第四章-焊接2精講.ppt

1、本兩節(jié)課的重要問題,焊接的功能？ 焊接后對焊接接頭的組織和性能有何影響？ 焊接應(yīng)力和變形如何產(chǎn)生的？如何消除和預(yù)防？ 怎樣選用焊條？ 針對焊條電弧焊的缺點，其他焊接方式有何特點？,第四篇 焊接,焊接：永久性連接金屬材料的工藝方法。 實質(zhì)：利用加熱或加壓，或兩者并用的手段，借助原子間的擴(kuò)散和結(jié)合，使分離的金屬牢固地連接起來。 特點：下料階段：化大為小 化復(fù)雜為簡單 焊接: 拼小成大 拼簡單成復(fù)雜 內(nèi)容： 電弧焊 其它常用焊接方法 常用金屬材料的焊接 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計,電弧焊,焊接電?。ㄈ刍傅哪茉矗?定義：由焊接電源供給、具有一定電壓的兩極間或電極與母材間的氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象，稱為

2、焊接電弧。 組成：由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱三部分組成。 特性：焊接電弧的熱量與焊接電流的平方和電壓的乘積成正比，電流愈大，產(chǎn)生的總熱量愈大。,電弧焊,焊接電弧 電弧中陽極區(qū)和陰極區(qū)的溫度因電極材料不同而有所不同。用鋼焊條焊接鋼材時，陽極區(qū)溫度約為2 600 K，陰極區(qū)約為 2 400 K，電弧中心區(qū)溫度最高，可達(dá) 6 0008 000 K。,一般情況下，電弧熱量在陽極區(qū)產(chǎn)生的較多，約占總熱量的43；陰極區(qū)因放出大量的電子，消耗了一部分能量，所以產(chǎn)生的熱量相對較少，約占36；其余21左右的熱量是在弧柱中產(chǎn)生的。焊條電弧焊只有6585的熱量用于加熱和熔化金屬，其余的熱量則散失在電弧周圍和飛濺的金屬滴

3、中。,電弧焊,焊接電弧的正接法和反接法 由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽極和陰極上有一定差異及其它一些原因，使用直流電源焊接時，有正接和反接兩種接線方法。 正接是將工件接到電源的正極，焊條（或電極）接到負(fù)極；反接是將工件接到電源的負(fù)極，焊條（或電極）接到正極。 特性：正接時工件的溫度相對高一些。 如果焊接時使用的是交流弧焊機(jī)（弧焊變壓器），因為電極每秒鐘正負(fù)變化達(dá)一百次之多，所以兩極加熱溫度一樣，都在2 500 K左右，因而不存在正接和反接問題。,圖4-2 直流電源時的正接與反接,電弧焊,焊接接頭的組織和性能 焊接工件上的溫度變化與分布 離焊縫越近的點，被加熱的溫度越高；越遠(yuǎn)的點,被加熱的溫度越低。 在

4、焊接過程中，焊縫的形成是一次冶金過程，焊縫附近區(qū)域金屬相當(dāng)于受到一次不同規(guī)范的熱處理，必然會產(chǎn)生相應(yīng)的組織與性能的變化。,圖4-3 焊縫區(qū)各點溫度變化情況,電弧焊,焊接接頭的組織與性能 以低碳鋼為例說明焊縫和焊縫附近區(qū)域由于受到電弧不同程度的加熱而產(chǎn)生的組織與性能的變化。如圖，左側(cè)下部是焊件的橫截面，上部是相應(yīng)各點在焊接過程中被加熱的最高溫度曲線（并非某一瞬時該截面的實際溫度分布曲線）。圖中1、2、3等各段金屬組織的獲得可用右側(cè)所示的部分鐵一碳含金狀態(tài)圖來對照分析。,圖4-4 低碳鋼焊接接頭的組織,電弧焊,焊接接頭的組織與性能 1.焊縫 焊縫的結(jié)晶將影響焊縫的力學(xué)性能，應(yīng)慎重選用焊條或其它焊接

5、材料。焊接時，焊接材料的滲合金作用，焊縫金屬中錳、硅等合金元素含量可能比母材（即焊件）金屬高，焊縫金屬的性能可能不低于母村金屬的性能。 2焊接熱影響區(qū) （1）熔合區(qū) 熔化的金屬凝固成鑄態(tài)組織，因加熱溫度過高而成為過熱粗晶，易引起應(yīng)力集中，所以熔合區(qū)在很大程度上決定著焊接接頭的性能 （2）過熱區(qū) 奧氏體晶粒急劇長大，形成過熱組織，故塑性及韌性降低。對于易淬火硬化鋼材，此區(qū)脆性更大。 （3）正火區(qū) 加熱時金屬發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的奧氏體晶粒。冷卻后得到均勻而細(xì)小的鐵素體和珠光體組織，其力學(xué)性能優(yōu)于母材。 （4）部分相變區(qū) 珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變成細(xì)小的奧氏體晶粒。部分鐵素體不發(fā)生相變

6、，但其晶粒有長大趨勢。冷卻后晶粒大小不均，因而力學(xué)性能比正火區(qū)稍差。 焊接熱影響區(qū)的大小和組織性能變化的程度，決定于焊接方法、焊接參數(shù)、接頭形式和焊后冷卻速度等因素。,電弧焊,改善焊接熱影響區(qū)組織和性能的方法 低碳鋼的焊接結(jié)構(gòu)，用手工電弧焊或埋弧自動焊時，熱影響區(qū)尺寸較小，對焊接產(chǎn)品質(zhì)量影響較小，焊后可不進(jìn)行熱處理； 對于低合金鋼焊接結(jié)構(gòu)或用電渣焊焊接的結(jié)構(gòu)，熱影響區(qū)較大，焊后必須進(jìn)行處理，通常可用正火的方法，細(xì)化晶粒，均勻組織，改善焊接接頭的質(zhì)量； 對于焊后不能進(jìn)行熱處理的焊接結(jié)構(gòu)，只能通過正確選擇焊接方法，合理制定焊接工藝來減小熱影響區(qū)，以保證焊接質(zhì)量。,電弧焊,焊接應(yīng)力與變形 產(chǎn)生：加熱

7、時，焊縫區(qū)金屬的熱膨脹量較大，并受兩側(cè)金屬所制約不能自由伸長而被塑性壓縮，向厚度方向展寬；冷卻時，同樣受兩側(cè)金屑制約而不能自由收縮，各部分收縮不一致，導(dǎo)致焊縫區(qū)乃至整個焊件產(chǎn)生應(yīng)力和變形。 焊接應(yīng)力：焊接構(gòu)件由焊接而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 焊接變形：焊后焊件殘留的變形。,圖4.5 對接焊縫、圓筒環(huán)形焊縫的焊接應(yīng)力分布,電弧焊,焊接應(yīng)力和變形 焊接應(yīng)力： （1）產(chǎn)生的原因：加熱不均勻（非平衡加熱）及冷卻不均勻（非平衡冷卻） （2）應(yīng)力分布：平板對接焊縫 圖4.5,a,b 圓筒環(huán)形焊縫 圖4.5.c （3）焊接次序?qū)?yīng)力的影響：圖4.6 （4）減小應(yīng)力的措施： 合理的焊接次序，合理選材 焊前預(yù)熱，減弱各部

8、位溫差，從而顯著減小焊接應(yīng)力，350400圖4.8平板焊接的反變形。 焊后熱處理：去應(yīng)力退火，加熱到600650，保溫1小時以上，緩冷,圖4-6 焊接次序?qū)?yīng)力的影響,電弧焊,焊接變形 收縮變形：焊縫縱向、橫向收縮，使構(gòu)件縱向、橫向尺寸減小。 角變形：Y型坡口對接時，焊接次序不合理，焊縫橫向收縮不均勻引起的變形。 彎曲變形：焊縫不對稱，工藝不合理，焊接T形梁時，由于焊縫布置不對稱，焊縫縱向收縮引起的變形。 扭曲變形：焊接工字梁時，由于焊接順序和焊接方向不合理引起的變形。 波浪變形：焊接薄板時，由于焊縫收縮使薄板局部產(chǎn)生較大壓力而失去穩(wěn)定引起的變形。,電弧焊,預(yù)防變形的措施 圖4.9 防止殼體焊

9、接局部塌陷的反變形 焊前措施： 反變形法：圖4.89 加裕量法：補(bǔ)償焊后收縮，下料裕量0.10.2圖4.10 X型坡口焊接次序 剛性夾持法：夾持，點固（塑性好的材料） 合理的焊接次序：圖4.1011，構(gòu)件對稱兩側(cè)都有焊縫，應(yīng)使兩側(cè)焊縫的收縮能互相抵消或減弱,圖4.8 平板焊接的反變形,圖4.9 防止殼體焊接局部塌陷的反變形,圖4.11 梁的焊接次序,電弧焊,焊后措施： 機(jī)械矯正法：利用機(jī)械外力作用來矯正變形，如輥床，壓力機(jī)，矯直機(jī) 圖4.12 火焰加熱矯正法：氧乙炔火焰加熱壓應(yīng)力處（考經(jīng)驗）冷卻收縮，消除變形圖4.13反變形法 3.焊接裂紋： （1）原因 焊接應(yīng)力過大 材料成分：S、P （2）

10、預(yù)防 選用堿性焊條，預(yù)熱，合理次序，小能量焊接,圖4.12,圖4.13,電弧焊,四. 焊條電弧焊 用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的方法。 優(yōu)點：設(shè)備簡單，操作靈活，成本低。 缺點：有強(qiáng)烈的弧光和煙塵，勞動條件差，生產(chǎn)率低，對工人技術(shù)水平要求高，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。 適用：單件小批量生產(chǎn)，焊接碳素鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼及鑄鐵的補(bǔ)焊等。,電弧焊,焊條電弧焊 焊接過程 焊條 涂有藥皮的供手工電弧焊用的熔化電極，由藥皮和焊芯兩部分組成。 焊芯 ：在焊接過程中既是導(dǎo)電的電極，同時本身又熔化作為填充金屬，與熔化的母材共同形成焊縫金屬。 藥皮：壓涂在焊芯表面的涂料層，主要作用是在焊接過程中造氣造渣，起保護(hù)作用，防止空

11、氣進(jìn)入焊縫，防止焊縫高溫金屬不被空氣氧化。,電弧焊,焊條的分類（按熔渣的化學(xué)性質(zhì)分） 酸性焊條 優(yōu)點：焊渣呈玻璃狀，易脫渣；工藝性能較好，電弧穩(wěn)定。 缺點：力學(xué)性能，尤其是塑性和韌性差，抗裂性低。 典型型號：E4303 堿性焊條 優(yōu)點：焊接金屬塑性、韌性好，抗裂性強(qiáng)，合金元素?fù)p失少。 缺點：對油、銹、污敏感；電弧不穩(wěn)定；熔渣為結(jié)晶狀，不易脫渣。 焊條的分類（按用途分）,本兩節(jié)課主要問題,怎樣選用焊條？ 針對焊條電弧焊的缺點，其他焊接方式有何特點？ 是不是所有材料都能通過焊接而成形? 在焊件結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足哪些要求?,電弧焊,焊條的選用（按強(qiáng)度等級和化學(xué)成分選用） 焊接一般結(jié)構(gòu)。如低碳鋼、低合金鋼

12、結(jié)構(gòu)件時，一般選用與焊件強(qiáng)度等級相同的焊條，而不考慮化學(xué)成分相同或相近。 焊接異種結(jié)構(gòu)鋼時，按強(qiáng)度等級低的鋼種選用焊條。 焊接特殊性能鋼種，如不銹鋼、耐熱鋼時，應(yīng)選用與焊件化學(xué)成分相同或相近的特種焊條。 焊件的碳、硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大時，應(yīng)選用堿性焊條。 焊接鑄造碳鋼或合金鋼時，因為碳和合金元素較高，鑄件厚度、剛度較大，形狀復(fù)雜，應(yīng)選用堿性焊條。,電弧焊,焊條的選用（按焊件的工作條件選用） 焊接承受動載、交變載荷及沖擊載荷的結(jié)構(gòu)件時，應(yīng)選用堿性焊條。 焊接承受靜載的結(jié)構(gòu)件時，可選用酸性焊條。 焊接表面帶有油、銹、污等結(jié)構(gòu)件時，應(yīng)選用酸性焊條。 焊接在特殊條件（腐蝕、高溫）下工作的結(jié)構(gòu)件時，應(yīng)選用

13、特殊用途焊條。,電弧焊,焊條的選用（按焊件的形狀、剛度及焊接位置選用） 厚度、剛度大、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用堿性焊條。 厚度、剛度不大，形狀一般，尤其是均可采用平焊的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)乃嵝院笚l。 除平焊外，立焊、橫焊、仰焊等焊接位置的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用全位置焊條。,埋弧焊,1.埋弧焊過程（原理見圖4.15）： 在焊縫處堆放焊劑焊絲送入電弧區(qū)選定的弧長電弧燃燒焊機(jī)帶動焊絲勻速前移（或工件勻速運(yùn)動） 工件 熔化較大體積熔池焊縫焊絲體積可達(dá)20cm3 焊劑熔化熔渣保護(hù)焊縫 焊劑蒸發(fā)熔渣泡 隔絕空氣，防止熔滴外濺減少電弧熱能損失，阻止弧光四射,圖4.15 埋弧焊原理,埋弧焊,埋弧焊的特點 生產(chǎn)率高 焊

14、接電流可達(dá)1000A以上（是焊條電弧焊的68倍），焊接速度快。生產(chǎn)率提高5-10倍（不必更換焊條頭）。 焊接質(zhì)量好且穩(wěn)定 焊劑供給充足，電弧區(qū)保護(hù)嚴(yán)密。熔池保持液態(tài)時間長，冶金過程比較充分，氣體及雜質(zhì)易于浮出。焊接參數(shù)可自動控制調(diào)整。焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定，焊縫成形美觀。 節(jié)省金屬材料 埋弧焊熱量集中，焊件熔深較大，可以不開坡口或開小坡口，減少了焊絲的填充量，節(jié)省因開坡口而消耗掉的焊件材料。金屬飛濺小，無焊條頭。 改善了勞動條件 看不到弧光，煙霧也少，可自動控制。 適應(yīng)性差 只焊平焊位置，不能焊空間位置焊縫和不規(guī)則焊縫。設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大，裝備要求高，調(diào)整等工作量大。,埋弧焊,埋弧焊材料 焊絲 作

15、用：除了作電極和填充材料外，還可以起到滲合金、脫氧、去硫等冶金作用。 焊劑 相當(dāng)于焊條藥皮。分熔煉焊劑和非熔煉焊劑，非熔煉焊劑又分燒結(jié)焊劑和粘結(jié)焊劑。 作用：熔煉焊劑主要起保護(hù)作用。非熔煉焊劑除保護(hù)作用外，還有冶金處理作用。,埋弧焊,埋弧焊工藝 （ 1）工件的下料仔細(xì)、準(zhǔn)備坡口和裝配（點焊固定） （2）焊縫兩側(cè)5060mm以內(nèi)，去除油污、鐵銹 （3）工件厚，S2025mm時，雙面焊（或開坡口單面焊接） （4）焊接前在焊縫兩端焊上引弧板與引出板，（圖4.16）（保證引弧處和斷弧處質(zhì)量） （5）防止燒穿和保持焊劑，焊接第一條焊道時，在焊縫下面放置焊劑墊和墊板（圖4.17） （6）大直徑（250mm

16、）筒體環(huán)焊縫時，防止熔池金屬流失，焊絲位置應(yīng)逆旋轉(zhuǎn)方向偏離焊件中心線一定距離，（圖4.18）。其大小視筒體直徑與焊接速度等而定。,氣體保護(hù)焊,氬弧焊 以氬氣（惰性氣體）作為保護(hù)氣體的電弧焊。 （1）不熔化極氬弧焊：電極：鈰鎢棒不熔化，較厚工件需填充焊絲（圖4.19a）焊接厚度6mm以下的工件。 （2）熔化極氬弧焊：連續(xù)送進(jìn)焊絲（電極），不需填充金屬，可用較大電流，焊接厚度為25mm以下的工件，圖4.19(b)。,圖4.19 氬弧焊示意圖,氣體保護(hù)焊,氬弧焊 特點： 機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純凈，成形美觀，質(zhì)量好。 電弧穩(wěn)定，小電流時也很穩(wěn)定。熔池溫度容易控制，單面焊雙面成形。 采用氣體保護(hù)，電

17、弧可見(稱為明弧)，易實現(xiàn)全位置自動焊接。 電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熔池小，焊速快，熱影響區(qū)小，焊接變形小。 氫氣價格較高，因此成本較高。,氣體保護(hù)焊,二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 以二氧化碳作為保護(hù)氣體，以焊絲作電極，以自動或半自動方式進(jìn)行焊接。 特點： 成本低 焊接成本僅是埋弧自動焊和手工電弧焊的40左右。 生產(chǎn)率高 焊絲送進(jìn)自動化，電流密度大，電弧熱量集中，焊接速度快。焊后沒有熔渣，不需清渣，比手工電弧焊提高生產(chǎn)率1一3倍。 操作性能好 電弧是明弧，可清楚看到焊接過程。 焊接質(zhì)量較好 電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熱影響區(qū)較小，變形和開裂傾向也小。 焊縫成形差 飛濺大。煙霧較大，控制不當(dāng)

18、易產(chǎn)生氣孔。 設(shè)備使用和維修不便 送絲機(jī)構(gòu)容易出故障，需要經(jīng)常維修。,其他常用焊接方法,一、電阻焊 利用電流通過焊件及其接觸處產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱刀塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。 焊件接觸處 電阻熱塑性變形或熔化壓力焊點,圖4.24 點焊示意圖,1.點焊：利用柱狀電極加壓通電，在搭接工件接觸面之間焊成一個個焊點的焊接方法，如圖4.24所示。 過程：柱狀電極壓緊在工件上接通電流接觸處溫度升高熔化（液態(tài)熔核）斷電繼續(xù)保持壓力或加大壓力液態(tài)熔核在壓力下凝固結(jié)晶，形成焊點 當(dāng)焊接下一個焊點時，有一部分電流會流經(jīng)已焊好的焊點，稱為分流現(xiàn)象，因此兩個相鄰焊點之間應(yīng)有一定距離。

19、,工件厚度，導(dǎo)電性，分流現(xiàn)象越嚴(yán)重，點間距,影響點焊質(zhì)量的主要因素有焊接電流、通電時間、電極壓力及工件表面清理情況等。 根據(jù)焊接時間的長短和電流大小，常把點焊焊接規(guī)范分為硬規(guī)范和軟規(guī)范。硬規(guī)范是指在較短時間內(nèi)通以大電流的規(guī)范。它的生產(chǎn)率高，焊件變形小，電極磨損慢，但要求設(shè)備功率大，規(guī)范應(yīng)控制精確。適合焊接導(dǎo)熱性能較好的金屬。軟規(guī)范是指在較長時間內(nèi)通以較小電流的規(guī)范。它的生產(chǎn)率低，但可選用功率小的設(shè)備焊接較厚的工件，更適合焊接有淬硬傾向的金屬。 點焊電極壓力應(yīng)保證工件緊密接觸順利通電，同時依靠壓力消除熔核凝固時可能產(chǎn)生的縮孔和縮松。,其他常用焊接方法,其他常用焊接方法,1.點焊：接頭形式：搭接接

20、頭 應(yīng)用：S4mm的薄板沖壓結(jié)構(gòu)及線材的焊接，制造汽車、車廂，飛機(jī)等薄壁結(jié)構(gòu)及罩殼和輕工、生活用品等。,其他常用焊接方法,2.縫焊 原理：用旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾動電極代替柱狀電極，精確控制通、斷電時間，形成連續(xù)重疊焊點，圖4.24 特點及應(yīng)用： （1）分流現(xiàn)象嚴(yán)重，電流約為點焊時的1.5-2倍 （2）密封性好，用于制造有密封性要求的薄壁結(jié)構(gòu)，如油箱、小型容器和管道等。只適用于厚度在3mm以下的薄板結(jié)構(gòu)。,其他常用焊接方法,3.對焊：利用電阻熱使兩個工件在整個接觸面上焊接起來的一種方法。 （1）電阻對焊：兩個工件接頭平滑施加預(yù)壓力端面緊密接觸，壓緊通電產(chǎn)生電阻熱使工件接觸處迅速加熱到塑性狀態(tài)接頭產(chǎn)生塑

21、性變形而焊接起來。圖4.27（a）端面清潔，光滑，無毛刺，用于焊接斷面簡單，直徑小于20mm和強(qiáng)度要求不高的工件。 （2）閃光對焊：先通電，接頭不平，點接觸，接觸點金屬迅速熔化，蒸發(fā)。在蒸汽壓力和電磁力作用下，液體金屬發(fā)生爆破，以火花形式從接觸處飛出而形成“閃光”。繼續(xù)送進(jìn)工件，保持一定閃光時間，待焊件端面全部加熱熔化時，迅速對焊件施加頂鐓力，并切斷電源，焊件在壓力作用下產(chǎn)生塑性變形而焊在一起。圖4.27（b）,其他常用焊接方法,閃光對焊焊件接頭質(zhì)量好，強(qiáng)度高，但金屬損耗較大，常用于重要工件的焊接。 推薦的接頭形式：對接接頭，圖4.28，接頭斷面盡量相同。 廣泛用于刀具、鋼筋、錨煉、自行車車圈

22、。鋼軌和管道的焊接,其他常用焊接方法,三.釬焊：利用熔點比焊件低的釬料作填充金屬，加熱時釬料熔化而將焊件連接起來的焊接方法。 1.原理：表面清理好的焊件搭接形式接頭釬料放在接頭的間隙附近或接頭的間隙中加熱TT釬料熔點，釬料熔化（工件不熔化）并滲入到接頭間隙中液態(tài)釬料與工件金屬相互溶解擴(kuò)散冷凝后即形成釬焊接頭。 2.分類: 硬釬焊：釬料熔點高于450C，焊接接頭強(qiáng)度在200MPa以上。 常用釬料有鎳基、鋁基、銀基和銅基等 硬釬焊主要用于受力較大的鋼鐵銅合金結(jié)構(gòu)件、工具以及刀具的焊接。 軟釬焊：釬料熔點低于450C，焊接接頭強(qiáng)度一般不超過70MPa。 3. 釬焊的接頭形式 板料搭接和套接。接頭有較

23、大釬接面，間隙適當(dāng)。,圖4.28 釬焊的接頭形式,其他常用焊接方法,常用釬料是錫鉛合金，所以通稱錫焊。 主要用于受力不大的常溫工作的儀表、導(dǎo)電元件的連接。 釬劑：去除釬料及被焊金屬表面的氧化膜、油污，改善釬料的潤濕性，保護(hù)釬料及焊件不被氧化。 軟釬焊：松香、氧化鋅溶液 硬釬焊：硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等 4.加熱方式：火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、爐內(nèi)加熱、鹽浴加熱以及烙鐵加熱等，烙鐵加熱加熱溫度低，只適用于軟釬焊。 5.特點及應(yīng)用范圍： 工件加熱溫度低，組織和力學(xué)性能變化小，變形也小。接頭光滑平整，工件尺寸精確。 可以焊接性能差異很大的異種金屬，對工件厚度的差別沒有嚴(yán)格的限制。 復(fù)雜形狀構(gòu)

24、件，生產(chǎn)率高（可同時焊接上千條焊縫） 設(shè)備簡單，投資少 接頭強(qiáng)度尤其是動載強(qiáng)度低，耐熱性差，且焊前清理及組裝要求較高。,其他常用焊接方法,四.電渣焊：利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行焊接的方法。 焊接過程 如圖，兩個工件1的接頭相距2535mm。固態(tài)熔劑熔化后形成的渣池3具有較大的電阻，當(dāng)電流通過時產(chǎn)生大量電阻熱，使渣池溫度保持在17002 000。焊絲2和工件1被渣池加熱熔化而形成金屬熔池4。工件待焊端面兩側(cè)各裝有冷卻銅滑塊5，這樣可使液態(tài)熔渣及金屬熔池不會外流。冷卻水從滑塊內(nèi)部流過，迫使熔池冷卻并凝固成為焊縫6。從而使立焊縫由下向上順次形成。,其他常用焊接方法,四.電渣焊特點：

25、（1）可一次焊接很厚的工件。 （2）生產(chǎn)率高，成本低。焊接厚度在40mm以上的工件，即使采用埋弧焊也必須開坡口進(jìn)行多層焊。而電渣焊對任何厚度的工件都不需開坡口，只要使焊接端面之間保持2535mm的間隙，就可一次焊成。因此生產(chǎn)率高、消耗的焊接材料較少、成本低。 （3）焊縫金屬比較純凈。 （4）焊后冷卻速度較慢，焊接應(yīng)力較小。因而適合于焊接塑性稍差的中碳鋼與合金結(jié)構(gòu)鋼工件。一般要進(jìn)行焊后熱處理。如正火處理，以改善其性能。,常用金屬材料的焊接,金屬材料的焊接性 金屬焊接性 金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，即金屬在一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。包括： 工藝

26、性能，即在一定工藝條件下，焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)裂紋的可能性； 使用性能，即焊接接頭在使用中的可靠性，包括力學(xué)性能及耐熱、耐蝕等特殊性能。,常用金屬材料的焊接,金屬材料的焊接性 金屬焊接性的評定 包括估算或試驗方法。 用碳含量法估鋼材焊接性（碳當(dāng)量法） 當(dāng)CE0.6時，焊接性差，冷裂傾向嚴(yán)重，需要較高的預(yù)熱溫度和嚴(yán)格的工藝措施。,常用金屬材料的焊接,金屬材料的焊接性 小型抗裂試驗法 評定不同拘束形式的接頭產(chǎn)生裂紋的傾向。 評定方法: 周圍固定焊縫冷卻到常溫以后，按實際產(chǎn)品的焊接工藝進(jìn)行單層焊或多層焊。焊完后在室溫下放置24h，先檢查焊縫及熱影響區(qū)有無表面裂紋，再從垂直焊縫方向切

27、取厚度為 15mm的金相磨片兩塊，進(jìn)行低倍放大檢驗是否存在內(nèi)裂紋。,常用金屬材料的焊接,低碳鋼的焊接 可以采用各種焊接方法。 中、高碳鋼的焊接 焊條電弧焊、電渣焊 特點： 熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋 焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋傾向較大,常用金屬材料的焊接,低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接 一般用焊條電弧焊和埋弧自動焊。 特點： 熱影響區(qū)淬硬傾向 鋼中含碳及合金元素越多，鋼材強(qiáng)度級別越高，焊后熱影響區(qū)的淬硬傾向越大。強(qiáng)度級別較大的低合金鋼，淬硬傾向增加，熱影響區(qū)易產(chǎn)生馬氏體組織，硬度提高，塑性和韌性下降。 焊接接頭的裂紋傾向 影響因素有：焊縫及熱影響區(qū)的含氫量；熱影響區(qū)的淬硬程度；焊接接頭的應(yīng)力大小。,常用金屬材

28、料的焊接,鑄鐵的焊補(bǔ) 一般采用手工電弧焊、氣焊。 熱焊 焊前將工件整體或局部預(yù)熱到600700C，焊后緩慢冷卻。 優(yōu)點：可防止出現(xiàn)白口組織和裂紋，焊補(bǔ)質(zhì)量較好。焊后可機(jī)械加工。 缺點：生產(chǎn)率低，成本較高，勞動強(qiáng)度差。 冷焊 一般不預(yù)熱或較低溫度預(yù)熱（400 C以下）。常用手工電弧焊，依靠焊條來防止白口和裂紋。 優(yōu)點：方便靈活，生產(chǎn)率高，成本低，勞動條件好，可用于一些非加工面的焊補(bǔ)。,常用金屬材料的焊接,非鐵金屬及其合金的焊接 鋁及鋁合金的焊接 純鋁、鋁錳合金、鋁鎂合金及鑄鋁。 焊接特點： 極易氧化 易氧化生成氧化鋁，組織致密，熔點高，阻礙熔合，易形成夾雜而脆化。 形成氣孔 液態(tài)鋁吸收大量的氫，冷卻時，產(chǎn)生氣孔。 電源功率大且易變形 鋁導(dǎo)熱系數(shù)大，需大功率電源；鋁線膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形，甚至開裂。 特殊工藝措施 鋁在高溫時強(qiáng)度很低，容易引起焊縫塌陷，常需采用墊板。,常用金屬材料的焊接,非鐵金屬及其合金的焊接 銅及銅合金