各種焊接方法及切割

1、焊接是現(xiàn)代制造技術(shù)中重要的金屬連接技術(shù)。焊接是現(xiàn)代制造技術(shù)中重要的金屬連接技術(shù)。焊接成形技術(shù)的焊接成形技術(shù)的本質(zhì)本質(zhì)在于：利用在于：利用加熱加熱或者或者同同時(shí)加熱加壓時(shí)加熱加壓的方法，使分離的金屬零件形成的方法，使分離的金屬零件形成原子間的結(jié)合，從而形成新的金屬結(jié)構(gòu)。原子間的結(jié)合，從而形成新的金屬結(jié)構(gòu)。 連接方法分類連接方法分類可拆式連接：可拆式連接：螺紋聯(lián)接、摩擦聯(lián)接等螺紋聯(lián)接、摩擦聯(lián)接等不可拆式連接：不可拆式連接：焊接焊接、粘接、鉚接等、粘接、鉚接等 第四篇第四篇 焊接焊接教教學(xué)學(xué)重重點(diǎn)點(diǎn) 電弧焊過程、特點(diǎn)及應(yīng)用，常用金電弧焊過程、特點(diǎn)及應(yīng)用，常用金屬材料的焊接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。屬材料的焊

2、接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。教教學(xué)學(xué)難難點(diǎn)點(diǎn)本篇重點(diǎn)與難點(diǎn)常用金屬材料的焊接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)常用金屬材料的焊接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，焊接應(yīng)力與變形等計(jì)，焊接應(yīng)力與變形等。用用加熱加熱或或加壓力加壓力等手段，借助金屬原子等手段，借助金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來的方法。牢固地連接起來的方法。 焊接動(dòng)畫焊接動(dòng)畫 第四篇第四篇 焊接焊接 熔（化）焊熔（化）焊：將待焊處母材將待焊處母材金屬金屬熔化熔化以形以形成焊縫的焊接成焊縫的焊接方法。主要包方法。主要包括：括：電弧焊、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等。壓力焊：壓力焊：焊接過程焊接過程中，必須對焊件施中

3、，必須對焊件施加加壓力壓力（加熱或不（加熱或不加熱），以完成焊加熱），以完成焊接的方法稱為壓焊。接的方法稱為壓焊。主要包括：主要包括：電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴(kuò)散焊等。釬焊：釬焊：釬焊是硬釬焊釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。和軟釬焊的總稱。采采用比母材金屬熔點(diǎn)低用比母材金屬熔點(diǎn)低的金屬（稱為釬料），的金屬（稱為釬料），將焊件和釬料加熱到將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔化溫度，利用母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料填充接頭間液態(tài)釬料填充接頭間隙并與固態(tài)母材通過隙并與固態(tài)母材通過擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。方法。焊接成形的分類焊接成形的分類主

4、要焊接方法主要焊接方法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)散焊高頻焊高頻焊釬焊釬焊軟釬焊軟釬焊硬釬焊硬釬焊熔熔焊焊電弧焊電弧焊電渣焊電渣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焊接成形的特點(diǎn)焊接成形的特點(diǎn) 接頭牢固、密封性好、接頭牢固、密封性好、承承壓能力高壓能力高 。 可化大為小、以小拼大可化大為小、以小拼大。 可實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)異種金屬的連接異種金屬的連接。 省料、省料、重量輕、加工裝配重量輕、加工裝配簡單。簡單。 焊接結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸不可拆卸 。1 1）焊接結(jié)構(gòu)是不可拆卸的，焊接結(jié)構(gòu)是不可拆卸

5、的，更換修理不便更換修理不便 ；2 2）焊接接頭的組織和性能焊接接頭的組織和性能往往要變壞；往往要變壞；3 3）要產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和要產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形；焊接變形； 4 4）會產(chǎn)生焊接缺陷，如裂會產(chǎn)生焊接缺陷，如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔紋、未焊透、夾渣、氣孔等等。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：焊接主要用于制造各種金屬構(gòu)件，如建筑結(jié)構(gòu)、船焊接主要用于制造各種金屬構(gòu)件，如建筑結(jié)構(gòu)、船體、車輛、鍋爐及各種壓力容器。此外，焊接也常用于體、車輛、鍋爐及各種壓力容器。此外，焊接也常用于制造機(jī)械零件，如重型機(jī)械的機(jī)架、底座、箱體、軸、制造機(jī)械零件，如重型機(jī)械的機(jī)架、底座、箱體、軸、齒輪等。齒輪等。 焊接

6、成形的應(yīng)用焊接成形的應(yīng)用氣門芯氣門芯 第四篇第四篇 焊接焊接電弧焊電弧焊其他常用焊接方法其他常用焊接方法常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主主要要內(nèi)內(nèi)容容1-1 1-1 焊接電弧焊接電弧 一、電弧焊焊接過程一、電弧焊焊接過程形成熔池形成焊縫 第一章第一章 電弧焊電弧焊熔化熔化工件工件焊芯焊芯 手工電弧焊手工電弧焊是利用焊條與工件間產(chǎn)生的是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱電弧熱，將工件熔化而進(jìn)行焊接的。，將工件熔化而進(jìn)行焊接的。焊接時(shí)焊接時(shí), ,焊工手握夾著焊條的焊鉗進(jìn)行焊接焊工手握夾著焊條的焊鉗進(jìn)行焊接, , 在電弧高熱的作用下，被焊金屬在電弧高熱的作用下，被焊金屬局部熔

7、化，在電弧的吹力作用下，被焊金屬上形成了凹坑。這個(gè)凹坑稱為局部熔化，在電弧的吹力作用下，被焊金屬上形成了凹坑。這個(gè)凹坑稱為熔熔池池。焊條作為一個(gè)電極。焊條作為一個(gè)電極, ,其端部在電弧的作用下不斷被熔化其端部在電弧的作用下不斷被熔化, ,形成熔滴，焊條形成熔滴，焊條金屬熔滴借重力和電弧氣體吹力的作用逐漸過渡到熔池當(dāng)中金屬熔滴借重力和電弧氣體吹力的作用逐漸過渡到熔池當(dāng)中, ,隨著電弧的向前隨著電弧的向前移動(dòng)移動(dòng), ,熔池尾部液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶熔池尾部液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶, ,最終形成焊縫。電弧熱還使焊條的藥最終形成焊縫。電弧熱還使焊條的藥皮熔化或燃燒。藥皮燃燒后與液體金屬起物理化學(xué)作用，所形成

8、的熔渣和氣皮熔化或燃燒。藥皮燃燒后與液體金屬起物理化學(xué)作用，所形成的熔渣和氣體可防止空氣中氧、氮的侵入，其保護(hù)熔化金屬的作用。體可防止空氣中氧、氮的侵入，其保護(hù)熔化金屬的作用。二、焊接電弧二、焊接電弧1 . 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，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。產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。電弧焊電弧焊手工電弧焊手工電弧焊氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊埋弧焊埋弧焊熔化焊熔化焊 焊接時(shí),先將焊條與焊件瞬時(shí)接觸,發(fā)生短路短路.強(qiáng)大的短路電流流經(jīng)少數(shù)幾個(gè)接觸點(diǎn),致使接觸點(diǎn)處溫度急劇升高并熔化,甚至部分發(fā)生蒸發(fā)。當(dāng)焊條迅速提起時(shí)當(dāng)焊

9、條迅速提起時(shí)，焊條頭溫度已升得很高，在兩電極間的電場作用下，產(chǎn)生了熱電子發(fā)射。飛速的電子撞擊焊條端頭與焊件間的空氣，使之電離成正離子和負(fù)離子。電子和負(fù)離子流向正極，正離子流向負(fù)極。這些帶電質(zhì)點(diǎn)的定向運(yùn)動(dòng)形成了焊接電弧。焊接電弧的最高溫度可達(dá)6000-8000K，并發(fā)出大量紫外線和紅外線，對人體有害，因此應(yīng)用面罩及手套保護(hù)眼睛和皮膚等。焊接電弧的產(chǎn)生焊接電弧的產(chǎn)生2 . 2 . 焊接電弧的構(gòu)造及熱量分布焊接電弧的構(gòu)造及熱量分布陰極區(qū)陰極區(qū)：電子發(fā)射區(qū)電子發(fā)射區(qū)陽極區(qū)：陽極區(qū)：受電子轟擊區(qū)域，受電子轟擊區(qū)域，弧柱區(qū)：弧柱區(qū)：陰、陽兩極間區(qū)域，陰、陽兩極間區(qū)域，熱量約占熱量約占36%，平均，平均溫度

10、溫度2400K；熱量約占熱量約占43%，平均溫，平均溫度度2600K；幾乎等于電弧長度，熱量幾乎等于電弧長度，熱量21%，弧柱中心溫度可達(dá)，弧柱中心溫度可達(dá)60008000K。焊焊接接電電弧弧分分三三個(gè)個(gè)區(qū)區(qū)域域（2)2)交流電源焊接交流電源焊接時(shí)，不存在正、反接問題。（1)直流電源焊接 正接法：焊件接電源正極，焊條接負(fù)極 。反接法：焊件接電源負(fù)極，焊條接正極。 選擇極性時(shí)，主要根據(jù)焊條的性質(zhì)與焊件的厚度主要根據(jù)焊條的性質(zhì)與焊件的厚度。正接時(shí)正接時(shí)，工件上熱量較大，可保證有較大的熔深,用于厚件厚件焊接（酸性焊條）酸性焊條）；反接法反接法用于薄板薄板和有色金屬焊接（堿性低氫焊條堿性低氫焊條）。3

11、 . 3 . 電弧的極性及應(yīng)用電弧的極性及應(yīng)用 1-2 1-2 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 1 焊縫區(qū)焊縫區(qū)熔池金屬冷卻結(jié)晶所形成的鑄態(tài)組織。2 2 焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)焊縫兩側(cè)的母材，由于焊接熱的作用，其組織和性其組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域能發(fā)生變化的區(qū)域。焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)熔合區(qū)過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)焊縫熱影響區(qū)焊縫熱影響區(qū) 熔合區(qū)熔合區(qū)焊縫和母材金屬的交界區(qū)。（0.1-1mm）加熱溫度：T液T固強(qiáng)度、塑性、韌性極差，是強(qiáng)度、塑性、韌性極差，是裂紋和局部脆斷的發(fā)源地。裂紋和局部脆斷的發(fā)源地。 過熱區(qū)過熱區(qū)加熱溫度：

12、T固1100 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。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） 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。（1.2-4mm）力學(xué)性能優(yōu)于母材。力學(xué)性能優(yōu)于母材。 部分相變區(qū)部分相變區(qū)在熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生部分相變的區(qū)域。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：力學(xué)性能最差的區(qū)域：熔合區(qū)熔合區(qū)和和過熱區(qū)過熱區(qū)n 在焊接過程中熱影響區(qū)是不可避免的。熔合熔合區(qū)與過熱區(qū)對焊接質(zhì)量影響最大，應(yīng)盡量減少它區(qū)與過熱區(qū)對焊接質(zhì)量影響最大，應(yīng)盡量減少它們的寬度們的寬度。對于普通焊接結(jié)構(gòu)件，熱影響區(qū)造成的不利影響對使

13、用功能影響不大，因此焊后不用特別處理。 但對于重要結(jié)構(gòu)件，則必須采取措施，保證焊接性能。n 1）一般采用）一般采用焊后正火熱處理焊后正火熱處理，改善焊縫及熱影響區(qū)，改善焊縫及熱影響區(qū)的組織性能，使其晶粒細(xì)化。的組織性能，使其晶粒細(xì)化。 2）對于焊后不能熱處理的結(jié)構(gòu)件，則必須采用恰當(dāng)）對于焊后不能熱處理的結(jié)構(gòu)件，則必須采用恰當(dāng)?shù)暮附臃椒昂附庸に嚒Ｈ绲暮附臃椒昂附庸に?。? 小電流、快速焊接；小電流、快速焊接； 采用先進(jìn)的焊接方法。采用先進(jìn)的焊接方法。改善熱影響區(qū)組織性能的方法改善熱影響區(qū)組織性能的方法 低碳鋼焊接接頭的組織、低碳鋼焊接接頭的組織、性能變化如右圖所示，性能變化如右圖所示，熔合區(qū)

14、熔合區(qū)和和過熱區(qū)過熱區(qū)性能最差，熱影響區(qū)性能最差，熱影響區(qū)越小越好，其影響因素有越小越好，其影響因素有焊接焊接方法、焊接規(guī)范、接頭形式方法、焊接規(guī)范、接頭形式等。等。3. 3. 影響焊接接頭性能的影響焊接接頭性能的因素因素 焊接接頭的力學(xué)性能決定焊接接頭的力學(xué)性能決定于它的化學(xué)成分和組織。具體于它的化學(xué)成分和組織。具體有：有：1 1）焊接材料、焊絲和焊劑都要影響焊縫的化學(xué)成分。）焊接材料、焊絲和焊劑都要影響焊縫的化學(xué)成分。2 2）焊接方法，一方面影響組織粗細(xì)，一方面影響有害雜）焊接方法，一方面影響組織粗細(xì)，一方面影響有害雜質(zhì)含量。質(zhì)含量。 低碳鋼焊接接頭的性能分布低碳鋼焊接接頭的性能分布3 3

15、）焊接工藝。）焊接工藝。焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量（如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱，（如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱，叫叫焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)。線能量線能量: :指熔焊時(shí)，焊接能源輸入給單位指熔焊時(shí)，焊接能源輸入給單位長度焊縫上的能量。顯然焊接工藝參數(shù)，影響長度焊縫上的能量。顯然焊接工藝參數(shù)，影響焊接接頭輸入焊接接頭輸入能量的大小，影響焊接熱循環(huán)，從而影響熱影響區(qū)的大小和能量的大小，影響焊接熱循環(huán)，從而影響熱影響區(qū)的大小和接頭組織粗細(xì)。接頭組織粗細(xì)。4 4）焊后熱處理：）焊后熱處理：如正火，能細(xì)化接頭組織

16、，改善性能。如正火，能細(xì)化接頭組織，改善性能。5 5）接頭形式、工件厚度、施焊環(huán)境溫度和預(yù)熱等均會影響）接頭形式、工件厚度、施焊環(huán)境溫度和預(yù)熱等均會影響焊后冷卻速度，從而影響接頭的組織和性能。焊后冷卻速度，從而影響接頭的組織和性能。 焊接接頭的主要缺陷焊接接頭的主要缺陷氣孔氣孔焊接時(shí)熔池中的氣泡焊接時(shí)熔池中的氣泡在焊縫凝固時(shí)未能逸在焊縫凝固時(shí)未能逸出而形成的空穴。出而形成的空穴。夾渣夾渣夾渣是焊后殘留在夾渣是焊后殘留在焊縫中的熔渣。焊縫中的熔渣。未焊透未焊透未焊透是焊接接頭未焊透是焊接接頭根部未完全熔透的根部未完全熔透的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。焊接裂紋焊接裂紋是由于焊接殘余應(yīng)力是由于焊接殘余應(yīng)力較大而在焊

17、縫或熱影較大而在焊縫或熱影響區(qū)產(chǎn)生的裂紋。響區(qū)產(chǎn)生的裂紋。 1-3 1-3 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形 焊接過程中焊接過程中工件局部的不工件局部的不均勻加熱和冷卻均勻加熱和冷卻是產(chǎn)生焊接應(yīng)是產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的力與變形的根本原因根本原因。 焊接過程的加熱和冷卻受到周焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。收縮。在焊接結(jié)構(gòu)中，焊接應(yīng)力與在焊接結(jié)構(gòu)中，焊接應(yīng)力與變形既同時(shí)存在，又相互制約。要變形既同時(shí)存在，又相互制約。要使焊接應(yīng)力減小，應(yīng)允許被焊工件使焊接應(yīng)力減小，應(yīng)允許被焊工件有適當(dāng)?shù)淖冃?。一般，?dāng)焊接結(jié)構(gòu)有適當(dāng)?shù)淖冃?。一般，?dāng)焊接結(jié)構(gòu)剛度較

18、小或被焊工件材料塑性較大剛度較小或被焊工件材料塑性較大時(shí)，焊接變形較大，焊接應(yīng)力較小；時(shí)，焊接變形較大，焊接應(yīng)力較小；相反，焊接變形較小，焊接應(yīng)力較相反，焊接變形較小，焊接應(yīng)力較大。大。圖圖 平板對接焊的應(yīng)力平板對接焊的應(yīng)力a) 焊接過程中焊接過程中b) 冷卻后冷卻后1-3 1-3 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)力焊焊 接接 應(yīng)應(yīng) 力力一般情況下，焊件塑性一般情況下，焊件塑性好，結(jié)構(gòu)剛度小時(shí)，焊好，結(jié)構(gòu)剛度小時(shí)，焊件收縮容易，焊件變形件收縮容易，焊件變形大，焊接應(yīng)力小；反之大，焊接應(yīng)力?。环粗附幼冃涡?，焊接應(yīng)

19、力焊接變形小，焊接應(yīng)力大。大。對嗎？對嗎？焊件焊后的變形形式主要有：焊件焊后的變形形式主要有：尺寸收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形尺寸收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等。等。焊焊 接接 變變 形形收縮變形收縮變形 由于焊縫的縱向（沿焊縫方向）和橫向（垂直于焊縫由于焊縫的縱向（沿焊縫方向）和橫向（垂直于焊縫方向）收縮，引起焊縫的縱向收縮和橫向收縮。方向）收縮，引起焊縫的縱向收縮和橫向收縮。焊焊 接接 變變 形形角變形角變形 V V形坡口對接焊，由于焊縫截形坡口對接焊，由于焊縫截面形狀上下不對稱，造成焊縫面形狀上下不對稱，造成焊縫上下橫向收縮量不均勻而引起上下橫向收縮量

20、不均勻而引起角變形。角變形。彎曲變形彎曲變形 T T形梁焊接后，由于焊縫布置形梁焊接后，由于焊縫布置不對稱，焊縫多的一面收縮量不對稱，焊縫多的一面收縮量大，引起彎曲變形。大，引起彎曲變形。焊焊 接接 變變 形形扭曲變形扭曲變形 工字梁焊接時(shí)，由于工字梁焊接時(shí)，由于焊接順序和焊接方向不合焊接順序和焊接方向不合理引起扭曲變形，又稱螺理引起扭曲變形，又稱螺旋形變形。旋形變形。 波浪形變形波浪形變形 由于焊縫收縮時(shí)薄板局由于焊縫收縮時(shí)薄板局部引起較大的壓應(yīng)力而失部引起較大的壓應(yīng)力而失去穩(wěn)定，焊后使構(gòu)件呈波去穩(wěn)定，焊后使構(gòu)件呈波浪形。這種變形容易發(fā)生浪形。這種變形容易發(fā)生在薄板焊接中。在薄板焊接中。焊焊

21、 接接 變變 形形1 1）增加結(jié)構(gòu)工作時(shí)的應(yīng)力，降低承載能力；）增加結(jié)構(gòu)工作時(shí)的應(yīng)力，降低承載能力；2 2）引起焊接裂紋，甚至脆斷；）引起焊接裂紋，甚至脆斷；3 3）促使產(chǎn)生應(yīng)力）促使產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋腐蝕裂紋；4 4）殘余應(yīng)力）殘余應(yīng)力是一種不穩(wěn)定狀態(tài)是一種不穩(wěn)定狀態(tài),衰減會產(chǎn)生衰減會產(chǎn)生變形變形，引起形，引起形狀、尺寸不穩(wěn)定。狀、尺寸不穩(wěn)定。 1）使工件形狀尺寸不合要求；）使工件形狀尺寸不合要求；2）影響組裝質(zhì)量；）影響組裝質(zhì)量；3）矯正焊接變形很費(fèi)工時(shí)，增加成本，降低接頭塑性；）矯正焊接變形很費(fèi)工時(shí)，增加成本，降低接頭塑性；4）使結(jié)構(gòu)形狀發(fā)生變化，并產(chǎn)生附加應(yīng)力使結(jié)構(gòu)形狀發(fā)生變化，并產(chǎn)生附

22、加應(yīng)力，降低承載能力。，降低承載能力。 1-3 1-3 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力：焊接應(yīng)力：焊接變形：焊接變形：焊接應(yīng)力與變形的危害焊接應(yīng)力與變形的危害剛性夾持反變形法焊接次序加裕量法控制變形措施退火處理焊接次序預(yù)熱法減少應(yīng)力工藝措施 工藝措施工藝措施焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施焊縫不要密集交叉，焊縫不要密集交叉，截面和長度應(yīng)盡可能小。截面和長度應(yīng)盡可能小。(P154)合理選擇焊接次序。合理選擇焊接次序。1 12 23 34 41 4 3 21 12 23 34 41234561 2 3 4焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施

23、145236焊前反變形焊前反變形焊后焊后焊前預(yù)彎反變形焊前預(yù)彎反變形焊后焊后焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施采用反變形方法采用反變形方法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在工件下料尺寸上加一定裕量，通常為根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在工件下料尺寸上加一定裕量，通常為0.1%0.1%0.2%0.2%，以彌補(bǔ)焊后的，以彌補(bǔ)焊后的收縮變形收縮變形。當(dāng)焊件剛性較小時(shí)，采用焊前剛性固定組裝焊接，限制當(dāng)焊件剛性較小時(shí)，采用焊前剛性固定組裝焊接，限制產(chǎn)生焊接變形，但這樣會產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。采用定產(chǎn)生焊接變形，但這樣會產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。采用定位焊組裝也可防止焊接變形。位焊組裝也可防止焊接變形。采用定位焊組裝也可防止焊接變形

24、。采用定位焊組裝也可防止焊接變形。加裕量法加裕量法剛性固定法剛性固定法采用對稱焊和分段倒退焊采用對稱焊和分段倒退焊采用多層多道焊，能減少焊接變形采用多層多道焊，能減少焊接變形焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施對于焊后變形小，但對于焊后變形小，但已超過允許值的焊件的已超過允許值的焊件的焊接變形常采用焊接變形常采用:機(jī)械矯正機(jī)械矯正火焰矯正火焰矯正機(jī)機(jī)械械矯矯正正法法火火焰焰矯矯正正法法焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施機(jī)械矯正法機(jī)械矯正法 嚴(yán)重的焊接變形應(yīng)消除，常采用嚴(yán)重的焊接變形應(yīng)消除，常采用機(jī)械矯正法機(jī)械矯正法，通常只適于，通常只適于塑性好

25、的低碳鋼和普通低合金鋼。塑性好的低碳鋼和普通低合金鋼。火焰矯正法火焰矯正法 利用氧利用氧乙炔焰對焊件適當(dāng)部分加熱，利用加熱時(shí)的壓縮乙炔焰對焊件適當(dāng)部分加熱，利用加熱時(shí)的壓縮塑性變形和冷卻時(shí)的收縮變形來矯正原來的變形。適用于低碳塑性變形和冷卻時(shí)的收縮變形來矯正原來的變形。適用于低碳鋼和沒有淬硬傾向的普通低合金鋼。鋼和沒有淬硬傾向的普通低合金鋼。 1-4 1-4 焊條電弧焊焊條電弧焊( (手工電弧焊手工電弧焊) )一、焊接過程一、焊接過程 工件工件焊芯焊芯熔化熔化熔池熔池焊縫焊縫藥皮熔化藥皮熔化+液態(tài)金屬液態(tài)金屬熔渣熔渣特點(diǎn)是什么特點(diǎn)是什么? 要得到一個(gè)合格的焊縫也不是一件容易的事。1. 1. 電

26、焊條的組成及作用電焊條的組成及作用電焊條電焊條焊條芯焊條芯藥皮藥皮(涂料涂料)焊縫填充材料填充材料 填充焊縫填充焊縫電極電極傳導(dǎo)電流 導(dǎo)電導(dǎo)電脫氧保護(hù)脫氧保護(hù)作用冶金冶金作用穩(wěn)定電弧穩(wěn)定電弧作用等焊條芯焊條芯藥皮藥皮焊芯用鋼絲通常采用焊芯用鋼絲通常采用焊接專用鋼絲焊接專用鋼絲。焊芯牌號：焊芯牌號：H+材料牌號（材料牌號（H08，H08Mn2Si）藥皮必須含有藥皮必須含有造氣劑造氣劑和和造渣劑造渣劑。還應(yīng)含有穩(wěn)弧劑。還應(yīng)含有穩(wěn)弧劑和合金化劑，以及脫氧劑、脫硫劑和去氫劑等。和合金化劑，以及脫氧劑、脫硫劑和去氫劑等。焊條藥皮“作用”非常重要焊條芯性能、化學(xué)成分、規(guī)格GB1300-77 已標(biāo)準(zhǔn)化二、電

27、焊條（焊條）二、電焊條（焊條） 2. 2.電焊條的分類與牌號電焊條的分類與牌號根據(jù)藥皮的性質(zhì)及其作用，焊條分為：酸性焊條酸性焊條和堿性焊條堿性焊條。酸性焊條：藥皮熔渣中的酸性氧化物比堿性氧化物多。具有良好的工藝性能，交直流電源均可使用，但焊縫的力學(xué)性能，尤其是塑性、韌度，不如用堿性焊條焊接的焊縫好，故用于一般結(jié)構(gòu)件的焊接。堿性焊條：工藝性能差，要求用直流電源施焊，但焊接質(zhì)量好，用于重要的結(jié)構(gòu)件及焊接性較差金屬的焊接。按用途分為：按用途分為：電焊條的分類電焊條的分類碳鋼焊條 低合金鋼焊條 不銹鋼焊條 堆焊焊條 鑄鐵焊條 鎳及鎳合金焊條 銅及銅合金焊條 鋁及鋁合金焊條 特殊用途焊條 酸性藥皮與堿性

28、藥皮兩者的性質(zhì)酸性藥皮與堿性藥皮兩者的性質(zhì)n酸性藥皮工藝性好，而酸性藥皮工藝性好，而堿性藥皮工藝性差堿性藥皮工藝性差。 堿性藥皮中有益元素多，堿性藥皮中有益元素多，能使焊接接頭力學(xué)性能提高能使焊接接頭力學(xué)性能提高。n堿性藥皮中因不含有機(jī)物，也稱低氫型藥皮。堿性藥皮中因不含有機(jī)物，也稱低氫型藥皮。可以提高焊可以提高焊縫金屬的抗裂性。縫金屬的抗裂性。n堿性藥皮氧化性強(qiáng)，對銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)生飛堿性藥皮氧化性強(qiáng)，對銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)生飛濺和濺和CO氣孔。氣孔。n堿性藥皮在高溫下，易生成較多的有毒物質(zhì)（堿性藥皮在高溫下，易生成較多的有毒物質(zhì)（HF等），因等），因而應(yīng)注意通風(fēng)。而應(yīng)注意通

29、風(fēng)。型號型號 國標(biāo)國標(biāo)牌號牌號 行標(biāo)行標(biāo)焊條的型號與牌號 GB 51171995 規(guī)定了碳鋼焊條型號編制方法。 碳鋼焊條抗拉強(qiáng)度最小值bmin=430MPa焊接位置（平、立、仰,橫）E 43 03 藥皮種類（鈣鈦型）J 4 2 2藥皮種類（鈣鈦型）抗拉強(qiáng)度等級結(jié)構(gòu)鋼焊條J 5 0 7藥皮種類（低氫型）抗拉強(qiáng)度等級結(jié)構(gòu)鋼焊條E 4 3 1 5表示焊條表示焊條第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置“0” 和和“1”表示全位置焊接表示全位置焊接“2”表示平焊，平角焊表示平焊，平角焊“4”表示向下立焊表示向下立焊第三位和第四位數(shù)字，第三位和第四位數(shù)字，表示焊接電流種類和藥皮類型表示焊

30、接電流種類和藥皮類型表示焊條藥皮為低氫鈉型（表示焊條藥皮為低氫鈉型（15），），并可采用直流反接焊接并可采用直流反接焊接第一位和第二位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉第一位和第二位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值強(qiáng)度最小值b430MPa一種焊條型號有不同工藝性能的幾種牌號 如J427和J427Ni，同屬于E4315焊條型號。 三、電焊條的選用原則三、電焊條的選用原則n等強(qiáng)度原則等強(qiáng)度原則：低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，一般都要求：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，焊縫金屬與母材等強(qiáng)度， 因此可根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級來選因此可根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級來選用相應(yīng)的焊條。用相應(yīng)的焊條。n同一強(qiáng)度等級的酸性焊

31、條和堿性焊條的選用。主要應(yīng)考同一強(qiáng)度等級的酸性焊條和堿性焊條的選用。主要應(yīng)考慮：慮：焊接件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性焊接件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性能而定能而定。n低碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按某一種低碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按某一種鋼接頭中強(qiáng)度鋼接頭中強(qiáng)度較低較低的鋼材來選用相應(yīng)的焊條。的鋼材來選用相應(yīng)的焊條。n焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用用相應(yīng)的專用焊條相應(yīng)的專用焊條。四、手弧焊工藝四、手弧焊工藝 (1）接頭形式及坡口根據(jù)焊接的結(jié)構(gòu)形狀、厚度及工作條件，可選擇不同的接頭類型及坡口。焊接接頭類型分為：

32、焊件開坡口的目的在于保證焊透，增加接頭強(qiáng)度.（2）焊縫的空間位置 施焊時(shí)焊縫在空間的位置（3）焊接規(guī)范 焊接時(shí)，影響焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率的工藝參數(shù)， 主要是焊條直徑與焊接電流焊條直徑 由工件厚度、焊縫位置和焊接層數(shù)等因素確定； 選用較大直徑的焊條，能提高生產(chǎn)率； 但如用過大直徑的焊條，會造成未焊透和焊縫成形不良。一般情況下，焊件厚度4mm時(shí)，焊條直徑等于焊件厚度； 4mm時(shí)，焊條直徑為（46）mm。仰焊時(shí)，焊條直徑一般不超過4mm。 焊接電流焊接電流電流太大，焊條熔化過快，金屬飛濺加劇，可能燒穿焊件；電流過小，電弧不穩(wěn)定，造成焊不透，生產(chǎn)率降低。一般焊接電流主要由焊條直徑和焊縫位置確定 IKd

33、式中： I焊接電流，A； d焊條直徑，mm； K經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般為2560； 平焊時(shí)K取較大值；立、橫、仰焊時(shí)取較小值。 使用堿性焊條時(shí)焊接電流要比使用酸性焊條時(shí)略小。增大焊接電流能提高生產(chǎn)率，但電流過大，易造成焊縫咬邊和燒穿等缺陷；焊接電流過小,使生產(chǎn)率降低，并易造成夾渣、未焊透等缺陷。 五、五、手工手工電弧焊設(shè)備 手工電弧焊的主要設(shè)備是弧焊機(jī)弧焊機(jī)，實(shí)際上是一種弧焊電源。按產(chǎn)生的電流種類不同，分為直流弧焊機(jī)和交流弧焊機(jī)。）直流弧焊機(jī) 直流弧焊機(jī)分焊接發(fā)電機(jī)和弧焊整流器兩部分。 （）焊接發(fā)電機(jī) 焊接發(fā)電機(jī)由交流電動(dòng)機(jī)和直流電焊發(fā)電機(jī)同軸組裝而成。采用焊接發(fā)電機(jī)焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，能適應(yīng)各種焊條，但

34、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噪音大，成本高。焊接發(fā)電機(jī)適用于小電流焊接。（2）弧焊整流器 弧焊整流器是一種將交流電通過整流器轉(zhuǎn)換為直流電的直流弧焊機(jī)。弧焊整流器沒有旋轉(zhuǎn)部分，結(jié)構(gòu)簡單，噪音小，維修容易，使用已趨普遍。 ）交流弧焊機(jī)）交流弧焊機(jī) 它是符合焊接要求的降壓變壓器。工作原理如圖所示，通過改變次級線圈抽頭的接法和可動(dòng)鐵芯的位置，對焊接電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。交流弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉，節(jié)省電能，使用可靠，維修方便。缺點(diǎn)是電弧不夠穩(wěn)定。交流弧焊機(jī)是一種常用的焊條電弧焊設(shè)備。 ）焊鉗和面罩）焊鉗和面罩 焊鉗是用來夾持焊條和傳遞電流的。面罩是用來保護(hù)眼睛和面部，以避免弧光傷害。 一、埋弧焊焊接過程及設(shè)備一、埋

35、弧焊焊接過程及設(shè)備焊接熱源：焊接熱源：電弧熱電弧熱1-5 1-5 埋弧焊埋弧焊溶池保護(hù)：溶池保護(hù)：焊劑（氣、渣）焊劑（氣、渣） 埋弧焊埋弧焊是指是指電弧在焊劑層下電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的燃燒進(jìn)行焊接的方法。埋弧自動(dòng)方法。埋弧自動(dòng)焊是埋弧焊的一焊是埋弧焊的一種自動(dòng)化焊接方種自動(dòng)化焊接方法法一、埋弧焊設(shè)備及焊接過程一、埋弧焊設(shè)備及焊接過程1-5 1-5 埋弧焊埋弧焊焊接設(shè)備：焊接設(shè)備：焊接電源焊接電源控制箱控制箱焊接小車焊接小車優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)率高；生產(chǎn)率高； 焊接質(zhì)量穩(wěn)定；焊接質(zhì)量穩(wěn)定； 節(jié)省金屬材料；節(jié)省金屬材料； 改善了勞動(dòng)條件；改善了勞動(dòng)條件； 只能在水平位置焊接。只能在水平位置焊接

36、。二、埋弧焊特點(diǎn)二、埋弧焊特點(diǎn)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）適應(yīng)性較差適應(yīng)性較差 ，焊前準(zhǔn)備工，焊前準(zhǔn)備工作量大；作量大；2）焊接電流強(qiáng)度大，不適于）焊接電流強(qiáng)度大，不適于3mm以下薄板；以下薄板；3）難以完成鋁、鈦等強(qiáng)氧化）難以完成鋁、鈦等強(qiáng)氧化性金屬及合金的焊接；性金屬及合金的焊接；4）設(shè)備一次性投資較大。）設(shè)備一次性投資較大。三三. 埋弧焊工藝埋弧焊工藝1 1）焊前準(zhǔn)備）焊前準(zhǔn)備 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

37、坡口的角度為5060。三三. 埋弧焊工藝埋弧焊工藝1 1）焊前準(zhǔn)備）焊前準(zhǔn)備環(huán)焊縫：環(huán)焊縫：焊絲起弧點(diǎn)應(yīng)與環(huán)焊絲起弧點(diǎn)應(yīng)與環(huán)的中心偏離一定距的中心偏離一定距離離a(a=2040mm),直徑小于直徑小于250mm一一般不采用埋弧焊。般不采用埋弧焊。三三. 埋弧焊工藝埋弧焊工藝2 2）采取防漏措施）采取防漏措施 雙面焊；雙面焊； 手工電弧焊封底；手工電弧焊封底； 焊劑墊；焊劑墊； 墊板。墊板。3)3)要有引弧板和引出板要有引弧板和引出板 焊縫間隙應(yīng)均勻，焊直縫時(shí)，應(yīng)安裝焊縫間隙應(yīng)均勻，焊直縫時(shí)，應(yīng)安裝引弧板和熄弧板引弧板和熄弧板，以防止起弧和熄弧時(shí)產(chǎn)生的氣孔、夾雜、縮孔、縮松等缺陷以防止起弧和熄弧

38、時(shí)產(chǎn)生的氣孔、夾雜、縮孔、縮松等缺陷進(jìn)入工件焊縫之中。進(jìn)入工件焊縫之中。為為什什么么哪哪?四、埋弧焊應(yīng)用四、埋弧焊應(yīng)用埋弧自動(dòng)焊因電弧在焊劑包圍下燃燒，所以熱效率高；焊埋弧自動(dòng)焊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，可連續(xù)饋電；焊接無飛濺，可實(shí)現(xiàn)絲為連續(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，焊接質(zhì)量好，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。勞動(dòng)條件好。埋弧焊適于成批生產(chǎn)中平直長焊縫和較大直埋弧焊適于成批生產(chǎn)中平直長焊縫和較大直徑環(huán)縫的平焊。徑環(huán)縫的平焊。因此，被廣泛用于大型因此，被廣泛用于大型壓力容器的環(huán)縫

39、焊壓力容器的環(huán)縫焊和直縫焊，鍋爐冷卻壁的長直焊縫焊接，船舶和潛艇殼體和直縫焊，鍋爐冷卻壁的長直焊縫焊接，船舶和潛艇殼體的焊接，起重機(jī)械（行車）和冶金機(jī)械（高爐爐身）的焊的焊接，起重機(jī)械（行車）和冶金機(jī)械（高爐爐身）的焊接。接。四、埋弧焊應(yīng)用四、埋弧焊應(yīng)用1-6 1-6 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊一一. 氬弧焊氬弧焊利用氬氣作為保護(hù)性介質(zhì)的電弧焊方法。利用氬氣作為保護(hù)性介質(zhì)的電弧焊方法。熔化極氬弧焊動(dòng)畫熔化極氬弧焊動(dòng)畫 不熔化極氬弧焊動(dòng)畫不熔化極氬弧焊動(dòng)畫 氬弧焊的特點(diǎn)：氬弧焊的特點(diǎn)：機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純凈，焊接質(zhì)量優(yōu)良。機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純凈，焊接質(zhì)量優(yōu)良。電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小。電弧燃燒

40、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：應(yīng)用：適用于易氧化的有色金屬及合金鋼材料的焊接。適用于易氧化的有色金屬及合金鋼材料的焊接。如：鋁、鎂、鈦及其合金和耐熱鋼、不銹鋼等。如：鋁、鎂、鈦及其合金和耐熱鋼、不銹鋼等。適用所有金屬材料的焊接。適用所有金屬材料的焊接。以以COCO2 2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。二二. CO2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊（簡稱（簡稱COCO2 2焊）焊）CO2氣體保護(hù)焊動(dòng)畫氣體保護(hù)焊動(dòng)畫CO2焊可分為自焊可分為自動(dòng)動(dòng)CO2焊和半自焊和半

41、自動(dòng)動(dòng)CO2焊（送絲焊（送絲自動(dòng)，電弧移動(dòng)自動(dòng)，電弧移動(dòng)手工）。其設(shè)備手工）。其設(shè)備包括：包括：主電路系主電路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、統(tǒng)、控制系統(tǒng)、焊槍、供氣系統(tǒng)、焊槍、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)。 生產(chǎn)率高（是手弧焊的生產(chǎn)率高（是手弧焊的1 13 3倍）。倍）。 成本低（是手弧焊的成本低（是手弧焊的40%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。 氧化氧化、飛濺飛濺嚴(yán)重，嚴(yán)重，氣孔氣孔傾向大，焊縫成形差。傾向大，焊縫成形差。應(yīng)用：應(yīng)用：適用于低碳鋼和強(qiáng)度級別不高的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接。適用于低碳鋼和強(qiáng)度級別不高的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接。目前廣泛用于

42、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。 CO CO2 2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)COCO2 2氣體氣體 n COCO2 2氣體密度大，高溫體積膨脹大，保護(hù)效果好。氣體密度大，高溫體積膨脹大，保護(hù)效果好。但但COCO2 2在高溫下易分解為在高溫下易分解為COCO和和O O，導(dǎo)致合金元素的氧化，熔導(dǎo)致合金元素的氧化，熔池金屬的飛濺和池金屬的飛濺和COCO氣孔。焊接用氣孔。焊接用COCO2 2純度要大于純度要大于99.8%99.8%。故故不能焊接易氧化的非鐵金屬和不銹鋼。同時(shí)需采用能脫氧不能焊接易氧化的非鐵金屬和不銹鋼。同時(shí)需采用能脫氧和滲合

43、金的特殊焊絲。和滲合金的特殊焊絲。COCO2 2焊時(shí)的飛濺焊時(shí)的飛濺 CO2+Fe = FeO+CO FeO進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反應(yīng)：進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反應(yīng)： 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)致飛在熔池和熔滴內(nèi)體積急劇膨脹而爆破，導(dǎo)致飛濺。濺。防止飛濺的措施防止飛濺的措施CO2焊常用焊常用H08Mn2SiA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，CO2焊采用焊采用直流反接直流反接。采用含硅、錳、鈦、鋁的焊絲，防止鐵

44、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。 CO2焊成本低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要用于焊成本低，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。低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接。1-7 1-7 等離子弧焊接與切割等離子弧焊接與切割一、焊接過程一、焊接過程二、焊接特點(diǎn)二、焊接特點(diǎn)1 生產(chǎn)率高2 焊縫表面質(zhì)量好用于焊接薄的箔材機(jī)械壓縮機(jī)械壓縮 熱壓縮熱壓縮 等離子弧等離子弧 電磁收縮電磁收縮 第二章第二章 其它常用焊接方法其它常用焊接方法2-1 2-1 電阻焊電阻焊利用電流通過焊件及其接觸處所產(chǎn)生的利用電流通過焊件及其接觸處所產(chǎn)生的電阻熱，將

45、焊件局部加熱到塑性或熔化電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力下形成焊接接頭的焊狀態(tài)，然后在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。接方法。點(diǎn)焊點(diǎn)焊工藝參數(shù)工藝參數(shù)電極壓力電極壓力焊接電流焊接電流通電時(shí)間通電時(shí)間適中適中焊點(diǎn)距離：焊點(diǎn)距離：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)度不夠應(yīng)用：應(yīng)用：4mm4mm以下的薄板搭接。以下的薄板搭接。點(diǎn)焊動(dòng)畫點(diǎn)焊動(dòng)畫電阻焊電阻焊焊點(diǎn)的形成焊點(diǎn)的形成縫焊動(dòng)畫縫焊動(dòng)畫 縫焊縫焊應(yīng)用：應(yīng)用：3mm3mm以下的薄板搭接。以下的薄板搭接。如：密封的容器（油箱、如：密封的容器（油箱、水箱等）、管道等。水箱等）、管道等。電阻焊電阻焊電阻焊電阻焊 縫焊縫焊對

46、焊對焊電阻對焊電阻對焊閃光對焊閃光對焊電阻焊電阻焊對焊對焊電阻焊電阻焊電阻對焊應(yīng)用：電阻對焊應(yīng)用：用于斷面簡單，用于斷面簡單，直徑（或邊長）直徑（或邊長）小于小于20mm或強(qiáng)或強(qiáng)度要求不太高的度要求不太高的工件。工件。閃光對焊應(yīng)用閃光對焊應(yīng)用：用于重要工件的焊接。用于重要工件的焊接?？珊赶嗤饘?，也可可焊相同金屬，也可焊異種金屬（鋁焊異種金屬（鋁鋼、鋼、鋁鋁銅等）。工件直徑銅等）。工件直徑0.01mm200mm。電阻焊電阻焊對焊對焊對接接頭形式對接接頭形式主要用于棒料的對接主要用于棒料的對接一一. 摩擦焊焊接過程摩擦焊焊接過程 2-2 2-2 摩擦焊摩擦焊二二. 摩擦焊接頭型式摩擦焊接頭型式

47、應(yīng)用應(yīng)用適用于黑色金屬、適用于黑色金屬、有色金屬；也適有色金屬；也適用于特種材料、用于特種材料、異種材料焊接。異種材料焊接。軟釬焊軟釬焊釬料的熔點(diǎn)在釬料的熔點(diǎn)在450以下。接頭強(qiáng)度低，以下。接頭強(qiáng)度低，一般為一般為60190MPa，工作溫度低于工作溫度低于100。2-3 2-3 釬焊釬焊是將是將釬料釬料熔化，利用液態(tài)釬料濕潤母材，填充接頭間熔化，利用液態(tài)釬料濕潤母材，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。硬釬焊硬釬焊釬料的熔點(diǎn)在釬料的熔點(diǎn)在450以上。接頭強(qiáng)度高，以上。接頭強(qiáng)度高，在在200MPa以上，以上，工作溫度較高。工作溫度

48、較高。釬料釬料 溶劑溶劑釬料的作用：釬料的作用： 連接連接 填充填充釬料的種類：釬料的種類：軟釬料：軟釬料：錫鋁合金錫鋁合金( (焊錫焊錫) )硬釬料：硬釬料：鋁基、銅基、鋁基、銅基、銀基、鎳基合金等。銀基、鎳基合金等。溶劑的作用：溶劑的作用：清理作用清理作用去除表面氧化皮去除表面氧化皮降低表面張力降低表面張力改善液態(tài)釬料對焊件的改善液態(tài)釬料對焊件的濕潤性。濕潤性。保護(hù)作用保護(hù)作用主要焊接精密、微型、復(fù)雜、多焊縫主要焊接精密、微型、復(fù)雜、多焊縫異種金屬的焊接。異種金屬的焊接。目前軟釬焊廣泛用于電子、電器、儀表等行業(yè)；目前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

49、熱器硬釬焊用于硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、換熱器的焊接。的焊接。釬焊的應(yīng)用釬焊的應(yīng)用利用電流通過液態(tài)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱，同利用電流通過液態(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。時(shí)加熱熔化焊絲和金屬母材的焊接方法。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2-4 2-4 電渣焊電渣焊焊接過程焊接過程電渣焊電渣焊動(dòng)畫動(dòng)畫電渣焊特點(diǎn)電渣焊特點(diǎn) 1 1 大厚度工件可一次焊成。大厚度工件可一次焊成。2 2 生產(chǎn)率高，成本低。生產(chǎn)率高，成本低。3 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 4 熱影響區(qū)大熱影響區(qū)大焊后熱處理

50、。焊后熱處理。應(yīng)用應(yīng)用1 1 適用于碳鋼、合適用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼等金鋼、不銹鋼等材料；材料；2 2 適用于厚大工件。適用于厚大工件。厚度大于厚度大于40mm40mm的的大型結(jié)構(gòu)件。大型結(jié)構(gòu)件。2-5 2-5 真空電子束焊接真空電子束焊接電子束焊接過程電子束焊接過程n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)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)化為熱能將焊縫熔化進(jìn)行的熔化焊方法?；癁闊崮軐⒑缚p熔化進(jìn)行的熔化焊方法。n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，采用氦束焊和非真空電

51、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。氣隔離電子槍與工作室，使電子束能在大氣中進(jìn)行焊接。n電子束焊一般不加填充金屬，如要求焊縫有突出表面的電子束焊一般不加填充金屬，如要求焊縫有突出表面的堆高可在接縫預(yù)加墊片。對接縫間隙堆高可在接縫預(yù)加墊片。對接縫間隙為為0.1倍的板厚，一倍的板厚，一般不能超過般不能超過0.2mm。電子束焊接電子束焊接電子束焊的特點(diǎn)及應(yīng)用電子束焊的特點(diǎn)及應(yīng)用n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。n能量密度大，穿透能力強(qiáng)，可焊接厚大截面工件和難熔能量密度大，穿透能力強(qiáng)，可焊接厚大截面工件和難熔金屬。

52、金屬。n加熱小，焊接變形小。加熱小，焊接變形小。n電子束焊成本高，主要用于微電子器件焊裝、導(dǎo)彈外殼電子束焊成本高，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。的焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。 2-6 2-6 激光焊接激光焊接 利用光學(xué)系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，使其能量利用光學(xué)系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，使其能量密度達(dá)密度達(dá)1013 ，從而使材料熔化焊接。激光焊分，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、集成電路內(nèi)引線和異材焊接。連續(xù)業(yè)中的薄膜、絲

53、、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，接縫間隙很小。激光焊可焊較厚的板材，接縫間隙很小。2/cmw激光焊的特點(diǎn)激光焊的特點(diǎn)n高能高速焊，無焊接變形。高能高速焊，無焊接變形。n靈活性大。靈活性大。n生產(chǎn)率高，材料不易氧化。生產(chǎn)率高，材料不易氧化。n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。polo的激光焊接生產(chǎn)線的激光焊接生產(chǎn)線 2007-7-9 20:17 2-7 2-7 爆炸焊爆炸焊第三章第三章 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接 3-1 3-1 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性一一. 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性被焊金屬采用一

54、定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)被焊金屬采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。及結(jié)構(gòu)形式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。焊接性焊接性工藝焊接性：工藝焊接性：使用焊接性：使用焊接性：焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。尤其指出現(xiàn)各種裂紋的可能性尤其指出現(xiàn)各種裂紋的可能性焊接接頭在使用中的可靠性。焊接接頭在使用中的可靠性。包括力學(xué)性能及其它特殊性能包括力學(xué)性能及其它特殊性能二二. 影響焊接性的因素影響焊接性的因素1 1）焊接方法）焊接方法4 4）工藝參數(shù)）工藝參數(shù)2 2）焊接材料）焊接材料3 3）焊件化學(xué)成分）焊件化學(xué)成分 3-

55、1 3-1 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性C C 影響最顯著影響最顯著 基本元素基本元素 折合成折合成碳碳的的相當(dāng)含量相當(dāng)含量對焊接性的影響對焊接性的影響其它元素其它元素CE = C+Mn/6+Cr+Mo+V/5+Ni+Cu/15CE0.6%焊接性良好焊接性良好 較差較差 差差3-2 3-2 碳鋼的焊接碳鋼的焊接一一. 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。Q235、10、15、20等 （1）在低溫環(huán)境下焊接厚度大、剛性大的結(jié)構(gòu)時(shí)，）在低溫環(huán)境下焊接厚度大、剛性大的結(jié)構(gòu)時(shí)， 應(yīng)該進(jìn)行預(yù)熱，否則容易產(chǎn)生裂紋。應(yīng)

56、該進(jìn)行預(yù)熱，否則容易產(chǎn)生裂紋。 （2）重要結(jié)構(gòu)焊后要進(jìn)行去應(yīng)力退火以消除焊接）重要結(jié)構(gòu)焊后要進(jìn)行去應(yīng)力退火以消除焊接 應(yīng)力。應(yīng)力。焊接時(shí)還需注意以下問題：焊接時(shí)還需注意以下問題： 3-2 3-2 碳鋼的焊接碳鋼的焊接二二. 中碳鋼的焊接中碳鋼的焊接中碳鋼：中碳鋼：C0.25C0.250.60%0.60%焊接性由良好良好 較差較差。C CE E 0.4% C0.60%焊接性差。焊接性差。CE 0.60%問題問題焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋熱影響區(qū)易產(chǎn)生冷裂紋措施措施焊前預(yù)熱（250350），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。避免避免選用高碳鋼作為焊接選用高碳鋼作為焊接結(jié)構(gòu)

57、件。結(jié)構(gòu)件。修補(bǔ)修補(bǔ)3-2 3-2 碳鋼的焊接碳鋼的焊接3-3 3-3 合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械制造用結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械制造用結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼（調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼）（調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼）（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)。）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 E400MPa400MPaC CE E0.4%0.4%0.5%0.5%焊接性良好焊接性良好。焊接性較差。焊接性較差

58、。15MnVN15MnVN、18MnMoNb18MnMoNb、14MnMoV14MnMoV焊前預(yù)熱（焊前預(yù)熱（150150250250），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)焊條、小電流、多層焊。3-3 3-3 合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接3-4 3-4 鑄鐵的焊補(bǔ)鑄鐵的焊補(bǔ)一、鑄鐵焊補(bǔ)的特點(diǎn)（困難）一、鑄鐵焊補(bǔ)的特點(diǎn)（困難）1. 1. 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. 2. 焊縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋；焊縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋；3. 3. 焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔；焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔；4. 4. 熔

59、池金屬易流失；熔池金屬易流失；二、鑄鐵焊補(bǔ)的方法二、鑄鐵焊補(bǔ)的方法1. 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600600700700并并施焊，焊后緩冷。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)軌等件。如汽缸體、汽缸蓋、機(jī)床導(dǎo)軌等2. 2. 冷焊法冷焊法焊前不預(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。焊條焊條選用選用選用鋼芯或鑄鐵芯鑄鐵焊條選用鋼芯或鑄鐵芯鑄鐵焊條一般非加工表面的焊補(bǔ)一般非加工表面的焊補(bǔ)選用鎳基鑄鐵焊條選用鎳基鑄鐵焊條選用銅基

60、鑄鐵焊條選用銅基鑄鐵焊條重要鑄件加工面的焊補(bǔ)重要鑄件加工面的焊補(bǔ)焊后須加工的灰鐵件的焊補(bǔ)焊后須加工的灰鐵件的焊補(bǔ)一、銅及銅合金的焊接一、銅及銅合金的焊接1. 1. 銅及銅合金的焊接特點(diǎn)銅及銅合金的焊接特點(diǎn)2 2）易氧化；）易氧化；3 3）易產(chǎn)生氣孔；）易產(chǎn)生氣孔；1 1）難熔合；）難熔合；4 4）易變形開裂；）易變形開裂；2. 2. 銅及銅合金的焊接方法銅及銅合金的焊接方法氬弧焊、氣焊、釬焊。氬弧焊、氣焊、釬焊。3-5 3-5 有色金屬的焊接有色金屬的焊接二、鋁及鋁合金的焊接二、鋁及鋁合金的焊接1. 1. 鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)1 1）易氧化；）易氧化；2 2）易產(chǎn)生氣孔；）