造型材料與成型工藝11welding

1、上節(jié)回顧連接成形焊接的定義，特點，分類電弧焊基礎(chǔ)：電弧，直流正接、反接，交流焊接電源時；低碳鋼電弧焊焊接接頭（焊縫、HAZ、母材），焊接接頭的溫度變化及分布，HAZ的組織和性能變化，影響因素，改善方法；焊接應(yīng)力，焊接應(yīng)力分布，焊接變形，對策，矯正。教材中幾處訂正P153：（3）正火區(qū) 被加熱到Ac1至，“Ac1”應(yīng)為“Ac3”。P156：圖4-9(b)，(圖4-10圖4-13介紹)P157：倒數(shù)第二行，“溶池”應(yīng)為“熔池”反變形法合理的焊接次序機(jī)械矯正與火焰矯正法造型材料與成型工藝焊接篇 白云峰2014年12月焊接篇內(nèi)容連接成形簡介焊接的概念、特點及分類電弧焊（上）基礎(chǔ)3. 電弧焊（下）方法其

2、它焊接方法常用金屬材料的焊接焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計73、電弧焊下：電弧焊接方法（3.4）電弧焊接方法的關(guān)鍵問題填充金屬與電極（區(qū)別于另一極母材）是否合并為一體？填充金屬如何送進(jìn)？電弧相對于工件如何移動？液態(tài)金屬（熔滴，熔池）如何保護(hù)？ 93.4.1 焊條電弧焊填充金屬=焊芯=電極填充金屬送進(jìn)與電弧移動均由一手控制液態(tài)金屬（熔池）的保護(hù)：焊條藥皮10焊條焊芯：導(dǎo)電并作為填充金屬；藥皮：提高電弧穩(wěn)定性，防止空氣對熔化金屬的有害作用，對熔池有脫氧和合金化等作用。焊條電弧焊特點優(yōu)點：1、設(shè)備簡單。2、操作靈活方便。3、能進(jìn)行全位置焊接，適合焊接多種材料。缺點：1、生產(chǎn)效率低；2、氣體、粉塵、弧光等污染。1213

3、143.4.2 埋弧焊（SAW, submerged arc welding）填充金屬=焊絲=電極：自動送進(jìn)電弧移動：自動移動液態(tài)金屬（熔池）的保護(hù)：焊劑15埋弧焊的特點優(yōu)點：1）熔敷速度高，生產(chǎn)效率高；2）焊接質(zhì)量好，容易實現(xiàn)機(jī)械化、自動化；3）節(jié)省金屬；4）無輻射和噪音，是一種安全、綠色的焊接方法。缺點：1）受焊接位置限制，常用于平焊和平角焊位置的焊接，不適合焊小、薄件；2）不便觀察，需要焊縫自動跟蹤裝置，對裝配精度要求高；3）設(shè)備費用較高。16埋弧焊焊縫173.4.3 鎢極氬弧焊（TIG）鎢極作為電極，不熔化電弧移動：一手操作填充金屬送進(jìn)：另一手操作液態(tài)金屬（熔池）的保護(hù)：氬氣183.4

4、.4 熔化極氬弧焊（MIG）填充金屬=電極，自動送進(jìn)電弧移動：手動或自動液態(tài)金屬（熔池）的保護(hù)：氬氣19氬弧焊（TIG,MIG）的特點氬氣是惰性氣體，以單原子形式存在，在高溫時不發(fā)生分解，不與金屬起任何化學(xué)反應(yīng)。在焊接過程中，不會使被焊金屬氧化，或使合金元素?zé)龘p。因此，適于焊接各類合金鋼、易氧化的非鐵金屬及稀有金屬材料。電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫致密，表面無熔渣，成形美觀。明弧可見，便于操作，可全位置焊接。電弧在氣流壓縮下熱量集中，熔池小，HAZ窄。20213.4.5 CO2氣體保護(hù)焊填充金屬(藥芯焊絲)=電極，自動送進(jìn)電弧移動：手動或自動液態(tài)金屬（熔池）的保護(hù)： CO2氣體CO2氣體保護(hù)焊Met

5、al Active Gas(MAG)22CO2氣體保護(hù)焊的特點優(yōu)點：1）焊接效率高，焊接生產(chǎn)效率是焊條焊的1-3倍；2）焊接成本低，僅為焊條焊或SAW的40%-50%；3）適用范圍廣，對任何位置、角度、長度及復(fù)雜曲面的焊縫都可進(jìn)行焊接，不受結(jié)構(gòu)條件制約；4）焊接質(zhì)量較好，HAZ小，變形和裂紋傾向??；5）操作性好，明弧焊接便于監(jiān)視，焊后不需清渣，有利于機(jī)械化操作；缺點：1）不能用于非鐵金屬的焊接；2）過渡不如MIG焊穩(wěn)定，飛濺量大、煙塵大；3）設(shè)備復(fù)雜，包括弧焊電源、控制箱、供氣系統(tǒng)等，較焊條電弧焊的設(shè)備復(fù)雜。233.4.6 等離子弧焊接與切割等離子弧的壓縮：噴嘴機(jī)械壓縮氬氣熱壓縮離子流電磁壓縮

6、等離子弧被壓縮后，能量集中，弧溫可達(dá)16000K以上。等離子弧焊接，等離子弧切割。利用水冷噴嘴等對電弧的拘束與壓縮作用，獲得較高能量密度的等離子弧，用該弧進(jìn)行焊接或切割的方法。(電弧焊接的電弧是自由電弧，氣體未完全電離，能量也不集中。)填充金屬一般制成光焊絲或者光焊條。等離子弧焊接25特點除具有氬弧焊的優(yōu)點外，還有：1、能量密度大，弧柱溫度高，穿透力強(qiáng)，對于1012mm的鋼材可不開坡口，一次焊透雙面成形。焊接速度快，生產(chǎn)率高，焊縫表面光潔。2、電流小到0.1A時，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，可焊金屬箔材。3、焊縫的深/寬比大，熱影響區(qū)窄，工件變形小，可焊材料種類多。26電弧焊方法對照焊條電弧焊埋弧焊鎢極

7、氬弧焊熔化極氬弧焊CO2焊等離子弧焊接填充金屬與電極一體一體分離一體一體分離電弧移動手動自動手動手動或自動手動或自動手動或自動填充金屬送進(jìn)手動自動手動自動自動手動或自動液態(tài)金屬保護(hù)藥皮焊劑氬氣氬氣CO2氣/焊劑氬氣或氮氣錄像4 其它焊接方法等離子弧（束）焊接真空電子束焊接激光束焊接（絕緣材料）4.1 高能束焊接方法電弧等離子弧電子束/激光束 最大能量密度（W/cm2）電弧焊： 104（60008000K）等離子焊： 105 （16000K）電子束、激光焊： 1068304.1.1 真空電子束焊接31特點真空環(huán)境，無氧化、氮化及污染，焊縫金屬純度高。焊縫深而窄，寬深比可達(dá)1:20，能單道焊厚件。

8、HAZ小，基本無變形。不必開坡口，一般不需另填金屬。電子束焊接工藝參數(shù)可調(diào)范圍寬。324.1.2 激光束焊接特點：可焊絕緣材料，可焊異種金屬、金屬與非金屬。HAZ小，基本無變形?？梢栽诖髿庵羞M(jìn)行焊接，一般不需保護(hù)。334.2 以電阻熱為熱源的焊接電阻焊高頻焊4.2.1 電阻焊點焊35點焊36點焊機(jī)器人焊接轎車箱體37374.2.2 電阻焊縫焊384.2.3 電阻焊對焊39電阻對焊閃光對焊特點生產(chǎn)率高，焊接變形小，勞動條件好，不需另加焊接材料，操作簡單，易實現(xiàn)自動化等。但設(shè)備較復(fù)雜，耗電量大，適用的接頭形式與可焊工件厚度或斷面受限。4.2.4 高頻焊41特點焊接速度高。HAZ小。焊前清理工作量小

9、。焊接的金屬各類多，產(chǎn)品形狀多。424.3 摩擦焊特點：（1）接頭質(zhì)量好且穩(wěn)定。（2）可焊接金屬范圍廣，尤其適合異種金屬焊接。（3）操作及設(shè)備簡單，效率高，易于實現(xiàn)自動化。（4）無需填充金屬，無需焊劑、保護(hù)氣體等，電耗小。（5）環(huán)保，無污染。43高能束、電阻熱、摩擦焊的共同特點無需填充金屬。HAZ小。焊接過程中有壓力作用（高能束焊除外）。機(jī)械化、自動化程度高。4.4 釬焊釬焊：（填充金屬稱為釬料）釬料熔點比工件材料的低，焊接過程中釬料熔化，工件金屬不熔化，熱源形式多樣。硬釬焊：釬料熔點450，接頭強(qiáng)度200MPa。主要用于受力較大的鋼鐵和銅合金構(gòu)件及工具、刀具的焊接。軟釬焊：釬料熔點450，接頭強(qiáng)度70MPa。主要用于受力不大，工作溫度較低的工件。45釬焊釬接面較大，間隙要控制好。使用釬料和釬劑。特點：工件加熱溫度低，組織和力學(xué)性能變化小，變形小。接頭光滑平整，工件尺寸精確。適于焊接異種金屬，對工件厚度的差別沒有嚴(yán)格限制。對工件進(jìn)行整體釬焊時，可