金屬材料成形基礎(chǔ)第四篇

1、第四章第四章 焊焊 接接 概概 述述 一、金屬焊接成形一、金屬焊接成形用加熱、加壓等工藝措施，使兩分離表面產(chǎn)生原子間的結(jié)用加熱、加壓等工藝措施，使兩分離表面產(chǎn)生原子間的結(jié)合與擴(kuò)散作用，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法。合與擴(kuò)散作用，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法。二、焊接成形的分類二、焊接成形的分類 1 1熔化焊：熔化焊： 2 2壓力焊：壓力焊：3 3釬焊：釬焊：電弧焊電弧焊（手工電弧焊、埋弧自動焊、氣（手工電弧焊、埋弧自動焊、氣體保護(hù)焊）、體保護(hù)焊）、電渣焊、電子束焊、激光電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等焊、等離子弧焊等電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超

2、聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴(kuò)散焊等爆炸焊、高頻焊、擴(kuò)散焊等軟釬焊、硬釬焊軟釬焊、硬釬焊三、焊接成形的特點三、焊接成形的特點1 1接頭接頭 牢固、封性好。牢固、封性好。2 2可化大為小、以小拼大?？苫鬄樾?、以小拼大。 3 3可實現(xiàn)異種金屬的連接。可實現(xiàn)異種金屬的連接。4 4重量輕、加工裝配簡單。重量輕、加工裝配簡單。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。1-1 1-1 焊條（手工）電弧焊的焊接過程焊條（手工）電弧焊的焊接過程 第一節(jié)第一節(jié) 金屬焊接成形工藝原理金屬焊接成形工藝原理 一、一、手工電弧焊的特點手工電弧焊的特點1 1

3、. . 設(shè)備簡單、應(yīng)用靈活方便。設(shè)備簡單、應(yīng)用靈活方便。2 . 2 . 勞動條件差、生產(chǎn)率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。勞動條件差、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三、焊接電弧三、焊接電弧1 . 1 . 焊接電弧的概念焊接電弧的概念焊條焊條工件工件焊接電弧具備兩個條件具備兩個條件使氣體電離使氣體電離陰極發(fā)射電子陰極發(fā)射電子接觸電阻：接觸電阻：R R短路電流：短路電流：I I電阻熱：電阻熱：Q=IQ=I2 2RtRtE=V/dd在焊條末端和工件兩極之間的氣體介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。質(zhì)中，產(chǎn)生強(qiáng)

4、烈而持久的放電現(xiàn)象。+-d 焊接電弧的穩(wěn)定燃燒焊接電弧的穩(wěn)定燃燒 就是帶電粒子產(chǎn)生、就是帶電粒子產(chǎn)生、運(yùn)動、復(fù)合、產(chǎn)生的動態(tài)平衡過程。運(yùn)動、復(fù)合、產(chǎn)生的動態(tài)平衡過程。 熱電離熱電離碰撞電離碰撞電離2 . 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)：陽極區(qū)：陽極區(qū)：弧柱區(qū)：弧柱區(qū)：2400k 36%2600k 42%50008000k 21%3 . 3 . 電弧的極性電弧的極性直流電源直流電源正接極正接極：直流電源直流電源反接極反接極：工件工件正極（陽極）；焊條正極（陽極）；焊條負(fù)極（陰極）。負(fù)極（陰極）。工件工件負(fù)極（陰極）；焊條負(fù)極（陰極）；焊條正極（陽極）。正極（陽極）

5、。用于薄板金屬的焊接用于薄板金屬的焊接 1-2 1-2 焊接冶金過程與電焊條焊接冶金過程與電焊條一、熔焊冶金過程特點一、熔焊冶金過程特點1 . 1 . 熔池溫度熔池溫度2 . 2 . 反應(yīng)過程短反應(yīng)過程短 熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時間短熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時間短焊接鋼材時，熔池溫度在焊接鋼材時，熔池溫度在 16 00以上以上使金屬元素強(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。3 .3 .冶金條件差冶金條件差 空氣、鐵銹、油污等對焊縫的影響嚴(yán)重空氣、鐵銹、油污等對焊縫的影響嚴(yán)重O2OFe+

6、O FeOMn+ O MnOSi+ O SiO2C+O CO1 1） O O2 2 ：氧化的結(jié)果氧化的結(jié)果合金元素被燒損；合金元素被燒損；焊縫產(chǎn)生夾渣的缺陷；焊縫產(chǎn)生夾渣的缺陷；形成形成COCO氣孔。氣孔。2 2）N N2 2 ：Fe+N Fe4N、 Fe2N使接頭的塑性、韌性下降。使接頭的塑性、韌性下降。3 3）H H2 2 ：氫氣孔氫氣孔 氫脆氫脆二、熔焊冶金過程中必須采取的工藝措施二、熔焊冶金過程中必須采取的工藝措施1. 1. 對焊接區(qū)域采取保護(hù)措施對焊接區(qū)域采取保護(hù)措施 減少有害氣體進(jìn)入熔池；減少有害氣體進(jìn)入熔池；2. 2. 對熔池進(jìn)行冶金處理對熔池進(jìn)行冶金處理 滲入合金元素、清滲入合

7、金元素、清 除除 已進(jìn)入熔池的有害元素。已進(jìn)入熔池的有害元素。NN2HH2三、電焊條三、電焊條1. 1. 電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焊縫的焊縫的填充材料填充材料 填充焊縫填充焊縫電極電極傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流 導(dǎo)電導(dǎo)電機(jī)械保護(hù)機(jī)械保護(hù)的作用的作用冶金冶金的作用的作用穩(wěn)定電弧穩(wěn)定電弧的作用的作用焊條芯焊條芯藥皮藥皮 氧化鈦型；氧化鈦型；氧化鈦鈣型；氧化鈦鈣型；鈦鈣型；鈦鈣型；氧化鐵型；氧化鐵型；高纖維素型；高纖維素型；低氫鉀型；低氫鉀型；低氫鈉型；低氫鈉型；石墨型；石墨型；鹽基型。鹽基型。2. 2. 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JJ； 鉬和鉻耐

8、熱鋼焊條鉬和鉻耐熱鋼焊條RR；低溫鋼焊條低溫鋼焊條WW； 不銹鋼焊條不銹鋼焊條AA；堆焊焊條堆焊焊條DD； 鑄鐵焊條鑄鐵焊條ZZ；鎳及鎳合金焊條鎳及鎳合金焊條Ni Ni ； 銅及銅合金焊條銅及銅合金焊條TT；鋁及鋁合金焊條鋁及鋁合金焊條LL； 特殊用途焊條特殊用途焊條TSTSJ 4 2 2藥皮種類（鈣鈦型）藥皮種類（鈣鈦型）抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條E 5 0 15藥皮種類（低氫型）和電流種類藥皮種類（低氫型）和電流種類抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條全位置焊接全位置焊接酸性焊條：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（TiOTiO2 2、

9、SiOSiO2 2、FeFe2 2O O3 3）在熔渣中以堿性氧化物為主在熔渣中以堿性氧化物為主（K K2 2O O、NaNa2 2O O、CaOCaO、MnOMnO）三、電焊條的選用三、電焊條的選用1.1.等強(qiáng)度原則等強(qiáng)度原則根據(jù)被焊工件的強(qiáng)度選用根據(jù)被焊工件的強(qiáng)度選用2.2.等化學(xué)成分原則等化學(xué)成分原則根據(jù)被焊工件的化學(xué)成分選用根據(jù)被焊工件的化學(xué)成分選用3. 3. 根據(jù)被焊工件工作條件和結(jié)構(gòu)選用根據(jù)被焊工件工作條件和結(jié)構(gòu)選用4. 4. 低成本原則低成本原則一、一、 焊接熱循環(huán)焊接熱循環(huán)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)晶所形成的熔池金屬

10、冷卻結(jié)晶所形成的鑄態(tài)組織。鑄態(tài)組織。2 2） 焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)二、二、 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縫兩側(cè)的母材，由于焊焊縫兩側(cè)的母材，由于焊接熱的作用，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。 1-3 1-3 焊接接頭金屬的組織與性能焊接接頭金屬的組織與性能 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)。（0.1-1mm0.1-1mm）加熱溫度：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：加熱溫度：T固1100 塑性

11、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?？椈蚓Яｏ@著粗大的區(qū)域。（1-3mm1-3mm） 正火區(qū)正火區(qū)加熱溫度：加熱溫度：1100 AC3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。（1.2-4mm1.2-4mm）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。在熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生部分相變的區(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：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)

12、3. 3. 焊接參數(shù)焊接參數(shù) 小電流、快速焊接；小電流、快速焊接；4. 4. 熔合比熔合比(s(smm/(s/(smm+s+st t) ) 小；小；5. 5. 焊后熱處理焊后熱處理正火正火1-4 1-4 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形一、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)生的原因焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的根本原因是：焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的根本原因是：焊件焊件( (工件）在焊接過程中受到局部加熱和快速冷卻。工件）在焊接過程中受到局部加熱和快速冷卻。三、影響焊接接頭性能的因素三、影響焊接接頭性能的因素1. 1. 焊劑與焊芯；焊劑與焊芯；2. 2. 焊接方法焊接方法 采用先進(jìn)的焊接方法采用先進(jìn)的焊接

13、方法；L L0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：焊接變形： 焊件整體縮短焊件整體縮短 L L二、焊接變形的基本形式二、焊接變形的基本形式1 . 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三、減小焊接應(yīng)力與變形的措施三、減小焊接應(yīng)力與變形的措施1 . 1 . 焊接應(yīng)力的防止及消除措施焊接應(yīng)力的防止及消除措施1 1）設(shè)計時，焊縫不要密集交叉，截面和長度也應(yīng)盡可能小。）設(shè)計時，焊縫不要密集交叉，截面和長度也應(yīng)盡可能小。2 2

14、）合理選擇焊接順序。）合理選擇焊接順序。（）（）（）1 12 23 3）錘擊或碾壓焊縫）錘擊或碾壓焊縫4 4）加熱）加熱“減應(yīng)區(qū)減應(yīng)區(qū)”法法5 5）焊前預(yù)熱（）焊前預(yù)熱（150 150 450 450 ）、焊后緩冷）、焊后緩冷6 6）焊后進(jìn)行）焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火可消除應(yīng)力可消除應(yīng)力80%80%左右左右2 . 2 . 焊接變形的防止及矯正措施焊接變形的防止及矯正措施1 1）設(shè)計時，焊縫不要密集交叉，截面和長度也應(yīng)盡可能小。）設(shè)計時，焊縫不要密集交叉，截面和長度也應(yīng)盡可能小。2 2）合理選擇焊接順序。）合理選擇焊接順序。1 12 23 34 41 4 3 21 12 23 34 43 3

15、）加裕量法。）加裕量法。4 4）反變形法。）反變形法。1234561 4 5 2 3 61 2 3 45 5）采用焊前剛性固定法。）采用焊前剛性固定法。6 6）采用合理的焊接規(guī)范（小電流、快速焊接）。）采用合理的焊接規(guī)范（小電流、快速焊接）。7 7）焊接變形的矯正）焊接變形的矯正 機(jī)械矯正機(jī)械矯正 火焰矯正火焰矯正 第二節(jié)第二節(jié) 常用焊接成形方法常用焊接成形方法2-1 2-1 熔化焊熔化焊一、埋弧焊一、埋弧焊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）1. 1. 埋弧自動焊設(shè)備及焊接過程埋弧自動焊設(shè)備及焊接過程2.

16、2. 埋弧自動焊工藝埋弧自動焊工藝1 1）焊前準(zhǔn)備）焊前準(zhǔn)備2)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。板厚在板厚在20252025mmmm以下的工件可不開坡口；但在實際生產(chǎn)中，以下的工件可不開坡口；但在實際生產(chǎn)中，板厚在板厚在14221422mmmm應(yīng)開應(yīng)開Y Y型坡口，型坡口，板板厚在厚在22502250mmmm，可開可開雙雙Y Y型坡口或型坡口或U U型坡口。型坡口。3)3)要有引弧板和引出板要有引弧板和引出板環(huán)焊縫：焊絲起弧點應(yīng)與環(huán)的中心偏離環(huán)焊縫：焊絲起弧點應(yīng)與環(huán)的中心偏離一定距離

17、一定距離a a；（；（a=2040mma=2040mm）。直徑。直徑小于小于250250mmmm一般不采用埋弧焊。一般不采用埋弧焊。3. 3. 埋弧自動焊工藝特點埋弧自動焊工藝特點1 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)成本低。）節(jié)約金屬材料、生產(chǎn)成本低。4 4）勞動條件好。）勞動條件好。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直焊縫和較大直徑的主要用于較厚鋼板的長直焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫焊接。環(huán)形焊縫焊接。如壓力容器的環(huán)焊縫和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長直焊如

18、壓力容器的環(huán)焊縫和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長直焊縫、船舶和潛艇殼體、起重機(jī)械、冶金機(jī)械（高爐爐縫、船舶和潛艇殼體、起重機(jī)械、冶金機(jī)械（高爐爐身）等的焊接。身）等的焊接。二、氬弧焊二、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。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)反應(yīng)不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不產(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%）“陰極霧化陰極霧化”作用作用1 1）熔化極氬弧焊）熔化極氬弧焊2525mmmm以下的工件以下的工件2

19、2）非熔化極氬弧焊）非熔化極氬弧焊適于適于6 6mmmm以下工件的焊接以下工件的焊接熔化極亞弧焊熔化極亞弧焊非熔化極亞弧焊非熔化極亞弧焊3 3）氬弧焊的特點及應(yīng)用）氬弧焊的特點及應(yīng)用 機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純凈，焊縫成形美觀，機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純凈，焊縫成形美觀， 焊接質(zhì)量優(yōu)良。焊接質(zhì)量優(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?？蛇M(jìn)行全位置焊接。 氬氣昂貴，設(shè)備造價高。氬氣昂貴，設(shè)備造價高。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

20、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。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)反應(yīng)與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生夾渣缺陷產(chǎn)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 COCO 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。1) 1) 存在問題存在問題三、三、 CO2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 生產(chǎn)率

21、高（是手弧焊的生產(chǎn)率高（是手弧焊的1313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)行全位置焊接可進(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。2 2）COCO2 2氣體保護(hù)焊的特點及應(yīng)用氣體保護(hù)焊的特點及應(yīng)用四、電渣焊四、電渣焊利用電流通過液態(tài)熔渣時產(chǎn)生的電阻熱，同時加熱熔利用電流通過液態(tài)熔渣時

22、產(chǎn)生的電阻熱，同時加熱熔化焊絲和金屬母材的焊接方法?；附z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1. 1. 焊接過程焊接過程2. 2. 焊接特點及應(yīng)用焊接特點及應(yīng)用 1 1）大厚度工件可一次焊成。）大厚度工件可一次焊成。單絲單絲4060mm4060mm；單絲擺動；單絲擺動6015060150；三絲擺動三絲擺動450mm450mm；板極電渣焊；板極電渣焊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。焊后熱處理。應(yīng)

23、用應(yīng)用： 適用于碳鋼、合金鋼、不銹適用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼等材料鋼等材料； 適用于厚大工件。厚度大于適用于厚大工件。厚度大于40mm40mm的大型結(jié)構(gòu)件。的大型結(jié)構(gòu)件。2-2 2-2 壓力焊壓力焊一、電阻焊一、電阻焊 通過加壓、或同時加熱加壓，使焊件產(chǎn)生塑性變形，通過加壓、或同時加熱加壓，使焊件產(chǎn)生塑性變形，并經(jīng)再結(jié)晶和擴(kuò)散作用，使兩部分金屬達(dá)到原子間的并經(jīng)再結(jié)晶和擴(kuò)散作用，使兩部分金屬達(dá)到原子間的結(jié)合，實現(xiàn)連接的焊接方法。結(jié)合，實現(xiàn)連接的焊接方法。1. 1. 點焊點焊工藝參數(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間通電時間適中適中 對組合焊件經(jīng)電極加壓，利用電流通過焊接接頭的對組合

24、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，實現(xiàn)焊接。接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，實現(xiàn)焊接。焊點距離焊點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。2 . 2 . 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。3 . 3 . 對焊對焊主要用于棒料的對接。主要用于棒料的對接。1 1）電阻對焊）電阻對焊應(yīng)用：應(yīng)用：用于斷面簡單，直徑用于斷面簡單，直徑（或邊長）小于（或邊長）小于20mm20mm或強(qiáng)度或強(qiáng)度

25、要求不太高的工件。要求不太高的工件。2 2）閃光對焊）閃光對焊應(yīng)用：應(yīng)用：用于重要工件的焊接?？珊赶嗤饘?，用于重要工件的焊接?？珊赶嗤饘?， 也可焊異種金屬（鋁也可焊異種金屬（鋁鋼、鋁鋼、鋁銅等）。銅等）。 工件直徑工件直徑0.01mm200mm0.01mm200mm。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，冷凝后實現(xiàn)連接的焊接方法。，冷凝后實現(xiàn)連接的焊接方法。一、釬焊的種類一、釬焊的種類1. 1. 軟釬焊軟釬焊2. 2. 硬釬焊硬釬焊釬料的熔點在釬料的熔點在450 450 以下

26、。以下。接頭強(qiáng)度低，一般為接頭強(qiáng)度低，一般為60190MPa60190MPa，工作溫度低于，工作溫度低于100 100 釬料的熔點在釬料的熔點在450 450 以上。以上。接頭強(qiáng)度高，在接頭強(qiáng)度高，在200MPa200MPa以上，工作溫度較高。以上，工作溫度較高。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： 硬釬料：硬釬料：錫鋁合金（焊錫）錫鋁合金（焊錫）鋁基、銅基、銀基、鎳基合金等。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 降低表面張力降低表面張力 保護(hù)作用保護(hù)作用去除表面氧化皮去除表面氧化皮改善液態(tài)釬料對焊件

27、的濕潤改善液態(tài)釬料對焊件的濕潤性，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2. 2. 可焊同種、異種金屬和厚薄懸殊的工件?？珊竿N、異種金屬和厚薄懸殊的工件。3. 3. 生產(chǎn)率高。易于實現(xiàn)自動化。生產(chǎn)率高。易于實現(xiàn)自動化。4. 4. 設(shè)備簡單，生產(chǎn)投資費(fèi)用少。設(shè)備簡單，生產(chǎn)投資費(fèi)用少。應(yīng)用：應(yīng)用：主要焊接精密、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、

28、鉆探鉆頭、換熱器的焊接。三、釬焊的特點及應(yīng)用三、釬焊的特點及應(yīng)用1.1. 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、性能變化小；焊接變形小， 工件尺寸精確。工件尺寸精確。1. 1. 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性指被焊金屬在一定的工藝條件下（焊接方法、焊接材料、指被焊金屬在一定的工藝條件下（焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式），獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式），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)各種尤其指出現(xiàn)各種裂紋裂紋的可

29、能性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2. 2. 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 第三節(jié)第三節(jié) 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接3-1 3-1 材料的焊接性材料的焊接性3. 3. 焊接性的評定方法焊接性的評定方法1 1）實驗法）實驗法十字接頭試驗法、十字接頭試驗法、Y Y型坡口試驗法、型坡口試驗法、“小鐵研小鐵研”試驗法等。試驗法等。2）碳當(dāng)量估算法）碳當(dāng)量估算法C C 影響最顯著影響最顯著 基本元素

30、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%具有具有良好的焊接性良好的焊接性焊接性焊接性較差較差焊接性焊接性差差3-2 3-2 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。2. 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%焊接性由焊接性由 良好良好 較差較差。C CE E 0.4% C0.60%C0.60%焊接性差。焊接

31、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)生熱裂紋熱熱影響區(qū)易產(chǎn)生冷裂紋影響區(qū)易產(chǎn)生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（堿性）焊條。選用低氫型（堿性）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。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)件。結(jié)構(gòu)件。焊補(bǔ)焊補(bǔ)措施措施焊前預(yù)熱（焊前預(yù)熱（150250 150250 ），焊后緩冷。），焊后緩冷。選用低氫型（堿性）焊條。選用低氫型（堿性）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

32、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 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。15MnVN

33、15MnVN、18MnMoNb18MnMoNb、14MnMoV14MnMoV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（堿性）選用低氫型（堿性）焊條；焊件開坡口，且采用細(xì)焊條、小電流、多層焊。焊條；焊件開坡口，且采用細(xì)焊條、小電流、多層焊。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（困難）一、鑄鐵焊補(bǔ)的特點（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. 熔池金屬易流失；熔池金屬易流失；二、鑄鐵焊補(bǔ)

34、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600700600700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。焊條焊條鋼芯鑄鐵焊條：鋼芯鑄鐵焊條： 適用于非加工表面的焊補(bǔ)適用于非加工表面的焊補(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：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表面的焊補(bǔ)主要用于重要件加工表面的焊補(bǔ)可進(jìn)行機(jī)械加工、塑性和抗裂較好。可進(jìn)行機(jī)械加工、塑性和抗裂較好。焊縫性能與母材基本相同，具有