手工焊接技术论文一篇

　　[摘要]针对航空发动机钛合金导管TA16、TA18焊接工艺进行研究。对钛合金导管手工氩弧焊进行了研究。

　　[关键词]航空发动机；钛合金导管；焊接参数

　　中图分类号：TG456.7文献标识码：A文章编号：1009-914X（2019）04-0045-01

　　1前言

　　钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等特点，钛合金管材作为一种新型材料，广泛应用于航空航天领域，在航空发动机管路中钛合金导管所占比重越来越大。另外钛合金是一种非常活泼的金属，在高温下对氧、氢、氮等气体具有极大的亲和力，吸收和溶解气体能力很强，特别是在焊接过程中，这种能力伴随着焊接温度的升高，表现得尤为强烈，在焊接时需要对氧、氢、氮等气体的吸收和溶解加以控制，避免产品的报废，这给钛合金管焊接带来了极大的困难。

　　2钛合金导管手工氩弧焊

　　2.1钛合金导管的焊接性

　　（1）焊接接头的脆化

　　在常温下，钛与氧反应生成致密的氧化膜，从而使其具有较好的化学稳定性与耐腐蚀性。高温下，特别是在焊接过程中，钛合金与氧、氢、氮反应的速度极快，当熔池中侵入氧、氢、氮等有害气体后，焊接接头的塑性、韧性和表面颜色等都有明显的变化，特别是在882℃以上时，接头晶粒长大倾向严重，冷却时形成马氏体组织，致使接头强度、硬度、塑性、韧性下降，过热倾向严重，接头严重脆化。因此，在进行钛合金焊接时，对熔池、熔滴及高温区，不管是正面还是反面，都应进行全面、可靠的气体保护。

　　（2）气孔

　　气孔是钛及钛合金焊接时最常见的缺陷，主要出现在熔合线附近。氢是形成气孔的主要原因。在焊接时，钛吸收氢的能力很强（在高温时更强），溶解度却随着温度的下降而显著下降，所以溶解于液态金属中的氢往往来不及逸出就聚集于熔合线附近形成气孔。

　　（3）近缝区的延时裂纹

　　钛合金在焊后一段时间内.在近缝区往往容易出现裂纹（延时裂纹）。产生原因是氢由高温熔池向低温热影响区扩散，随着含氢量增加，析出的TiH2量增加，使热影响区脆性增大，再加上析出的氢化物体积膨胀时产生的组织应力，最终导致裂纹产生。

　　2.2钛合金导管的焊接要求及注意事项

　　（1）尽量设置专用的焊接工作间，室内严禁吸烟，环境保持清洁、干燥，严格控制空气的对流。

　　（2）焊工焊接时穿洁净的工作服，戴脱脂手套，严禁赤手触摸零件。

　　（3）焊接区域及焊丝表面应用丙酮进行脱脂处理。

　　（4）采用高纯度保护氩气，纯度不小于99.99%。焊接时的供气流量应按工艺规程规定的值对焊道正面、背面进行保护。

　　（5）在焊接过程中，管内氩气与焊具喷嘴的氩气流量要保持恒定，以防管内焊缝熔池成型产生凸凹现象。

　　（6）焊接时应尽可能采用短弧焊接，采用小的焊接线能量。

　　（7）对接管定位点焊时，其间隙小于30%壁厚。每道焊缝应尽可能一次焊完。

　　（8）焊接时，焊具不应左右摆动，焊丝熔化端不得移出气体保护区。引弧时应提前送气10-15s，息弧时不能马上抬起焊枪，应延后供气15-30s，直到温度降至250℃以下。

　　2.3焊接工艺

　　2.3.1焊前清理。

　　焊接缺陷的产生与焊件、焊丝表面清洁度有很大关系。焊前应将管接头边缘15～20mm范围内及焊丝表面的油污、水、氧化膜及其他脏物清理干净。清理方法可采用化学方法（酸洗）或机械手段（不锈钢刷除）去除表面氧化皮。焊前还应用丙酮或酒精擦洗，清洗后的焊件必须在24h内焊完，否则需重新清理。焊丝酸洗后最好经过真空脱氢处理，焊前用丙酮脱脂。

　　2.3.2气体保护。钛管接头在焊接时，为了防止焊接接头在高温下被有害气体及元素污染，必须对焊缝进行必要的氩气保护，纯度不小于99.99%。氩气流量按表2-1所示。

　　2.3.3焊接工艺参数的选择。

　　（1）焊丝的选择。填充焊丝的牌号应根据母材来选择，一般采用与母材同质的原则，有时为了提高接头的塑性，也可以选择比母材合金化程度稍低的焊丝。焊丝直径的选择应根据母材厚度来选择，见表2-1所示。

　　（2）电源及极性的选择。钛及钛合金焊接一般采用直流手工钨极氩弧电源，其极性接法采用直流正接。

　　（3）鎢极的选择。钨极直径根据钛合金管壁厚选择，一般在1.0-3.Omm之间，钨极端部应磨成25°～45°的锥形。

　　（4）焊接电流及其他参数选择见表2-1。

　　参考文献

　　[1]陈祝年.焊接工程师手册.机械工业出版社，北京，2002.1，ISBN7-111-09859-5.

　　[2]徐初雄.焊接工艺500问.机械工业出版社，北京，1997.2，ISBN7-111-05202-1.

　　[3]中国航空材料手册编辑委员会.中国航空材料手册.中国标准出版社.北京，2001.8，ISBN7-5066-2439-7.

　　[4]崔忠昕，刘北兴.金属学与热处理原理.哈尔滨工业大学出版社.哈尔滨，2004.2，ISBN7-2603-1334-5.

　　[5]胡少荃，张学德，钟山.焊接工艺学.航空技工教材编审委员会.

　　[6]中国机械工程学会焊接学会编.焊接手册.机械工业出版社，北京，2007.10，ISBN978-7-111-22264-4.

　　手工焊接技术论文二篇

　　摘要：科学技术的不断发展推动着机械加工业的不断发展，各种各样的元器件逐渐涌现，使得手工焊接的工艺质量有很大的提升，但也面临着种种的考验，提高手工焊接的质量和成效都是十分迫切的，这需要技术的支持和操作人员的规范操作来共同促进，使手工焊接的质量得以提升。

　　关键词：机械加工;手工焊接;质量控制

　　前言

　　手工焊接具有很强的实践操作性，而在当前电子元器件不断发展与更新换代的基础上，手工焊接难度也直线上升。本文主要探讨了手工焊接焊点常见缺陷与质量控制策略，希望有所贡献。

　　1手工焊接技术流程

　　在手工焊接技术中，焊接技术主要流程通常分为：

　　1.1准备阶段

　　工作人员需结合实际需求对各种材料与工具进行准备，第一时间对焊件表面的氧化层与杂质进行清除，在科学清洗烙铁头后在进行通电加热处理。

　　1.2加热阶段

　　通过科学的方法将焊盘、被焊引线以及烙铁头进行连接，保证其具有较为均匀的受热情况。其中烙铁头斜面通常需要与焊接具有较强良好的接触，保证两者之间为面接触状态，不能出现点接触状态，在这种形态不可对烙铁头进行随意的移动以及施加相应的压力。

　　1.3送焊锡丝

　　逐步加热焊盘以及被焊引线，达到焊接温度时即可将焊锡丝送至被焊部位，使之熔化后将引线连接部位与整个焊盘润湿。应沿着烙铁对称侧将焊锡加入焊盘以及接触引线。操作过程中可通过电烙铁将焊盘与引线交叉部位的锡后撤一点，或者确保引线和电烙铁之间保持一定夹角，确保整个焊盘得到有效润湿。

　　1.4撤除焊锡丝

　　焊料熔入后将焊锡丝迅速移除。倘若焊锡大量堆积则会导致内部缺陷隐患被掩盖，或影响焊点强度;充填焊锡量过少则会影响焊点机械强度。

　　1.5电烙铁撤除

　　当焊点位置被焊锡丝均匀完整的湿润后就可将电烙铁进行撤除，其中电烙铁撤离的方向、时机以及速度等对于焊点的质量有着较为直接的影响。在撤离期间应严格遵守先慢后快的焊接准则，在回收后第一时间撤离电烙铁，避免拉尖现象的出现。同时焊锡堆积情况与撤离方向有着直接联系，通常需要与轴向具有45°夹角进行撤离。在焊锡凝固前不能进行振动以及对焊件进行移动，防止冷焊问题的发生。

　　2焊接操作技巧

　　第一，在烙铁头长期使用中要保持其自身洁净，防止接触杂质而产生氧化反应;第二，在加热时要对接触面进行掌控，使其能够均匀受热;第三，使用完烙铁时，要及时将烙铁拿开，拿开时应保持其轴向45°;第四，在焊料达成固定形状之前，要保持焊件不动;第五，焊锡的用量要根据情况选取不能过多或过少，若过多会导致焊锡剩余焊点堆积，过少会导致焊点得不到充分的包裹;第六，在对助焊剂的使用时要对其保持适量适中的原则，否则会造成焊点周围杂质过多，清洗难度大，助焊剂过量使用还会导致电路接触不良;第七，不要使用烙铁头对工具进行运载，这样会使相关工具在烙铁头的高温下熔化，造成工具的耗损，此外还会对焊点造成不良的影响。

　　3手工焊接焊点常见缺陷与质量控制策略

　　3.1焊点过高

　　焊料供给量过多、撤离电烙铁时角度不合理往往会导致焊点过高现象，具体表现为焊锡过多、焊料堆积较高，容易产生包藏缺陷，且对焊点外观产生不良影响。因此焊接人员应合理控制焊料供给量，撤离电烙铁时应注意角度不宜太高。

　　3.2焊料过少

　　过短的焊接送锡时间会导致焊料过少现象，此种情况下焊点体积相对较小，而且焊料尚未形成平滑过渡面，导致焊点机械强度不足。焊接人员应合理控制焊料供给时间，并保障焊料供给量。另外，在进行焊接之前一定要保证焊物的可焊性，这将直接关系到焊接质量。由此可见，在进行焊接之前一定要对所有工具进行检查，尤其是焊件的焊盘是否受到污染，如果发现污染要及时对其进行处理，使其保持洁净的状态。

　　3.3黑色界限以及凹陷

　　此种缺陷下，焊点外观特征表现为焊锡和铜箔以及元器件引线之间黑色界限较为明显，情况严重者甚至与焊盘彼此脱离;焊料以及焊件结合部位发生凹陷，可能导致虚焊。出现此种缺陷的原因在于未妥善清洁引线或者焊盘，导致焊锡浸润不良。解决方法：将元器件引线以及印制板彻底清理干净;合理选择焊接材料，同时操作人员应正确掌握焊接技巧与方法。

　　3.4不对称问题

　　不对称缺陷焊点外观主要表现为焊锡未浸满焊盘，导致焊点强度不足。出现此种缺陷的原因在于未彻底清洁焊盘或者焊接加热不足导致焊料缺乏良好的流动性。解决方法：焊接前应清理焊盘，并合理选择焊接材料，注意控制焊接时间。

　　3.5倾斜问题

　　焊点倾斜时印制板面和引线之间彼此不垂直，不仅容易引起桥接短路，同时也影响焊接外观。此种问题主要是引线装配歪斜所致，因此操作人员应注意保持元件引脚与PCB板面保持垂直。

　　3.6豆腐渣现象

　　焊点外观表现为豆腐渣样，呈灰白色而无光泽，且结构较为松散，或存在裂纹，此种情况可导致焊点强度降低、虚焊以及导电性能不佳等问题。焊点豆腐渣样外观多为冷焊、焊接温度不足所致，操作人员应做好质量控制工作，可在焊接时将元件妥善固定，焊点凝固前严禁移动元件，同时还应合理选用电烙铁，防止此种缺陷的发生。

　　3.7焊料过多

　　焊丝撤离时间过慢则会造成焊料过多现象，导致焊点表面凸向外部，甚至与焊盘相互脱离，最终导致焊锡浪费、虚焊、包藏缺陷以及断路等问题。对此，焊接操作人员应合理控制焊料供给时间，掌握焊料供給方法。

　　结论

　　文章主要针对手工焊接中焊点工艺及质量控制进行分析，结合当下手工焊接中焊点工艺发展现状为依据，从焊点形成原理、手工焊接中焊点工艺流程、良好焊点形成主要因素方面进行深入研究探索，主要目的在于更好的推动手工焊接中焊点工艺的发展与进步。

　　参考文献

　　[1]钱忠良，成平，李先军.选择性波峰焊接工艺优化及焊点评价[J].中国科技信息，2018（21）：65-66.

　　[2]阴涛.对PCB双面板手工焊接缺陷的探讨[J].科技创新与应用，2018（28）：114-115.

　　[3]叶儒玉，张鹏飞.9%Ni钢手工焊接工艺研究[J].焊管，2018，41（03）：50-52+57.

　　[4]陆璐.手工焊接在表面贴装元件焊接中的技术[J].中国科技信息，2017（20）：29-30.

　　[5]高伟娜，隋淞印，张彬彬.高压焊点焊接可靠性研究[J].电子工艺技术，2017，38（03）：148-151.

　　手工焊接技术论文三篇

　　摘要：关于对焊接变形的讨论和改进研究对大型的焊接结构件的制造，如：轨道车辆转向架;钢、铝合金结构的车体等的制造具有十分重要的意义和价值。

　　关键词：焊接结构;焊接变形;分析原因

　　一、焊接结构件变形分类

　　焊接结构件变形的原因有很多，其中就包括母材的材质导致的变形、填充材料导致的变形、焊接方法不娴熟或者方法不正确导致的变形、焊接参数（WPS文件参数）导致的变形、焊接顺序不正确导致的变形还有冷却时间及焊接过程中是否有约束等问题导致的焊接结构件变形等原因，但是这些原因归根结底是由于焊接残余应力造成的，而焊接结构变形又可以分为以下几类二收缩变形—其包括垂直于焊缝方向引起的横向收缩和焊缝方向引起的纵向收缩;弯曲变形—这个包括由于横向收缩引起的弯曲变形和由于纵向收缩引起的弯曲变形;扭曲变形—构件绕自身轴线的扭曲;波浪边形—波浪变形时由于薄板焊接产生残余压缩应力使得构件出现因为压缩而形成的。

　　二、焊接变形的形成及将导致的后果

　　1.焊接热过程是一个十分复杂的问题，在实施焊接作业时，焊接工艺选择的合理性与否，可能导致工件整体受热不均匀问题突出，从而造成工件内部应力分布不均匀、工件变形严重，无法正常使用。

　　（1）焊接热过程的局部性或不均匀性。多数焊接过程都是进行局部加热的，只有在热源直接作用下的区域受到加热，有热量输入，其他区域则存在热量损耗。受热区域金属熔化，形成焊接熔池，这种局部加热正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。

　　（2）焊接热过程的瞬时性。由于在金属材料中热量的传播速度很快，焊接时必须利用高度集中的热源。这种热源可以在极短的时间内将大量的热量由热源传递给工件，这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性。

　　（3）焊接热源的相对运动。由于焊接热源相对于工件的位置不断发生变化，这就造成了焊接热源的不稳定性。

　　2.工件在没有外力作用的条件下，存在平衡于物体内部的内应力。在进行焊接作业的工件上，工件受热后会膨胀，冷却后会收缩，温度的变化使工件产生变形，克服这种变形产生了平衡于工件的热应力，这种热应力是由于工件不均匀加热引起的。在沿着焊缝方向上产生残余应力称为纵向应力;在垂直于焊缝方向产生的残余应力称之为横向应力，对进行施焊的工件而言残余应力的存在对焊接工件产生的影响是多方面的，其中不乏负面的影响。

　　（1）内应力对静载荷的影响。在.般焊接构件中，焊接区的纵向拉伸残余应力峰值较高，对卜某些材半期来说，可以接近材料的屈服强度。当外载工作应力与其方向一致而相互叠加时，这一区域会发生塑性变形，并因而l缝失了继续承受外载的能力，减小了构件的有效承载面积。

　　（2）内应力对刚度的影响。如果构件中存在与外载荷力.向一致的内应力，并巨内应力的值为材料的屈服强度，则在外载荷作用下的刚度要降低，并且卸载后构件的变形不能完全恢复。在实际生产中，横向焊缝和火焰校正都有可能在相当大的截面上产生较大的拉应力

　　（3）内应力对杆件压稳定性的影响。由于焊接残余应力在构件内部平衡，因此构件截面上同时存在压应力和拉应力，压应力和拉应力分布在不同区域。当构件承受压力外载荷时，外加压力和压缩内应力叠加，将使压应力区内的金属首先达到屈服强度，屈服区内的应力不在增加，则使该区丧失了进一步承受外载荷的能力。

　　三、焊接结构件变形的预防措施和手段

　　以CRH3型及CRH5型动车组转向架焊接构架为例，来提出本文研究的焊接结构件变形的预防措施和手段主要有以下方面。

　　1.完善和改进焊接的结构是其中一方面。如果想要控制和预防焊接结构件的变形，首当其冲就得在设计方面下功夫，前提设计好合理的结构，只有把设计做好了，才能为下面的步骤打好基础。做好设计的具体措施有：选择合理的焊缝形式和大小合适的尺寸;若是遇到不必要的焊缝要尽量减少;为了避免焊缝太集中就必须合理安排焊缝的位置。

　　2.刚性固定法的使用。一般说来，刚性大的结构件经过焊接后发生变形的可能都会比较小，而刚性比较小的结构件经过焊接后可能会产生大的变形那么对待这种容易变形的结构件就得采用专用的夹具、支撑杆、胎具或点固在工作台上来提高它的刚性，以此来减小变形情况的发生，这种方法在实践中比防止角变形和波浪变形更加有效，但必须指出的是，工人在工件焊接后，得等焊接后工件温度下降到室内温度后，才能拿开固件，否则就容易出现事故。

　　3.收缩变形余量的预留。根据焊接收缩理论，得出计算值件诌形梁四周施焊收缩量2mm/m，其他结构依此类推和经验值渗数的统计时根据同一部件数个产品焊接后或类比以往相似结构来统计参数，收缩余量是在工件下料及加工时预先考虑的问题，这是为了便于达到焊接工件所要求的形状、尺寸等，在焊缝收缩的方向上预先留出收缩量，保证焊接后的构件满足要求的尺寸。

　　4.反变形法的使用

　　四、如何纠正焊接变形

　　焊件变形不仅对于工作人员有很大影响，而且对整个工作的进行都会产生不利的反应，而若能将变形纠正过来，将会使得工作得以顺利地进行，纠正焊接变形的方法主要有2种——机械纠正和火焰加热纠正，他们实质上都是使得焊接结构件产生新的变形来抵消焊接变形。

　　1.机芯纠正方法。给构件施加来自外部的机械力，使得构件产生与原来的焊接变形的方向相反的塑性变形，以便于能够抵消焊接变形，这样的方法叫做机械纠正。而来自外部机械力的施加则可以通过锤击、压力机及碾压等方法来实现，但这种方法只适合刚性较小且不太厚的板结构。

　　2.火焰加热的纠正方法。利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形使得构件较长的部分在冷却过后缩短以抵消变形，这种方法叫火焰加热纠正，不过这种方法一般主要适用于各种低碳钢和大部分的低合金结构钢，却不适用于有晶间腐蚀倾向的不锈钢和淬硬倾向较大的钢，工作人员在进行火焰加热过程中，也可以同时施加机械力，这样可以有效地提高矫正效果，构件的结构特点和焊接变形的实际情况决定了是选择点状加熱、线状加热还是三角形加热等方式。

　　五、结语

　　作为机械制造中的加工工艺，焊接的地位不断十分重要，而且它的价值意义也是十分巨大的，现实中由于焊接应力导致的焊接变形等，则导致每年近千万元的损失，这也是在机械制造中不可避免却又不得不避免的一个重大问题，因此，研究并探讨出防止焊接结构件变形的预防措施具有很重要的价值和意义。

　　参考文献：

　　[1]熊大胜.减少大型焊接结构件变形的措施[J].金属加工（热加工），2010（2）：20.

　　[2]罗满香.焊接变形工艺校正方法的研究[J].科技创新导报，2010（18）：44.

　　[3]彭尚.一种矫正钢模焊接弯曲变形的新工艺[J].铁道建筑技术，2003（4）：32.