焊接教學(xué)指導(dǎo)培訓(xùn)學(xué)習(xí)

1、焊接教學(xué)指導(dǎo)培訓(xùn)學(xué)習(xí) 常用金屬材料的焊接性能及獲得優(yōu)質(zhì)焊件的常用焊接方法和焊接工藝本章重點(diǎn)內(nèi)容學(xué)習(xí)目的 了解常用焊接方法、原理、特點(diǎn)及應(yīng)用 分析焊接冶金、熱影響區(qū)和應(yīng)力與變形對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響 掌握常用金屬材料的焊接性能及獲得優(yōu)質(zhì)焊件的常用焊接方法和焊接工藝2 第10章 10.1焊接概述 焊接：通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用 填充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的一種方法，焊接方法：熔化焊、壓力焊、釬焊等。 10.1焊接概述第10章焊接的特點(diǎn) （1）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量； （2）簡(jiǎn)化復(fù)雜零件和大型零件的制造； （3）適應(yīng)性好；可實(shí)現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)； （4）滿足特殊連接要求，可實(shí)現(xiàn)不同材料的連接成

2、型； （5）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件； （6）焊后易產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形，導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋； 310.1.2 焊接方法分類 第10章 4氣門芯 第10 章 5焊接分類圖示加熱壓力焊釬料加壓熔化焊釬焊 10.1.2 焊接方法分類 第 10章 6熱源 能量要集中，溫度要高。以保證金屬快速熔化，減小熱影響區(qū)。滿足要求的熱源有電弧、等離子弧、電渣熱、電子束和激光。熔池的保護(hù) 可用渣保護(hù)、氣保護(hù)和渣-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(guò)渡合金元素。填充金屬 保證焊縫填滿及給焊縫帶入有益的合金元素，并達(dá)到力學(xué)性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊絲。熔化焊的三要素 10.1.2 焊接方法分類

3、第10章7 10.1.2 焊接方法分類第10章8 是指在焊接過(guò)程中必須對(duì)焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成焊接的方法。壓焊時(shí)，通過(guò)施加足夠的壓力，使兩工件接合表面緊密接觸，并在焊接部位產(chǎn)生一定的塑性變形，通過(guò)原子擴(kuò)散和再結(jié)晶形成焊接接頭，將被焊件連接成一體。壓焊 是指采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料同時(shí)加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法釬焊金屬材料的焊接性焊接性:是指被焊金屬在一定的焊接工藝條件下（焊接方法、材料、工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)型式）獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。 焊接性是一個(gè)相對(duì)的概念：表現(xiàn)為：工藝條件相

4、同時(shí)，材料經(jīng)焊接后產(chǎn)生缺陷、裂紋等的傾向性大小。 材料對(duì)某種焊接工藝所表現(xiàn)出的可焊性，主要是指焊接接頭在使用中的可靠性。 金屬材料的可焊性 第10章 91.焊接性概念 （1）碳當(dāng)量法：即把影響焊接性能的元素對(duì)可焊性的影響折算為碳的影響相當(dāng)?shù)牧?。?jīng)驗(yàn)公式為：C當(dāng)量0.4%時(shí)，可焊性好，一般的焊接工藝條件下，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。C當(dāng)量=0.40.6%時(shí)，可焊性較差，焊前需采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?。C當(dāng)量0.6%時(shí)，可焊性差，焊接前后需都需采取措施。2.金屬焊接性的評(píng)定 金屬材料的可焊性 第10章 10 碳當(dāng)量計(jì)算值只表達(dá)了化學(xué)成分對(duì)焊接性的影響，沒(méi)有考慮到冷卻速度對(duì)組織的影響。冷卻速度快時(shí)，容易產(chǎn)生淬硬組織，

5、焊接性變差。 金屬材料的可焊性 第10章 11 碳當(dāng)量值只能在一定范圍內(nèi)，對(duì)鋼材概括地、相對(duì)地評(píng)價(jià)其焊接性，不能作為準(zhǔn)確的評(píng)定指標(biāo)。其原因是： 當(dāng)兩種鋼材的碳當(dāng)量值相等時(shí)，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的鋼材在施焊過(guò)程中容易產(chǎn)生淬硬組織，其裂紋傾向比碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低的鋼材大，焊接性較差。 焊接循環(huán)中的最高加熱溫度和在高溫下停留時(shí)間等參數(shù)對(duì)焊縫金屬組織也有影響，在碳當(dāng)量值計(jì)算公式中沒(méi)有表示出來(lái)。（2）焊接性試驗(yàn)方法 金屬材料的可焊性 第10章 12熱裂紋試驗(yàn)、冷裂紋試驗(yàn)、脆性試驗(yàn)、使用性能試驗(yàn)等。其實(shí)施的方法分模擬、實(shí)焊、理論計(jì)算三大類。最常用的是斜Y坡口裂紋試驗(yàn)、剛性固定對(duì)接裂紋試驗(yàn)、可變拘束裂紋試驗(yàn)等。1

6、0.1.4.焊接冶金過(guò)程與焊接質(zhì)量 10.1.4 焊接冶金過(guò)程與焊接質(zhì)量 第10章 131.焊接冶金過(guò)程的特點(diǎn) 電弧焊過(guò)程中，液態(tài)金屬、熔渣和氣體三者相互作用，其實(shí)質(zhì)是金屬再冶煉的過(guò)程 特點(diǎn) 焊接電弧和熔池的溫度高，導(dǎo)致合金元素的燒損。 金屬熔池體積小，高溫時(shí)間短，導(dǎo)致化學(xué)成份不均勻，氣體和雜質(zhì)不及浮出，易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷。 氧、氮等元素與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，殘留在焊縫中，增加焊縫脆性。 油、銹和水份，高溫下分解出氫原子，使焊縫金屬中氫的含量增加, 導(dǎo)致焊接接頭塑性、韌性急劇降低。 10.1.4 焊接冶金過(guò)程與焊接質(zhì)量 第 10章 14 2.保證焊縫質(zhì)量的措施 （1）在焊接過(guò)程中，對(duì)熔化金屬

7、進(jìn)行機(jī)械保護(hù)，使之與空氣隔開。保護(hù)方式有三種：氣體保護(hù)、熔渣保護(hù)和氣-渣聯(lián)合保護(hù)。 （2）對(duì)焊接熔池進(jìn)行冶金處理，主要通過(guò)在焊接材料（焊條藥皮、焊絲、焊劑）中加入一定量的脫氧劑（主要是錳鐵和硅鐵）和一定量的合金元素，在焊接過(guò)程中排除熔池中的FeO，同時(shí)補(bǔ)償合金元素的燒損。 10.2焊條電弧焊 焊條電弧焊：是用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，利用焊條與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱，熔化焊件與焊條而進(jìn)行焊接的。 10.2焊條電弧焊 第10章 15焊接設(shè)備幻燈片 1610.2.2 焊接電弧幻燈片焊條電弧焊的操作過(guò)程幻燈片 19焊接設(shè)備：視頻 由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽(yáng)極和陰極上有一定的差異，在使用直流電焊機(jī)焊

8、接時(shí)，有兩種接線方法： 直流正接：焊件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條） 直流負(fù)接：焊件接負(fù)極，焊條接正極（薄板、堿性低氫焊 條、低合金鋼和鋁合金）正接與反接 10.2焊條電弧焊第10章17焊接電?。弘娀∈侵竷呻姌O之間強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象。電弧放電電壓最低，電流最大，溫度最高，發(fā)光最強(qiáng)。將電弧放電用作焊接熱源，既安全，加熱效率也高。電弧的三個(gè)區(qū) 陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)焊接電弧的溫度和熱量分布 焊接電弧 電弧區(qū)域溫度K 熱量分布 陽(yáng)極區(qū) 260043弧柱區(qū)60008000 21陰極區(qū) 240036 返回 10.2.2 焊接電弧 第10章 18第10章12焊接過(guò)程：視 頻 焊條電弧焊的操作分

9、三個(gè)步驟：電弧引燃、焊條運(yùn)動(dòng)與焊縫的連接以及收尾。1.電弧引燃 將夾在焊鉗上的焊條，擦劃或敲擊焊件，然后迅速提起24 mm，在焊條端部與焊件之間形成了電弧，產(chǎn)生大量的光和熱，將工件局部加熱到熔化狀態(tài)形成熔池。焊條作為一個(gè)電極，其端部在電弧的作用下不斷被熔化，形成熔滴進(jìn)入熔池。2.焊條運(yùn)動(dòng) 焊條有三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)：即朝著熔池的方向逐漸下移；沿焊縫前進(jìn)方向逐漸前移；在焊縫兩側(cè)作橫向擺動(dòng)。 焊條電弧焊的操作過(guò)程第10章20 焊條電弧焊的操作過(guò)程第10章21 焊條朝熔池的方向逐漸下移，主要用來(lái)維持所要求的電弧長(zhǎng)度，因此，焊條的下降速度應(yīng)與熔化速度相適應(yīng)。 焊條沿焊縫前進(jìn)方向逐漸前移的速度（焊條移動(dòng)速度）

10、，影響焊縫形成的質(zhì)量。速度太快，電弧來(lái)不及熔化足夠的焊條和焊件金屬，造成焊縫斷面狹小、焊縫細(xì)長(zhǎng)、焊接未焊透和脫節(jié)現(xiàn)象；速度太慢，焊縫金屬堆積過(guò)高或容易過(guò)熱和燒穿，以及容易產(chǎn)生夾渣等現(xiàn)象 焊條在焊縫兩側(cè)作橫向擺動(dòng)即運(yùn)條方法，應(yīng)根據(jù)接頭型式和間隙、焊縫位置、焊條直徑與性能、焊接電流強(qiáng)度等具體情況合理選用。 焊條電弧焊的操作過(guò)程第10章223. 焊縫的結(jié)尾和連接 4. 焊條的傾角 焊縫結(jié)尾不能有弧坑、裂紋和氣孔；焊縫接頭處密合平整，不允許有脫節(jié)現(xiàn)象 焊條與焊接前進(jìn)方向所成的角度 掌握好焊條的傾角，能有效的控制金屬熔液和熔渣的分離，防止熔渣超前和控制一定的熔深等。焊條的構(gòu)成及作用組成：焊芯和藥皮作用：

11、焊芯導(dǎo)電引弧，填充金屬，形成焊縫。 藥皮穩(wěn)弧、造氣、造渣、脫氧、合金、粘結(jié)等。 藥皮必須含有造氣劑和造渣劑。 藥皮中還含有穩(wěn)弧劑和合金化劑，脫氧劑、脫硫劑。 焊條第10章23 焊條 焊條第10章24種類： 結(jié)構(gòu)鋼焊條、鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鈦及鈦合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條、特殊用途焊條。酸性焊條和堿性焊條： 酸性焊條工藝性好，而堿性焊條工藝性差。 堿性焊條中有益元素多，能提高焊接接頭的力學(xué)性能。 酸性焊條一般結(jié)構(gòu)件的焊接。 堿性焊條用于焊接重要的鋼結(jié)構(gòu)或合金鋼結(jié)構(gòu) 。焊條的種類 焊條第10章25焊條牌號(hào)焊條牌號(hào)：通常用一個(gè)大寫的漢語(yǔ)拼字母

12、和三位數(shù)字表示 焊條抗拉強(qiáng)度（Kg/mm2）J422表示：結(jié)構(gòu)鋼焊條，焊縫強(qiáng)度不低于420MPa， 藥皮類型為氧化鈦鈣型焊條類別代碼藥皮類型代號(hào) 焊條第10章26等強(qiáng)度原則：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， 因此可根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級(jí)來(lái)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：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。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(lái)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)的專用焊條。電焊條的選用原則 焊條第10章27焊條的選用實(shí)例 某工字梁采用Q345鋼焊接而成。

13、母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分如下：b=520MPa，s=350MPa，5=21%,，40C 時(shí)，k=30J/cm2，C=0.2%，Mn=1.6%，Si=0.6%，S0.05%，P0.05%，梁受力大且受沖擊載荷,工作溫度：-2040C，試選用合適的焊條牌號(hào)。 分析Q345鋼屬低合金結(jié)構(gòu)鋼，根據(jù)焊條選用原則，應(yīng)按等強(qiáng)度原則選用。梁受力大，且受沖擊載荷，工作溫度較抵，是較重要結(jié)構(gòu)，要求抗裂性、低溫沖擊韌度好，應(yīng)選用耐沖擊較好的堿性焊條。查閱焊接手冊(cè)：J*1、J*5 均為酸性焊條，J*6、J*7為堿性焊條。常見牌號(hào)有：J422、J426、J427、J502、J506、J507、J553、J556、J55

14、7、J606J507的力學(xué)性能指示與母材接近。 焊條第10章2810.2.5 焊接接頭組織與性能 10.2.5 焊接接頭組織與性能第10章29焊接接頭由焊縫區(qū)、熔合區(qū)和熱影響區(qū)組成 焊縫區(qū)：焊縫是指焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分加熱時(shí)，焊縫區(qū)的溫度在液相線以上，冷卻為柱狀樹枝晶 ，晶粒粗大 且存在成分偏析 ，但由于合金化作用 ，焊縫金屬的強(qiáng)度一般不低于母材金屬 。低碳鋼焊接接頭的組織第10章30焊接接頭組織與性能 熱影響區(qū) 過(guò)熱區(qū) ：具有過(guò)熱組織特征，焊接時(shí)溫度范圍接近固相 線，冷卻后晶粒粗大，其塑性和沖擊韌度很低 。正火區(qū) ：熱影響區(qū)中具有正火組織的區(qū)域，溫度在Ac3以 上，冷卻后晶粒細(xì)化，力

15、學(xué)性能得到改善。 10.2.5 焊接接頭組織與性能第10章31 熔合區(qū) 焊接接頭中焊縫向熱影響區(qū)過(guò)渡的區(qū)域，焊接時(shí)，溫度范圍在液相線與固相線之間。由部分鑄態(tài)組織和晶粒粗大的過(guò)熱組織所組成，雖然很窄，其性能往往是焊接接頭中最差的，使焊接接頭的強(qiáng)度、塑性和韌性都下降 再結(jié)晶區(qū) 此區(qū)域加熱溫度在450750。如果母材焊前經(jīng)過(guò)壓力加工，即經(jīng)過(guò)塑性變形，晶粒發(fā)生破碎現(xiàn)象，那么在此溫度區(qū)間，會(huì)再次變成完整的晶粒，形成一個(gè)具有較細(xì)晶粒的再結(jié)晶區(qū)。在此區(qū)中，由于經(jīng)過(guò)塑性變形的母材組織發(fā)生了再結(jié)晶，原先塑性變形過(guò)程中的加工硬化效應(yīng)完全消失，因此強(qiáng)度降低，塑性稍有改善。如果母材焊前未經(jīng)過(guò)塑性變形，則焊后熱影響區(qū)中

16、無(wú)再結(jié)晶區(qū)。 部分相變區(qū)：熱影響區(qū)中部分組織發(fā)生相變的區(qū)域。加熱溫度范圍在AC1-AC3之間。冷卻后晶粒不均勻，力學(xué)性能較差。 10.2.5 焊接接頭組織與性能第10章32 設(shè)備簡(jiǎn)單通用，可用成本較低的交流或直流焊接電源。 靈活方便，幾乎可用于各種位置、各種厚度和形狀的焊接。 焊條品種齊全，可供焊接不同鋼材時(shí)選用。 焊接質(zhì)量主要決定于焊工的熟練程度和焊條的質(zhì)量。 焊條藥皮組成物質(zhì)中的造氣劑，分解產(chǎn)生的氣體隔離空氣，保護(hù)熔池的后半部及凝固后并處于高溫的焊縫。 焊接時(shí)，焊工必須采取必要的防護(hù)措施，焊接效率低 焊條電弧焊的特點(diǎn) 焊條電弧焊的特點(diǎn)第10章3310.3其他焊接方法及焊接新技術(shù)新工藝簡(jiǎn)介

17、10.3其他焊接方法及焊接新技術(shù)新工藝簡(jiǎn)介第10章34氣焊：利用可燃?xì)怏w在氧氣中燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量，將母材焊接處熔化而實(shí)現(xiàn)連接的一種熔焊方法,可燃?xì)怏w有乙炔、液化石油氣等 。 特點(diǎn)與應(yīng)用氣焊無(wú)需電源、費(fèi)用低 、通用性強(qiáng) 生產(chǎn)率低，焊接變形大焊，焊接質(zhì)量不易保證，應(yīng)用不廣。 主要用于薄鋼板、銅及銅合金的焊接和鑄鐵的補(bǔ)焊。 氣焊 氧-乙炔火焰有三種（1）中性焰 氧-乙炔體積混合比為11.2，適合焊接碳鋼和非鐵合金。（2）碳性焰 氧-乙炔體積混合比小于1，適用于焊接高碳鋼、鑄鐵和高速鋼。（3）氧化焰 氧-乙炔體積混合比大于1.2，適用于黃銅和青銅的釬焊。 埋弧焊以焊絲為電極，電弧埋在焊劑層下燃燒進(jìn)行

18、焊接的方法稱埋弧焊，如其引弧、焊絲送進(jìn)、移動(dòng)電弧、收弧等由機(jī)械自動(dòng)完成，則為埋弧自動(dòng)焊。埋弧焊 特點(diǎn)與應(yīng)用 生產(chǎn)率高、節(jié)省焊接材料，成本低 ；焊接質(zhì)量好；勞動(dòng)條件好。 適應(yīng)性較差，焊前準(zhǔn)備工作量大；焊接電流強(qiáng)度大，不適于3mm以下薄板；設(shè)備一次性投資較大。 埋弧焊適于成批生產(chǎn)中、厚板結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)直縫與直徑較大的環(huán)縫。 埋弧焊第10章36 氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用機(jī)械保護(hù)效果很好，焊縫金屬純凈，焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良，焊縫成型美觀。電弧穩(wěn)定，可全位置自動(dòng)焊接。氬氣貴，成本高。氬弧焊主要用于易氧化的有色金屬和合金鋼的焊接。如鋁、鈦和不銹鋼等。氬弧焊:使用氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊, 分為熔化極氬弧焊和鎢極氬弧焊。

19、1.氬弧焊氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊第10章382.CO2氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊，焊絲作電極引燃電弧，進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)方式進(jìn)行焊接。 焊件變形小，質(zhì)量較高；成本低，操作簡(jiǎn)便，適用范圍廣； 焊接設(shè)備比較復(fù)雜 。CO2氣體保護(hù)焊主要用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接 氣體保護(hù)焊第10章40CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)及應(yīng)用電渣焊：利用電流通過(guò)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱加熱和熔化焊絲和母材來(lái)進(jìn)行焊接的一種熔化焊方法。 電渣焊的特點(diǎn)與應(yīng)用可焊成很厚的焊縫；生產(chǎn)率高；焊縫較純凈，氣體和雜質(zhì)易浮出。接頭過(guò)熱區(qū)大，接頭金屬組織粗大，焊后應(yīng)進(jìn)行正火處理。廣泛用于鍋爐制造，重型機(jī)械和石油化

20、工等行業(yè)，如重型機(jī)床的機(jī)座、高壓鍋爐等 電渣焊電渣焊第10章42 電阻焊為壓力焊之一，是利用焊件接觸處產(chǎn)生的電阻熱，將連接處加熱到塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，再施加壓力形成接頭的焊接方法。電阻焊電阻焊第10章44電阻焊通常分為點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊三種 電阻焊特點(diǎn) 加熱迅速，溫度較低，焊接熱影響區(qū)及變形小，易獲得優(yōu)質(zhì)接頭；不需外加填充金屬和焊劑；電阻對(duì)焊無(wú)弧光，噪聲小，煙塵、有害氣體少，勞動(dòng)條件好；焊件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、氣密性好，易于獲得形狀復(fù)雜的零件；易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)率高；焊接接頭質(zhì)量不穩(wěn)定，焊機(jī)復(fù)雜，造價(jià)較高。點(diǎn)焊點(diǎn)焊是利用電流通過(guò)兩圓柱形電極和搭接的兩焊件產(chǎn)生電阻熱，將焊件加熱并局部熔化

21、，然后在壓力下熔核結(jié)晶，形成一個(gè)焊點(diǎn)的焊接方法。 點(diǎn)焊應(yīng)用：適于低碳鋼、不銹鋼、銅合金、鋁鎂合金，厚度4mm以下的薄板沖壓結(jié)構(gòu)及鋼筋的焊接。電阻焊第10章46 點(diǎn)焊的主要焊接參數(shù)是電極壓力、焊接電流和通電時(shí)間。壓力過(guò)大、電流過(guò)小，會(huì)使熱量少，焊點(diǎn)強(qiáng)度下降；壓力過(guò)小、電流過(guò)大，會(huì)使熱量大而不穩(wěn)定，易飛濺，燒穿。點(diǎn)焊時(shí)會(huì)發(fā)生點(diǎn)焊分流現(xiàn)象，故焊點(diǎn)間距不宜過(guò)小。 縫焊 縫焊與點(diǎn)焊相似，采用滾盤作電極，邊焊邊滾，相鄰兩個(gè)焊點(diǎn)重疊一部分，形成一條有密封性的焊縫。 縫焊應(yīng)用：適于板厚3mm以下，焊縫規(guī)則的密封薄板件的焊接。 電阻焊第10章48縫焊焊接分流現(xiàn)象較嚴(yán)重，故同等條件下焊接電流較大 對(duì)焊是利用電阻熱

22、將焊件斷面對(duì)接焊合的一種電阻焊，可分為電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。 對(duì)焊 電阻對(duì)焊先加預(yù)壓，使兩端面壓緊，再通電加熱，使待焊處達(dá)到塑性溫度后，再斷電加壓頂鍛，產(chǎn)生一定塑性變形而焊合。電阻對(duì)焊要求對(duì)接處焊前嚴(yán)格清理適于截面簡(jiǎn)單、直徑小于20mm、強(qiáng)度要求不高的桿件，如鋼筋的對(duì)接焊。 電阻焊第10章50 閃光對(duì)焊兩焊件不接觸，先加電壓，再移動(dòng)焊件使之接觸，由于接觸點(diǎn)少，其電流密度很大，接觸點(diǎn)金屬迅速達(dá)到熔化、蒸發(fā)、爆破，呈高溫顆粒飛射出來(lái)，稱為閃光；經(jīng)多次閃光加熱后，端面均勻達(dá)到半熔化狀態(tài)，同時(shí)多次閃光把端面的氧化物也清除干凈，于是斷電加壓頂鍛，形成焊接接頭主要用于鋼軌、錨鏈、管子等的焊接，也可用于異種金

23、屬的焊接。 摩擦焊 摩擦焊是利用工件金屬焊接表面相互摩擦產(chǎn)生的熱量，將金屬局部加熱到塑性狀態(tài)，然后在壓力下完成焊接的一種熱壓焊接方法。摩擦焊過(guò)程如圖10-18所示，摩擦焊接頭形式如圖10-19所示。接頭一般是等斷面，也可為不等斷面，但其中必須有一個(gè)為圓形。圖10-18 摩擦焊 10-19 摩擦焊接頭形式摩擦焊第10章52 摩擦焊的優(yōu)點(diǎn)：焊接質(zhì)量穩(wěn)定，焊件尺寸精度高，接頭廢品率低于電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。生產(chǎn)率高，比閃光對(duì)焊高56倍，適于焊接異種金屬，如非合金鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速鋼之間的連接，銅-不銹鋼、銅-鋁、鋁-鋼、鋼-鋯等金屬之間的連接，如電力工業(yè)中的銅-鋁過(guò)渡接頭、金屬切削用的高速鋼-

24、結(jié)構(gòu)鋼刀具及電站鍋爐蛇形管、閥門、拖拉機(jī)軸瓦等。摩擦焊加工費(fèi)用低，省電，焊件無(wú)需特殊清理，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)單。焊接工作場(chǎng)地?zé)o火花、弧光及有害氣體。摩擦焊第10章53 摩擦焊的缺點(diǎn)：靠工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，焊接非圓截面較困難。盤狀工件及薄壁管件，由于不易夾持也很難焊接。受焊機(jī)主軸電機(jī)功率的限制，目前摩擦焊可焊接的最大截面為20000mm 。摩擦焊機(jī)一次性投資費(fèi)用大，適于大批量生產(chǎn)。2釬焊：采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料濕潤(rùn)母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。釬焊釬焊第10章54 1.釬料與釬劑 釬料是形成釬

25、焊接頭的填充金屬，釬焊接頭的質(zhì)量在很大程度上取決于釬料。釬料應(yīng)該具有合適的熔點(diǎn)、良好的潤(rùn)濕性和填縫能力，能與母材相互擴(kuò)散，還應(yīng)具有一定的力學(xué)性能和物理化學(xué)性能。 釬劑的作用是去除母材和釬料表面的氧化物和油污雜質(zhì)，保護(hù)釬料和母材接觸面不被氧化，增加釬料的潤(rùn)濕性和毛細(xì)流動(dòng)性。釬劑的熔點(diǎn)應(yīng)低于釬料，釬劑殘?jiān)鼘?duì)母材和接頭的腐蝕性應(yīng)較小。軟釬焊常用的釬劑是松香或氯化鋅溶液，硬釬焊常用的釬劑是硼砂、硼酸和堿性氟化物的混合物 2.釬焊方法 軟釬焊：釬料熔點(diǎn)低于450的釬焊，常用錫鉛作釬料硬釬焊：釬料熔點(diǎn)高于450的釬焊，常用黃銅和銀基作釬料。 釬焊特點(diǎn)焊接應(yīng)力和變形較小 ；可焊接性能差別較大的異種金屬。 接

26、頭外表美觀整齊，設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)投資小。 釬焊接頭的強(qiáng)度較低，耐熱能力差。釬焊用途主要用于焊接精密、微型、復(fù)雜、多焊縫、異種材料的焊件。如硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、自行車車架、換熱器、導(dǎo)管及各類容器。微波波導(dǎo)、電子管和電子真空器件的制造中，釬焊甚至是唯一可能的連接方法 釬焊第10章562.爆炸焊 爆炸焊是利用炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊力造成工件的迅速碰撞，實(shí)現(xiàn)連接工件的一種壓焊方法。 主要用來(lái)生產(chǎn)復(fù)合材料。美國(guó)“阿波羅”登月宇宙飛船的燃料箱用鈦板制成，它與不銹鋼管的聯(lián)結(jié)采用了爆炸焊方法。焊接新技術(shù)介紹第10章57焊接新技術(shù)介紹1.超聲波焊接 超聲波焊接是指利用超聲波的高頻振蕩能對(duì)工件接頭進(jìn)行局部加熱和表面

27、清理，然后施加壓力實(shí)現(xiàn)焊接的一種壓焊方法。 適合于焊接厚度小于0.5mm的工件。廣泛應(yīng)用于無(wú)線電、儀表、精密機(jī)械及航空工業(yè)等部門。4.擴(kuò)散焊 擴(kuò)散焊是指將工件在高溫下加壓，但不產(chǎn)生可見變形和相對(duì)移動(dòng)的固態(tài)焊接方法。 能焊接同種和異種金屬材料，特別是不適于熔焊的材料。還可用于金屬與非金屬間的焊接，能用小件拼成力學(xué)性能均一和形狀復(fù)雜的大件，以代替整體鍛造和機(jī)械加工。3.等離子弧焊 等離子弧焊是借助水冷噴嘴對(duì)電弧的拘束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進(jìn)行焊接的方法。廣泛用于航空航天等尖端技術(shù)所用的銅合金、鈦合金、合金鋼等金屬的焊接。焊接新技術(shù)介紹第10章585.激光焊 激光焊是指以聚焦的激光束轟擊焊

28、件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的方法。其特點(diǎn)是：能量密度高，焊接速度快；焊縫可極為窄小，變形很??；靈活性較大，并可實(shí)現(xiàn)一般焊接方法難以接近的接頭或無(wú)法安置的接焊點(diǎn)及遠(yuǎn)距離焊接，多用于儀器、微電子工業(yè)中超小型元件及空間技術(shù)中特種材料的焊接。此外，激光還可以用來(lái)切割各種金屬與非金屬材料。6.電子束焊 電子束焊是指利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊件所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的方法。能量利用率高，速度快，焊縫窄而深，焊接變形很小，焊縫金屬純凈，焊接質(zhì)量很高，但焊接設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)高、使用與維護(hù)要求技術(shù)高。在原子能、航空航天等尖端技術(shù)部門應(yīng)用日益廣泛。焊接新技術(shù)介紹第10章59碳素鋼的焊接低合金鋼的焊接

29、不銹鋼的焊接鑄鐵的補(bǔ)焊銅合金的焊接鋁合金的焊接10.4常用金屬材料的焊接 10.4常用金屬材料的焊接第10章60非合金鋼的焊接 低碳鋼（碳含量小于0.25%） 塑性好，沒(méi)有淬硬傾向，對(duì)焊接過(guò)程不敏感，焊接性好。 低碳鋼焊接應(yīng)用廣泛，幾乎可用各種焊接方法進(jìn)行焊接。 除低溫度環(huán)境外、一般不需要采取措施。中碳鋼（含碳量在0.25%0.60%之間） 焊接性較差。有一定的淬硬傾向，容易產(chǎn)生低塑性的淬硬組織和冷裂紋焊接方法：手工電弧焊 選用抗裂性好的低氫型焊條，焊條焊前預(yù)熱、焊后緩冷 高碳鋼（含碳量大于0.60%）淬硬和裂紋傾向更大，焊接性差。一般不用于制造焊接結(jié)構(gòu)。大多用手工電弧焊或氣焊來(lái)補(bǔ)焊，焊前預(yù)熱

30、和焊后緩冷 10.4常用金屬材料的焊接第10章61低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接 低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接可按碳當(dāng)量不同，參照碳素鋼的焊接 。 碳當(dāng)量0.4%，存在淬硬和冷裂問(wèn)題，其焊接性與中碳鋼相當(dāng)，焊接時(shí)需要采取一些工藝措施。 10.4常用金屬材料的焊接第10章62常用焊接方法：手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊和電渣焊不銹鋼的焊接奧氏體不銹鋼鐵素體不銹鋼馬氏體不銹鋼有晶間腐蝕現(xiàn)象，裂紋傾向小裂紋傾向大、易產(chǎn)生晶間腐蝕焊前需要預(yù)熱含C量高、淬硬與開裂傾向大焊前需要預(yù)熱焊接性好焊接性較差焊接性差方法：焊條電弧焊、氬弧焊、埋弧電弧焊 10.4常用金屬材料的焊接第10章63鑄鐵的補(bǔ)焊鑄件的焊接特點(diǎn)：熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組

31、織；易產(chǎn)生裂紋和氣孔焊接方法：熱焊法、冷焊法熱焊法： 焊前預(yù)熱到600700C、焊補(bǔ)后緩慢，焊縫質(zhì)量好，焊后可進(jìn)行切削加工 方法：氣焊、焊條電弧焊冷焊法： 焊前不預(yù)熱或只預(yù)熱到400C 生產(chǎn)率高、成本低焊后不能進(jìn)行切削加工 用焊條電弧焊，盡量采用小電流、短弧、窄焊道。 10.4常用金屬材料的焊接第10章64銅合金的焊接特點(diǎn)：散熱快，易造成焊不透。焊前要預(yù)熱，選用大電流或火焰。液態(tài)銅易氧化，焊后開裂傾向大 。液態(tài)銅易吸氣，易產(chǎn)生氣孔。電阻小，不適于電阻焊。銅合金焊接方法：一般采用氬弧焊、氣焊、焊條電弧焊、釬焊等。有色金屬的焊接 鋁合金的焊接特點(diǎn)：散熱快，易造成焊不透。焊前要預(yù)熱，選用大電流或火焰。液態(tài)鋁易氧化，易形成夾渣液態(tài)鋁易吸氣，易形成氣孔鋁合金焊接方法：一般采用氬弧焊、氣焊、電阻焊、釬焊等。 10.4常用金屬材料的焊接第10章65焊接接頭 焊縫的空間位置 焊接參數(shù)的