2010年安全工程师考试《安全生产技术》：金属材料的焊接

　　3.金属材料的焊接

　　焊接是通过加温或加压，使焊件连接郭位形成原子结合的一种工艺加]一方法。在特种设备的生产和维修中，会经常采用焊接技术。

　　承压类特种设备受压元件的焊接方法有2大类 一类是熔焊，就是将焊件接头加热到熔化状态（不加压）完成焊接的方法；另一类是压焊，就是将焊件接头施加压力（加热或不加热）完成焊接的方法。每一类中都包括许多具体的焊接方法。

　　承压类特种设备受压元件中常用的焊接方法大多属熔焊，例如手工电弧焊，自动埋弧焊，手工钨极氩弧焊，自动气体保护焊，电渣焊等。属于压焊的摩擦焊在电站锅炉制造的管子焊接中用得也较多。

　　（1）手工电弧焊

　　通过手工操纵焊条与焊件产生电弧，利用电弧热使焊件局部和焊条熔化形成熔池完成焊接的方法。按施焊对象，焊条可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条等类别。

　　手工电弧焊的特点是，对材料和焊接位置适应性强，适于焊接碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈耐蚀钢等，适于锅炉制造、安装、修理中各种位置的焊接；设备简单，便于使用和维护；焊钳小，操作灵便；焊接质量受焊工操作技术水平的影响很太，对焊工操作技能要求较高，生产率较低，焊工的劳动强度较大；有些情况下焊接工作条件较差。

　　（2）自动埋弧焊

　　自动埋弧焊是通过机械操纵使电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。

　　自动埋弧焊的特点是，机械操纵受焊工操作技能的影响较手工焊小，电弧区保护效果较好。如果焊接材料的质量稳定，焊接工艺参数正确，质量容易稳定且焊缝表面平滑美观；焊接电流大，焊接速度较快，生产效率高；电弧埋在焊剂层下没有飞溅，焊工不受弧光伤害，焊工劳动条件较好；没有焊条头及飞溅的损耗，焊件采用I形坡口的厚度范围比手工焊明显大，成本较低；对坡口加工和焊件接头的装配要求较严格，辅助工作较多；因焊接电流大，一般限于平焊位置进行焊接。

　　（3）钨极氩弧焊

　　钨极氩弧焊是在氩气保护下在钨极与焊件之间引燃电弧并完成焊接的一种电弧焊方法。

　　钨极氩弧焊的特点是，由于用惰性气体氩进行保护，它不参加冶金反应，也不溶于熔化金属，有效地将电弧区与空气隔开，所以电弧稳定；熔池中的氢、氧、氮含量较易控制，裂纹倾向较小且焊缝质量高；电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，容易使接头的根部焊透，并且熔池较小，热影响区较窄，焊接变形较小；电弧和熔池由氩气保护，明弧可见，可进行全位置焊接；对焊件的焊前清理工作要求严格。

　　（4）熔化极气体保护焊

　　熔化极气体保护焊是在惰性或活性气体保护下采用熔化电极进行电弧焊的方法。保护气体常用的有氩气、富氩混合气、二氧化碳气。锅炉受压元件较多使用富氩混合气，常用的有不少于80％氩与不超过20％，二氧化碳混合、98％氩与2％氧气混合等。混合气体可采用已混合好的瓶装气体，也可采用单种气体经混合器进行混合后用于焊接。

　　熔化极气体保护焊的特点是，采用富氩混合气或氧气进行保护时，可以获得高质量的焊缝；适用的母材种类和厚度范围都比较宽，尤其是采用脉冲熔化极气体保护焊；电流密度大，热量集中，熔敷效率高，焊接速度较快，所以生产效率较高；弧光强，烟气较大，二氧化碳作保护气体焊接时飞溅较大，应注意防护；对焊件的焊前清理工作要求较严格，尤其是富氩或氩气保护时。

　　（5）电渣焊

　　电渣焊是利用电流通过液态熔渣产生的电阻热将焊件与焊丝熔化进行焊接的一种熔焊方法。

　　电渣焊的特点是，可以一次焊成很厚的焊件而不需开坡口和多层焊，因此生产效率高；采用渣池保护，避免空气与熔池接触；焊接速度较慢，熔池中的气体和杂质易于浮出，焊缝中气孔和夹渣很少；焊件在高温停留时间较长，热影响区宽，近缝区晶粒粗大，塑性和韧性降低，所以焊件在焊后一般都进行正火热处理；焊剂消耗很少，焊缝化学成分的调整主要靠电极。

　　（6）摩擦焊

　　摩擦焊是利用焊件表面互相摩擦产生的热使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻而完成焊接的一种压焊方法。

　　摩擦焊的特点是，焊接过程快，生产率高；工艺参数自动控制，操作简单，焊接质量较好；适用的接头型式有限；对参数的测量和控制要求严格；用无损检测方法检查接头内部质量有一定困难。

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