焊接的定義：
焊接是通過加熱、加壓，或兩者并用，用或不用填充材料，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應(yīng)用廣泛，既可用于金屬，也可用于非金屬。
通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到結(jié)合的一種方法叫焊接。
焊接不僅可以解決各種鋼材的連接，而且還可以解決鋁、銅等有色金屬及鈦、鋯等特種金屬材料的連接，因而已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、造船、海洋開發(fā)、汽車制造、石油化工、航天技術(shù)、原子能、電力、電子技術(shù)及建筑等部門。據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年僅需要進(jìn)行焊接加工之后使用的鋼材就占鋼總產(chǎn)量的45％左右。
焊接前的準(zhǔn)備工作
1、檢查裝配間隙和坡口角度。焊件邊緣開坡口的目的是為了保證施焊過程中焊件全部厚度內(nèi)充分焊透，以形成牢固的接頭。正確地加工坡口，是保證焊接質(zhì)量的必要條件。
2、清理坡口表面。為了保證焊縫質(zhì)量，在焊接以前必須把坡口表面的油、漆、銹等雜質(zhì)清除干凈，范圍是焊縫兩側(cè)各2030mm，必須使坡口表面出現(xiàn)金屬光澤。
3、焊條、焊劑按規(guī)定烘干、保溫；焊絲需去油、銹；保護(hù)氣體應(yīng)保持干燥。
4、選擇焊機(jī)及其極性；規(guī)定焊接規(guī)范；確定焊接順序。
5、用定位焊的方法固定焊件間的相對位置，防止焊件在焊接過程中變形，使焊接作業(yè)能正常進(jìn)行。
6、為了使焊件在焊接以后緩慢而均勻地冷卻，防止焊縫及熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋，要對焊件進(jìn)行預(yù)熱。
7、組裝后，應(yīng)對接頭進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可施焊。
焊接的常識
1、一般根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級來選相應(yīng)的焊條，同時(shí)考慮焊接結(jié)構(gòu)尺寸、形狀、坡口、工作條件、受力情況、綜合分析選用需要的焊條和工藝措施。
2、對焊縫冷卻速度快，使強(qiáng)度增高，焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況，可選用比母材強(qiáng)度低一級的焊條。
3、遇厚板多層焊或焊后正火處理等情況，須防止焊縫強(qiáng)度過低現(xiàn)象出現(xiàn)。
4、對同一強(qiáng)度等級的酸性焊條或堿性焊條的選用，主要考慮工件結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、工作條件等，一般要求塑性好、沖擊韌性高、抗裂能力強(qiáng)，要選用堿性（低氫）焊條。
5、對于碳鋼與低合金鋼或低合金鋼與低合金鋼之間的異種鋼焊接，一般選用與強(qiáng)度等級較低的鋼材相對應(yīng)的焊條。
6、對中碳鋼的焊接，由于鋼材含碳量較高，增大了焊接裂紋傾向，可選用低氫焊條。并采取預(yù)熱和緩冷措施。
7、鑄鋼的焊接，鑄鋼含碳量很高，且厚度大，形狀復(fù)雜，極易產(chǎn)生焊接裂紋，當(dāng)鑄鋼中合金元素含量較多時(shí)更為突出，一般選用低氫焊條，一定采取預(yù)熱和相應(yīng)的工藝措施。
8、提供電焊條的電流范圍，僅供參考。工件預(yù)熱可比正常電流低5~15，采用直流時(shí)可比交流小10左右，立焊和仰焊比平焊電流小10~15左右。
焊接實(shí)用知識
焊接設(shè)備
1、發(fā)電式直流弧焊機(jī)代號AX，因電弧穩(wěn)定，適合空間360的全位置焊接而被廣泛應(yīng)用。該機(jī)具有正反兩種接法。正接時(shí)適合厚塊板的焊接。（正接即：正極接工件，負(fù)極接焊鉗）反接時(shí)則可焊接薄板（2㎜）鑄鐵，有色金屬及合金，低氫型焊條（T507）等。（反接：即正極接焊鉗，負(fù)極接工件），但該機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能耗大，使用成本高。
2、整流弧
焊機(jī)代號ZX造價(jià)低，焊接范圍廣（具有正反接法），高效低耗，穩(wěn)弧被廣泛使用。
3、交流弧焊機(jī)代號BX低價(jià)方便，操作性差。有動(dòng)鐵芯式和動(dòng)圈式兩類。
4、CO2氣體保護(hù)焊，使用圈焊絲作為電極，用外加氣體做為電弧介質(zhì)，保護(hù)氣體對電弧及熔池進(jìn)行保護(hù)。CO2焊成本低，生產(chǎn)率高熱變形小，抗裂性好，操作靈活，可全位置焊接?？珊傅吞间?、低合金鋼，廣泛用于各類鋼結(jié)構(gòu)制造。但焊接時(shí)飛濺較大，焊縫成形較差。
5、氬弧焊：氬氣做為保護(hù)氣體的電弧焊，焊接時(shí)氬氣從噴咀中連續(xù)噴出，由于氬氣是惰性氣體對液態(tài)金屬起保護(hù)作用，電弧穩(wěn)定焊接質(zhì)量好，焊速快，熔深大，變形小。可焊銅、鋁、鈦及合金，不銹鋼、耐熱鋼高強(qiáng)度鋼。主要用于重要結(jié)構(gòu)及薄板的焊接。
6、氣焊（氧－乙炔混合氣體焊）氣焊火焰由焰心、內(nèi)焰、外焰組成，調(diào)節(jié)氧氣與乙炔的混合比可得到三種性質(zhì)和用途各異的火焰。
中性焰：O2/C2H2=1-1.2時(shí)內(nèi)焰溫度為3050－3150℃可焊低碳鋼、中碳鋼、純銅、鋁及鋁合金等。
碳化焰：O2/C2H21.1火焰溫度2700－3000℃，有較強(qiáng)的還原性，對焊縫有滲碳作用，適于高碳鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、鑄鐵等的焊接。
氧化焰：O2/C2H21.2溫度3100－3300℃，僅用于黃銅、青銅的焊接。
7、氣割（氧－乙炔混合氣體切割）也稱熱切割，氣割是利用高溫時(shí)金屬能在純氧中燃燒來實(shí)現(xiàn)切割。切割時(shí)用中性焰將割縫附近的金屬加熱至燃點(diǎn)，開啟高壓純氧切割閥門使燃燒的金屬成為熔渣而被高壓氧流吹走。隨著割炬的移動(dòng)完成切割。8、等離子切割是一種利用高速、高溫和高能的等離子氣流加熱并熔化材料的切口部位從而實(shí)現(xiàn)切割，主要用于金屬和非金屬的切割。
9、電阻焊：是利用電流通過工件間產(chǎn)生的電阻熱將接觸面局部加熱至塑性狀態(tài)或熔融狀態(tài)，在加力的情況下完成焊接的方法。按工藝可分為點(diǎn)焊、縫焊、閃光對焊三種。特點(diǎn)是焊接時(shí)間短，電流大，生產(chǎn)率高，變形小，適合于機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)。
焊接材料的名稱、牌號及作用
1、電焊條是手弧焊的焊接材料，是一種涂有藥皮的熔化電極，由焊芯和藥皮組成。焊芯是專用金屬絲，有一定的長度和直徑。作用是做為電極傳導(dǎo)電流和熔化后作為填充金屬與母材一起熔化組成焊縫。按GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定常用碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯牌號有H08、H08A、H08E和H10Mn2等，H表示焊芯08為含碳量。
2、藥皮是擠壓涂在焊芯表面的涂料層，主要作用是起弧并使電弧穩(wěn)定燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生的CO2氣體及渣用來保護(hù)液態(tài)金屬不被氧化，去除縫中有害元素，添加有益合金元素，提高焊縫塑性，改善焊縫質(zhì)量。
焊條藥皮可分為七類：
高鈦型、鈦鈣型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、錳型、低氫鉀型和低氫鈉型。上述低氫鉀型和低氫鈉型屬堿性焊條，其余為酸性焊條。焊條低氫鈉型需直流反接焊。其余皆可交直兩用。
3、焊條型號及牌號：
以目前使用的酸性焊條E4303為例，E4303為國家標(biāo)準(zhǔn)型號。其中E表示電焊條，43表示抗拉強(qiáng)度（43㎏f/mm2），0表示全位置焊接，3表示鈦鈣型藥皮。這種焊條的牌號是J422，J表示結(jié)構(gòu)鋼，42表示抗拉強(qiáng)度（420兆帕），2表示鈦鈣型藥皮（交直兩用）。
焊接缺陷與焊接變形
1、焊接缺陷因工藝不合理和操作不當(dāng)，往往會在焊接接頭處產(chǎn)生缺陷。不同的方法焊接產(chǎn)生缺陷的原因不同。熔化焊常見的缺陷有焊縫外形與尺寸不符合要求，咬邊焊瘤，未焊透，夾渣、氣孔、裂紋等。
2、焊接變形由于局部受熱不均，導(dǎo)致材料膨脹與收縮使焊件產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致變形。變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形和波浪變形等。
焊接的工藝:
金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí)，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng)，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。
為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護(hù)方法。例如，氣體保護(hù)電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣，以保護(hù)焊接時(shí)的電弧和熔池率；又如鋼材焊接時(shí)，在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧，就可以保護(hù)焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。
壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時(shí)，該處因電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時(shí)，在軸向壓力作用下連接成為一體。
各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程，因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素?zé)龘p，和有害元素侵入焊縫的問題，從而簡化了焊接過程，也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時(shí)由于加熱溫度比熔焊低、加熱時(shí)間短，因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料，往往可以用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭。
釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。
焊接時(shí)形成的連接兩個(gè)被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時(shí)會受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時(shí)因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件，焊前對焊件接口處預(yù)熱、焊時(shí)保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。
另外，焊接是一個(gè)局部的迅速加熱和冷卻過程，焊接區(qū)由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。重要產(chǎn)品焊后都需要消除焊接應(yīng)力，矯正焊接變形。
現(xiàn)代焊接技術(shù)已能焊出無內(nèi)外缺陷的、機(jī)械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭，接頭處的強(qiáng)度除受焊縫質(zhì)量影響外，還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關(guān)。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
對接接頭焊縫的橫截面形狀，決定于被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時(shí)，為了焊透而在接邊處開出各種形狀的坡口，以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。選擇坡口形式時(shí)，除保證焊透外還應(yīng)考慮施焊方便，填充金屬量少，焊接變形小和坡口加工費(fèi)用低等因素。
厚度不同的兩塊鋼板對接時(shí)，為避免截面急劇變化引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中，常把較厚的板邊逐漸削薄，達(dá)到兩接邊處等厚