《lf焊接工培训》ppt课件

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1、第4章焊接焊接是通过加热或同时加压和加热，使分离的金属产生原子间的结合与扩散，形成永久性连接的工艺方法。用于制造各种金属结构和机械零件及零部件的修复。焊接方法分为三大类。1．熔化焊。主要有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊、气焊、电渣焊、等离子弧焊等。熔化焊的特点：1、使用填充金属，2、工件结合处、填充金属形成共同的熔池，3、熔池需要保护。2．压力焊。主要有电阻焊（点焊、缝焊和对焊）、摩擦焊。压力焊的特点：1、不使用填充金属，2、加热又加压，工件接合处产生塑性变形，3、不需要保护措施。3．钎焊。特点：1、用比工件熔点低的钎料，与工件一同加热，2、工件不熔化，钎料熔化，填充到工件连接处

2、，冷却凝固后，将工件连接在一起。焊接结构的优缺点1、优点：与铆接结构相比，节省材料，密封性好。采用铸造－焊接或锻造－焊接，产品生产方法更灵活。可以制造双金属和复合层结构零件。2、缺点：焊接应力和变形大；焊缝易产生气孔、裂纹、夹渣等缺陷；有些金属材料不适合焊接。4.1金属熔化焊工艺基础4.1.1焊接电弧焊接热源的要求：温度高，热量集中，热源稳定连续。熔化焊最广泛的热源：电弧热。焊接电弧是电极之间的气体介质放电现象，充满高温电离气体。电弧热与焊接电流和电压乘积成正比，电流越大，热量越多。沿着长度分为三个区域：阳极区、弧柱区、阴极区。阳极区产生的热量比较多，约43％；阴极区产生的热量较少，

3、约占36％；其余21％左右的热量是在弧柱区产生的。阳极区的温度为2600K，阴极区的温度为2400K，在电极材料沸点左右；弧柱区散热慢，温度最高可达6000～8000K。阳极区和阴极区热量、温度都有差别，手工电弧焊选用直流电源焊接时，就有极性的选择问题。当工件接电源的正极，焊条接负极，这种接法称为正接法，反之则称为反接法。选择电源极性主要根据焊条材料和工件所需热量。酸性焊条焊接厚板，采用正接法。焊接薄板，采用反接法。碱性焊条一般用反接法。至于交流电弧，没有极性选择问题。4.1.2熔化焊的冶金特点一、焊接温度高在高温作用下，合金元素强烈地蒸发和烧损；同时，金属液体的吸气能力也

4、随温度的提高而增加，冷却时氧、氮、氢等气体析出聚集成气泡，来不及浮出，会产生气孔缺陷。二、金属熔池的体积小，保持在液态的时间短各种冶金反应很难达到平衡状态。后果：焊缝金属化学成分不均匀；气体或杂质来不及浮出熔池，会产生气孔、夹渣缺陷。三、熔化焊中需采取的措施1.有效保护，隔离空气。目的是防止空气对焊接区的有害作用。气渣联合保护：手工电弧焊，焊条药皮造气剂产生保护性气体，隔离空气；造渣剂熔化形成熔渣，覆盖在熔池表面，隔离空气。渣保护：埋弧自动焊，焊剂熔化形成熔渣隔离空气。气保护：气体保护焊，保护性气体形成保护层隔离空气。真空焊接：真空电子束焊。2.控制焊缝金属的化学成分。可以向焊条药皮

5、或焊剂中加入合金元素，也可以向焊条芯或焊丝中加入合金元素。目的：补偿焊接过程中的合金元素蒸发、烧损；特定的合金元素可以改善焊缝金属的力学性能。3.脱氧和脱硫、磷。空气中的氧气、工件表面的氧化皮、锈、油污、水分等。焊前工件应仔细清理，焊接材料加入脱氧剂。硫形成热裂纹，磷形成冷裂纹。药皮或焊剂的造渣剂进行脱硫、脱磷。4.1.3焊接接头的金属组织及性能焊接接头是由两部分所组成，即焊缝区和焊接热影响区。焊接接头性能与焊缝区和焊接热影响区都有关。一、焊缝金属焊缝金属一般是由熔化的填充金属和局部熔化的工件金属形成的熔池凝固区域。仍然是成核、晶核长大的过程。焊缝金属的结晶特点：焊缝组织结晶形成柱状

6、晶形态的组织。液态金属过热度很大，合金元素蒸发、烧损严重，异质晶核比较少，结晶在熔池壁表面成核长大。散热最快的方向是垂直于熔池壁的方向，因此以柱状晶形态向焊缝中心长大。已经凝固的焊缝金属中的合金元素来不及扩散，化学成分不均匀，存在偏析；杂质和气体来不及析出，形成夹渣和气孔。焊接过程中，一般要通过焊接材料向熔池金属中加入一些合金元素，使焊缝金属合金元素的质量分数高于被焊金属。好处在于，强化焊缝；细化焊缝的晶粒。只要采用正确的焊接工艺，就可以避免产生夹渣、气孔、裂纹等缺陷，保证焊缝金属的性能不低于被焊金属的性能。二、焊接热影响区焊缝附近金属因焊接热作用而使组织和性能发生变化的区域称为焊接

7、热影响区。随着距离金属熔池的远近不同，工件所受的热作用和升高的温度不同。因此，焊缝附近区域的金属相当于受到了不同规范的热处理，使组织和性能发生了变化。焊接热影响区不仅与焊接热作用有关，还与母材化学成分、焊前热处理状态有关。以低碳钢为例。1）熔合区。焊缝与被焊金属交界区。温度在液、固相线之间。组织：过热而长大的粗晶组织和部分新结晶的铸态组织。化学成分、组织性能不均匀。范围很窄。对焊接接头的强度、塑性影响大，常产生裂纹、脆断。2）过热区。温度在固相线～1100