德国克鲁斯焊接技术

第一篇：德国克鲁斯焊接技术

德国克鲁斯(CLOOS)的高效焊接技术

珠海市金宝热融焊接技术有限公司

魏占静

关键词：MIG MAG 双丝焊 TANDEM 机器人 激光 等离子 脉冲 WELDING 0介绍：

迫于国际竞争的压力，生产企业不得不在焊接甚至其它制造方法上来降低成本，应用焊接机器人等先进焊接技术来提高生产效率变得越来越重要。克鲁斯公司作为数字化焊接电源、自动化焊接设备及焊接机器人最早的生产厂家，提出应用现代的焊接技术和设备与机器人系统是降低成本的最佳方法。用于 MAG 焊接的焊丝和气体

对于低碳钢的多道焊接而言，如果对焊接的材料质量或者焊接的任务没有特殊的要求，药芯焊丝同样适应用于机器人的应用，但通常情况下，不使用这种类型的焊丝。由于实芯焊丝造价最低，并且最高的焊接速度与最高的熔敷率相结合，几乎所有的低碳钢使用的是实心焊丝。对于高合金钢而言，经常使用的是实心焊丝，而药芯焊丝的使用具有经济的优点。决定用药芯焊丝还是实心焊丝 进行MAG 焊接是非常困难的。平均来讲，对不同类型的钢质材料的机器人 MAG 焊接大约有 70%-80% 使用的是实芯焊丝。

同样的，对于应用 MAG 焊接方面的气体也很难给出一个概论。对于低碳钢的最普通使用的保护气体是 Ar/ CO2 混合气体---8%-20%CO2，用于高合金钢 2%-3%CO2 和相匹配比例的 Ar。一些用户还额外使用氧气，所有的气体都适用于药芯焊丝或实芯焊丝。对于铝合金的焊接，经常使用的是 Ar气，对于很厚的铝合金板或者要求很高的焊接速度，He气的使用会带来更好的效果。气体保护电弧焊接工艺与机器人的组合。

由于焊接材料的送进与电弧传感器的有机结合，所以 MAG 焊接工艺与机器人的组合是最佳的焊接工艺。

为适应很高的熔敷率及很高的焊接速度的要求，最新开发的高性能 MAG 焊叫做 Tandem（双丝的高速焊接）焊接工艺。

等离子焊接机器人与 TIG 焊接机器人的焊接工艺是相似的，他们主要的缺点是材料不在中心送进。

激光及激光混合系统，能够使焊接结构产生极小的变形，同时具有很高的焊接速度。主要缺点是要求焊缝准备精确，并且激光系统的成本较高。传感技术

当在长焊缝的焊接及要求在编程后的机器人，在线校正的情况下，通常使用传感技术。更常使用的是电弧传感器和用于高速焊接的激光传感器。

电弧传感器的主要原理，请见图 1。

图 1 ：电弧传感器的原理

传感器沿着焊接方向按照正确的角度摆动，给出一个焊接电流的变化的信号，通过这个电流信号，机器人能正确的跟踪焊接（V 坡口，角焊缝），电弧传感器主要用于钢的填充材料，由于铝合金焊丝的电阻很小，电弧传感器不适用于这种材料，对于 MAG 焊接，使用的是电流信号，而对于 TIG 和等离子焊接工艺获得电压信号的偏差更有意义。

用于高速焊接的激光传感器，是跟踪焊缝的关键仪器，进一步而言激光跟踪器能测定 V 型坡口焊接的填充量，如果焊接的填充量有变化，则激光跟踪器的控制器会适配相应的焊接速度及相应的送丝速度，从而强制保证恒定的填充量。高效焊接工艺及机器人的应用

4.1传统的 MIG 焊接

与机器人相结合的主要焊接技术是 MAG 焊接工艺，全自动和半自动 MAG 焊接主要采用的是脉冲电弧焊接，这种焊接适用于所有材质，几乎没有任何限制。这些材质是低碳钢和高合金钢、铝合金和钢（镀锌钢板的钎焊）。图 2 介绍的是脉冲电弧的原理。这种电弧的优点是在金属传输中几乎无飞溅，与标准的电弧类短弧和喷射弧型相对照，脉冲电弧是一个熔滴一个熔滴的滴到熔池中没有任何的短路。

图 2 电弧脉冲的原理

与标准的电弧类型相对照，要确定脉冲电弧的焊接参数非常困难。脉冲电弧的焊接参数的确定，至少要调整 6 个焊接参数。因此，开发被称作单键式一元化的焊接电源使得焊接工艺容易控制。

由克鲁斯开发的特别是用于 MIG 铝合金焊接的 AluPlus(铝+)工艺,图 3。显示的是双脉冲焊接参数，熔深变得更深，接合的焊缝表面看起来象 TIG 焊过的，与传统的脉冲电弧焊接相比较，这种焊接动态负载变得更高。

图 3 双脉冲的原理

图 4 显示的是机器人的铝合金脉冲焊接工艺，用于宝马 5 系列及奔驰（S 级和 E 级）的铝合金轴的焊接。

图 4 材质为铝合金的后轴结构，传统的 MIG 焊接工艺采用 AL 脉冲焊及 Tandem 的焊接工艺。MIG 焊接速度为 60-80cm /min ； Tandem ： 180-210cm /min

图 5 给出的是焊接机器人的低碳钢 MAG 焊接在船舶工业应用的实例。这条生产线是用于油罐及舱体部分的焊接。4 个龙门式的机器人在一起工作，X 轴在地面移动 72 米，每个机器人在（2.5X16X4）米(X,Y,Z 轴)的范围内操作，机器人的焊接主要是地板与舱板，及舱板与舱板垂直向上的焊接，主要采用的是脉冲弧和短弧焊接，每个龙门上安装有 2 个摄像头的电视监视系统。

图 5 MAG 机器人焊接在钢船厂的应用

下一个例子请见图 6，展示的是卡车工业的铝合金燃油箱的焊接，两个机器人主从配置，每个机器人带有激光传感器，油箱的焊接采用中速 0.8m /min，焊缝通过氦泄漏试验是否防漏。

图 6a ：用于铝合金油箱的带有激光传感器的传统 MIG 焊接，焊接速度为 80cm /min。

图 6b 同样的焊接任务，如图 6a，这里采用的是 Tandem 焊接，焊接速度为 280cm /min。

4.2 Tandem（高性能--双丝）焊接

降低生产成本的下一步是采用了一种叫 Tandem MIG 高速焊接工艺。

克鲁斯公司在 70 年代初采用双丝 MIG 焊接工艺，见图 7，可以看出两种焊接工艺的基本不同。在 90 年代，克鲁斯公司是第一个在焊接机器人上使用 Tandem 焊接工艺，并且已经在过去的 10年里提供给用户超过1000套Tandem 焊接设备。

速的 Tandem 焊接工艺可以应用在所有类型的钢，铝合金和铜。即在汽车船舶，起重机和运输的制造工业。由于具有很高的焊接速度，所以这种焊接只能在机器人和自动焊接上可以实现。

图 7 ： Tandem 焊接工艺原理，Tandem 焊接采用两个独立的喷嘴和两个独立的电源，每个电弧有自己独立的焊接参数。而一般的双丝焊接工艺是两个焊丝都是采用同样或相近的焊接参数.由于焊接电源技术新的发展及良好的焊接效果，在 90 年代，Tandem 焊接工艺取代了双丝系统。对于 Tandem 焊接而言，重要的是两根焊丝都可使用脉冲电弧，这就给用户提供了足够的条件来使用不同的脉冲频率焊接，见图 8。

图 8 Tandem 焊接的脉冲波形的几种不同类型：

A）同频率同相位的B）同频率相位差 180 度

C）不同频率相位任意

图 9 ：成本的计算（传统的 MIG，Tandem）图中计算了总费用、焊丝费用、焊缝长、保护气体的费用、产品费用、能源的费用

Tandem 这种焊接技术给用户留下最深的印象是在焊接效率上的提高。与传统的 MIG 单丝焊接对照，同样的焊接任务，见图 6，最终成本的计算见图 9。使用这种 Tandem 焊接工艺可以降低 35% 的成本。

最新开发的 MIG Tandem 钎焊。通常镀锌钢板的钎焊采用的是传统 MIG 单丝焊接。图 10 ：显示的是 Tandem 的钎焊的实例。

图 10 排气系统，Tandem 钎焊 AlBz8，焊接速度 6m

/min

4.3 带状焊丝MIG 焊接

新的焊接工艺叫做带状熔化极焊接，或扁平丝焊接。图 11，带状熔化电极焊接与标准的单丝（圆丝）焊接工艺是相同的，相同的材料及相同的焊接电源，主要不同于传统的 MIG 焊接工艺是，具有很高的焊接速度及能很好的弥补缺陷。到现在为止，这种形式的焊接在工业上还没有应用，将来特别是在铝合金材料的机器人焊接上，带状熔化电极焊接会引起用户的极大兴趣。

传统 MIG Tandem 高速焊接，与带状熔化电极焊接之间的比较请看图 11 的介绍。

图 11 传统 MIG 焊接、高速焊接、条状熔化电极焊接的比较

4.4 TIG 焊接

TIG 结合机器人的焊接与 MIG 结合机器人的对照比率为（大约 95%MIG，5%TIG 和等离子）用于 TIG 焊的机器人主要优点是无飞溅。焊接的表面质量非常好。TIG 焊接机器人主要应用在家具工业，热交换器，锅炉等等。

TIG 焊接机器人用于热交换器的焊接采用的是冷丝送给：见图 12，工件的直径是 210-1400mm，机器人对管子的直径有一定要求。每个圆形焊缝的焊接时间是 40-50 秒。

有些时候，没有高频系统是允许的，这样 TIG 焊接的重新起弧变得很困难。

由 CLOOS 设计开发的，用于这种 TIG 焊枪的辅助引弧装置，见图 13。

图 12 热交换器的 TIG 焊接

图 13 带有辅助引弧装置的 TIG 焊枪用于没有高频（的引弧

4.5 等离子焊）HF

像 TIG 焊接工艺一样，PAW 焊接机器人的应用是很少的。这种生产是用于汽车燃油箱的焊接，使用的是不同的焊接工艺像 TIG-电阻点焊和等离子焊等，见图 14，等离子的焊接工艺应用在油箱的两个半圆边缘的焊接。许多行业对等离子焊接工艺的进一步发展非常感兴趣，具体的开发将会集中在开发很高的等离子密度和用于等离子焊枪的重新设计上。

图 14 ：用于汽车工业的燃油箱的等离子焊接

4.6 粉末等离子电弧焊（PPAW）

PPAW 焊接工艺的基本原理见图 15。PPAW 焊接工艺具有很低的熔敷率（最多到 100g /min），适合很少的高质量焊接。在工业的实际应用的实例见 16-17 图

图 15 ： PPAW 焊接工艺的原理

图 16 ：用于家具工业的 PPAW 焊接，左侧油漆，熔敷率为

25g /min

图 17 ：用于自行车架的 PPAW 焊接

4.7 激光复合焊接

激光系统与传统的气体保护弧焊接工艺的有机结合，被称为激光复合焊接工艺。主要的汽车工业，船舶工业和运输系统的制造业，激光 MIG 焊接工艺非常有创意，见图 18。焊接的材料是钢和铝结构，使用这种焊接工艺的优点是具有很高的焊接速度及很小的结构变形。缺点是激光系统的成本及相应的维修费用比较高，以及对焊缝的准备要求精确。新的发展集中在等离子焊接与激光的有机结合，在最初的实验中，已经成功实现了钢焊和钎焊。

图 18 ：用于摩托车工业的铝合金轴的激光混合焊接

总结：

气体保护焊接工艺开始于1940 年的 TIG 焊接工艺，这两种焊接工艺配套在机器人和自动焊接上，特别是 Tandem 的焊接工艺为 MIG 焊接开辟了一个新的空间。新的焊接工艺的发展，正处于开发阶段，如带状熔化极的焊接。

传统的 MIG 焊接工艺与激光的结合给焊接技术提供了新的机会。激光设备的成本在将来会大幅度降低，所以激光及焊接设备结合的应用将会普及。越来越多的焊接工艺的改进，使得不同的焊接工艺出现在市场上，用于解决用户的需要和特殊焊接问题，使用现代的焊接技术与机器人的有机结合是大势所趋。作者简介：魏占静 MBA 工学硕士 高级工程师 1988 哈尔滨工业大学焊接专业毕业

1991 中国机械科学研究院研究生毕业

现从事德国 CLOOS 焊接设备在中国的推广应用

相关技术详见www.xiexiebang.com

第二篇：焊接技术

焊接：指通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。通过焊接材料不仅建立了永久联系，并且在微观上建立了组织之间的内在联系。

熔焊：焊接过程中将焊件街头加热至熔化状态不加压完成焊接的方法。压焊：是在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），完成焊接的方法。有两种形式：一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定压力，使金属原子间互相结合形成牢固的焊接接头。二是不加热，仅在被焊金属的接触面上施加足够的压力，借助压力所引起的塑性变形，使原子间相互接近而获得牢固的挤压接头，分为冷压焊，爆炸焊。

钎焊：是采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用表面张力的吸附作用，填充接头间隙并与母材相互扩散形成一个接头。有烙铁钎焊，火焰焊。

焊条：是涂有药皮的供焊条电弧焊用的焊接材料，由焊芯和药皮组成。焊芯作用：传到焊接电流产生电弧，把电能转换成热能；焊芯本身熔化做填充金属与熔化母材金属熔合形成焊缝。

药皮作用：机械保护作用；冶金处理渗合作用；改善焊接工艺性能。按熔渣特性分类：

酸性焊条：熔渣以酸性氧化物为主。优点是工艺性能好，容易引弧，电弧稳定，飞溅小，脱渣性好，焊缝形成美观，对过年关键的锈油灯污物不敏感，焊接时产生的有害气体少，可交直流两用，适合全位置焊接。缺点：焊缝的金属力学性能和抗裂纹性能差。

碱性焊条：熔渣以碱性氧化物和氟化物为主。优点是脱氧，脱硫，脱磷，脱氢能力强，故力学性能和抗裂性能比酸性焊条好。焊缝中含氢量低，故也称低氢韩型焊条。适用于合金钢和重要碳钢结构焊接。缺点是工艺性能差，对油锈及水灯敏感，容易产生气孔。碱性焊条350-400℃烘干一小时。焊条电弧焊：是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，是熔化焊最基本的一种焊接方法。

原理：焊接时将焊条与焊件之间接触短路引燃电弧，电弧的高温将焊条与焊件局部熔化，熔化了的焊芯以容滴的形式督导局部熔化的焊件表面，熔合一起形成熔池。药皮熔化过程中产生的气体和液态熔渣不仅起着保护液体金属的作用，而且熔化了的焊芯、焊件发生一系列冶金反应，保证了形成焊缝的性能。

特点：工艺灵活，适应性强；应用广泛、质量易于控制；设备简单、成本低廉。

弧焊电源外特性有：下降；平；上升。焊条电弧焊采用陡降外特性电源原因：焊接回路中，弧焊电源与电弧构成供电用电系统。为了保证焊接电弧稳定燃烧和焊接参数稳定，电源外特性曲线与电弧静特性曲线必须相交。因为在焦点，电源供给的电压和电流与电弧燃烧所需要的电压和电流相等，电弧才能燃烧。由于焊条电弧焊电弧静特性曲线的工作段在平特区，所以只有下降外特性曲线才有与其焦点。当弧长变化相同时，陡降外特性曲线引起的电流偏差小于缓降外特性引起的电流偏差，有利于焊接参数稳定。

焊接工艺参数：是指焊接时为保证焊接质量而选定的物理量，主要有：焊条直径、焊接电源、电弧电压、焊接速度、焊接层数。

一、焊接直径：

1、焊件的厚度：厚度大的焊件选用直径大的焊条。反之。

2、焊缝位置：厚度相同条件下，平焊缝焊条直径比其他大一些，最大不超过5mm，仰焊、横焊最大直径不超过4mm，这可造成较小熔池，减少熔化金属下淌。

3、焊接层次：多层时，第一层焊道采用直径较小的焊条焊接，以后各层可根据焊件厚度选用较大直径焊条。

4、接头形式：搭接接头、T形头不存在焊透问题，选用较大焊条直径提高生产率。

二、焊接电流：是焊条电弧焊最重要工艺参数。决定电流强度因素：焊条直径、焊缝位置、焊条类型、焊接层次。

1、焊条直径：Ib=（35~55）dIb焊接电流A；d 焊条直径，mm。

2、焊缝位置：平焊缝用较大电流。立焊横焊焊接电流比平焊小10%-15%，仰焊比平焊小15-20%。

3、焊条类型：碱性焊条比酸性焊条小10-15%，否则容易产生气孔。不锈钢焊条比碳钢小15-20%

4、焊接层次：焊接打底层，特别单面焊双面行程是，为保证质量常用较小电流；填充层为提高效率，保证熔合良好，使用较大电流；盖面层时，为防止咬边和保证焊缝形成，使用电流比填充层稍小。

判断选择电流是否合适：

看飞溅：电流过大可见较大颗粒铁水向熔池飞溅，爆裂声大；电流过小，熔渣铁水不易分清。看焊缝形成：电流过大焊缝厚度大、焊缝余高低、两侧易产生咬边；电流过小，焊缝窄而高、焊缝厚度小、两侧与母材金属熔合不好；电流适中焊缝两侧与母材熔合好，呈圆滑过渡。看焊条熔化状态：电流过大，焊条熔化大半根时，其余部分均发红；电流过小，电弧燃烧不稳定，易粘在焊件上。

三、电弧电压

焊条电弧焊电弧电压主要由电弧长度决定，电弧长，电弧电压高；反之。

四、焊接层数：打底3.2 其他4

气焊与气割：是利用气体火焰作为热源，进行金属材料的焊接或切割的加工工艺方法。

气割采用氧气与乙炔燃烧产生的气体火焰——氧-乙炔焰。

混合比例不同分为：碳化、中性、氧化焰氧乙比例：~1.1~1.2~

最红碳化焰，最短氧化焰，中性焰用于低碳钢，合金钢，紫铜。

气焊：利用气体火焰作为热源的一种熔焊方法。常用氧乙炔焊。

原理：先将焊件的焊接处金属加热到熔化状态形成熔池，并不断熔化焊丝向熔池中填充，随着焊接过程进行，熔化尽速冷却形成焊缝。

特点：设备简单、操作方便、成本低、适应性强。

缺点：火焰温度低、加热分散、热影响区宽、罕见变形大和过热严重。用于：焊接薄板、小直径薄壁管、铸铁、有色金属、低熔点金属及硬质合金。

气焊设备工具：氧气瓶（40L,150at，15MPa，蓝色），乙炔瓶（白色），液态石油气瓶、减压器、焊炬。

气焊工艺参数：焊丝型号、牌号及直径、气焊熔剂、火焰性质及能率、焊炬的倾斜角度、接头形式。火焰性质及能率：

性质：中性焰用于一般低碳钢和要求焊接过程对熔化金属不渗碳的金属材料；碳化焰只使用含碳高的高碳钢、铸铁、音质合金及高速钢；氧化焰很少使用，黄铜。能率：根据每小时可燃气体（乙炔）的消耗量决定（L/h），尽量选取较大能率调高生产率。焊炬倾斜角度：主要取决于焊件厚度和木材的熔点及导热性。焊件越厚、导热性及熔点越高，采用倾斜角打，可使火焰热量集中；反之。

气割：利用气体火焰能量将金属分离的一种加工方法，是生产中刚才分离重要手段。

原理：利用气体火焰（中性焰）热能，将工件切割出预热到燃烧温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法。预热-燃烧-吹渣。本质是燃烧，不是熔化。条件：（低碳钢）金属在氧气中燃点低于熔点；气割时形成氧化物的熔点低于金属本身的熔点；金属燃烧应该是放热反应，且金属导热性小；金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性杂志要少。

气割工艺参数：

1、气割氧压力：割件越厚，要求氧压力越大。过大浪费，而且割口粗糙，割缝大。过小不能吹除熔渣，割缝背部很难清除的挂渣，甚至割不透。

2、气割速度，越厚越慢。速度太慢割缝边缘熔化；太快，产生很大后拖量或割不穿。

3、预热火焰能率：根据割件厚度选择，越厚越大。过大会使割缝产生连续朱状钢粒，甚至熔化成圆角，割件背面粘渣增多。能率过小，速度变慢，甚至气割过程困难。

4、割嘴与割件的倾斜角：割嘴与割件倾斜角直接影响气割速度和后拖量。

5、割嘴离工件表面距离：根据预热火焰长度和割件厚度决定，一般3-5mm。割件厚度小于20mm火焰可长些，距离可适当加大；厚度大于等于20mm，反之。

焊接缺陷：是指焊接接头中的不连续性、不均匀性以及其他不健全的缺陷，特质那些不符合设计或工艺要求，或具体焊接产品使用性能要求的焊接缺陷。

根据位置不同分为：外部缺陷、内部缺陷。

根据产生原因分为：构造缺陷、工艺缺陷、冶金缺陷。

热裂纹：结晶裂纹和液化裂纹。特征：产生的温度和时间，一般产生子啊焊缝的结晶过程中，在焊缝金属凝固后的冷却过程中还可能继续发展。产生部位，绝大多数产生在焊缝金属中，有纵向，横向，发生在弧坑中的往往呈星状。外观特征，锯齿状，氧化色。金相结构上的特征，都发生在晶界上。

产生原因：

1、晶间存在液态薄膜，杂志或FeS-Fe形成低熔点共晶物（998℃）在寒风金属降温时积聚在晶界形成液态薄膜。

2、节投中存在拉应力，焊缝金属结晶过程中产生拉应力。冷裂纹：是焊接接头冷却到较低温度下产生的裂纹。

特征：产生的温度和时间，约200-300℃一下，可能焊接后立即出现，也可能延迟几小时，几周甚至更长的时间后产生，故又称延迟裂纹。产生部位，大多产生在母材或母材与焊缝交界的熔合线上。外观特征，多数是纵向裂纹，也可能有横向裂纹，在接头金属表面的冷裂纹断面上没有明显氧化色，所以裂口发亮。金相结构上的特征，一般为穿晶裂纹，少数情况下可能沿晶界发展。

咬边：焊接过程中沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷即为咬边。

危害：使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度，同事咬边处容易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹甚至引起结构破坏。原因：操作工艺不当、操作规范选择不正确，茹焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当。

防治措施：正确选择焊接电源、电压和焊接速度，掌握正确的焊条角度和电弧长度。

未融合：是指焊接时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。

防止气孔产生：

1、清除焊丝、工件破口及其附近表面油污，铁锈，水分和杂物。

2、践行焊条对H2，CO敏感，在使用践行焊条要彻底烘干，直流犯戒是氢气孔最少。

3、焊前预热，减缓冷却速度。

4、电流不宜过大，焊接速度不宜过快。

碱性焊条对气孔敏感原因：碱性熔渣中FeO活度比较大，熔渣中FeO稍有增加，寒风中的FeO就明显增多。此外碱性焊条对水分也很敏感，因为这类焊条熔池脱氧比较完全，不具有CO气泡沸腾而排除氢气的能力，荣池中一旦溶解了氢就很难排除。

第三篇：焊接技术

焊接技术

焊接和元器件装配是电子、电气产品生产中的重要技术和工艺。它在电子、电气产品生产中应用十分广泛。焊接和装配质量的好坏，直接影响产品质量。作为在生产一线从事电气技术的工程技术人员，不但要掌握焊接和装配工艺的基本知识．更需要有熟练的焊接和装配的操作技能。

一、电烙铁

1电烙铁的种类

(1)外热式电烙铁

它由烙铁头、烙铁心、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成。这种电烙铁的烙铁头安装在烙铁心内．故称为外热式电烙铁。烙铁的温度与烙铁头的体积、形状、长短等均有一定关系。若烙铁头的体积较大．保持温度的时间就较长。

(2)内热式电烙铁

它是由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁心、烙铁头组成。因它的烙铁心安装在烙铁头内，故称为内热式电烙铁。这种烙铁有发热快、热利用率高等优点。内热式电烙铁常用规格为20W、50W等几种。

(3)其他电烙铁

①恒温电烙铁。在焊接温度不宜过高、焊接时间不宜过长的元器件时，应选用恒温电烙铁，但它价格较高。

②吸锡电烙铁。吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶于一体的拆焊工具，它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。

2．电烙铁的使用方法

(1)电烙铁的握法

为了使焊接牢靠．又不会烫伤被焊的元器件及导线，根据被焊件的位置和大小及电烙铁的类型、功率大小，适当选择电烙铁的握法很重要。电烙铁的握法分为三种

①反握法。是用五指把电烙铁的手柄握在掌内，此法适用于大功率电烙铁，焊接散热量较大的被焊件。

②正握法。此法适用于较大的电烙铁。弯形烙铁头的一般也用此法。3握笔法。用握笔的方法握电烙铁，此法适用于小功率电烙铁，焊接散热量○

小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印制电路板及其维修等。

(2)电烙铁使用前的处理

一把新的电烙铁必须先处理，后使用。即在使用前先通电．给烙铁头“上锡”。具体方法是，首先用锉刀把烙铁头按需要锉成一定的形状。然后接上电源，当烙铁头温度升到能熔锡时，将烙铁头在松香上沾涂一下，等松香冒烟后再沾涂一层焊锡，如此反复进行二至三次，使烙铁头的表面全部挂上一层锡便可使用了。

(3)烙铁头长度的调整

电烙铁的功率选定后，已基本能满足焊接温度的要求。工作中还可通过调整烙铁头的长度来调整烙铁头的温度，烙铁头往前调整温度降低，向后调整则温度升高。

(4)烙铁头的选择

烙铁头有直头和弯头两种。当采用握笔法时，直头的电烙铁使用起来较灵活，适合元器件较多的电路中进行焊接。弯头电烙铁用正握法较合适，多用于线路板垂直于桌面情况下的焊接。

(5)其他使用注意事项

①电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁心加速氧化而烧断．缩短使用寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被“烧死’’不再“吃锡’’。

②电烙铁在焊接时，最好选用松香焊剂，以保护烙铁头不被腐蚀。氧化锌和酸性焊剂对烙铁头腐蚀性较大，使烙铁头寿命缩短，故不宜采用。

二、焊料、焊剂

1．焊料

(1)焊料的种类

焊料是指易熔的金属及其合金。它的作用是将被焊物连接在一起。焊料的熔点比被焊物熔点低。且易于与被焊物连为一体。

焊料按其组成成分．可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料。按照使用环境

温度不同可分为高温焊料和低温焊料。锡铅焊料中，根据熔点不同分为硬焊料和软焊料；熔点在450"C以下的称为软焊料，熔点在450'C以上的称为硬焊料。抗氧化焊料是在锡铅焊料中加入少量的活性金属，在形成液体焊料进行自动化生产线上进行波峰焊时使用，防止焊料暴露在大气中形成氧化层从而防止虚焊，提高焊接质量。

(2)电子产品焊料的选用

焊料的选用，直接影响焊接质量。应根据被焊物的不同，选用不同焊料。在电子线路装配中，一般选用锡铅焊料，这种焊料俗称焊锡，它有以下优点： ①熔点低.它在180℃时便可熔化,使用25W外热式或20W内热式的电烙铁便

2具有一定机械强度。③具有良好导电性。④抗腐蚀性能好。可进行焊接。○

⑤对元器件引线及其他导线附着力强，不易脱落。

2助焊剂

(1)助焊剂的作用

在进行焊接时，为使被焊物与焊料焊接牢靠，要求金属表面无氧化物和杂质，以保证焊锡与被焊物的金属表面固体结晶组织之间发生合金反应。因此焊接开始前，必须采取有效措施除去氧化物和杂质。常用的方法有机械法和化学法。机械法是用砂纸或刀子将其清除。化学法是用助焊剂清除。用助焊剂清除具有不损坏被焊物和效率高的特点，因此焊接时一般都采用此法。

(2)助焊剂的种类

①无机助焊剂系列。其最大优点是助焊作用好，缺点是具有强烈的腐蚀性。②有机系列助焊剂。其优点是助焊性能好，不足之处是有一定的腐蚀性。③树脂活性系列助焊剂。这一类型助焊剂中，最常用的是在松香焊剂中加入活性剂。松香是从各种松树分泌出来的汁液中提取的，通过蒸馏法加工成固态松香。松香是一种天然产物，它的成分与产地有关。松香酒精焊剂是用无水酒精溶解松香配制而成的。一般松香占23％～30％。这种助焊剂的优点是无腐蚀性、高绝缘性能、长期的稳定性及耐湿性，焊接后易于清洗，并能形成薄膜层覆盖焊点，使焊点不被氧化腐蚀。电子线路的焊接通常采用松香或松香酒精焊剂。

三、焊接工艺。

装接电路的主要工作是在电路板上焊接电子元器件，焊接质量的好坏直接影响着电路的性能，因此，掌握焊接工艺对于保证焊接质量，具有重要意义。

1．对焊点的基本要求

(1)焊点要有足够的机械强度。

(2)焊接可靠，具有良好的导电性。

(3)焊点表面要光滑、清洁。

2．焊前准备

(1)工具。电烙铁、镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂等

(2)元器件引线的处理。焊前要将被焊元器件引线刮净，最好先挂锡再焊。

(3)绝缘导线端头加工。①按所需长度截断导线。②按导线莲接方式(搭焊、钩焊、绕焊连接)决定剥头长度并剥头。③多般导线捻头处理，然后上锡。

3．焊接要领

(1)扶稳不晃，上锡适量。

(2)掌握好焊接温度和时间。

4．焊接顺序

元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其他元器件为先小后大。

四、焊接质量的检查

焊接是把组成整机产品的各种元器件可靠地连接在一起的主要方法．它的质量与整机产品质量紧密相关。每个焊点的质量，都影响着整机的稳定性，使用的可靠性及电气性能。

1．目视检查

日视检查就是从外观上检查焊接质量是否合格．也就是从外观上评价焊点有何缺陷。目视检查的主要内容有：

(1)是否有漏焊．即应焊的焊点是否没有焊上；

(2)焊点的光泽好否；

(3)焊点的焊料是否足够；

(4)焊点周围是否残留焊剂；

(5)有无连焊、桥接，即焊接时把不应连接的焊点或铜锖导线连接接在一起。

2．手触检查

手触检查主要是指用手指触摸元器件时，有无松动和焊接不牢的现象。用镊子夹住元器件引线轻轻拉动，看有无松动现象。摇动焊点时．看上面的焊锡是否有脱落现象。

第四篇：焊接技术

1、什么叫条件？它有哪些内容？

答：焊接时周围的条件，包括：母材材质、板厚、坡口形状、接头形式、拘束状态、环境温度及湿度、清洁度以及根据上述诸因素而确定的焊丝（或焊条）种类及直径、焊接电流、电压、焊接速度、焊接顺序、熔敷方法、运枪（或运条）方法等。

2.什么叫焊接接头？基本形式有几种？

答：用焊接方法连接的接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。接头基本形式有：对接、角接、搭接和T型接等。

3.什么叫熔深？

答：在焊接接头横截面上，母材熔化的深度。

4.什么叫焊接位置？有几种形式？

答：熔焊时，焊件接缝所处的空间位置。有平焊、立焊、横焊和仰焊等形式。

5.什么叫向下立焊和向上立焊？

答：〈1〉立焊时，电弧自上向下进行的焊接—叫向下立焊。如：纤维素焊条向下立焊；CO2向下立焊等。

〈2〉立焊时，电弧自下向上进行的焊接—叫向上立焊。

6.什么叫焊接结构？

答：用焊接方法连接的钢结构称为焊接结构。

7.为什么对焊件要开坡口？

答：坡口--根据设计或工艺要求，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状，经装配后形成的沟槽。为了将焊件截面熔透并减少熔合比；常用的坡口形式有：I、V、Y、X、U、K、J型等。

8.为什么对某些材料焊前要预热？

答：为了减缓焊件焊后的冷却速度，防止产生冷裂纹。

9.为什么对某些焊接构件焊后要热处理？

答：为了消除焊接残余应力和改善焊接接头的组织和性能。

10.为什么焊前要制订焊接工艺规程？

答：保证焊接质量依靠五大控制环节：人、机、料、法、环。

人—焊工的操作技能和经验

机—焊接设备的高性能和稳定性

料—焊接材料的高质量

法—正确的焊接工艺规程及标准化作业

环—良好的焊接作业环境

焊前依据焊接试验和焊接工艺评定，制订的焊接工艺规程是“法规”，是保证焊接质量的重要因素。

11.为什么焊前要对母材表面处理加工？

答：焊件坡口及表面如果有油（油漆）、水、锈等杂质，熔入焊缝中会产生气孔、夹杂、夹渣、裂纹等缺陷，给焊接接头带来危害和隐患。

12.什么叫焊丝的熔化系数？

答：焊丝的熔化系数是指单位时间内通过单位电流时焊丝的熔化量。(g/Ah)

焊丝越细，其熔化系数越大，既效率越高。

13.什么叫焊接工艺参数？

答：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如：焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称。

14.什么叫焊接电流？

答：焊接时，流经焊接回路的电流，一般用安培（A）表示。

15.什么叫电弧电压？

答：电弧两端（两电极）之间的电压降，一般用伏特（V）表示。

16.什么叫焊接速度？

答：单位时间内完成焊缝的长度，一般用厘米/分钟（cm/min）表示。

17.什么叫干伸长度？

答：焊接时，焊丝端头距导电嘴端部的距离。

18.什么叫焊接线能量？

答：熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝上的能量，亦称“热输入”。一般用焦耳/厘米（J/cm）表示。

19.什么叫焊缝金属的熔合比？

答：熔焊时，被熔化的母材部分在焊缝金属中所占的比例。

20.什么叫焊缝形状系数？

答：熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度与焊缝厚度的比值。

21.什么叫左向焊法？

答：熔焊时，焊枪由焊件接缝的右端向左端移动的焊法。气体保护效果好，焊缝成型美观。CO2、TIG焊接均用左向焊法；MIG焊铝必须用左向焊法。

22.什么叫右向焊法？

答：熔焊时，焊枪由焊件接缝的左端向右端移动的焊法。

23.为什么说焊接接头是焊接结构中的薄弱环节？

答：因为焊接接头存在着组织和性能的不均匀性，还往往存在着一些焊接缺陷，存在着较高的拉伸残余应力；所以焊接接头是焊接结构中的薄弱环节。

24.为什么说通过工艺途径可获得优质的焊接接头？

答：提高焊接接头的质量，可从以下途径着手：正确选配焊接材料，采用合理的焊接工艺方法，控制熔合比，调节焊接热循环特征，运用合理的操作方法和坡口设计，辅以预热、层间保温及缓冷、后热等措施，或焊后热处理方法等，可获得优质的焊接接头。

汽车焊接工艺的特点

汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板，镀锌钢板，及少量的热轧钢板，它们可焊性好，适宜大多数的焊接方法，但由于是薄板件，因而刚性差、易变形。

在结构上，焊接散件大多数是具有空间曲面的冲压成形件，形状、结构复杂。有些型腔很深的冲压件，除存在因刚性差而引起的变形外，还存在回弹变形。

汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊，CO2气体保护焊应用范围较广，且对夹具结构要求不十分严格。电阻焊对夹具要求严格，尤其是多点焊、反作用焊和机器人点焊。因汽车焊接以电阻焊为主，所以本文将针对电阻焊夹具的设计进行探讨。

汽车焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合再组和过程。

从组件到车身焊接总成的每一个过程，既相互独立，又承前启后，因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量，这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性，只有这样才能保证最终产品质量，即使出现质量问题也易于分析原因，便于纠正和控制。

焊接过程以流水线生产为主，所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计，同时也考虑给生产管理提供方便。

第五篇：焊接技术

焊接技术

焊接技术就是高温或高压条件下，使用焊接材料【焊条或焊丝】将两块或两块以上的母材【待焊接的工件】连接成一个整体的操作方法。焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。

编辑摘要

目录

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焊接艺术

焊接技术正文

焊接(weld)1.焊接过程的物理本质

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压.焊接技术的发展历史

焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折，接合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙，是分段钎焊连接而成的。经分析，所用的与现代软钎料成分相近。

战国时期制造的刀剑，刀刃为钢，刀背为熟铁，一般是经过加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载：中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船锚。中世纪，在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。

古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上，使用的热源都是炉火，温度低、能量不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊接，只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。

19世纪初，英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源；1885～1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；1900年又出现了铝热焊。

20世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊接质量得到提高，使手工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。

在此期间，美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度，制成自动电弧焊机，从而成为焊接机械化、自动化的开端。1930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊，焊接机械化得到进一步发展。40年代，为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要，钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。

1951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊，成为大厚度工件的高效焊接法。1953年，苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊，促进了气体保护电弧焊的应用和发展，如出现了混合气体保护焊、药芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。

1957年美国的盖奇发明等离子弧焊；40年代德国和法国发明的电子束焊，也在50年代得到实用和进一步发展；60年代又出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展，大大改善了材料的焊接性，使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。

其他的焊接技术还有1887年，美国的汤普森发明电阻焊，并用于薄板的点焊和缝焊；缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法，随着缝焊过程的进行，工件被两滚轮推送前进；二十世纪世纪20年代开始使用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。1956年，美国的琼斯发明超声波焊；苏联的丘季科夫发明摩擦焊；1959年，美国斯坦福研究所研究成功爆炸焊；50年代末苏联又制成真空扩散焊设备。

焊接工艺

金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。

为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，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消除焊接应力，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，除保证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低等因素。

厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。

采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。

角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。

焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。

在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。

未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。

另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。

塑料焊接

采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。

焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因

(1)焊接切割作业时，尤其是气体切割时，由于使用压缩空气或氧气流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅（较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方），当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时，就可能会发生火灾和爆炸事故。

(2)在高空焊接切割作业时，对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净，作业人员在工作过程中乱扔焊条头，作业结束后未认真检查是否留有火种。

(3)气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器，工作前未按要求检查焊（割）炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。

(4)气瓶存在制定方面的不足，气瓶的保管充灌、运输、使用等方面存在不足，违反安全操作规程等。

(5)乙炔、氧气等管道的制定、安装有缺陷，使用中未及时发现和整改其不足。

(6)在焊补燃料容器和管道时，未按要求采取相应措施。在实施置换焊补时，置换不彻底，在实施带压不置换焊补时压力不够致使外部明火导入等。

焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施

(1)焊接切割作业时，将作业环境lOm范围内所有易燃易爆一380．

物品清理干净，应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体，以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质，以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。

(2)高空焊接切割时，禁止乱扔焊条头，对焊接切割作业下方应进行隔离，作业完毕应做到认真细致的检查，确认无火灾隐患后方可离开现场。

(3)应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶，在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。

(4)对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理，对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。

(5)焊补燃料容器和管道时，应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时，置换应彻底，工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时，应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测，注意监护，要有安全组织措施。

内容摘要:作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。

关键词:金属艺术焊接

艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。

金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来,这是因为:

首先,焊接具有艺术性。

焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化:金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区);焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象:焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中,或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。(见

焊接技术，图1

图1

其次,焊接艺术语言是独特的。

上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。

选用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致:

1.金属焊接雕塑

在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝裸露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言„„在很多情况下,由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格,金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。

在图2中

图2 ,雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大,从焊接工艺的牢固性来看,这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑,在这件雕塑中,下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看,不论是上半部分的文字造型,还是下半部分的肌理处理,到处有扭曲的焊接痕迹的出现,整个作品达到了整体视觉语言的统一。

2.金属焊接壁饰

如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同,不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色,钛钢、青铜、紫铜、黄铜„„而且就钢材来说,不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外,切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一,既可以与焊接结合使用,也可以单独使用,这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来,变化的丰富可想而知。

图3所示作品

图3

采用的是手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。

从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极氩弧焊。