手工成形技术与焊接.docx

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手工成形技术与焊接

第三章手工成形技术与焊接

总论P46

3.1钣金手工成形基本技术

折弯、制筋、收边

3.1.1矫正操作

冷做法:

在常温下进行变形材料的矫正加工。

热做法:

对变形的板材或车身构件用火焰或其他方法进行加热,以达到矫正的目的,其加热温度一般在600℃～1000℃

1.手工矫正:

P47

1手工矫正中间凸起

2手工矫正边缘波浪状变形

3手工矫正对角翘起变形

2.火焰矫正

火焰矫正是使用火焰对金属材料的局部进行加热冷却后的变形矫正原有变形的方法

视金属材料形成不同,加热区域一般有3种形式

点状加热,线状加热和三角形加热

3.1.2折弯和制筋

1.折弯:

按照要求刻划的直线和确保弯曲角度是折弯

操作的要点

2.制筋:

车身构件尤其是车身表面板材均需进行制筋,以提高构件的刚性

1手工制筋

2车身形线的修整

3.1.3收边和放边

1.收边:

收边是通过使板材某一边收缩,长度减少,厚度增加而内弯成形,然后将褶皱边在不使其伸展复原的情况下整平的方法。

2.放边

放边是通过打薄伸展板材某一边或某一部分而使工件外弯成形的方法。

3.1.4咬口工艺P55

咬口工艺也称咬缝工艺,是将两块板材的边缘折转扣合,并彼此压紧的连接方式。

3.2氧—乙炔焊与气割

氧—乙炔焊一般用来焊接一些要求不高的非结构件或者用来切割一些不重要部件。

3.2.1气焊与气割设备P59

设备组成:

乙炔气瓶，氧气瓶，乙炔调节器，气瓶压力表，工作压力表，氧气管，乙炔管，回火保护器，焊炬等。

1.气瓶、氧气瓶、乙炔瓶

氧气瓶:

为低碳合金钢制成的空心钢瓶。

乙炔瓶:

内部的多孔填充材料多为硅酸钙制成。

2.减压器（调压器）

减压器具有减压和调压的功能

3.焊炬的割炬

（1）焊炬:

常用射吸式焊炬的型号为H01—6

由本体、乙炔接头、氧气接头、手柄、乙炔调节阀、氧气调节阀、喷嘴、射吸管、混合气管和焊嘴组成,进行焊接时,首先打开氧气调节阀,然后稍稍打开乙炔调节阀。

焊接过程中氧气压力一般为0.2～0.8MPα,乙炔压力为0.01～0。

1MPα,其体积比一般为1：

1,焊接结束后先关断乙炔调节阀,后关断氧气调节阀。

（2）割炬:

射吸式割炬型号为G01—30,比焊炬多一个切割氧气调节阀。

3.2.2气焊操作相关工艺参数

参数主要有火焰种类,焊件坡口形式,焊丝、焊嘴等。

1.火焰种类及其应用

氧气—乙炔火焰形式有中性焰、碳化焰和氧化焰3种,画出3种火焰的形式和构造

（1）中性焰

中性焰分为焰芯、内焰和外焰3部分,此时氧气与乙炔气的混合比为1.0～1.2,焰芯为尖锥形,颜色为白色且明亮,焰心端部有淡白色的火苗时隐时现地跳动,轮廓清晰,温度为800℃～1200℃.

内焰呈现蓝白色并带有深蓝色条纹,离焰心前端2—4mm,温度为3100℃～3150℃,具有还原性。

外焰颜色由内向外逐渐由淡紫色变为橙黄色,温度1200℃～2500℃具有氧化性。

中性焰具有还原性,可以改善焊缝的力学性能,因此大多数的金属多采用中性焰进行焊接（黄钢除外）

（2）碳化焰:

碳化焰分为焰芯、内焰和外焰3部分

使焊缝中的碳含量很高,影响焊缝的力学性能,适合焊接中合金钢,高合金钢,铝及铝合金。

（3）氧化焰:

氧化焰由于氧含量高具有很强的氧化性,适用黄铜和锡青铜。

2.焊件的坡口

由于焊件厚度和焊缝形式不同,气焊坡口形式也是千差万别,对汽车钣金修理来说一般适用于卷边坡口。

3.焊丝的选择

气焊焊丝的选择主要考虑焊丝直径与焊件厚度的关系。

焊件越厚,越应选择直径较粗的焊丝。

4.焊炬倾角的选择

焊炬倾角是指焊嘴与焊件表面的倾斜夹角

3.2.3气焊作业技术概述

1.气焊火焰的点燃调节和起焊

2.焊炬与焊丝的摆动：

焊丝与焊件之间的夹角为30度到40度。

焊丝与焊炬之间的夹

角为90度到100度。

焊炬的摆动有三种形式：

（1）前后摆动

（2）横向摆动

（3）上下跳动

3.气焊的左右焊法

（1）左焊法：

左焊法的优点在于,焊接操作者可以始终清楚地看到熔池的凝固边缘,对待焊区有预热作用,焊接的效率高、操作方便,并且可以获得高度、宽度均匀的焊缝。

适合焊接薄板。

气焊一般采用左向焊。

（2）右焊法：

适于焊接厚度较大、熔点较高的焊件。

3.2.4气割及气割操作技术

3.2.5气焊与气割安全技术

在进行气焊过程中应注意以下问题：

1.在气焊过程中,乙炔瓶和氧气瓶应分开放置,并且保证直立、远离热源、防止阳光直射和硬物撞击。

2.在寒冷季节氧气、乙炔冻结时,不可用明火加热,只可用热水加温解冻。

3.在进行气焊过程中若发生回火,应立即关断乙炔调节阀和氧气调节阀,待回火熄灭时再打开氧气调节阀,吹出焊炬（割炬）内的余烟,并将焊炬（割炬）的前端放入水中冷却。

4.在水泥地面上进行气割时,应将工件垫起,防止水泥地面由于受热崩裂伤人。

5.在进行气割时,如果遇到切割不开的情况应立即停止切割,防止发生气体涡流。

6.进行气焊（气割）时,如果发生焊嘴（割嘴）堵塞,不可将焊嘴（割嘴）在工件上直接划蹭,应立即关断氧气调节阀和乙炔调节阀,待火焰熄灭后用通针去除焊嘴（割嘴）的堵塞物,再进行焊接（切割）。

7.气焊（气割）结束后,先关断焊炬（割炬）上的开关,放出管路内的残气。

3,3气体保护焊

所谓气体保护焊是指熔化极气体保护焊，通常又称为熔化极惰性气体保护焊，在进行焊接过程中,用惰性气体将电极、电弧区、金属熔池与周围气体隔开,这样在焊接过程中减少了焊缝受周围空气的影响,并且在焊接过程中由于其熔池较小,产生热量小,因此焊接质量较高,且焊接变形小、对焊件强度影响小、外表美观、焊接速度快、工作效率高,在现代汽车车身维修中被大量应用。

气体保护根据其所使用保护气体的不同,可分为惰性气体保护焊、如使用氩气或氮气、氩气氮气混合气、氩气氧气混合气（氧气含量在4%～5%）作为保护气体;溶化极活性气体保护焊,使用二氧化碳气体作为保护气体。

对于大多数钢材可以使用二氧化碳保护焊进行焊接,而要焊接铝材时则应使用氩气或氮气作为保护气体的惰性气体保护焊。

在国内汽车维修行业中使用二氧化碳气体作为保护气体的气体保护焊接应用较多。

3.3.1气体保护焊原理

1.气体保护焊的设备组成

气体保护焊主要由焊丝卷轴、送丝滚轴、焊丝、二氧化碳气瓶、焊枪喷嘴、焊机电源组成。

从二氧化碳瓶中经过减压、调流量的二氧化碳气体也输送到焊枪喷嘴内起到保护作用。

2.气体保护焊原理及焊接过程

气体保护焊在焊接原理上是短路过度电弧焊，在焊接过程中焊丝与焊件金属短路，焊丝的端部产生电弧，此时电弧产生的热量熔化了焊丝金属形成金属液滴，液滴与焊件相接触形成短路，同时强电流流过金属，短路部位受到积压力的作用而分离，分离的金属被转移到焊件上，电弧熄灭，处于熔化状态的金属冷却变平，焊丝以一定速度不断送丝，再次和焊件发生短路，电弧又造成焊丝端部金属熔化，此过程不断反复，而实现焊接。

具体的气体保护焊焊接步骤P69

2.气体保护焊的特点P70

3.3.2气体保护焊的焊接材料

焊丝是气体保护焊的焊接材料,焊丝有不同的直径,主要根据焊件的不同厚度加以选择。

3.3.3气体保护焊接操作的相关工艺参数

在进行气体保护焊接之前需要确定一些相关参数,以便更好地完成焊接工作。

1.焊接电流50A～100A

2.电弧电压16V～24V

在焊接过程中影响熔滴过渡、焊接飞溅大小、短路频率和焊缝成形的主要原因是电弧电压。

如果在焊接电流正常情况下,电弧电压增高,焊缝宽度便增加、焊缝也愈高和溶深较小;如果焊接电流较小时,电弧电压过高则焊接过程中焊接飞溅比较严重;一般情况下使用焊丝焊接时,电弧电压应选在16V～24V,使用较粗焊丝焊接时,电弧电压应选在25V～36V。

3.保护气体流量

正常情况下,使用细焊丝进行焊接时,保护气体流量应调整为6L/min～15L/min;

4.电源极性接法

电源的反接法是指焊枪接电源正极,焊件接电源负极,比较适合大多数金属的焊接。

5.送丝速度

在进行仰焊时送丝速度要高于其他焊接

6.检验气体保护焊接质量的相关参数

⑴搭焊和对接焊的相关参数参考

对焊接质量进行破坏性试验时一般采用焊缝部位撕裂焊件的方法

⑵塞孔焊（塞焊）的相关参数参考

打孔直径在3mm～10mm之间,金属背面焊接穿透痕迹的宽度应在0mm～10mm之间,焊疤高度在0mm～3mm之间。

3.3.4气体保护焊基本操作及要领P73

1.气体保护焊基本操作

⑴引弧

⑵焊枪的运动方式

运动形式有斜圆形摆动、月牙摆动、齿形摆动和三角形摆动等。

⑶连续焊时的焊接顺序

⑷焊疤的连接

3.气体保护焊焊接过程中的操作要领

⑴不同焊姿的操作要领

焊接姿态主要有立焊、平焊、横焊、仰焊4种焊恣

向下焊时由于保护气体的承托作用,焊缝成形好,但熔深较浅,适用于薄板的细丝焊接。

⑵不同焊接方法的操作要领

使用气体保护焊进行焊接时有6种基本的焊接立法:

定位焊、连续焊、塞焊、点焊、搭接点焊和连续点焊。

1定位焊是一种临时性点焊,它主要用于在焊接之前对焊件进行临时性的小点状焊接取代定位装置

2连续焊是焊枪快速地进行焊接

3点焊是将电弧引入被焊的两块金属,实现两块金属的焊接。

4塞焊是一种替代电阻点焊的常用焊接方法。

3.4手工电弧焊

3.4.1手工电弧焊的基本原理

1.电焊系统的组成和基本原理

电焊系统,由焊机、焊钳、接线电缆、焊条、焊件组成。

2.电焊的特点

⑴电焊设备的结构简单,维修方便,便于移动,适合于各种场合的工作,

⑵电焊可以对大多数金属进行焊接。

⑶焊接工作的劳动强度较高,效率低下。

3.4.2电焊条的基本内容

电焊条是焊接过程中非常重要的材料,在焊接时它不但起到引弧焊接的作用,同时燃烧的药皮还起到保护熔池金属不被氧化的作用。

1.焊芯的牌号与规格

2.焊条药皮

焊条药皮在焊接过程中燃烧,它主要有以下作用:

保证焊接过程中电弧的稳定,使焊接正常进行;药皮燃烧形成的气体可以保护熔池,隔绝空气中氮、氧的气体对熔池冶金过程的影响,产生的熔渣覆盖在焊缝表面,使焊缝冷却速度降低,防止产生气孔,药皮中的合金元素参与焊缝冶金过程。

3.焊条的分类和代号

4.焊条的选用原则

3.4.3手工电弧焊基本操作及要领

要保证良好的焊接质量，应掌握正确的焊接操作方法和操作要领，同时，正确地确定焊接参数也是非常重要的。

1．手工焊接的参数确定

⑴焊接电源和极性的确定

电焊的焊接电源有交流和直流两种，在大多数情况下采用交流电源进行焊接，但在对薄板进行焊接时使用直流电源。

⑵焊条直径的选择；一般选择Φ2.5和Φ3.2焊条。

⑶焊机电弧电压

进行手工电焊时，电弧长度应在1㎜～6㎜之间。

⑷焊接电流

⑸焊接速度

当焊接电流、电弧电压焊条直径等参数相同时，焊接速度越快焊缝越窄、焊疤高度越低、熔深越浅；焊接速度越慢、焊缝越宽、焊疤高度越高、熔深越大。

2．手工电弧焊的基本操作及要领

⑴引弧

焊接前使焊条端部和金属焊件之间产生电弧叫做引弧。

引弧的方法有划擦引弧和直击引弧两种方法。

⑵运条

1焊条向熔池的送进。

2焊条沿焊接方向的运动。

3焊条的横向摆动。

⑶焊缝的连接

⑷焊缝的收尾

⑸不同焊姿焊接的注意事项

焊件的形式多种多样，但焊接姿势主要有立焊、平焊、仰焊和横焊。

3.5其他焊接方式

除前面介绍的几种焊接方法以外,现在汽车车身维修行业中使用较多的焊接方法还有电阻点焊和钎焊。

下面就简单介绍点焊焊接方法。

3.5.1点焊

点焊是电阻点焊的简称,它是利用焊钳两极之间低压电流流过两块金属产生的电阻热和焊接电极的挤压力来实现金属板材的焊接。

大有取代氧—乙炔焊、手工电弧焊的趋势,点焊有非常显著的特点:

它在焊接过程中不消耗焊丝、焊条和气体,因此使用成本低;焊接过程中不产生气体、焊渣、蒸汽,对环境污染小、不会对操作人员造成危害;焊接时不必去除一些金属保护层,不必对焊缝进行特殊处理,能有效地保护金属焊件;点焊的焊接速度非常快,焊接效率高;焊点外形美观,点焊焊点与汽车制造过程中的焊点外观相同。

1.点焊的基本要素

⑴加压

焊件之间的焊接机械强度与点焊钳电极头施加在焊件上的压力在直接的关系,焊钳电极头将金属焊件挤压在一起时,电流从焊钳电极流入焊件金属,使金属熔化并熔合在一起。

⑵电流

点焊焊接电流和电极之间是相互关联的。

⑶加压时间

加压时间是点焊的一个重要的要素,点焊时焊接电流的接通时间非常短暂,如果加压时间过短就不会使焊件金属有效的熔合,加压时间过长又造成加压过度,使焊点过小,外形变差。

2.点焊机的基本操作

⑴点焊机的准备

⑵焊接时需要注意的问题

3.点焊质量的检验

⑴外观检验

⑵破坏性试验

⑶非破坏必试验

3.5.2钎焊。