機械制造基礎4_第四篇焊接ppt課件

1、Basic Technology of Mechanical Manufacture Part : Welding焊焊 接接常用的銜接方法常用的銜接方法焊焊 接接:膠膠 接接:機械銜接機械銜接:主要指螺栓銜接主要指螺栓銜接,鉚釘銜接鉚釘銜接,銷和鍵銜接等銷和鍵銜接等.借助于膠粘劑使兩個分別的外表依托化學力和機械借助于膠粘劑使兩個分別的外表依托化學力和機械力作用把物體結合的銜接方法力作用把物體結合的銜接方法. 可銜接同種金屬可銜接同種金屬(或異種金屬或異種金屬,或非金屬或非金屬)的各種接頭的各種接頭;特別適用于特別適用于異型異型,異質異質,復雜外形的銜接復雜外形的銜接;但接頭力學性能低但接頭力學

2、性能低,耐熱老化和氣候老耐熱老化和氣候老化性能差化性能差. 指各種同種或異種金屬資料指各種同種或異種金屬資料(包括各類鋼材包括各類鋼材,鋁合金鋁合金,鈦合金鈦合金,銅銅合金以及其它一些特種金屬合金合金以及其它一些特種金屬合金)之間的銜接之間的銜接.主要用于機械制造和工程構造中主要用于機械制造和工程構造中. 特點是銜接件是規(guī)范件特點是銜接件是規(guī)范件,有良好的互換性有良好的互換性,選用方便選用方便,易于檢修易于檢修;但本錢高但本錢高,影響外觀影響外觀.引言：引言：焊焊 接接1、焊接的概念、焊接的概念 經過加熱或加壓經過加熱或加壓(或兩者并用或兩者并用),并且用并且用(或不用或不用)填充資料填充資料

3、,使焊件到達使焊件到達原子間結合的銜接方法。原子間結合的銜接方法。加熱可使被焊金屬接頭熔化加熱可使被焊金屬接頭熔化,構成共同的熔池構成共同的熔池,凝固后銜接起來凝固后銜接起來.固態(tài)下焊接時需求加熱或加壓并加熱固態(tài)下焊接時需求加熱或加壓并加熱:熔焊接時需求加熱熔焊接時需求加熱: 加壓力是使被焊金屬的銜接處產生塑性變形加壓力是使被焊金屬的銜接處產生塑性變形,以添加它們的真實接觸以添加它們的真實接觸面積面積.加熱是為了添加金屬塑性和原子的分散才干加熱是為了添加金屬塑性和原子的分散才干.2、焊接的種類、焊接的種類熔化焊熔化焊:使部分熔化，實現(xiàn)原子結合。如電弧焊，氣焊，電渣焊等。使部分熔化，實現(xiàn)原子結合

4、。如電弧焊，氣焊，電渣焊等。壓力焊壓力焊:經過部分加熱，加壓實現(xiàn)原子結合。電阻焊，摩擦焊等經過部分加熱，加壓實現(xiàn)原子結合。電阻焊，摩擦焊等釬焊釬焊:經過熔化低熔點釬料，填充接頭間隙并相互分散。軟硬釬焊經過熔化低熔點釬料，填充接頭間隙并相互分散。軟硬釬焊焊接焊接熔焊熔焊壓焊壓焊固相焊固相焊釬焊釬焊電弧焊電弧焊等離子等離子弧焊弧焊電渣焊電渣焊氣體氣體維護焊維護焊氣焊氣焊手弧焊手弧焊埋弧焊埋弧焊CO2氣體氣體維護焊維護焊氬弧焊氬弧焊氫原子焊氫原子焊電阻焊電阻焊摩擦焊摩擦焊超聲波焊超聲波焊電焊電焊縫焊縫焊對焊對焊焊接方法分類表示圖焊接方法分類表示圖焊焊 接接3、焊接的特點、焊接的特點:焊接與其它銜接方

5、法有本質的區(qū)別焊接與其它銜接方法有本質的區(qū)別,不僅在宏觀上建立了永久不僅在宏觀上建立了永久性的聯(lián)絡性的聯(lián)絡,在微觀上也建立了組織之間的原子級的內在聯(lián)絡在微觀上也建立了組織之間的原子級的內在聯(lián)絡.焊接比其它銜接方法具有更高的強度焊接比其它銜接方法具有更高的強度,密封性密封性,且質量可靠且質量可靠,消費消費率高率高,便于實現(xiàn)自動化便于實現(xiàn)自動化.節(jié)省金屬節(jié)省金屬,工藝簡單工藝簡單,可以很方便的采用鍛可以很方便的采用鍛-焊焊,鑄鑄-焊等復合焊等復合工藝工藝,消費大型復雜的機械構造和零件消費大型復雜的機械構造和零件.焊接是一個不均勻加熱的過程焊接是一個不均勻加熱的過程,焊后的焊縫易產生焊接應焊后的焊縫

6、易產生焊接應力力,易引起變形易引起變形.焊焊 接接第一章第一章 電電 弧弧 焊焊1 焊接電弧焊接電弧電弧是在電極電弧是在電極(焊條焊條)和工件間的氣體介質中劇烈而耐久的放電景象和工件間的氣體介質中劇烈而耐久的放電景象.一一.產生過程產生過程: 焊接時焊接時,使電極與工件瞬時接觸并迅速提起使電極與工件瞬時接觸并迅速提起(分開焊件分開焊件2-4mm),由于短路由于短路產生高熱產生高熱,產生金屬蒸汽產生金屬蒸汽.高溫金屬發(fā)出電子并撞擊氣體分子高溫金屬發(fā)出電子并撞擊氣體分子,使氣體介質使氣體介質電離成正離子和負離子電離成正離子和負離子,正離子流向陰極正離子流向陰極,負離子流向陽極負離子流向陽極,構成電

7、弧構成電弧.焊焊 接接二二.電弧的構造電弧的構造: 當采用直流電源焊接時當采用直流電源焊接時,陽極區(qū)溫度可達陽極區(qū)溫度可達2600K,產生的熱量約占產生的熱量約占43。陰。陰極區(qū)可極區(qū)可2400K,產生的熱量約占產生的熱量約占36。電弧中心區(qū)可達。電弧中心區(qū)可達6000-8000K，產生的，產生的熱量約占熱量約占21。故有正反兩種接法。故有正反兩種接法。 采用交流電源焊接時采用交流電源焊接時,兩極溫度均可達兩極溫度均可達2500K左右左右.焊焊 接接三三.電壓：電壓：v 空載電壓：焊接時的引弧電壓，普通為空載電壓：焊接時的引弧電壓，普通為50-90V。v 電弧電壓：電弧穩(wěn)定熄滅時的電壓，普通為

8、電弧電壓：電弧穩(wěn)定熄滅時的電壓，普通為16-35V。2 焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能一一.焊接工件上溫度的變化與分布：焊接工件上溫度的變化與分布：焊焊 接接二二.焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能焊接接頭焊接接頭焊縫區(qū)焊縫區(qū)焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)1、焊縫區(qū)、焊縫區(qū) 組織特點組織特點 焊縫的結晶是從熔池底壁開場向中心生長。焊縫兩側工件方向冷卻較焊縫的結晶是從熔池底壁開場向中心生長。焊縫兩側工件方向冷卻較快，故構成的柱狀的鑄態(tài)組織，由鐵素體和少量的珠光體組成，熔池中快，故構成的柱狀的鑄態(tài)組織，由鐵素體和少量的珠光體組成，熔池中部最后結晶，低熔點的硫磷雜質和氧化鐵等易偏析物集中在

9、焊縫中心，部最后結晶，低熔點的硫磷雜質和氧化鐵等易偏析物集中在焊縫中心，將影響焊縫的力學性能將影響焊縫的力學性能焊焊 接接 性能特點性能特點2、熱影響區(qū)、熱影響區(qū)焊焊 接接三三.改善焊接熱影響區(qū)組織與性能的方法減少焊接熱量改善焊接熱影響區(qū)組織與性能的方法減少焊接熱量焊焊 接接3 焊接應力與變形焊接應力與變形一、焊接應力與變形產生的緣由一、焊接應力與變形產生的緣由焊焊 接接二、減小焊接應力與變形的工藝措施二、減小焊接應力與變形的工藝措施1、減小應力的措施、減小應力的措施焊焊 接接2、減小變形的措施、減小變形的措施焊焊 接接3、焊接變形矯正、焊接變形矯正焊焊 接接焊焊 接接4 焊條電弧焊焊條電弧焊

10、一、焊條電弧焊的焊接過程及設備一、焊條電弧焊的焊接過程及設備1、焊接過程、焊接過程 焊條電弧焊是熔焊一種焊條電弧焊是熔焊一種,它是用手操作焊條它是用手操作焊條,利用焊條與被焊金屬工件利用焊條與被焊金屬工件間產生的電弧熱量加熱并熔化金屬間產生的電弧熱量加熱并熔化金屬,隨后構成焊縫隨后構成焊縫,獲得結實接頭的焊接獲得結實接頭的焊接方法方法. 引弧：焊條與焊件瞬時接觸，悄然提起，構成電弧引?。汉笚l與焊件瞬時接觸，悄然提起，構成電弧 構成熔滴焊條及熔池焊件：熔池很小構成熔滴焊條及熔池焊件：熔池很小2-3mm2，存在時間僅，存在時間僅10s 熔池凝固構成焊縫熔池凝固構成焊縫焊條外層藥皮：焊條外層藥皮：焊

11、焊 接接焊焊 接接2 2、焊接設備、焊接設備直流電焊機直流電焊機直流電焊機直流電焊機焊焊 接接交流電焊機交流電焊機焊焊 接接二、電焊條二、電焊條普通電弧焊所運用的焊條為普通焊條，由焊芯和藥皮涂料兩部分組成普通電弧焊所運用的焊條為普通焊條，由焊芯和藥皮涂料兩部分組成. 1焊芯：組成焊縫金屬的主要資料焊芯：組成焊縫金屬的主要資料 焊芯的直徑即稱為焊條直徑，最小為焊芯的直徑即稱為焊條直徑，最小為1.6mm，最大為，最大為8mm，以直徑為，以直徑為3.25mm的焊條運用最廣。的焊條運用最廣。 焊接合金構造鋼、不銹鋼用的鋼條、應采用相應的合金構造鋼、不銹焊接合金構造鋼、不銹鋼用的鋼條、應采用相應的合金構

12、造鋼、不銹鋼的焊接鋼絲作焊芯。鋼的焊接鋼絲作焊芯。焊芯牌號：焊芯牌號：H+碳鋼或合金鋼牌號碳鋼或合金鋼牌號焊焊 接接v 焊條藥皮在焊接過程中的作用焊條藥皮在焊接過程中的作用2焊條藥皮焊條藥皮 穩(wěn)弧穩(wěn)弧 造氣造渣，構成維護氣氛造氣造渣，構成維護氣氛 脫氧及合金化脫氧及合金化 改善熔滴過渡改善熔滴過渡焊焊 接接v 焊條藥皮組成焊條藥皮組成3焊條的種類、型號和牌號焊條的種類、型號和牌號v 焊條種類焊條種類焊焊 接接焊條型號牌號藥皮類型焊接電源焊接位置用途E4303J422鈦鈣型 交流或直流全位置焊接用于較重要的低碳鋼及強度等級較低的低合金鋼，如09Mn2等。J422GM適于海上平臺、船舶、工程機械等

13、表面裝飾焊縫的焊接。J422Fe適于較重要的低碳鋼結構焊接。E5016J506低氫鉀型 交流或直流全位置焊接用于中碳鋼和低合金鋼的焊接如：16Mn，9Mn2Si。焊焊 接接 J422焊焊 接接焊焊 接接焊焊 接接5 埋弧焊埋弧焊一、埋弧焊的焊接過程及原理一、埋弧焊的焊接過程及原理焊焊 接接二、埋弧焊的特點二、埋弧焊的特點焊焊 接接四、埋弧焊的工藝要求四、埋弧焊的工藝要求焊焊 接接6 氣體維護焊氣體維護焊一、氬弧焊一、氬弧焊焊焊 接接焊焊 接接二、二氧化碳氣體維護焊二、二氧化碳氣體維護焊焊焊 接接三、等離子弧焊接與切割三、等離子弧焊接與切割焊焊 接接第三章第三章 常用金屬資料的焊接常用金屬資料的

14、焊接1 金屬資料的焊接性金屬資料的焊接性焊焊 接接144405624VMoNiCrMnSiCCeq日本日本JIS規(guī)范規(guī)定的規(guī)范規(guī)定的Ceq 55151556VMoNiCuCrMnCCE國際焊接學會規(guī)定的國際焊接學會規(guī)定的CE 焊焊 接接焊焊 接接2 碳鋼的焊接碳鋼的焊接焊焊 接接焊焊 接接焊焊 接接焊焊 接接焊焊 接接焊焊 接接第四章第四章 焊接構造設計焊接構造設計1 焊接構造資料的選擇焊接構造資料的選擇焊焊 接接2 焊接接頭的工藝設計焊接接頭的工藝設計焊 接焊焊 接接焊焊 接接1、焊接接頭方式、焊接接頭方式3、焊縫的空間位置、焊縫的空間位置根據(jù)焊件構造外形根據(jù)焊件構造外形,厚度和運用條件厚度和運用條件,常用的接頭型式有常用的接頭型式有:對接對接搭接搭接角接角接交接交接 坡口坡口:為保證厚板能焊透和減少焊件在焊縫中的比例為保證厚板能焊透和減少焊件在焊縫中的比例,焊接前把兩焊