焊絲，電流I≥260~280A），此時電弧呈射流過渡狀態，實現無飛濺焊接。

24.為什么MIG/MAG小電流焊接要用帶脈沖的電源才能實現射流過渡，無飛濺？
答：MIG/MAG焊接，焊接電流低于臨界電流值時，采用帶脈沖的電源，其脈沖電流大于臨界電流值，電弧也能呈射流過渡狀態，實現無飛濺焊接（如：使用松下AG2/GE2脈沖MIG/MAG焊機，φ1.2碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金焊絲在電流I≥80A時已實現脈沖射滴過渡，其脈沖電流Ip≥350A）。

二、焊接材料

1. 什么叫焊接材料，包括哪些內容？
答：焊接材料包括焊條、焊絲、焊劑、氣體、電極、襯墊等。

2.什么叫焊絲？
答：焊接時作為填充金屬，同時用來導電的金屬絲—叫焊絲。分實心焊絲和藥芯焊絲兩種。常用的實心焊絲型號：ER50-6（牌號：H08Mn2SiA）。

3.為什么MAG焊接接頭比CO2焊接接頭的沖擊韌性高？
答：MAG焊接時，活性氣體僅為20%，焊絲中的合金元素過渡系數高，焊縫的沖擊韌性高。CO2焊活性氣體為100%，焊絲中的錳、硅合金元素聯合脫氧，其合金元素過渡系數略低，焊縫的沖擊韌性不如MAG焊高。如唐山神鋼MG-51T焊絲（相當于ER50-6）其常溫沖擊韌性值：MAG： 160J；CO2： 110J。

4.什么叫藥芯焊絲？
答：由薄鋼帶卷成圓形鋼管，同時在其中填滿一定成分的藥粉，經拉制而成的一種焊絲。

5.為什么藥芯焊絲用CO2氣體保護？
答：按保護方式區分藥芯焊絲有兩種類型：藥芯氣保焊絲和藥芯自保焊絲。藥芯氣保焊絲一般用CO2氣體作保護，屬于氣渣聯合保護形式，焊縫成形好，綜合機械性能高。

6.為什么藥芯焊絲焊縫表面會出壓痕氣孔？
答：因藥芯焊絲是由薄鋼帶卷成的管狀焊絲，屬于有縫焊絲；空氣中的水分會通過縫隙侵入藥芯，焊藥潮濕（無法烘干），造成焊縫有壓痕氣孔。

7.為什么對CO2氣體純度有技術要求？
答：一般CO2氣體是化工生產的副產品，純度僅為99.6%左右，含有微量的雜質和水分，會給焊縫帶來氣孔等缺陷。焊接重要產品一定要選用CO2純度≥99.8%的氣體，焊縫氣孔少，含氫量低，抗裂性好。

8.為什么對氬氣純度有較高技術要求？
答：目前市場上有三種氬氣：普氬（純度99.6%左右）、純氬（純度99.9%左右）、高純氬（純度99.99%），前兩種可焊接碳鋼和不銹鋼；焊接鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等有色金屬一定要選用高純氬；避免焊縫及熱影響區被氧化無法進行焊接。

9.為什么TIG焊噴嘴有大小多種規格？
答：有4—8﹟五種規格噴嘴，焊接碳鋼可選用4—5﹟噴嘴，焊接不銹鋼和鋁及鋁合金應選用6—7﹟大噴嘴，以加強焊縫及熱影響區的保護范圍。焊接鈦及鈦合金等有色金屬應選用7—8﹟更大的噴嘴，才能防止焊縫及熱影響區被氧化。

10.什么叫酸性焊條？
答：藥皮中含有多量酸性氧化物的焊條，如結422（E4303）、結502（E5003）等交直流兩用電焊條。

11.什么叫堿性焊條？
答：藥皮中含有多量堿性氧化物同時含有氟化物的焊條，如結507（E5015）、結506（E5016）等電焊條。

12.什么叫纖維素型（下向立焊專用）焊條？
答：藥皮中含有多量有機物的焊條，管道及薄板結構下向立焊專用。
（1）如E6010（相當于E4310、J425G）適用于打底焊、熱焊、填充焊。
（2）E8010（相當于E5511、J555）適用于熱焊、填充焊、蓋面焊層。
一般用低氫下向焊條蓋面焊； E7048（相當于J506X）焊縫外形整潔、美觀。

13.為什么焊前焊條要嚴格烘干？
答：焊條往往會因吸潮而使工藝性能變壞，造成電弧不穩、飛濺增大，并容易產生氣孔、裂紋等缺陷。因此，焊條使用前必須嚴格烘干。一般酸性焊條的烘干溫度150~200℃，時間1小時；堿性焊條的烘干溫度350~400℃，時間1~2小時，烘干后放在100~150℃的保溫箱內，隨用隨取。