《工程基础焊接篇》word版

《《工程基础焊接篇》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、焊接【焊接在机械制造中是一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的70％左右。焊接不仅能解决各种钢材的连接，而且还能解决有色金属和钛、锆等特种金属材料的连接。焊接既能连接异种金属，又能连接厚薄相差悬殊的金属。因而己广泛地应用于机械、汽车、船舶、石油化工、电力、建筑、原子能、海洋工程、宇航工程、电子技术等工业部门。】一、焊接过程的物理本质焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。促使原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或同时加热又加压。【两材料原子之

2、间不能产生结合和扩散的主要原因是材料的连接表面有氧化膜、水和油等吸附层以及两材料原子之间尚未达到产生结合力的距离，对金属而言该距离约3～5A(1A＝10-7mm)。焊接时，加热、加压可以破坏连接表面的氧化膜，产生塑性变形以增加接触面，使原子间达到产生结合力和扩散的条件。】二、焊接的分类：熔焊、压焊和钎焊（一）、熔焊在连接部位需加热至熔化状态，一般不加压。熔焊属液相焊接，除了被连接的(同质或异质)母材外，还可以填加同质或异质的填充材料共同构成统一的液相物质，冷凝后形成起连结母材作用的焊缝。常用的填充材料是焊条或焊丝。熔焊又分为1、气焊：利用氧气

3、和可燃气体混合燃烧的火焰熔化母材和焊丝进行焊接。气体混合方式有氧－氢、氧－乙炔、空气－乙炔等。【气焊是利用焊焰喷出的氧、乙炔(或液化石油气)火焰燃烧产生的高温，将两焊接件的接缝处熔化形成熔池、然后不断地向熔池填充焊丝，使接缝处熔合—体，冷却后形成焊缝。其特点是火焰温度可以调节，热量不够集中，热影响区较广，生产效率低。】气焊可应用于低碳钢、不锈钢薄板的焊接和有色金属的焊接。【现代工程材料切割的方法很多，大致可归纳为冷切割和热切割两大类。冷切割是在常温下利用机械能使材料分离，最常见的是剪切、锯切(如条锯、圆片锯、砂片锯等)、铣切等，也包括近年发展

4、的水射流切割；热切割是利用热能使材料分离，最常见的是气体火焰切割，等离子弧切割和激光切割等，由于切割时都伴随有热过程，故统称为热切割。现代焊接生产中钢材的切割主要采用热切割，热切割几乎可以切割所有工程材料。】氧燃气火焰气割：气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属燃烧并放出热量而实现热切割的方法。【普通低碳钢之所以好切割并且切割质量好，这是因为燃烧生成的氧化物熔点低于钢本身，同时燃烧热能将其加热到熔融状态，然后被气流吹扫干净。氧燃气火焰切割不锈钢（不锈钢是铬含量大于12％的合金钢的总称，它在空气作用下能保

5、持金属光泽，也就是具有不生锈的特性）时，主要困难是切口表面形成高熔点的氧化铬，它阻止金属的燃烧生成Fe2O3和Fe3O4，造成不能连续切割的困难。为了顺利地切割不锈钢，除了具有足够纯的、有一定压力的氧气和良好的切割风线(即要有足够长而有力的圆柱状的切割氧气流)外，还要采取一些特殊的工艺措施。】1、电弧焊：主要利用电弧产生的热能来熔化焊接材料和母材，达到连接金属的目的。【电弧产生原理：电弧是各种弧焊方法的热源，是在两电极之间的气体介质产生强烈而持久的放电现象。（自由电子得到能量，摆脱电极表面约束，形成电子发射）】分为焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护

6、焊。（1）焊条电弧焊（即手工电弧焊）：【特点是机动、灵活、适应性强，设备简单，维护费低，劳动强度大，焊接质量受工人技术水平影响，不稳定。】在单件小批生产和修理中最适用，可焊3mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢和同、铝等有色金属。【焊芯是电弧的一个极，药皮对熔滴和熔池起保护作用，防止氧化。低压高流，焊接电压为16～40V，电流为20～500A，产生的热能为I2R，所以增大电流可以显著增大产生的热能。】（2）埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。（3）气体保护焊：气体保护焊是以金属焊丝作电极，熔化的焊丝进入熔池与母材融合，并用惰性气体（氩、氦或

7、氩氦混合）、CO2等作保护气的电弧焊。使用保护气体是为了防止熔融态的焊丝和母材受到空气中其它气体的侵蚀。保护气为氩、氦或氩氦混合气体时，最适于焊接易氧化的铝、铜、钛及其合金，也可用于钢材，如不锈钢、耐热钢等的焊接（不锈钢雕塑品使用的是氩弧焊），可焊厚度在0.5mm以上。当保护气为惰性气体和少量氧化性气体(如O2、CO2或其混合气体)时，用于黑色金属材料的焊接。【加入少量氧化性气体的目的，是在不改变或基本上不改变惰性气体电弧特性的条件下，进一步提高电弧稳定性，改善焊缝成形和降低电弧辐射强度。】CO2气体保护焊，简称CO2焊。CO2获取容易，价格

8、低廉，生产率高，易操作，但是焊缝成形不够美观。CO2气体保护焊是黑色金属材料最重要的焊接方法之一，适用于板厚1.6mm以上由低碳钢、低合金钢制造的各种金属结构。3、