金屬工藝學(xué)之焊接工藝課件(共87頁(yè)).ppt

1、金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-281第四篇第四篇 焊接焊接金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：深刻地理解焊接工程的根本理論；深刻地理解焊接工程的根本理論；對(duì)焊接接頭的組織與性能、焊接應(yīng)力與變形的形成過程對(duì)焊接接頭的組織與性能、焊接應(yīng)力與變形的形成過程有清楚的認(rèn)識(shí)；有清楚的認(rèn)識(shí)；掌握防止和消除焊接變形的常用方法。掌握防止和消除焊接變形的常用方法。 第第13章章 焊接工藝根底焊接工藝根底13.1 概述概述13.2 電弧焊工藝根底電弧焊工藝根底13.3 焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能13.4 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形 作業(yè)：作業(yè)：P19913.1、 13

2、.4、 13.72022-2-282金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-283 焊接：通過加熱或加壓，或兩者兼用，并且用或不用填充焊接：通過加熱或加壓，或兩者兼用，并且用或不用填充金屬，使別離的兩局部金屬形成原子間結(jié)合的一種工藝方法。金屬，使別離的兩局部金屬形成原子間結(jié)合的一種工藝方法。 焊接是一種永久連接金屬材料的工藝方法。焊接是一種永久連接金屬材料的工藝方法。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、焊接成形的特點(diǎn)一、焊接成形的特點(diǎn)1 1重量輕，節(jié)省材料。重量輕，節(jié)省材料。2 2生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，勞動(dòng)強(qiáng)度低，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，勞動(dòng)強(qiáng)度低，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 3 3可實(shí)現(xiàn)異種金

3、屬的連接。可實(shí)現(xiàn)異種金屬的連接。4 4可進(jìn)行組合件的生產(chǎn)?？蛇M(jìn)行組合件的生產(chǎn)。5 5焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-284二、焊接成形的分類二、焊接成形的分類1. 熔化焊：把焊件連接處局部加熱到熔化狀態(tài)，然后冷卻凝固成熔化焊：把焊件連接處局部加熱到熔化狀態(tài)，然后冷卻凝固成一體，不加壓力完成的焊接方法。一體，不加壓力完成的焊接方法。2. 壓力焊：在焊接過程中必須對(duì)焊件施加壓力加熱或不加熱壓力焊：在焊接過程中必須對(duì)焊件施加壓力加熱或不加熱的焊接方法。的焊接方法。3. 釬焊：在焊接過程中

4、采用低熔點(diǎn)的填充金屬釬料熔化后，釬焊：在焊接過程中采用低熔點(diǎn)的填充金屬釬料熔化后，與固態(tài)母材相互擴(kuò)散，冷凝后實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。與固態(tài)母材相互擴(kuò)散，冷凝后實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-285壓力焊壓力焊摩擦焊摩擦焊超聲波焊超聲波焊爆炸焊爆炸焊擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊感應(yīng)焊感應(yīng)焊釬焊釬焊軟釬焊軟釬焊硬釬焊硬釬焊熔熔化化焊焊電弧焊電弧焊電渣焊電渣焊高能高能束束焊焊化學(xué)熱焊化學(xué)熱焊手工電弧焊手工電弧焊氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊埋弧焊埋弧焊電阻焊電阻焊等離子弧焊等離子弧焊電子束焊電子束焊激光焊激光焊金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-286三、各種焊接方法的特征三、各種焊接

5、方法的特征金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-287氣門芯氣門芯金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-288第二節(jié)第二節(jié) 電弧焊工藝根底電弧焊工藝根底1、焊接電弧的概念、焊接電弧的概念 在焊條末端和工件兩極之間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生強(qiáng)烈而在焊條末端和工件兩極之間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。持久的放電現(xiàn)象。電弧形成條件：電弧形成條件：1使氣體電離；使氣體電離； 2陰極發(fā)射電子。陰極發(fā)射電子。2、電弧的構(gòu)造及熱量分布、電弧的構(gòu)造及熱量分布陰極區(qū)：陰極區(qū)：2400k 36%陽(yáng)極區(qū)：陽(yáng)極區(qū)：2600k 42%弧柱區(qū)：弧柱區(qū)： 50008000k 21%金屬工藝學(xué)第四篇第四篇

6、焊接焊接2022-2-2893、電弧的極性、電弧的極性1直流電源正接：正極接工件，工件溫度稍高。直流電源正接：正極接工件，工件溫度稍高。 直流電源反接：負(fù)極接工件，工件溫度稍低。直流電源反接：負(fù)極接工件，工件溫度稍低。 對(duì)薄板的焊接，可采用反接。對(duì)薄板的焊接，可采用反接。2交流焊機(jī)無正反接特點(diǎn)，兩極溫度均為交流焊機(jī)無正反接特點(diǎn)，兩極溫度均為2500K。3適當(dāng)?shù)目蛰d電壓以保證引弧，一般為適當(dāng)?shù)目蛰d電壓以保證引弧，一般為5090V。4提供電弧工作電壓，保證電弧穩(wěn)定燃燒。提供電弧工作電壓，保證電弧穩(wěn)定燃燒。 電弧長(zhǎng)度越大，電弧工作電壓也越高，一般為電弧長(zhǎng)度越大，電弧工作電壓也越高，一般為16 35V

7、。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28104. 電弧焊冶金過程電弧焊冶金過程1在電弧高溫作用下，工件和在電弧高溫作用下，工件和焊條同時(shí)產(chǎn)生局部熔化，形成熔焊條同時(shí)產(chǎn)生局部熔化，形成熔池。池。2電弧的移動(dòng)形成動(dòng)態(tài)熔池，電弧的移動(dòng)形成動(dòng)態(tài)熔池，熔池前部的加熱融化與后部的順熔池前部的加熱融化與后部的順序冷卻結(jié)晶，形成完整的焊縫。序冷卻結(jié)晶，形成完整的焊縫。3 3藥皮熔化藥皮熔化進(jìn)入熔池發(fā)生冶金反響進(jìn)入熔池發(fā)生冶金反響形成熔渣形成熔渣構(gòu)成渣殼保護(hù)；藥皮分解構(gòu)成渣殼保護(hù)；藥皮分解CO2,CO,H2CO2,CO,H2等氣體等氣體圍繞在圍繞在電弧和熔池周圍電弧和熔池周圍保護(hù)熔化熔池。保護(hù)熔化熔

8、池。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28115. 電弧焊冶金特點(diǎn)電弧焊冶金特點(diǎn) 電弧焊冶金反響的本質(zhì)是小熔池熔煉與鑄造，是金屬熔電弧焊冶金反響的本質(zhì)是小熔池熔煉與鑄造，是金屬熔化與結(jié)晶的過程。化與結(jié)晶的過程。 熔池存在時(shí)間短，溫度高；冶金過程進(jìn)行不充分，氧化熔池存在時(shí)間短，溫度高；冶金過程進(jìn)行不充分，氧化嚴(yán)重；熱影響區(qū)大。嚴(yán)重；熱影響區(qū)大。 冷卻速度快，結(jié)晶后易生成粗大的柱狀晶；有害氣體容冷卻速度快，結(jié)晶后易生成粗大的柱狀晶；有害氣體容易進(jìn)入熔池，形成氧化物、氣孔等缺陷，使焊縫金屬的塑易進(jìn)入熔池，形成氧化物、氣孔等缺陷，使焊縫金屬的塑性、韌性下降。性、韌性下降。金屬工藝學(xué)第四篇第

9、四篇 焊接焊接2/28/2022 5:29 AM6.6.熔化焊的三要素熔化焊的三要素 熔池的保護(hù)熔池的保護(hù) 可用渣保護(hù)、氣保護(hù)和渣可用渣保護(hù)、氣保護(hù)和渣-氣聯(lián)合保護(hù)。以防止氧化，氣聯(lián)合保護(hù)。以防止氧化，并進(jìn)行脫氧、脫硫和脫磷，給熔池過渡合金元素。并進(jìn)行脫氧、脫硫和脫磷，給熔池過渡合金元素。 填充金屬填充金屬 保證焊縫填滿及給焊縫帶入有益的合金元素，并到保證焊縫填滿及給焊縫帶入有益的合金元素，并到達(dá)力學(xué)性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊絲。達(dá)力學(xué)性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊絲。 熱源熱源 能量要集中，溫度要高。以保證金屬快速熔化，減小能量要集中，溫度要高。以保證金屬快速熔化，減小熱影響

10、區(qū)。滿足要求的熱源有電弧、等離子弧、電渣熱影響區(qū)。滿足要求的熱源有電弧、等離子弧、電渣熱、電子束和激光。熱、電子束和激光。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2813焊芯焊芯藥皮藥皮 氧化鈦型；氧化鈦型；氧化鈦鈣型；鈦鐵礦型；氧化鈦型；纖維素型；鈦鐵礦型；氧化鈦型；纖維素型；低氫鉀型；低氫鈉型；石墨型；鹽基型。石墨型；鹽基型。藥皮的種類：藥皮的種類：焊縫的焊縫的填充材料填充材料 填充焊縫填充焊縫保護(hù)焊縫和焊接過程保護(hù)焊縫和焊接過程 控制焊縫金屬的化學(xué)成分控制焊縫金屬的化學(xué)成分 穩(wěn)定電弧穩(wěn)定電弧電極電極傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流 導(dǎo)電導(dǎo)電電焊條電焊條焊芯焊芯藥皮藥皮7.電焊條的組成及作用電焊條的

11、組成及作用金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2814J 5 0 7藥皮種類低氫鈉型藥皮種類低氫鈉型抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度500MPa結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條藥皮種類氧化鈣鈦型藥皮種類氧化鈣鈦型抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度420MPa結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條8.電焊條的分類電焊條的分類結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條J； 鉬和鉻耐熱鋼焊條鉬和鉻耐熱鋼焊條R；低溫鋼焊條低溫鋼焊條W； 不銹鋼焊條不銹鋼焊條A；堆焊焊條堆焊焊條D； 鑄鐵焊條鑄鐵焊條Z；鎳及鎳合金焊條鎳及鎳合金焊條Ni ； 銅及銅合金焊條銅及銅合金焊條T；鋁及鋁合金焊條鋁及鋁合金焊條L； 特殊用途焊條特殊用途焊條TSJ 4 2 2金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊

12、接2022-2-2815酸性焊條：酸性焊條：堿性焊條：堿性焊條：在熔渣中以酸性氧化物為主在熔渣中以酸性氧化物為主TiO2TiO2、SiO2SiO2、Fe2O3Fe2O3在熔渣中以堿性氧化物為主在熔渣中以堿性氧化物為主K2OK2O、Na2ONa2O、CaOCaO、MnOMnO9. 9. 電焊條的選用電焊條的選用() 等強(qiáng)度原那么：低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，一般都要求焊縫金等強(qiáng)度原那么：低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，一般都要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度，屬與母材等強(qiáng)度， 因此可根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級(jí)來選用相應(yīng)的焊條。因此可根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級(jí)來選用相應(yīng)的焊條。() 同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條和堿性焊條的選用。主要應(yīng)考慮：

13、焊接同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條和堿性焊條的選用。主要應(yīng)考慮：焊接件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性能而定；件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性能而定；() 低碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按某一種鋼接頭中強(qiáng)度較低的鋼低碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按某一種鋼接頭中強(qiáng)度較低的鋼材來選用相應(yīng)的焊條。材來選用相應(yīng)的焊條。() 焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的專焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的專用焊條。用焊條。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2816第三節(jié)第三節(jié) 焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能 焊縫區(qū)焊縫區(qū)焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)1 1

14、 焊縫區(qū)焊縫區(qū)2 2 焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)焊接熱循環(huán)的特點(diǎn)是加熱和冷卻速度很快，對(duì)易淬火鋼，易導(dǎo)焊接熱循環(huán)的特點(diǎn)是加熱和冷卻速度很快，對(duì)易淬火鋼，易導(dǎo)致馬氏體相變；對(duì)其它材料，易產(chǎn)生焊接變形、應(yīng)力及裂紋。致馬氏體相變；對(duì)其它材料，易產(chǎn)生焊接變形、應(yīng)力及裂紋。1、焊接熱循環(huán)、焊接熱循環(huán)2、焊接接頭金屬組織與性能的變化、焊接接頭金屬組織與性能的變化焊接接頭焊接接頭熔池金屬冷卻結(jié)晶所形成的鑄態(tài)組織。熔池金屬冷卻結(jié)晶所形成的鑄態(tài)組織。 焊縫兩側(cè)的母材，由于焊接熱的作用，其組織和性焊縫兩側(cè)的母材，由于焊接熱的作用，其組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。能發(fā)生變化的區(qū)域。熱影響區(qū)包括：熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和局

15、部相變區(qū)。熱影響區(qū)包括：熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和局部相變區(qū)。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2817 熔合區(qū)熔合區(qū) 是焊縫和母材金屬的交界區(qū)。是焊縫和母材金屬的交界區(qū)。0.1-1mm 加熱溫度：加熱溫度： T液液T固固 熔合區(qū)成分不均，組織為粗大的熔合區(qū)成分不均，組織為粗大的過熱組織或淬硬組織，是焊接接頭過熱組織或淬硬組織，是焊接接頭中的最差的部位。強(qiáng)度、塑性、韌中的最差的部位。強(qiáng)度、塑性、韌性極差，是裂紋和局部脆斷的發(fā)源性極差，是裂紋和局部脆斷的發(fā)源地。地。 過熱區(qū)過熱區(qū)在熱影響區(qū)內(nèi)具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。在熱影響區(qū)內(nèi)具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。1-3mm 加熱

16、溫度：加熱溫度：T固固1100 力學(xué)性能較母材稍差。力學(xué)性能較母材稍差。 塑性和韌性很低，是裂紋的發(fā)源地。塑性和韌性很低，是裂紋的發(fā)源地。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2818 正火區(qū)正火區(qū) 在熱影響區(qū)內(nèi)相當(dāng)于受到正火處理的區(qū)域。在熱影響區(qū)內(nèi)相當(dāng)于受到正火處理的區(qū)域。1.2-4mm 加熱溫度：加熱溫度：1100 AC3 力學(xué)性能優(yōu)于母材。力學(xué)性能優(yōu)于母材。 局部相變區(qū)局部相變區(qū) 在熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生局部相變的區(qū)域。在熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生局部相變的區(qū)域。 加熱溫度：加熱溫度：AC3AC1 力學(xué)性能較母材稍差。力學(xué)性能較母材稍差。 力學(xué)性能最差的區(qū)域：熔合區(qū)和過熱區(qū)力學(xué)性能最差的區(qū)域：熔合區(qū)

17、和過熱區(qū)金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2/28/2022 5:29 AM焊縫的組織和性能焊縫的組織和性能 熱源移走后，熔池焊熱源移走后，熔池焊縫中的液體金屬立刻開始縫中的液體金屬立刻開始冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶，以垂直熔合線，以垂直熔合線的方式向熔池中心生長(zhǎng)為的方式向熔池中心生長(zhǎng)為柱狀樹枝晶。柱狀樹枝晶。 低熔點(diǎn)物質(zhì)將會(huì)被推向低熔點(diǎn)物質(zhì)將會(huì)被推向焊縫最后結(jié)晶部位，形成焊縫最后結(jié)晶部位，形成成分偏析。成分偏析。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2820第四節(jié)第四節(jié) 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力狀態(tài)：焊接應(yīng)力狀態(tài)：焊縫區(qū)域焊縫區(qū)域拉應(yīng)力拉應(yīng)力兩側(cè)冷金屬兩側(cè)冷金屬壓應(yīng)力壓應(yīng)力焊接變形：

18、 焊件整體縮短 Ll一、焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因一、焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因根本原因根本原因：焊件在焊接過程中受到局部加熱和快速冷卻。：焊件在焊接過程中受到局部加熱和快速冷卻。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28211.1.收縮變形收縮變形2.2.角變形角變形3.3.彎曲變形彎曲變形4.4.扭曲變形扭曲變形5.5.波浪形變形波浪形變形金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2822不正確不正確正確正確三、焊接應(yīng)力與變形的防止三、焊接應(yīng)力與變形的防止1設(shè)計(jì)時(shí)，焊縫不要密集交叉，截面和長(zhǎng)度也應(yīng)盡可能小。設(shè)計(jì)時(shí)，焊縫不要密集交叉，截面和長(zhǎng)度也應(yīng)盡可能小。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊

19、接焊接2022-2-28231 12 22合理選擇焊接順序。合理選擇焊接順序。 盡量保證焊縫能自由收縮盡量保證焊縫能自由收縮 先自由后約束先自由后約束 1 12 23 34 41 4 3 21 12 23 34 41234561 4 5 2 3 61 2 3 4 使其變形能相互抵消或減弱使其變形能相互抵消或減弱金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28244采用小能量、多層焊采用小能量、多層焊5焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱150 350 6焊后熱處理去應(yīng)力退火：可消除應(yīng)力焊后熱處理去應(yīng)力退火：可消除應(yīng)力80%左右。左右。3反變形法反變形法金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28257采用

20、焊前剛性固定法。采用焊前剛性固定法。 8焊接變形的矯正。焊接變形的矯正。 機(jī)械矯正 火焰矯正金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2826減少焊接應(yīng)力考慮，拼焊如減少焊接應(yīng)力考慮，拼焊如 圖圖1 1所示的鋼板時(shí)，應(yīng)怎樣確所示的鋼板時(shí)，應(yīng)怎樣確 定焊接順序？試在圖中標(biāo)出，定焊接順序？試在圖中標(biāo)出， 并說明理由。并說明理由。圖圖1金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2827減少焊接應(yīng)力考慮，拼焊如減少焊接應(yīng)力考慮，拼焊如 圖圖1 1所示的鋼板時(shí)，應(yīng)怎樣確所示的鋼板時(shí)，應(yīng)怎樣確 定焊接順序？試在圖中標(biāo)出，定焊接順序？試在圖中標(biāo)出， 并說明理由。并說明理由。圖圖1 先焊成三個(gè)長(zhǎng)條，然

21、先焊成三個(gè)長(zhǎng)條，然后再焊在一起。即先焊后再焊在一起。即先焊1-2，1-3，4-5，6-7，然后，然后再焊兩個(gè)長(zhǎng)縫再焊兩個(gè)長(zhǎng)縫 。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2828第一節(jié)第一節(jié) 手工電弧焊手工電弧焊一、手工電弧焊的特點(diǎn)一、手工電弧焊的特點(diǎn)1 . 1 . 設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活方便。設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活方便。2 . 2 . 勞動(dòng)條件差、生產(chǎn)率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。勞動(dòng)條件差、生產(chǎn)率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。二、手工電弧焊焊接過程二、手工電弧焊焊接過程引弧引弧 形成熔池形成熔池形成焊縫形成焊縫焊接過程冶金特點(diǎn)：焊接過程冶金特點(diǎn)：1 . 1 . 熔池金屬溫度高于一般冶金溫度熔池金屬溫度高于一般冶金溫度2

22、 . 2 . 熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時(shí)間短熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時(shí)間短2000k使金屬元素強(qiáng)烈蒸發(fā)、燒損。使金屬元素強(qiáng)烈蒸發(fā)、燒損。10s化學(xué)成分不均勻；焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷?；瘜W(xué)成分不均勻；焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2829第二節(jié)第二節(jié) 埋弧焊埋弧焊一、埋弧焊的原理及特點(diǎn)一、埋弧焊的原理及特點(diǎn) 埋弧自動(dòng)焊是用焊劑進(jìn)行渣保護(hù)，焊絲為一電極在焊劑層下引燃電弧燃埋弧自動(dòng)焊是用焊劑進(jìn)行渣保護(hù)，焊絲為一電極在焊劑層下引燃電弧燃燒。因電弧在焊劑包圍下燃燒，所以熱效率高；焊絲為連續(xù)的盤狀焊絲，可燒。因電弧在焊劑包圍下燃燒，所以熱效率高；焊絲

23、為連續(xù)的盤狀焊絲，可連續(xù)饋電；焊接無飛濺，可實(shí)現(xiàn)大電流高速焊接，生產(chǎn)率高；金屬利用率，連續(xù)饋電；焊接無飛濺，可實(shí)現(xiàn)大電流高速焊接，生產(chǎn)率高；金屬利用率，焊接質(zhì)量好，勞動(dòng)條件好。焊接質(zhì)量好，勞動(dòng)條件好。埋弧焊適于平直長(zhǎng)焊縫和環(huán)焊縫的焊接。埋弧焊適于平直長(zhǎng)焊縫和環(huán)焊縫的焊接。1.設(shè)備及焊接過程設(shè)備及焊接過程焊接電源焊接電源控制箱控制箱焊接小車焊接小車焊接熱源：電弧熱焊接熱源：電弧熱溶池保護(hù)：焊劑氣、渣溶池保護(hù)：焊劑氣、渣金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2830 板厚小于板厚小于14mm時(shí)，可不開坡口；時(shí)，可不開坡口； 板厚為板厚為1422mm時(shí)，應(yīng)開時(shí)，應(yīng)開Y型坡口；型坡口； 板厚為

24、板厚為2250mm時(shí)，可開雙時(shí)，可開雙Y型或型或U型坡口。型坡口。 Y型和雙型和雙Y型坡口的角度為型坡口的角度為50 60二、埋弧自動(dòng)焊工藝二、埋弧自動(dòng)焊工藝1焊前準(zhǔn)備焊前準(zhǔn)備金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28312)2)采取防漏措施采取防漏措施雙面焊；手工電弧焊封底；焊劑雙面焊；手工電弧焊封底；焊劑墊；采用鎖底坡口；水冷銅墊板。墊；采用鎖底坡口；水冷銅墊板。3)3)要有引弧板和引出板要有引弧板和引出板環(huán)焊縫：焊絲起弧點(diǎn)應(yīng)與環(huán)的中心偏離環(huán)焊縫：焊絲起弧點(diǎn)應(yīng)與環(huán)的中心偏離一定距離一定距離a a；a=2040mma=2040mm。直徑。直徑小于小于250mm250mm一般不采用埋弧

25、焊。一般不采用埋弧焊。焊縫間隙應(yīng)均勻，焊直縫時(shí)，焊縫間隙應(yīng)均勻，焊直縫時(shí)，應(yīng)安裝應(yīng)安裝引弧板和熄弧板引弧板和熄弧板，以防，以防止起弧和熄弧時(shí)產(chǎn)生的氣孔、止起弧和熄弧時(shí)產(chǎn)生的氣孔、夾雜、縮孔、縮松等缺陷進(jìn)入夾雜、縮孔、縮松等缺陷進(jìn)入工件焊縫之中工件焊縫之中金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28321 1生產(chǎn)率高手弧焊的生產(chǎn)率高手弧焊的510510倍倍2 2焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定。焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定。3 3節(jié)約金屬材料、生產(chǎn)本錢低。節(jié)約金屬材料、生產(chǎn)本錢低。4 4勞動(dòng)條件好。勞動(dòng)條件好。5 5只能在水平位置焊接。只能在水平位置焊接。應(yīng)用：應(yīng)用： 主要用于較厚鋼板的長(zhǎng)直焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫焊

26、主要用于較厚鋼板的長(zhǎng)直焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫焊接。接。 如壓力容器的環(huán)焊縫和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長(zhǎng)直焊縫、如壓力容器的環(huán)焊縫和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長(zhǎng)直焊縫、船舶和潛艇殼體、其重機(jī)械、冶金機(jī)械高爐爐身等的焊船舶和潛艇殼體、其重機(jī)械、冶金機(jī)械高爐爐身等的焊接。接。三、三、 埋弧自動(dòng)焊工藝特點(diǎn)埋弧自動(dòng)焊工藝特點(diǎn)金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2833第三節(jié)第三節(jié) 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊一、一、 氬弧焊氬弧焊利用利用氬氣氬氣作為保護(hù)性介質(zhì)的作為保護(hù)性介質(zhì)的電弧焊電弧焊方法。方法。焊接熱源：焊接熱源：電弧熱電弧熱保護(hù)介質(zhì)：保護(hù)介質(zhì)：ArArArAr不與金屬發(fā)生化學(xué)反響不與金屬發(fā)生化學(xué)反響不

27、產(chǎn)生夾渣缺陷不產(chǎn)生夾渣缺陷不溶解于液體金屬中不溶解于液體金屬中不產(chǎn)生氣孔缺陷不產(chǎn)生氣孔缺陷比重大于空氣比重大于空氣25%25%1 1非熔化極氬弧焊非熔化極氬弧焊適于適于6mm6mm以下工件的焊接以下工件的焊接鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊 以鎢釷合金和鎢鈰合金為陰極，以鎢釷合金和鎢鈰合金為陰極，利用鎢合金熔點(diǎn)高，發(fā)射電子能力強(qiáng)，利用鎢合金熔點(diǎn)高，發(fā)射電子能力強(qiáng)，陰極產(chǎn)熱少，鎢極壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，形陰極產(chǎn)熱少，鎢極壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，形成不熔化極氬弧焊。成不熔化極氬弧焊。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28342 2熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊25mm25mm以下的工件以下的工件 以焊絲為一電極正極，工件

28、為另一電極負(fù)極，焊絲以焊絲為一電極正極，工件為另一電極負(fù)極，焊絲熔滴通常呈很細(xì)顆粒的熔滴通常呈很細(xì)顆粒的“噴射過渡進(jìn)入熔池，所用電流比較大，噴射過渡進(jìn)入熔池，所用電流比較大，生產(chǎn)率高。生產(chǎn)率高。 板厚板厚8mm以上的鋁容器。為使電弧穩(wěn)定，熔化極氬弧焊通常以上的鋁容器。為使電弧穩(wěn)定，熔化極氬弧焊通常采用直流反接，這對(duì)于焊鋁工件正好有采用直流反接，這對(duì)于焊鋁工件正好有“陰極破碎作用。陰極破碎作用。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28353 3氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純潔，焊縫成形美觀，機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純潔，焊縫成形美觀，焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良。焊接

29、質(zhì)量?jī)?yōu)良。 電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小。電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小。 焊接熱影響區(qū)和變形小。焊接熱影響區(qū)和變形小。 可進(jìn)行全位置焊接。可進(jìn)行全位置焊接。 氬氣昂貴，設(shè)備造價(jià)高。氬氣昂貴，設(shè)備造價(jià)高。應(yīng)用：適用所有金屬材料的焊接。應(yīng)用：適用所有金屬材料的焊接。適用于易氧化的有色金屬及合金鋼材料的焊接。如：適用于易氧化的有色金屬及合金鋼材料的焊接。如：鋁、鎂、鈦及其合金和耐熱鋼、不銹鋼等。鋁、鎂、鈦及其合金和耐熱鋼、不銹鋼等。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2836焊接熱源：焊接熱源：電弧熱電弧熱保護(hù)介質(zhì)：保護(hù)介質(zhì)：COCO2 2COCO2 2 與金屬發(fā)生化學(xué)反響與金屬發(fā)生化學(xué)反響產(chǎn)生夾渣缺陷產(chǎn)

30、生夾渣缺陷 溶解于液體金屬中溶解于液體金屬中產(chǎn)生產(chǎn)生 CO CO 氣孔缺陷氣孔缺陷 比重大于空氣比重大于空氣25%25% 氧化嚴(yán)重；氧化嚴(yán)重； 氣孔傾向大氣孔傾向大COCO； 飛濺嚴(yán)重。飛濺嚴(yán)重。CO2+Fe = FeO+CO FeO進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反響：進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反響： FeO+C = Fe+CO 生成的生成的CO在熔池和熔滴內(nèi)體積急劇膨脹而爆破，導(dǎo)致飛濺。在熔池和熔滴內(nèi)體積急劇膨脹而爆破，導(dǎo)致飛濺。 以以CO2氣體作為保護(hù)性介質(zhì)的電弧焊方法。氣體作為保護(hù)性介質(zhì)的電弧焊方法。1) 存在問題存在問題金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2837

31、防止飛濺的措施防止飛濺的措施CO2CO2焊常用焊常用H08Mn2SiAH08Mn2SiA焊絲來進(jìn)行脫氧，合金化。焊絲來進(jìn)行脫氧，合金化。采用短路過渡和細(xì)顆粒過渡。采用短路過渡和細(xì)顆粒過渡。為使電弧穩(wěn)定，飛濺少，為使電弧穩(wěn)定，飛濺少，CO2CO2焊采用直流反接。焊采用直流反接。采用含硅、錳、鈦、鋁的焊絲，防止鐵的氧化。采用含硅、錳、鈦、鋁的焊絲，防止鐵的氧化。采用藥芯焊絲。采用藥芯焊絲。 CO2CO2焊本錢低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要用于低碳鋼焊本錢低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接。和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28

32、382 2CO2CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)及應(yīng)用氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 生產(chǎn)率高是手弧焊的生產(chǎn)率高是手弧焊的13倍。倍。 本錢低是手弧焊的本錢低是手弧焊的40%。 焊接熱影響區(qū)和變形小。焊接熱影響區(qū)和變形小。 可進(jìn)行全位置焊接?？蛇M(jìn)行全位置焊接。 飛濺嚴(yán)重，焊縫成形差。飛濺嚴(yán)重，焊縫成形差。應(yīng)用：應(yīng)用：適用于低碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別不高的低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄適用于低碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別不高的低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接。板的焊接。目前廣泛用于造船、機(jī)車車輛、汽車制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。目前廣泛用于造船、機(jī)車車輛、汽車制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2839 利用電流通過液態(tài)熔渣時(shí)產(chǎn)

33、生的電阻熱，同時(shí)加熱熔化利用電流通過液態(tài)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱，同時(shí)加熱熔化焊絲和金屬母材的焊接方法。焊絲和金屬母材的焊接方法。第四節(jié)第四節(jié) 電電渣渣焊焊焊接熱源：焊接熱源：電阻熱電阻熱保護(hù)介質(zhì)：保護(hù)介質(zhì)：液態(tài)熔渣液態(tài)熔渣1. 1. 焊接過程焊接過程金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28401大厚度工件可一次焊成。大厚度工件可一次焊成。 2生產(chǎn)率高，本錢低。生產(chǎn)率高，本錢低。3焊接質(zhì)量好。焊接質(zhì)量好。 不易產(chǎn)生夾渣、氣孔等缺陷。不易產(chǎn)生夾渣、氣孔等缺陷。4熱影響區(qū)大。熱影響區(qū)大。焊后熱處理。焊后熱處理。應(yīng)用應(yīng)用: : 適用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼等材料；適用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼等材料；

34、 適用于厚大工件。厚度大于適用于厚大工件。厚度大于40mm的大型結(jié)構(gòu)件。的大型結(jié)構(gòu)件。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2841第五節(jié)第五節(jié) 等離子弧焊等離子弧焊 利用機(jī)械壓縮效應(yīng)電弧通過噴嘴細(xì)小孔道時(shí)的被迫收縮、利用機(jī)械壓縮效應(yīng)電弧通過噴嘴細(xì)小孔道時(shí)的被迫收縮、熱壓縮效應(yīng)在冷氣流的強(qiáng)迫冷卻下，帶電粒子流離子和電熱壓縮效應(yīng)在冷氣流的強(qiáng)迫冷卻下，帶電粒子流離子和電子往弧柱中心集中和電磁收縮效應(yīng)弧柱帶電粒子的電流子往弧柱中心集中和電磁收縮效應(yīng)弧柱帶電粒子的電流線為平行電流線，相互磁場(chǎng)作用使電流線產(chǎn)生相互吸引而收縮線為平行電流線，相互磁場(chǎng)作用使電流線產(chǎn)生相互吸引而收縮將電弧壓縮為細(xì)小的等

35、離子體。將電弧壓縮為細(xì)小的等離子體。 等離子弧溫度高達(dá)等離子弧溫度高達(dá)24000K以上，能量密度可達(dá)以上，能量密度可達(dá)105106W/cm2，因而可一次性熔，因而可一次性熔化較厚的材料?；^厚的材料。等離子弧可等離子弧可用于焊接和切割。用于焊接和切割。等離子弧的形成等離子弧的形成金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2842等離子弧焊接工藝等離子弧焊接工藝穿孔型等離子弧焊接最穿孔型等離子弧焊接最適用于焊接適用于焊接38 mm 不不銹鋼，銹鋼，12mm以下鈦合以下鈦合金，金，2-6mm低碳鋼或低低碳鋼或低合金鋼，以及銅、黃銅、合金鋼，以及銅、黃銅、鎳及鎳基合金的對(duì)接縫。鎳及鎳基合金的對(duì)接

36、縫?？蓪?shí)現(xiàn)不開坡口，不加可實(shí)現(xiàn)不開坡口，不加填充金屬，不用襯墊的填充金屬，不用襯墊的單面焊雙面型。厚度大單面焊雙面型。厚度大于上述范圍時(shí)可采用于上述范圍時(shí)可采用Y型坡口多層焊。型坡口多層焊。 在大電流在大電流(100300A)和大的離子氣流量的工藝參數(shù)條件下和大的離子氣流量的工藝參數(shù)條件下,利用穿孔焊接可利用穿孔焊接可在不用襯墊的情況下實(shí)現(xiàn)在不用襯墊的情況下實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形單面焊雙面成形，因，因而受到特別重視。而受到特別重視。1、穿孔型等離子弧焊接、穿孔型等離子弧焊接金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28432、熔入型等離子弧焊接、熔入型等離子弧焊接 當(dāng)?shù)入x子弧的離子氣流量較小時(shí)

37、，穿孔效應(yīng)消失，等離子當(dāng)?shù)入x子弧的離子氣流量較小時(shí)，穿孔效應(yīng)消失，等離子弧焊接同鎢極氬弧焊相似，稱為熔入型等離子弧焊。熔入型等弧焊接同鎢極氬弧焊相似，稱為熔入型等離子弧焊。熔入型等離子弧焊適用薄板，多層焊縫的蓋面及角焊縫的焊接，填加或離子弧焊適用薄板，多層焊縫的蓋面及角焊縫的焊接，填加或不加填充焊絲，優(yōu)點(diǎn)是焊速較快。不加填充焊絲，優(yōu)點(diǎn)是焊速較快。 由于噴嘴的拘束作用和維弧電流的同時(shí)存在，小電流的等由于噴嘴的拘束作用和維弧電流的同時(shí)存在，小電流的等離子弧可以十分穩(wěn)定，目前已成為焊接金屬薄箔的有效方法。離子弧可以十分穩(wěn)定，目前已成為焊接金屬薄箔的有效方法。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-

38、2-28443、微束等離子弧焊接、微束等離子弧焊接 151530A30A以下的熔入型等離子弧焊接通常稱為微束等離以下的熔入型等離子弧焊接通常稱為微束等離子弧焊接。子弧焊接。 除此之外還有脈沖等離子弧焊接，熔化極等離子弧焊除此之外還有脈沖等離子弧焊接，熔化極等離子弧焊接和變極性等離子弧焊接。接和變極性等離子弧焊接。4、等離子弧切割 等離子弧切割通常采用氮和壓縮空氣作離子氣，將切口金等離子弧切割通常采用氮和壓縮空氣作離子氣，將切口金屬熔化并吹除。特別是空氣等離弧切割，近年來受到國(guó)內(nèi)外的屬熔化并吹除。特別是空氣等離弧切割，近年來受到國(guó)內(nèi)外的重視。由于空氣等離子弧的熱焓值高，加上氧和金屬相互作用重視。

39、由于空氣等離子弧的熱焓值高，加上氧和金屬相互作用過程中放熱，切割速度提高，切口質(zhì)量也很好。等離子弧切割過程中放熱，切割速度提高，切口質(zhì)量也很好。等離子弧切割低碳鋼的厚度為低碳鋼的厚度為0.680mm。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28455、等離子弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用、等離子弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強(qiáng)。等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強(qiáng)。10 12mm厚鋼材可不開坡口，一次焊透雙面成型，焊接速度厚鋼材可不開坡口，一次焊透雙面成型，焊接速度快，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小?？?，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小。電流小到電流小到0.1A時(shí)，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，能保持良

40、好的挺直度時(shí)，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，能保持良好的挺直度與方向性，所以可焊接很薄的箔材。與方向性，所以可焊接很薄的箔材。等離子弧焊接在生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用，特別是國(guó)防工業(yè)及尖端等離子弧焊接在生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用，特別是國(guó)防工業(yè)及尖端技術(shù)所用的銅合金、合金鋼、鎢、鉬、鈷、鈦等金屬的技術(shù)所用的銅合金、合金鋼、鎢、鉬、鈷、鈦等金屬的焊接。如鈦合金導(dǎo)彈殼體、波紋管及膜盒、微型繼電器、焊接。如鈦合金導(dǎo)彈殼體、波紋管及膜盒、微型繼電器、電容器的外殼封焊以及飛機(jī)上一些薄壁容器均可用等離電容器的外殼封焊以及飛機(jī)上一些薄壁容器均可用等離子弧焊接。子弧焊接。但等離子弧焊接設(shè)備比較復(fù)雜，氣體耗量大，只宜于室內(nèi)焊但等離子弧焊接設(shè)備

41、比較復(fù)雜，氣體耗量大，只宜于室內(nèi)焊接。接。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2846 壓力焊：通過加壓、或同時(shí)加熱加壓，使焊件產(chǎn)生塑性壓力焊：通過加壓、或同時(shí)加熱加壓，使焊件產(chǎn)生塑性變形，并經(jīng)再結(jié)晶和擴(kuò)散作用，使兩局部金屬到達(dá)原子間的變形，并經(jīng)再結(jié)晶和擴(kuò)散作用，使兩局部金屬到達(dá)原子間的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。結(jié)合，實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。一、一、 電阻焊電阻焊 對(duì)組合焊件經(jīng)電極加壓，利用電流通過焊接接頭的接觸對(duì)組合焊件經(jīng)電極加壓，利用電流通過焊接接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，實(shí)現(xiàn)焊接。面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，實(shí)現(xiàn)焊接。點(diǎn)焊點(diǎn)焊 1. 點(diǎn)焊點(diǎn)焊 焊接時(shí)電極壓緊工件，接通電流，電

42、阻焊接時(shí)電極壓緊工件，接通電流，電阻熱使局部金屬熔化形成熔核，斷電后繼續(xù)保熱使局部金屬熔化形成熔核，斷電后繼續(xù)保持壓力或加大壓力，使熔核凝固形成焊點(diǎn)。持壓力或加大壓力，使熔核凝固形成焊點(diǎn)。電極壓力電極壓力焊接電流適中焊接電流適中通電時(shí)間通電時(shí)間影響焊接質(zhì)量的主要因素影響焊接質(zhì)量的主要因素金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2847太近太近分流現(xiàn)象嚴(yán)重分流現(xiàn)象嚴(yán)重太遠(yuǎn)太遠(yuǎn)強(qiáng)度不夠強(qiáng)度不夠焊點(diǎn)距離焊點(diǎn)距離 和點(diǎn)焊過程相似，只是用旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾和點(diǎn)焊過程相似，只是用旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾動(dòng)電極代替柱狀電極。盤狀電極壓緊焊件并動(dòng)電極代替柱狀電極。盤狀電極壓緊焊件并滾動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)焊件向前移動(dòng)配合斷續(xù)

43、通滾動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)焊件向前移動(dòng)配合斷續(xù)通電，形成連續(xù)重疊的焊縫。電，形成連續(xù)重疊的焊縫。應(yīng)用：要求密封性好的應(yīng)用：要求密封性好的3mm以下的薄壁結(jié)構(gòu)。以下的薄壁結(jié)構(gòu)。如：密封的容器油箱、水箱等、管道等。如：密封的容器油箱、水箱等、管道等。太近太近分流現(xiàn)象嚴(yán)重分流現(xiàn)象嚴(yán)重太遠(yuǎn)太遠(yuǎn)強(qiáng)度不夠強(qiáng)度不夠焊點(diǎn)距離焊點(diǎn)距離縫焊縫焊 點(diǎn)焊接頭形式點(diǎn)焊接頭形式 分流現(xiàn)象：一個(gè)點(diǎn)焊好后，焊另一個(gè)點(diǎn)，分流現(xiàn)象：一個(gè)點(diǎn)焊好后，焊另一個(gè)點(diǎn)，有一局部電流流經(jīng)已焊好的點(diǎn)處的現(xiàn)象。有一局部電流流經(jīng)已焊好的點(diǎn)處的現(xiàn)象。應(yīng)用：主要適用于薄板搭接接頭。應(yīng)用：主要適用于薄板搭接接頭。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28

44、483. 對(duì)焊對(duì)焊 主要用于棒料的對(duì)接。主要用于棒料的對(duì)接。1電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊應(yīng)用：用于斷面簡(jiǎn)單，直徑應(yīng)用：用于斷面簡(jiǎn)單，直徑或邊長(zhǎng)小于或邊長(zhǎng)小于20mm或強(qiáng)度或強(qiáng)度要求不太高的工件。要求不太高的工件。2閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊應(yīng)用：用于重要工件的焊接。應(yīng)用：用于重要工件的焊接?？珊赶嗤饘?，可焊相同金屬， 也可焊異種金也可焊異種金屬鋁屬鋁鋼、鋁鋼、鋁銅等。銅等。工件直徑：工件直徑：0.01mm200mm。對(duì)焊對(duì)焊 金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2849 摩擦焊是利用焊件接觸面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中相互摩擦所產(chǎn)生摩擦焊是利用焊件接觸面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部到達(dá)塑性狀態(tài)，然后迅

45、速頂鍛，完成焊接的一種的熱，使端部到達(dá)塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。壓焊方法。二、摩擦焊二、摩擦焊 1、摩擦焊焊接過程、摩擦焊焊接過程2、 摩擦焊接頭型式摩擦焊接頭型式3、 特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用 質(zhì)量穩(wěn)定；質(zhì)量穩(wěn)定； 不需填充金屬及焊劑；不需填充金屬及焊劑； 生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。應(yīng)用：應(yīng)用：適用于黑色金屬、有色金屬；適用于黑色金屬、有色金屬； 也適用于特種材料、異種材料焊接。也適用于特種材料、異種材料焊接。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28502. 硬釬焊硬釬焊 釬料的熔點(diǎn)在釬料的熔點(diǎn)在450 以上。以上。 接頭強(qiáng)度高，在接頭強(qiáng)度高

46、，在200MPa以上，工作溫度較高。以上，工作溫度較高。1. 軟釬焊軟釬焊 釬料的熔點(diǎn)在釬料的熔點(diǎn)在450 以下。以下。 接頭強(qiáng)度低，一般為接頭強(qiáng)度低，一般為60190MPa，工作溫度低于，工作溫度低于100 將將釬料釬料熔化，利用液態(tài)釬料濕潤(rùn)母材，填充接頭間熔化，利用液態(tài)釬料濕潤(rùn)母材，填充接頭間隙并與母材隙并與母材相互擴(kuò)散相互擴(kuò)散，冷凝后實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。，冷凝后實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。第七節(jié)第七節(jié) 釬焊釬焊一、釬焊的種類一、釬焊的種類金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2851 連接連接 填充填充 軟釬料：錫鋁合金焊錫軟釬料：錫鋁合金焊錫 硬釬料：硬釬料：鋁基、銅基、銀基、鎳基合金

47、等。鋁基、銅基、銀基、鎳基合金等。2. 2. 溶劑溶劑溶劑的作用溶劑的作用 清理作用清理作用 降低外表張力降低外表張力 保護(hù)作用保護(hù)作用去除外表氧化皮去除外表氧化皮改善液態(tài)釬料對(duì)焊件的濕潤(rùn)改善液態(tài)釬料對(duì)焊件的濕潤(rùn)性，增強(qiáng)毛細(xì)管作用。性，增強(qiáng)毛細(xì)管作用。二、釬料和溶劑二、釬料和溶劑1. 1. 釬料釬料釬料的種類釬料的種類金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28522. 2. 可焊同種、異種金屬和厚薄懸殊的工件。可焊同種、異種金屬和厚薄懸殊的工件。3. 3. 生產(chǎn)率高。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。生產(chǎn)率高。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4. 4. 設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)投資費(fèi)用少。設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)投資費(fèi)用少。應(yīng)用：應(yīng)用：主

48、要焊接精密、微型、復(fù)雜、多焊縫異種金屬主要焊接精密、微型、復(fù)雜、多焊縫異種金屬 的焊接。的焊接。目前：目前：軟釬焊廣泛用于電子、電器、儀表等行業(yè)；硬釬焊軟釬焊廣泛用于電子、電器、儀表等行業(yè)；硬釬焊 用于硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、換熱器的焊接。用于硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、換熱器的焊接。加熱溫度低，接頭組織、性能變化??；焊接變形小，加熱溫度低，接頭組織、性能變化??；焊接變形小， 工件尺寸精確。工件尺寸精確。三、釬焊的特點(diǎn)及應(yīng)用三、釬焊的特點(diǎn)及應(yīng)用金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2853電子束焊接過程電子束焊接過程電子束焊是利用高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊工件時(shí)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱電子束焊是利用高速運(yùn)

49、動(dòng)的電子撞擊工件時(shí)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能將焊縫熔化進(jìn)行的熔化焊方法。能將焊縫熔化進(jìn)行的熔化焊方法。為擴(kuò)大電子束焊的應(yīng)用范圍，先后研制出了低真空電子束焊和為擴(kuò)大電子束焊的應(yīng)用范圍，先后研制出了低真空電子束焊和非真空電子束焊，為防止電子槍的污染，采用氦氣隔離電非真空電子束焊，為防止電子槍的污染，采用氦氣隔離電子槍與工作室，使電子束能在大氣中進(jìn)行焊接。子槍與工作室，使電子束能在大氣中進(jìn)行焊接。電子束焊一般不加填充金屬，如要求焊縫有突出外表的堆高可電子束焊一般不加填充金屬，如要求焊縫有突出外表的堆高可在接縫預(yù)加墊片。對(duì)接縫間隙為在接縫預(yù)加墊片。對(duì)接縫間隙為0.10.1倍的板厚，一般不能超倍的板厚，一般不能

50、超過過0.2mm0.2mm。第九節(jié)第九節(jié) 電子束焊電子束焊金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2854電子束焊的特點(diǎn)及應(yīng)用電子束焊的特點(diǎn)及應(yīng)用保護(hù)效果好，焊縫質(zhì)量高，適用范圍廣。保護(hù)效果好，焊縫質(zhì)量高，適用范圍廣。能量密度大，穿透能力強(qiáng)，可焊接厚大截面工件和難熔金能量密度大，穿透能力強(qiáng)，可焊接厚大截面工件和難熔金屬。屬。加熱小，焊接變形小。加熱小，焊接變形小。電子束焊本錢高，主要用于微電子器件焊裝、導(dǎo)彈外殼的電子束焊本錢高，主要用于微電子器件焊裝、導(dǎo)彈外殼的焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接

51、2022-2-2855第十節(jié)第十節(jié) 激光弧激光弧1 1激光焊接過程激光焊接過程利用光學(xué)系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，使其能量密度到達(dá)利用光學(xué)系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，使其能量密度到達(dá)1013W/cm21013W/cm2，從而使材料熔化焊接。激光焊分為脈沖和連續(xù)，從而使材料熔化焊接。激光焊分為脈沖和連續(xù)激光焊，脈沖激光焊主要用于微電子工業(yè)中的薄膜、絲、集激光焊，脈沖激光焊主要用于微電子工業(yè)中的薄膜、絲、集成電路內(nèi)引線和異材焊接。連續(xù)激光焊可焊較厚的板材，接成電路內(nèi)引線和異材焊接。連續(xù)激光焊可焊較厚的板材，接縫間隙很小?？p間隙很小。2激光焊的特點(diǎn)激光焊的特點(diǎn) 高能高速焊，無焊接變形。高能高速焊，無焊接

52、變形。 靈活性大。靈活性大。 生產(chǎn)率高，材料不易氧化。生產(chǎn)率高，材料不易氧化。 設(shè)備復(fù)雜，目前主要用于薄板和微型件的焊接。設(shè)備復(fù)雜，目前主要用于薄板和微型件的焊接。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2856一、可焊性的概念一、可焊性的概念 金屬材料的可焊性，是指在一定焊接工藝條件下，金屬獲金屬材料的可焊性，是指在一定焊接工藝條件下，金屬獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料在一定的焊接工藝得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出條件下，表現(xiàn)出“好焊和好焊和“不好焊的差異。不好焊的差異。碳當(dāng)量法碳當(dāng)量法：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量

53、經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式為：為：15)()(5)()()(6)()()(CuwNiwVwMowCrwMnwCwCEw第一節(jié)第一節(jié) 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性二、鋼的可焊性評(píng)定二、鋼的可焊性評(píng)定金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2857 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： C C當(dāng)量當(dāng)量0.4%0.4%時(shí)，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，時(shí)，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，可焊性良好可焊性良好。在一般的焊接工藝條件下，焊件不會(huì)產(chǎn)生。在一般的焊接工藝條件下，焊件不會(huì)產(chǎn)生裂縫，但對(duì)厚大工件或低溫下焊接時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。裂縫，但對(duì)厚大工件或低溫下焊接時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。 C C當(dāng)量當(dāng)量=0.4%=0.4%0.6%0.6

54、%時(shí)，鋼材塑性下降，淬硬傾向明時(shí)，鋼材塑性下降，淬硬傾向明顯，顯，可焊性較差可焊性較差。焊前工件需要適當(dāng)預(yù)熱，焊后應(yīng)注意。焊前工件需要適當(dāng)預(yù)熱，焊后應(yīng)注意緩冷，要采取一定的焊接工藝措施才能防止裂縫。緩冷，要采取一定的焊接工藝措施才能防止裂縫。 C C當(dāng)量當(dāng)量0.6%0.6%時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，可焊性不好可焊性不好。焊前工件必須預(yù)熱到較高溫度，焊接時(shí)要。焊前工件必須預(yù)熱到較高溫度，焊接時(shí)要采取減少焊接應(yīng)力和防止開裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行采取減少焊接應(yīng)力和防止開裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，才能保證焊接接頭質(zhì)量。適當(dāng)?shù)臒崽幚恚拍鼙ＷC焊接接頭質(zhì)量

55、。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2858第二節(jié)第二節(jié) 碳鋼的焊接碳鋼的焊接1. 1. 低碳鋼的焊接低碳鋼的焊接低碳鋼：低碳鋼： C0.25%C0.25%C CE E 0.4% 0.4%焊接性良好。焊接性良好。 使用任何一種焊接方法和最普通的焊接工藝都能獲得優(yōu)使用任何一種焊接方法和最普通的焊接工藝都能獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭。只在以下情況下需采取相應(yīng)措施：質(zhì)焊接接頭。只在以下情況下需采取相應(yīng)措施：1在零度以下的低溫環(huán)境中焊接厚件時(shí)在零度以下的低溫環(huán)境中焊接厚件時(shí) ，應(yīng)預(yù)熱焊件。，應(yīng)預(yù)熱焊件。2厚度大于厚度大于 50 mm 時(shí)，常用大電流多層焊，焊后應(yīng)進(jìn)行時(shí)，常用大電流多層焊，焊后應(yīng)進(jìn)行消

56、除內(nèi)應(yīng)力退火。消除內(nèi)應(yīng)力退火。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28592. 2. 中碳鋼的焊接中碳鋼的焊接中碳鋼：中碳鋼：C0.250.60%C0.250.60%焊接性由良好焊接性由良好 較差較差。C CE E 0.4% C0.60%C0.60%焊接性差焊接性差。C CE E 0.60% 0.60%問題問題焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋熱影響區(qū)易熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織甚至導(dǎo)致冷裂紋產(chǎn)生淬硬組織甚至導(dǎo)致冷裂紋措施措施焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱250350 250350 ，焊后緩冷。，焊后緩冷。選用低氫型焊條。選用低氫型焊條。焊件開坡口，且采用細(xì)焊條、小電流、多層焊。焊件開坡口，且采用細(xì)

57、焊條、小電流、多層焊。高碳鋼一般不用于焊接結(jié)構(gòu)，只用于修補(bǔ)。高碳鋼一般不用于焊接結(jié)構(gòu)，只用于修補(bǔ)。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2861合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：低強(qiáng)度普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：低強(qiáng)度普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：高強(qiáng)度普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：高強(qiáng)度普通低合金結(jié)構(gòu)鋼： s s400MPa400MPaC CE E 0.4% 400MPa400MPaC CE E 0.4%0.5% 0.4%0.5%焊接性良好。焊接性良好。焊接性較差。焊接性較差。15MnVN15MnVN、18MnMoNb18MnMoNb、14MnMoV14MnMoV焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱150250 1

58、50250 ，焊后緩冷；選用低氫型焊，焊后緩冷；選用低氫型焊條；焊件開坡口，且采用細(xì)焊條、小電流、多層焊。條；焊件開坡口，且采用細(xì)焊條、小電流、多層焊。機(jī)械制造用結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼機(jī)械制造用結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼壓力容器、鍋爐、橋梁、壓力容器、鍋爐、橋梁、車輛、船舶等結(jié)構(gòu)。車輛、船舶等結(jié)構(gòu)。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-28621. 熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織和淬硬組織；熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織和淬硬組織；2. 焊縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋；焊縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋；3. 焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔；焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔；4. 熔池金屬易流失。熔池金屬易流失。一、鑄鐵焊補(bǔ)的特點(diǎn)困難一、鑄鐵

59、焊補(bǔ)的特點(diǎn)困難二、鑄鐵焊補(bǔ)的方法二、鑄鐵焊補(bǔ)的方法1. 熱焊法熱焊法 焊前將焊件整體或局部預(yù)熱至焊前將焊件整體或局部預(yù)熱至600700并施焊，焊后緩冷。并施焊，焊后緩冷。 用于形狀復(fù)雜，焊后需要機(jī)械加工的重要件。用于形狀復(fù)雜，焊后需要機(jī)械加工的重要件。如汽缸體、汽缸蓋、機(jī)床導(dǎo)軌等。如汽缸體、汽缸蓋、機(jī)床導(dǎo)軌等。金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2863焊前不預(yù)熱或低溫預(yù)熱焊前不預(yù)熱或低溫預(yù)熱400 400 的焊補(bǔ)方法。的焊補(bǔ)方法。焊條焊條鋼芯鑄鐵焊條：鋼芯鑄鐵焊條： 適用于非加工外表的焊補(bǔ)適用于非加工外表的焊補(bǔ)石墨化鑄鐵焊條：石墨化鑄鐵焊條：高釩鑄鐵焊條：高釩鑄鐵焊條：鎳基鑄鐵焊條

60、：鎳基鑄鐵焊條：銅基鑄鐵焊條：銅基鑄鐵焊條：適用于較大灰口鑄鐵件的焊補(bǔ)適用于較大灰口鑄鐵件的焊補(bǔ)主要用于一般鑄鐵件的焊補(bǔ)主要用于一般鑄鐵件的焊補(bǔ)主要用于重要件加工外表的焊補(bǔ)主要用于重要件加工外表的焊補(bǔ)可進(jìn)行機(jī)械加工、塑性和抗裂較好?？蛇M(jìn)行機(jī)械加工、塑性和抗裂較好。焊縫性能與母材根本相同，具有良好的加工性焊縫性能與母材根本相同，具有良好的加工性抗裂性好，可進(jìn)行機(jī)械加工?？沽研院茫蛇M(jìn)行機(jī)械加工。具有良好的抗裂性與加工性具有良好的抗裂性與加工性主要用于一般鑄鐵件的焊補(bǔ)主要用于一般鑄鐵件的焊補(bǔ)金屬工藝學(xué)第四篇第四篇 焊接焊接2022-2-2864一、鋁及鋁合金的焊接一、鋁及鋁合金的焊接1. 鋁及鋁合