文庫發(fā)布：第9章焊接

第9章焊接

利用加熱或加壓（加熱和加壓），使分離的兩部分金屬靠得足夠近，以便原子互相擴(kuò)散，形成原子間的結(jié)合，從而獲得永久性連接的工藝方法。第9章焊接常用焊接方法分類

１．熔焊：利用局部加熱的方法，把焊件的焊接處加熱到熔化狀態(tài)，形成熔池，然后冷卻結(jié)晶，形成焊縫，將兩部分金屬連接起來，成為焊接結(jié)構(gòu)的工藝方法。２．壓焊：在焊接過程中需要加壓的一類焊接方法。３．釬焊：利用熔點(diǎn)比母材低的填充金屬熔化之后，填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的一類焊接方法。第9章焊接焊接成形的特點(diǎn)1．接頭牢固、密封性好。2．可化大為小、以小拼大。

3．可實(shí)現(xiàn)異種金屬的連接。4．重量輕、加工裝配簡單。5．焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。第9章焊接9.1焊接工程理論基礎(chǔ)

9.1.1焊接冶金過程熔焊時(shí)焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下相互作用的過程。

實(shí)質(zhì)：金屬在焊接條件下的再熔煉過程。第9章焊接9.1.1焊接冶金過程

１、焊接電弧由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.1.1焊接冶金過程

2、焊接電源（1）對(duì)焊接電源的要求（電壓隨負(fù)載增大而迅速降低）：

1）具有一定的空載能力，以滿足引弧的需要；2）具有適當(dāng)?shù)亩搪冯娏?，以保證焊接過程頻繁短路時(shí)，電流不致無限增大而燒毀電源。3）電弧長度變化時(shí)，能保證電弧的穩(wěn)定。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.1.1焊接冶金過程

（1）焊接電源的類型：交流弧焊機(jī)、直流弧焊機(jī)和交、直流兩用弧焊機(jī)。

（2）電弧焊機(jī)的選用：酸性焊條選用交流弧焊機(jī)；堿性焊條選用直流弧焊機(jī)；無電網(wǎng)供電時(shí)選用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的直流弧焊機(jī)。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.1.1焊接冶金過程

3、焊接冶金過程特點(diǎn)

電弧焊的焊縫金屬是由熔池內(nèi)的液態(tài)金屬凝固而成。

焊接熔池好似一個(gè)微型煉鋼爐，在高溫下進(jìn)行著類似金屬冶煉時(shí)發(fā)生的物理化學(xué)反映（金屬的蒸發(fā)、元素的氧化、還原、氣體的溶解等）。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)電弧焊的冶金特點(diǎn)

（1）熔池冶煉溫度很高冶金反應(yīng)劇烈，容易造成合金元素的蒸發(fā)與燒損。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)

（2）焊接熔池冷卻極快

熔池中的氣體、氧化物、氮化物等雜質(zhì)來不及向外排出而殘存于焊縫金屬中，形成氣孔和夾渣，甚至產(chǎn)生裂紋。

（3）冶金條件差焊縫金屬的塑性、韌性顯著下降。為此，焊前必須對(duì)焊件進(jìn)行清理；焊接過程中必須對(duì)焊接熔池金屬進(jìn)行機(jī)械保護(hù)和冶金處理。電弧焊的冶金特點(diǎn)

機(jī)械保護(hù)：焊條藥皮在施焊時(shí)產(chǎn)生的大量氣體、熔渣，也可用保護(hù)氣體等機(jī)械地把熔池與空氣隔開；

冶金處理：向熔池中添加合金元素，以改善焊縫金屬的化學(xué)成分和組織。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)

9.1.2焊接接頭的組織和性能焊接接頭區(qū)域熱影響區(qū)過渡區(qū)焊縫區(qū)9.1焊接工程理論基礎(chǔ)

9.1.2焊接接頭的組織和性能

１、焊縫區(qū)

熔池凝固后在焊件之間形成的結(jié)合部分。

9.1焊接工程理論基礎(chǔ)焊縫金屬的成分主要決定于焊芯金屬的成分。通過選擇焊條保證焊縫金屬的力學(xué)性能。

9.1.2焊接接頭的組織和性能

2、熔合區(qū)位于焊縫與母材之間，部分金屬熔化，又稱為半熔化區(qū)。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)

成分和組織極不均勻，強(qiáng)度下降塑性很差，是產(chǎn)生裂紋及局部脆性破壞的發(fā)源地。9.1.2焊接接頭的組織和性能3、熱影響區(qū)再結(jié)晶區(qū)部分相變區(qū)正火區(qū)過熱區(qū)9.1焊接工程理論基礎(chǔ)熱影響區(qū)：在焊接過程中，焊縫兩側(cè)金屬因焊接熱作用而產(chǎn)生組織和性能變化的區(qū)域。２、熱影響區(qū)

（１）過熱區(qū)：具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。過熱區(qū)的塑性、韌性差，容易產(chǎn)生焊接裂紋。（２）正火區(qū)：具有正火組織的區(qū)域。空冷后，金屬發(fā)生重結(jié)晶，晶粒細(xì)化，其力學(xué)性能優(yōu)于母材。（3）部分相變區(qū)：部分組織發(fā)生相變的區(qū)域。該區(qū)的晶粒大小不均勻，力學(xué)性能稍差。（4）再結(jié)晶區(qū)：材料產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶而細(xì)化，力學(xué)性能提高。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)２、熱影響區(qū)9.1焊接工程理論基礎(chǔ)

凡溫度高、熱量集中的焊接方法，熱影響區(qū)小。選用過大的焊接規(guī)范和減慢焊接速度，都會(huì)使熱影響區(qū)變寬。

對(duì)熱影響區(qū)的大小、組織和性能可以通過不同的焊接方法，焊接規(guī)范等工藝措施加以控制，但無法消除。

9.1.3焊接應(yīng)力與變形

產(chǎn)生的原因：焊接時(shí)焊件及接頭受到不均勻的加熱和冷卻，同時(shí)受到焊件結(jié)構(gòu)和外部約束的限制，使焊接接頭產(chǎn)生不均勻的塑性變形。

危害：造成焊件裂紋，甚至斷裂。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.1.3焊接應(yīng)力與變形

２、變形的形式：收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形、扭曲變形、錯(cuò)邊變形等。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)３、焊接應(yīng)力與變形的預(yù)防措施（１）合理選擇焊件結(jié)構(gòu)：減少焊縫數(shù)目、長度及截面積。焊縫盡可能對(duì)稱，減少焊縫交叉。（２）焊前預(yù)熱，焊后緩冷：減少溫差，減小焊接應(yīng)力和變形。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)（３）焊前組裝時(shí)，采用反變形法：抵消焊接變形。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)（４）剛性固定法：限制焊接變形。

（5）預(yù)留收縮變形量（6）加熱“減應(yīng)區(qū)”：焊前加熱“減應(yīng)區(qū)”使之伸長，冷卻時(shí)，加熱區(qū)與焊縫一起收縮，可減少焊接應(yīng)力和變形。３、焊接應(yīng)力與變形的預(yù)防措施

（7）安排合理的焊接順序：使焊縫的縱向和橫向都能自由收縮，減少應(yīng)力和變形。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)

（9）焊后熱處理：采取去應(yīng)力退火。

（8）錘擊焊縫法：延伸變形，補(bǔ)償收縮；釋放應(yīng)力，減少應(yīng)力和變形。焊接應(yīng)力與變形４、焊接應(yīng)力與變形的矯正方法焊接變形不可避免，當(dāng)變形超過規(guī)定值時(shí)必須矯正。矯正焊接變形的基本原理：使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生塑性變形來抵消焊接變形。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)４、焊接應(yīng)力與變形的矯正方法

（１）機(jī)械矯正法最常見的是錘擊變形部位或用油壓機(jī)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)變形部位施壓，以消除變形。用于塑性較好的焊接結(jié)構(gòu)。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)４、焊接應(yīng)力與變形的矯正方法（２）火焰矯正法利用火焰在焊接結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位加熱。

原理：使加熱部位膨脹(壓縮)；冷卻過程中產(chǎn)生收縮（拉伸）。利用壓縮變形和收縮變形抵消焊接變形。9.1焊接工程理論基礎(chǔ)9.2.1

電弧焊

一、手工電弧焊電弧焊：利用電弧熱作為熱源的熔焊方法。

手工電弧焊：利用電弧熱局部熔化焊件，手工操縱焊條進(jìn)行焊接的方法。

特點(diǎn)：適應(yīng)性廣；設(shè)備簡單，容易維護(hù)，靈活方便。

9.2常用焊接方法一、手工電弧焊

（一）焊接過程

1、點(diǎn)火引??；2、熔化金屬；3、形成焊縫。焊條藥皮產(chǎn)生CO2氣體使熔池與空氣隔絕，保護(hù)熔化金屬不被氧化，并與熔化金屬中的雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，結(jié)成較輕的熔渣浮到熔池表面。9.2.1

電弧焊（二）電弧焊設(shè)備

電弧焊設(shè)備：供給焊接電弧的電源。

１、交流弧焊機(jī)

一種電弧專用的降壓、變壓器—弧焊變壓器。其輸出電壓隨輸出電流的變化而變化。

一、手工電弧焊

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、噪聲小、價(jià)廉、輕巧、使用維修方便、效率高；電源級(jí)性交變，焊條藥皮有穩(wěn)弧劑，以保護(hù)電弧的穩(wěn)定。２、直流弧焊機(jī)

1）發(fā)電機(jī)式：由一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)直流弧焊發(fā)電機(jī)組成，發(fā)電機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。

特點(diǎn)：電弧穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維修較困難，噪聲大。２）整流式：在交流弧焊機(jī)上加上整流器，將交流電變成直流電。

優(yōu)點(diǎn)：電弧穩(wěn)定性好；結(jié)構(gòu)簡單，噪聲小。

一、手工電弧焊（二）電弧焊設(shè)備直流弧焊機(jī)輸出端有正負(fù)級(jí)之分，焊接時(shí)電弧兩端的級(jí)性不變。１）正接用于厚和高熔點(diǎn)的金屬。２）反接用于薄和低熔點(diǎn)的金屬以及堿性焊條。一、手工電弧焊（三）電焊條

１、電焊條的組成及作用

電焊條：涂有藥皮供手工電弧焊用的焊接材料。由金屬焊芯（含C、S、P較低）和藥皮（含Mn、Si）兩部分組成。（1）焊芯的作用：①作為電級(jí)，起導(dǎo)電作用：②作為焊縫的填充金屬，與母材一起組成焊縫。（2）藥皮的作用：①穩(wěn)定電弧；②產(chǎn)生保護(hù)氣體；③造渣，保護(hù)焊縫；④補(bǔ)充合金元素，提高焊縫金屬的力學(xué)性能。一、手工電弧焊（三）電焊條

２、電焊條的類型

按用途分：結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條等。一、手工電弧焊（三）電焊條

按熔渣化學(xué)性質(zhì)分：酸性焊條、堿性焊條。

酸性焊條氧化性強(qiáng)，焊縫力學(xué)性能差，但工藝性好，有利于氣體逸出，焊縫中不易形成氣孔。

堿性焊條有較強(qiáng)的脫氧、去氫、除硫和抗裂紋的能力，焊縫力學(xué)性能好，但工藝性差。一、手工電弧焊３）焊條的選用原則

①焊接低碳鋼、低合金鋼時(shí)，應(yīng)使焊縫金屬與母材等強(qiáng)度；②焊接耐熱鋼、不銹鋼時(shí)，應(yīng)使焊縫金屬的化學(xué)成分與焊件的化學(xué)成分相近；③焊接形狀復(fù)雜和剛度大的結(jié)構(gòu)及承受沖擊、交變載荷的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)選用抗裂性好的堿性焊條；④焊接難以在焊前清理的焊件時(shí)，應(yīng)選用抗氣孔性能好、脫渣性好、電弧穩(wěn)定的酸性焊條。⑤在滿足使用性能要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選用酸性焊條。一、手工電弧焊二、埋弧焊

利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲在焊劑層下產(chǎn)生電弧而自動(dòng)焊接的方法。

9.2.1電弧焊金屬的焊接成形方法焊接電源控制箱焊接小車焊接熱源：電弧熱溶池保護(hù)：焊劑（氣、渣）1.埋弧自動(dòng)焊設(shè)備及焊接過程2.埋弧自動(dòng)焊工藝1）焊前準(zhǔn)備2)采取防漏措施①雙面焊；②手工電弧焊封底；③焊劑墊；④采用鎖底坡口；⑤水冷銅墊板。板厚在20~25mm以下的工件可不開坡口；但在實(shí)際生產(chǎn)中，板厚在14~22mm應(yīng)開Y型坡口，半厚在22~50mm，可開雙Y型坡口或U型坡口。3)要有引弧板和引出板環(huán)焊縫：焊絲起弧點(diǎn)應(yīng)與環(huán)的中心偏離一定距離a；（a=20~40mm）。直徑小于250mm一般不采用埋弧焊。3.埋弧自動(dòng)焊工藝特點(diǎn)1）生產(chǎn)率高（手弧焊的5~10倍）2）焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定。3）節(jié)約金屬材料、生產(chǎn)成本低。4）勞動(dòng)條件好。5）只能在水平位置焊接。應(yīng)用：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。如壓力容器的環(huán)焊縫和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長直焊縫、船舶和潛艇殼體、其重機(jī)械、冶金機(jī)械（高爐爐身）等的焊接。三、氣體保護(hù)焊

用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊。

１、氬弧焊用氬氣作保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。

按所用電極不同，分為熔化極氬弧焊和鎢極氬弧焊兩種。9.2.1電弧焊氣體保護(hù)電弧焊原理圖直流氬弧焊機(jī)9.2.1電弧焊１、氬弧焊

特點(diǎn)：

1）機(jī)械保護(hù)效果好。氬氣既不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，又不溶解于金屬引起氣孔。

2）電弧很穩(wěn)定。

3）明弧焊接，便于觀察，易于控制。

4）氬氣貴，焊接成本高。用于焊接易氧化的有色金屬、稀有金屬、高強(qiáng)度合金鋼及一些特殊性能的合金鋼。9.2.1電弧焊２、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

利用CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊方法。

CO2是一種氧化性氣體。焊接過程中不僅會(huì)使焊件金屬和合金元素氧化燒損，導(dǎo)致焊縫金屬機(jī)械性能下降，還會(huì)導(dǎo)致氣孔和飛濺。不適用焊接有色金屬和高合金鋼。

逆變惰性氣體保護(hù)電焊機(jī)9.2.1電弧焊２、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

特點(diǎn)：

1）成本低；

2）生產(chǎn)率高。焊接時(shí)電流密度大、熔深大，焊接速度快，不需清渣；

3）抗裂性好，易保證焊縫性能；

熱影響區(qū)較小，加上氣流的冷卻作用，焊接變形小；

4）明弧施焊，能全位置施焊。

5）焊縫成形較差，飛濺大；需用直流焊機(jī)。9.2.1電弧焊

9.2.2其他焊件方法一、壓焊（電阻焊）

焊接過程中，必須對(duì)焊件施加壓力，以完成焊接的方法。

包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊等。

電阻焊：焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生電阻熱進(jìn)行焊接的方法。包括對(duì)焊、點(diǎn)焊和縫焊。9.2常用焊接方法一、電阻焊（１）點(diǎn)焊：將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極間，利用電阻熱熔化母材．形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。點(diǎn)焊時(shí)，銅合金電極中間通水冷卻?？亢讣g的接觸電阻熱使焊件局部熔化，形成熔核，隨后斷電，保持或增大電極之間的壓力，使熔核在壓力作用下結(jié)晶，形成組織致密的焊點(diǎn)。用于焊接薄板結(jié)構(gòu)及鋼筋結(jié)構(gòu)件。9.2.2其他焊件方法一、電阻焊（２）縫焊：屬于搭接電阻焊的一種（轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪電極代替點(diǎn)焊時(shí)所用的圓柱狀電極）。用于焊縫較規(guī)則，有密封要求的薄壁結(jié)構(gòu)。9.2.2其他焊件方法一、電阻焊（３）對(duì)焊：利用電阻熱使對(duì)接接頭在整個(gè)接觸面上焊合的焊接工藝。分為電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。

電阻對(duì)焊：將焊件裝配成對(duì)接接頭，使其端面緊密接觸，利用電阻熱將焊件加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。適應(yīng)于形狀簡單、小斷面的金屬型材的對(duì)焊。9.2.2其他焊件方法一、電阻焊

閃光對(duì)焊：將焊件裝配成對(duì)接接頭，接通電源，并使其端面逐漸移進(jìn)達(dá)到局部接觸，利用電阻熱加熱接觸點(diǎn)（產(chǎn)生閃光），使端面金屬迅速熔化，直至端部在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

特點(diǎn)：１）焊接質(zhì)量高；２）焊前焊件清理要求低。用于受力要求高的重要焊件。9.2.2其他焊件方法二、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)釬料潤濕母材，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。9.2.2其他焊件方法二、釬焊

釬焊過程：（１）浸潤將釬料和焊件加熱到焊接溫度，釬料熔化并浸潤焊件表面；（２）鋪展熔融態(tài)釬料在接縫的毛細(xì)管作用下沿接縫流動(dòng)鋪展。（３）連接熔融態(tài)釬料充滿接縫后，沿晶界滲入母材內(nèi)部；扦料與母材互相滲透，形成合金層，使焊件牢固地連接在一起。9.2.2其他焊件方法二、釬焊

特點(diǎn)：（１）焊接溫度低，焊接應(yīng)力小、變形較小，易保證焊接結(jié)構(gòu)的精度；（２）可以整體加熱，一次焊完整個(gè)結(jié)構(gòu)的全部焊縫，生產(chǎn)率高；（３）接頭的強(qiáng)度較低，焊前的準(zhǔn)備工作要求較高。

9.2.2其他焊件方法釬焊分類及應(yīng)用

軟釬焊：釬料熔點(diǎn)低于450℃的釬焊。適應(yīng)于焊接力不大、工作溫度較低的電子工業(yè)。釬劑為松香、松香酒精、氯化鋅溶液等。接頭強(qiáng)度小于70Mpa，但導(dǎo)電性優(yōu)異。

硬釬焊：釬料熔點(diǎn)高于450℃的釬焊。適用于受力較大及工作溫度較高的結(jié)構(gòu)件的焊接。釬劑為硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等。接頭強(qiáng)度大于200Mpa。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

特點(diǎn)：縮小焊接熱影響區(qū)、減少焊接應(yīng)力與變形、改善焊接質(zhì)量、提高焊接效率。應(yīng)用于高精尖產(chǎn)品零件、難熔金屬及高合金的焊接。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

１、電子束焊

利用加速和聚焦的電子束轟擊焊件所產(chǎn)生的熱能實(shí)現(xiàn)焊接的方法。

特點(diǎn)：不使用填充材料、焊透能力強(qiáng)、熱影響區(qū)?。怀杀靖?。用于焊接其他工藝方法難以焊接的材料。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

2、電渣焊

利用電流通過液體熔渣所產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行熔焊的方法。

特點(diǎn)：可一次焊接較大厚度工件，生產(chǎn)率高，焊縫金屬純凈，不開坡口，節(jié)約鋼材和焊接材料，經(jīng)濟(jì)效益好。用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等厚大工件的立焊，及鑄－焊、鍛－焊組合件的焊接。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

3、摩擦焊

利用焊件表面相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端面達(dá)到熱塑性狀態(tài)時(shí)迅速頂鍛的一種壓焊方法。

特點(diǎn)：表面清潔要求不高、焊接質(zhì)量好、生產(chǎn)率高、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，尤其適于異性材料的焊接。但設(shè)備投資大，工件必須有一個(gè)回轉(zhuǎn)體，不宜焊接摩擦因素小及惰性材料。

9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

4、超聲波焊

利用超聲波的高頻振蕩對(duì)焊接接頭進(jìn)行局部加熱和表面清理，然后施加壓力實(shí)現(xiàn)焊接的一種壓焊方法。

原理：用兩個(gè)壓腳對(duì)焊接面施加垂直的壓緊力，其中一個(gè)壓腳上連接超聲波傳感器，發(fā)出平行和垂直于焊件表面的振動(dòng)。振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力把焊接面的氧化層和雜質(zhì)擊碎并排除，通過壓緊力可實(shí)現(xiàn)焊件間的結(jié)合。適用于薄板、箔材和線材的焊接。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

5、激光焊

以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的方法。

特點(diǎn)：熱影響區(qū)小、變形小、生產(chǎn)率高、適應(yīng)性強(qiáng)、容易實(shí)現(xiàn)異種金屬材料的焊接。適用于排列非常密集和熱敏感的焊件。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

6、等離子焊

利用壓縮電弧作熱源的金屬氣體保護(hù)焊。

原理：經(jīng)強(qiáng)迫壓縮后的電弧弧柱中的氣體充分電離，形成高溫、高能量的等離子弧，從而熔化金屬并形成焊接接頭。

特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，焊接質(zhì)量好，熱影響區(qū)小，焊接變形小。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

7、爆炸焊

利用炸藥產(chǎn)生爆炸產(chǎn)生的巨大沖擊力和熱量造成焊件的迅速碰撞而實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。

特點(diǎn)：焊接接頭強(qiáng)度高，熱影響區(qū)小。無需專用設(shè)備，工件形狀、尺寸不限。用于材料性能差異大而其它方法難以焊接的場合。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

8、擴(kuò)散焊

在一定的溫度和壓力下使待焊表面相互接觸，通過微觀塑性變形，經(jīng)長期的原子擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。

特點(diǎn)：焊接質(zhì)量好，焊接變形小，可焊接非金屬材料、異種材料和不適于熔焊的材料，可制造多層復(fù)合材料。9.2.2其他焊件方法三、高能高效焊接技術(shù)

9、磁力脈沖焊

利用被焊工件之間脈沖磁場相互作用而產(chǎn)生沖擊來實(shí)現(xiàn)金屬之間的連接。原理與爆炸焊相似。

可焊接薄壁管材、異種金屬。9.2.2其他焊件方法9.2.3氣焊與氣割

（一）氣焊

利用可燃?xì)怏w和氧氣混合燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫火焰作為熱源使焊件和焊絲局部熔化為填充金屬的焊接方法。可燃?xì)怏w（乙炔）燃燒時(shí)產(chǎn)生大量CO2和CO氣體包圍熔池，排開空氣，保護(hù)熔池。焊接不銹鋼、鑄鐵、銅合金、鋁合金時(shí)使用焊劑去除焊接過程中產(chǎn)生的氧化物。9.2常用焊件方法（一）氣焊

特點(diǎn)：①焊接溫度較低，焊件的加熱時(shí)間較長，生產(chǎn)率低；②焊接熱影響區(qū)較大，過熱區(qū)較寬，焊件容易變形；③火焰對(duì)熔池保護(hù)性差，焊接質(zhì)量不高；④容易控制，操作簡便、靈活，不需電源。9.2.3氣焊與氣割（二）氣割（氧氣切割）

用氣體火焰對(duì)金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)，并用氧氣流使之燃燒而實(shí)現(xiàn)切割的方法。9.2.3氣焊與氣割（二）氣割

金屬氣割應(yīng)具備的主要條件：１）金屬在燃燒時(shí)放出大量的熱量，同時(shí)，金屬的導(dǎo)熱性小；２）金屬的燃點(diǎn)低于熔點(diǎn)，以保證金屬在固態(tài)時(shí)燃燒并被切割；３）焊渣的熔點(diǎn)低于金屬本身的熔點(diǎn)，以保證氧化物呈液態(tài)被吹走。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過１％的鋼難以氣割，鑄鐵、銅鋁合金不能氣割。9.2.3氣焊與氣割9.2.4焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢一、計(jì)算機(jī)在焊接中的應(yīng)用及發(fā)展１、計(jì)算機(jī)輔助焊接過程控制；２、焊接結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造；３、焊接過程的模擬及定量控制；9.2常用焊接方法9.2.4焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢

二、高效焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

１、焊接設(shè)備方面的新進(jìn)展

（1）新型焊接電源；（2）焊接設(shè)備的配套化。

２、新型焊接材料（1）新型氣體保護(hù)焊絲；（2）單面襯墊材料。

３、自保護(hù)焊接方法，基礎(chǔ)氣體保護(hù)焊４、焊接機(jī)器人9.2常用焊接方法9.3金屬材料的焊接

9.3.1材料的焊接性１、概念：

焊接性：金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，即在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。

影響焊接性的因素：母材的化學(xué)成分、焊件的厚度、焊接方法及其他工藝條件等。9.3.1材料的焊接性

２、把鋼中合金元素的含量，按其對(duì)焊接性影響程度換算成碳當(dāng)量。用碳當(dāng)量作為評(píng)定鋼材焊接性的一種參考指標(biāo)。碳當(dāng)量越高，鋼材的焊接性越差。9.3金屬材料的焊接CE<0.4%CE=0.4%~0.6%CE>0.6%具有良好的焊接性焊接性較差焊接性差預(yù)熱溫度與碳當(dāng)量、板厚關(guān)系9.3金屬材料的焊接9.3.2鋼材的焊接

一、低碳鋼的焊接

特點(diǎn)：１、塑性好，沒有淬硬傾向，焊接熱過程不敏感，焊接性能好；２、不需采用特殊的工藝措施；３、對(duì)厚度大于50mm的構(gòu)件，需用多層焊，焊后退火；４、低溫焊接剛度大的構(gòu)件時(shí)，焊接應(yīng)力較大，應(yīng)預(yù)熱。9.3金屬材料的焊接二中、高碳鋼的焊接

特點(diǎn)：隨含碳量的增加淬硬性增加，焊接性能變差，焊接接頭易形成氣孔和裂紋。

防止措施：選擇低氫或不銹鋼焊條；選擇焊前預(yù)熱；采用細(xì)焊條、小電流、開坡口、多層焊等焊接工藝。

9.3.2鋼材的焊接三、低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接

特點(diǎn)：隨含碳量及合金元素的增加淬硬性增加，熱影響區(qū)的脆性增加，塑性、韌性下降。

防止措施：焊前預(yù)熱，焊后及時(shí)進(jìn)行去應(yīng)力退火。9.3.2鋼材的焊接9.3.3鑄鐵的補(bǔ)焊

特點(diǎn)：鑄鐵含碳量高，含硫、磷等雜質(zhì)較多，塑性差，焊接性能差。焊接過程中易形成白口組織、裂紋、氣孔和夾渣。一般采用氣焊和手工電弧焊。分為熱焊法（預(yù)熱到600~700℃）和冷焊法（不預(yù)熱或預(yù)熱到400℃以下）兩種。9.3金屬材料的焊接一、鋁和鋁合金的焊接

焊接性能差，原因：１、易氧化；２、氫能溶于液態(tài)鋁，不溶于固態(tài)鋁，易形成氣孔；３、鋁膨脹系數(shù)大，焊接應(yīng)力和變形大，高溫下鋁的強(qiáng)度和塑性低，易開裂；４、易燒穿和塌陷。采用氬弧焊、電阻焊、釬焊和氣焊。

9.3.4非鐵金屬的焊接二、銅及銅合金的焊接

銅及銅合金的焊接性能差，原因：（１）導(dǎo)熱性強(qiáng)，焊接時(shí)熱損失大，造成焊不透等缺陷；（２）線膨脹系數(shù)和收縮率大，焊接熱影響區(qū)寬，易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，變形和裂紋傾向大；（３）液態(tài)易氧化，生成Cu2O并與Cu形成脆性、低熔點(diǎn)共晶體，分布于晶界上，易產(chǎn)生熱裂紋；（４）吸氣性強(qiáng)，易形成氣孔。采用氬弧焊、手工電弧焊、釬焊和氣焊。9.3.4非鐵金屬的焊接9.3.5難熔金屬及其合金的焊接

鈦、鎬、鉬鈮加熱時(shí)會(huì)強(qiáng)烈吸收氧、氫、氮等氣體，使焊接接頭性能惡化。采用氬弧焊、等離子弧焊和電子束焊。

9.3金屬材料的焊接9.3.6非金屬材料的焊接

1、陶瓷（熔點(diǎn)、硬度、強(qiáng)度高、不易變形，熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率低