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螺纹连接。
基本连接方式:
焊接;
铆接;
螺纹连接;
键连接;
粘接等。
连接的区别:
可拆卸连接
不可拆卸连接
讨论:
以任意连接方法解决上述问题会产生什么不良后果?
提问:
本专业涉及更多的是车身,车身是怎样连接成为整体结构的?
车身局部发生严重损毁以后怎样进行维修?
(先介绍大致处理方法)
提示:
连接的方式有很多,一般根据结构的基本特征和使用特征(范围及要求等),以最合理的方式连接。
(以合理的方法解决问题)
回答:
车身结构件都是较小的冲压板件,彼此之间以电阻点焊的方式连接成整体。
对于采用局部更换方法维修的部位,焊接是比较合适的维修方法。
什么是焊接?
通过适当的方法,使两个固体物质之间产生原子结合的连接方法。
焊接方法多种多样,常用的焊接方法是将金属加热使其熔合,或施加一定的压力使其充分接近而产生原子结合。
焊接基本方法的分类:
(车身制造、维修行业常用种类)
●熔化焊:
如手工电弧焊;
氧-乙炔焊;
电阻焊;
二氧化碳
气体保护焊;
激光焊。
●钎焊:
铜焊;
锡焊(烙铁钎焊)。
业界对焊接方式的通俗称呼:
●电焊:
手工电弧焊。
●氧焊:
氧-乙炔焊,某些地方又称水焊。
解释称呼的来历:
乙炔发生器的基本使用原理。
其它常见焊接形式及适用范围:
●钨极氩弧焊:
常用于焊接不锈钢和有色金属。
●螺柱焊:
常用于车身局部修复及焊装螺柱。
(介质机)
焊接的特点:
●综合性优点:
强度高;
节省材料(降低结构质量);
焊缝
致密性强;
加工程序简单;
生产效率高。
Ø
手工电弧焊:
厚板,钢结构。
焊接区域温度高,会对
结构产生一定影响(变形及应力);
焊后需清渣。
氧-乙炔焊:
3mm以下薄板。
焊接时热量分散,热影
响区大,使焊件产生较大变形,并改变组织结构;
现在一般用于板料及型材加热。
电阻焊:
工艺成本低,在车身制造、维修行业运用广
泛,焊接温度低,不改变材料特性,变形及应力都很小。
介质机点焊功能。
二氧化碳气体保护焊:
可采用细焊丝、小电流进行薄
板焊接;
熔池小,便于观察;
适于各方位焊接,成型美观,飞溅少;
焊后不需要清渣。
本课程的学习内容:
与车身维修有密切关联的各类焊接、切割设备的基本结构、特点和使用方法;
操作规范;
安全防护知识等。
●手工电弧焊4+6
●二氧化碳气体保护焊8+18
●电阻点焊8+12
●氧-乙炔焊6+12
●钎焊4
●氧-乙炔切割4+6
●等离子切割4+8
1.连接的不同形式。
2.机械连接和永久连接的基本区别。
3.焊接的定义。
4.不同的焊接形式有不同的适用范围,应根据工件的材质;
结构特点;
加工、使用要求等确定合适的连接(焊接)方法。
1.什么是焊接?
焊接与机械连接的本质区别?
2.车身维修行业常用的焊接方法有哪些?
3.简述手工电弧焊;
二氧化碳气体保护焊的基本特点和适用范围。
说明:
第三题在布置作业时可任选两项,但答题不应过于简单,旨在考察学生自学能力和笔记的记录情况。
第一章手工电弧焊
第节
授课班级
多媒体课件
1.手工电弧焊基本原理及特点。
2.焊接过程。
3.焊接基本工艺参数。
1.掌握电焊条的选用原则。
2.明确焊接基本工艺及参数。
1.焊接过程(焊缝的形成)。
2.安全防护。
焊接工艺及参数的确定。
课前回顾
作业讲解
(5min)
一般性介绍
示范讲解
回顾知识点
难点
讨论
举例
焊接方法的种类很多,与车身制造、维修密切关联的焊接方法大致分为两大类:
熔化焊;
钎焊。
熔化焊:
以不同方式加热焊件使其局部熔化,同时加入熔化后的填充金属形成焊缝,或加压使焊接金属自行熔合。
手工电弧焊是熔化焊中最基本的焊接方法,简称手弧焊,业界俗称的电焊。
一.手工电弧焊基本原理
由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧形成回路,焊接时电弧的高温将焊条前端和焊件局部熔化,熔化的焊条金属与熔化的焊件熔合形成焊缝,将两块焊件连接成一体。
特点:
●结构简单,使用方便,便于移动。
●适用性广泛,操作灵活,使用、维护成本低。
●高温熔焊,焊后焊件的应力和变形较大。
●换焊条,清渣等必要程序造成工作过程不连续,生产效率低。
●工作环境差。
(辐射;
高温;
飞溅;
烟尘)
二.焊接电弧
电弧实际是一种气体放电现象(例如闪电;
拔插头时的电火花),温度高(7730度),热量集中,足以融化所有金属。
获得焊接电弧的方法:
●高频高压引弧:
两电极不接触,直接利用高频、高压电使
空气放电。
(如:
氩弧焊)
●短路引弧:
两电极短暂接触后立即拉开使空气放电。
手工电弧焊引弧过程:
焊条前端与焊件短时间接触后拉开,在焊件与焊条之间就会形成电弧。
如果能使焊条与焊件保持一定的距离(0.5-1倍的焊条直径或2~4mm),两者之间就会有持续、稳定的电弧,这也是形成良好焊缝的必要条件。
常用引弧方法:
●划擦法
●直击法
焊接过程:
成功引弧以后,高温将焊件局部熔化成液态,被熔化的焊条也同时熔入其中。
焊条沿着焊道不断(匀速)前移,液态金属会凝固,电弧所经过的路径也会不断被熔化成液态,同时也不断地被熔化的焊条填充,从而形成连续的焊缝。
关键词:
●熔池:
焊接过程中,焊件上被(电弧)高温熔化的具有一
定几何形状的液态金属。
●熔滴:
被熔化成液态的焊条金属。
三.电焊条
手工电弧焊属于熔化极电弧焊的一种(见教材2页图0-1),焊条就是其中的熔化电极。
焊条的组成与作用:
(见教材10页图1-8)
焊条由钢芯和表面涂层(药皮)组成。
焊条涂层有倒角的一端为引弧端,没有涂层的另一端为夹持端,便于夹固在焊钳上,并且利于导电。
●钢芯:
作为熔化电极,其作用为导电和填充熔池形成焊缝。
●涂层:
又称药皮,在焊接过程中的主要作用为隔离空气、
保护熔池(气、渣联合保护);
减少有害元素对焊缝的影响;
向焊缝中增加对焊缝有利的元素,改善焊缝性能;
提高电弧稳定性,减少焊接飞溅。
焊条的分类:
●规格:
以焊芯的直径来表示。
●种类:
以焊芯的金属成分来划分。
四.工艺与操作技术
焊接接头:
在手工电弧焊中,应根据焊件厚度、结构形状、焊接质量和使用要求等,确定焊接接头形式。
基本接头形式:
(见教材25页图1-21)
●对接接头
●搭接接头
●角接接头
●T型接头
焊接坡口:
焊接前,根据设计或工艺要求(板厚、焊接强度等),在焊道上加工并装配成一定几何形状的沟槽。
坡口形式:
(见教材26页图1-22)
●I型坡口
●V型坡口
●X型坡口
●U型坡口
焊缝:
●按空间位置区分:
(见教材26页图1-23)
平焊缝
横焊缝
立焊缝
仰焊缝
●按结合形式区分:
(见教材26页图1-24,25)
对接焊缝
角接焊缝
端接焊缝
塞焊缝
●按焊缝的连续性区分:
连续焊
分段焊
点焊
焊接工艺参数:
焊条的选择:
●型号的选择:
焊缝中填充金属约占50-70%,焊条的金属成
分直接影响焊缝强度。
选用原则:
应根据焊件的金属成分选择对应型号的焊条。
●直径的选择:
焊条直径直接影响焊接电流和焊缝的成型尺
寸,与板厚与焊缝位置等因素有关。
板厚:
焊条直径随着板厚的增大而增大。
焊件在5mm
以下时,焊条直径基本与板厚相当。
(教材27页)
焊缝位置:
板厚相同时,平位置焊可采用较大电流,
其他位置应采用较小电流(防止熔池下淌),因此可选择直径稍小的焊条。
焊接电流的选择:
●与焊条直径的关系:
焊条直径越大,熔化焊条所需热量越
多,焊接电流也应随之增大。
经验计算公式:
I=(35-55)d
●与焊接位置的关系:
在其它条件相同时,平位置焊可采用
较大电流,其它位置的焊接电流应略小(约10-20%),防止熔池下淌。
电弧电压:
手工电弧焊的电弧电压与电弧长度成正比。
焊接时,电弧不宜过长,通常为焊条直径的1.5倍。
其它位置焊时应稍短,防止熔池下淌。
五.安全防护
●工作场地:
电源应妥善连接,保持工作区域地面干燥,防止触电事故。
焊接飞溅物温度较高,工作场地严禁堆放易燃、易爆及挥发性物品。
工作区域周边应以遮光板严密遮挡,电弧的强光会灼伤眼睛和皮肤。
工作场地应有废气抽排装置,焊接产生的烟尘会损伤呼吸系统。
●个人防护:
工装:
弧光会灼伤裸露的皮肤,飞溅物会造成烫伤。
焊接时应穿着较厚的工装,扣好领口及袖口。
面罩:
用于遮蔽面部和颈部,观察窗安装透明和有色
两种玻璃,用来减轻弧光对眼睛的伤害。
有色镜片按颜色深浅分为六个型号(7-12号),号数越大,颜色越深。
根据实际情况选用。
手套:
专用的皮质长手套,能绝缘和防止烫伤,但不
能用于直接抓取热焊件。
工作鞋:
用耐热、绝缘、不易燃材料制作,防止触电
和脚部烫伤。
脚部护罩:
皮质或厚帆布制作,遮蔽膝盖以下部位,
防止烫伤。
1.电弧焊基本原理。
3.电焊条的组成和基本分类。
4.工艺基本术语及工艺参数。
5.安全防护。
1.简述手工电弧焊的基本原理。
2.简述手工电弧焊的特点。
3.简述手工电弧焊的焊接过程。
列举影响焊缝质量的因素。
4.焊条药皮的作用是什么?
5.引弧时如果焊条被粘住,应如何处理?
6.焊条直径和焊接电流是怎样确定的?
7.进行平位置对接焊时,焊条处在什么空间位置?
焊接过程中,焊条应作哪几种运动?
8.进行手工电弧焊时,应该做好哪些方面的防护工作?
为什么?
第二章气焊与气割
第一节气焊与气割原理
授课时间
1.车身维修作业的一般过程。
2.维修工艺手册的具体内容。
3.明确维修工艺手册在工作中的作用。
1.掌握维修工艺手册的正确查阅方法。
2.能够按照工艺手册的指导方法进行维修操作。
1.了解工艺手册的作用。
2.工艺手册的正确使用方法。
强调按照工艺手册提示的要求和规范进行维修操作。
(10min)
相关知识
举例说明
难点
具体分析
1.手工电弧焊的基本原理。
2.焊缝形成的过程。
3.焊接时,个人防护用品的作用。
前面介绍的手工电弧焊属于熔化焊,气焊和手工电弧焊一样,也属于熔化焊,但加热方式不同。
电弧焊是利用电弧的热量将金属板料和焊条局部熔化,气焊则利用混合气燃烧产生的热量熔化焊件,因此称为气焊(有些地区称为“水焊”)。
“水焊”称呼的来历:
老式乙炔发生器利用电石和水反应生成乙炔气。
因此,有些地方将氧-乙炔焊称为水焊。
燃烧的必要条件:
燃料(可燃物质);
氧气(助燃物质);
温度。
灭火的原理:
阻隔其中任何必要条件。
气焊中可燃物质:
乙炔(常用);
氢气;
液化石油气;
汽油等。
氧-乙炔焊:
以乙炔作为可燃气,混合氧后气点燃获得持续燃烧的火焰,利用火焰的温度进行焊接。
(常用于)
●低熔点材料和薄板的熔化焊。
●火焰钎焊。
●加热。
气焊原理:
火焰将焊件局部熔化形成熔池,同时被熔化的焊丝滴入其中。
焊枪沿着焊道不断(匀速)前移,熔池会不断凝固,焊道上的固体金属也不断被熔化形成新的熔池,同时也不断地被熔化的焊条填充,从而形成连续的焊缝。
焊接熔池:
(见教材43页图2-1)
●随火焰能率的增加而增大。
●随焊接速度的增加而减小。
火焰能率:
单位时间内可燃气体的消耗量(火焰产生的能量),可以简单理解为火焰的“大小”。
由此可知,焊接时的火焰能率跟焊件的板厚和操作者的习惯及操作水平有直接关联。
●较厚的焊件会使热量散失甚至不能形成熔池,因此火焰能率应适当提高,焊接速度应适当降低。
●较薄的焊件很容易过热,使熔池增大产生熔流,甚至烧穿焊件。
提高焊接速度虽然可以减小熔池,但焊接速度不可能无限提高,且速度快到一定程度时会影响焊缝的外观成形。
气割原理:
金属在纯氧中燃烧生成熔渣的同时,还能释放出大量的热量,能加热切割点周边的板件(温度占被切割材料吸收热量的70%),使切割能持续进行。
气割过程:
●用氧-乙炔火焰(中性焰)将金属预热到燃点。
●吹出纯氧使金属剧烈燃烧。
●燃烧形成的氧化物(熔渣)被吹走,产生的热量使切割点周边升温,整个持续的过程使金属被割穿。
●按适当速度移动割枪,可得到连续的割缝。
切割条件:
●被切割材料的燃点低于熔点。
如果金属还没有加热到能燃烧的温度,已经被熔化了,这样就很难达到准确的切割。
就算分开了,也会存在切口不齐、熔流过多、需后期加工等问题,也就不能成为一种合理的加工方法。
●被切割材料的熔点高于其氧化物的熔点。
如果熔渣的熔点高于金属本身的熔点,从切割初期开始产生的熔渣就会覆盖、堵塞切割缝,温度继续升高至金属的熔点后,会直接导致金属本身熔化、流淌,甚至大面积垮塌。
●金属氧化物的粘度要低,流动性要好。
●金属在燃烧时应能释放大量的热量。
混合气燃烧的热量只占板件吸收热量的30%,如果金属燃烧释放的热量不多,就无法保证切割过程的持续进行。
●金属的导热性应差。
导热性太强会导致温度散失。
●金属的淬硬倾向小。
淬硬倾向大的金属遇热后容易硬化,甚至出现裂纹。
第一节气焊、气割设备及用具
气焊、气割设备:
1.气瓶
●氧气瓶:
蓝底白字的无缝钢瓶。
常用气瓶的容积为40
L,最高压力15MPa,存量6m³
。
使用注意事项:
瓶身应安装橡胶圈,搬运时避免碰撞和剧烈振动。
避免暴晒。
安装减压阀前应清理瓶嘴,并打开气阀吹净灰尘。
注意:
打开气阀时,瓶嘴不要对着人。
使用安全距离为10M。
(操作工位距离气瓶和其它)
不要用尽瓶内氧气,应留有0.1-0.2MPa余气,便于下次冲装。
使用时,应将钢瓶可靠固定。
●乙炔瓶:
白底红字的有缝钢瓶。
最高压力1.5MPa.
除氧气瓶的使用要求以外,还必须遵守下列要求:
瓶内有用于溶解乙炔的丙酮,因此,使用时禁止横放,避免丙酮外泄引起燃烧爆炸。
禁止在超过30°
-40°
的温度下工作,高温时丙酮对乙炔的溶解度降低,会导致钢瓶压力增大。
使用压力不得超过0.15MPa。
每次使用前都应检查管路的连接情况,严禁在漏气的情况下使用。
不要用尽瓶内氧气,应留有0.01-0.03MPa余气,便于下次冲装。
●氧气瓶和乙炔瓶的瓶阀都是方形的阀门,且两者外形尺寸不同,必须使用专用扳手操作。
当阀门较紧拧不开时,严禁敲打。
(可在专用扳手上连接加长杆)
1.回火保险器(又称回火防止器)
●回火:
在气焊和气割过程中,有时会发生火焰在枪咀内
逆向燃烧的现象,称为回火。
●回火保险器:
安装在减压器和气管之间,可防止回火时
火焰回烧到气瓶内产生爆炸,或直接阻止火焰在气管内燃烧。
●回火的原因:
当混合气压力因种种原因变小,使送气速度低于燃烧速度时,火焰就有可能沿着气管逆向燃烧。
火咀被堵塞。
(焊接飞溅;
手的抖动使焊咀接触到焊件或熔池)
持续工作时间过长,焊枪过热使气体流动的阻力增大。
工作气压太低;
气管缠绕折叠。
年久失修或多次回火导致焊枪内部气路不畅。
●回火的表现形式:
通常会发出“啪”一声爆响,随即明火消失。
枪咀发出连续的“嗤”声。
有时会有黑烟冒出。
有时没有黑烟,但也没有正常的气体喷出。
焊枪和气管发烫。
●回火的处理方法:
发生爆响时保持冷静,严禁甩掉焊枪自己逃跑。
爆响只是回火的开始(并不是每次爆响都会导致回火),早期回火并不可怕,在第一时间作出正确的处理完全可以避免严重后果。
马上关闭氧气和乙炔调节阀,刮除枪咀堵塞物,再立即旋开乙炔调节阀,如果枪咀没有被完全堵塞,靠管路的内压可将回烧的火焰和烟渍吹出。
有烟吹出的时候,甚至可以再次旋开氧气调节阀,借助焊枪的射吸原理加速吹出火焰和烟渍。
如果持续有黑烟排出,且焊咀不断发出声音,应立即将气管(不发烫的部位)折叠并用脚踩紧折叠处,同时呼唤其他人关闭气瓶阀门(总阀)。
如果没有旁人在场,应直接关闭气瓶阀门,再作检查、处理。
气焊、气割工具:
1.减压器
●作用:
使较高的气压减弱为焊接过程需要的压力。
高压表:
提示气瓶内的气量。
低压表:
提示管路内的工作气压。
●使用注意事项
安装完毕和每次使用前,都必须检查有无泄漏。
✧检查方法:
听;
看(浇肥皂水);
闻。
旋开气瓶阀前,必须旋松螺纹顶杆,再缓慢旋开阀门,防止高压气突然冲出损坏减压器。
严禁接触油脂,如有泄漏会引起剧烈氧化反应(燃烧)甚至爆炸。
低温环境下使用可能会冻结,可用热水或蒸汽解冻,不得火烤。
工作结束,关闭气瓶阀以后,应旋松焊枪上的调节阀,放尽管路内的气体使两气压表指针回零。
2.焊炬(焊枪)
●按气体混合形式不同分为等压式和射吸式。
常用的焊炬:
射吸式。
●射吸原理(见教材50页图2-8)
氧气和乙炔在焊炬内交汇,氧气以较大的压力流经交汇点时,会对压力较小的乙炔管路形成负压(吸力),将流经交汇点的乙炔快速吸出。
●焊炬和焊咀有型号的区别,应根据焊件的板厚和所需火焰能率选择。
(见教材50页表2-3)
●焊炬尾部两个气管接口:
上:
乙炔
下:
氧气
3.割炬(割枪)
(见教材51页表2-4)
第三节气焊工艺与操作技术
气焊火焰(氧-乙炔焊)
按氧气与乙炔的混合比,将氧-乙炔火焰分为碳化焰;
中性焰;
氧化焰。
氧气量/乙炔量=混合比
●碳化焰:
混合比小于1.1时燃烧产生的火焰。
最高温度
2700-3000°
内在:
乙炔量较多,氧气量较少,造成乙炔燃烧不完
全,火焰中含碳量、含氢量较大。
对焊缝有渗碳作用和还原作用。
✧渗碳过多会使焊缝硬化。
✧氢过多进入焊缝会导致气孔和裂纹。
外观:
火焰分外焰;
内焰和焰心三部分。
✧外焰呈黄或红色,有稍许摇摆。
✧火焰长度随氧气量的减少而增大,颜色也会逐渐由浅变深,甚至会有浓烈的黑烟。
✧火焰的层次也越来越不清晰。
●中性焰:
混合比1.1-1.2时燃烧产生的火焰。
,在焰心外2-4mm处。
混合比列合适,燃烧充分。
火焰内没有多余的
氧和碳。
火焰分外焰和焰心两部分。
✧外焰从内向外由淡紫色渐变为橙黄色,火焰轮廓较稳定。
✧焰心呈蓝白色尖锥形,轮廓清晰。
最高温度800-1200°
✧调节火焰时,随着氧气量的增加,内焰逐渐变短。
内焰刚刚消失时,就是中性焰。
●氧化焰:
混合比大于1.2是燃烧产生的火焰。
3100-3300°
氧气量较多,乙炔量较少,火焰中含过剩的氧。
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- 车身 焊接