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《焊接方法与工艺_教学课件 邱葭菲 1 3 模块一》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、【学习目标】1.了解金属连接的常用方法。2.掌握焊接原理、分类及特点。3.了解焊接电弧的产生、构造、偏吹及热效率。4.了解焊接技术的发展及应用。5.了解焊接安全技术。【任务描述】在金属结构和机器制造中,经常需要将两个或两个以上的零件按一定形式和位置连接起来。将零件连接起来的方法有螺栓联接、键联接、铆接和焊接等,如图1-1所示。其中应用最广的是焊接,据统计全世界年钢产量的50%要经过焊接连接成为产品。本任务是认识焊接及焊接方法,即了解焊接的原理、特点、焊接方法分类及应用等。图1-1 焊接与其他常见的连接方法a)自行车的焊接 b)脚手架扣件的螺栓联接 c)轮毂与轴的键联接 d)钢桥上
2、钢板的铆接【相关知识】一、焊接原理焊接就是通过加热或加压,或两者并用,用或不用填充材料,使焊件达到原子的一种加工工艺方法。二、焊接分类按照焊接过程中金属所处的状态不同,可以把焊接分为熔焊、压焊和钎焊三类。焊接方法的分类如图1-2所示。图1-2 焊接方法的分类1.熔焊熔焊是在焊接过程中将焊件接头加热至熔化状态不加压力完成焊接的方法。2.压焊压焊是在焊接过程中必须对焊件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。钎焊是采用比母材熔点低的金属材料,将焊件和焊料加热到高于焊料熔点,低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。3.钎焊图1-3 常
3、用的焊接方法a)点焊 b)缝焊 c)焊条电弧焊 d)埋弧焊 e)CO2气体保护焊f)等离子弧焊 g)钨极氩弧焊 h)火焰钎焊三、焊接的特点焊接与铆接相比,首先可以节省大量金属材料,减轻结构的重量。因为焊接结构不必钻铆钉孔,材料截面能得到充分利用,也不需要辅助材料,如图1-4所示。其次简化加工与装配工序,焊接结构生产不需钻孔,划线的工作量较少,因此劳动生产率高。另外焊接设备一般也比铆接生产所需的大型设备的投资低。焊接结构还具有比铆接结构更好的密封性,这是压力容器特别是高温、高压容器不可缺少的性能。图1-4 焊接与铆接的比较a)焊接结构 b)铆接结构术从1885年出现碳弧焊开始,直到
4、20世纪40年代才形成较完整的焊接工艺方法体系。特别是20世纪40年代初期出现了优质电焊条后,焊接技术得到了一次飞跃。四、焊接技术发展及应用我国是世界上较早应用焊接技术的国家之一。近代焊接技图1-5 多丝埋弧焊在厚壁压力容器中的应用图1-6 焊接机器人在汽车制造业中的应用图1-7 三峡发电机定子座和北京奥运主体育场“鸟巢”a)三峡发电机定子座 b)北京奥运主体育场“鸟巢”表1-1 焊接方法的发展简史表1-1 焊接方法的发展简史【任务实施】通过参观企业,了解焊接的原理、分类及应用,并填写参观记录表(表1-2)。表1-2 参观记录表焊接常用的热源有电弧热、电阻热、化学热、摩擦热、电子
5、束、激光束等。目前应用最广的是电弧热。常用焊接热源的特点及对应的焊接方法见表1-3。【知识拓展】一、焊接热源表1-3 常用焊接热源的特点及对应的焊接方法图1-8 焊接电弧二、焊接电弧由焊接电源供给的、具有一定电压的两电极间或电极与母材间,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象,称为焊接电弧。2.焊接电弧的引燃方法把造成两电极间气体发生电离和阴极发射电子而引起电弧燃烧的过程称为焊接电弧的引燃(引弧)。图1-9 划擦法引弧图1-10 直击法引弧图1-11 焊接电弧的构造1—焊条 2—阴极区 3—弧柱4—阳极区 5—焊件3.焊接电弧的构造及静特性(1)焊接电弧的构造 焊接电弧按其构造可
6、分为阴极区、阳极区和弧柱三部分,如图1-11所示。1)阴极区。电弧紧靠负电极的区域称为阴极区,阴极区很窄,为10-6~10-5cm。在阴极区的阴极表面有一个明亮的斑点,称为阴极斑点。它是阴极表面上电子发射的发源地,也是阴极区温度最高的地方。焊条电弧焊时,阴极区的温度一般可达2130~3230℃,放出的热量占电弧总热量的36%左右。阴极温度的高低主要取决于阴极的电极材料。2)阳极区。电弧紧靠正电极的区域称为阳极区,阳极区较阴极区宽,为10-4~10-3cm,在阳极区的阳极表面也有光亮的斑点,称为阳极斑点。它是电弧放电时,正电极表面上集中接收电子的微小区域。阳极不发射电子,消耗能量少
7、,因此当阳极与阴极材料相同时,阳极区的温度要高于阴极区。焊条电弧焊时,阳极区的温度一般达2330~3930℃,放出的热量占电弧总热量的43%左右。3)弧柱。电弧阴极区和阳极区之间的部分称为弧柱。由于阴极区和阳极区都很窄,因此弧柱的长度基本上等于电弧长度。焊条电弧焊时,弧柱中心温度可达5370~7730℃,放出的热量占21%左右。弧柱的温度与弧柱气体介质和焊接电流大小等因素有关;焊接电流越大,弧柱中电离程度也越大,弧柱温度也越高。表1-4 各种焊接方法的阴极与阳极温度比较图1-12
