《授课教案》第四篇　金属焊接成形（焊接生产）4

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1、第四篇金属连接成形（焊接生产）教案首页课程名称：金属材料成形基础任课教师：徐晓峰第四篇金属连接成形（焊接生产）计划学时：8教学目的和要求：本篇主要介绍了焊接成形工艺基础、各种常用焊接生产方法、常用焊接材料、焊接结构设计及先进工艺方法。学完本篇要求学生了解并掌握焊接成形工艺基础、各种常用焊接生产方法、常用焊接材料、焊接结构设计及先进工艺方法。重点：重点为焊接成形工艺基础、常用焊接生产方法和焊接结构设计；。难点：难点为焊接成形工艺基础、常用焊接生产方法和焊接结构设计。思考题：1．何谓焊接电弧用交流电焊机与直流电焊机焊接时？其电弧有何不同？2

2、．焊接低碳钢时，其焊接热影响区可分为哪几个?区域其中哪个区域的性能最好？哪个区域的性能最差？为什么？3．减小与消除焊接应力的措施有哪些？减小与消除焊接变形的措施有哪些？4．钎焊与熔化焊相比，其焊接过程的实质有何不同？5．何谓金属材料的可焊性？生产中常用什么方法评定钢材的可焊性？6．当焊接材料确定后，应如何选择焊接方法？（根据材料的可焊性、工件的厚度、生产批量、各种焊接方法的适用范围和现场条件）73第四篇金属连接成形（焊接生产）第四篇金属焊接成型概述一、金属焊接成形用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结合与扩散作用，从而获得不

3、可拆卸接头的材料成形方法。二、焊接成形的分类1．熔化焊：电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊）、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等。2．压力焊：电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等。3．钎焊：软钎焊、硬钎焊。三、焊接成形的特点1．接头牢固、封性好。2．可化大为小、以小拼大。3．可实现异种金属的连接。4．重量轻、加工装配简单。5．焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。第一章金属焊接成形工艺基础§1手工电弧焊的焊接过程一、手工电弧焊的特点1.设备简单、应用灵活方便。2.劳动条件差、生产率低、质量不

4、稳定。二、手工电弧焊焊接过程①引弧②形成熔池③形成焊缝三、焊接电弧1.焊接电弧的概念在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。形成焊接电弧必须具备两个条件使气体电离阴极发射电子当焊条末端和工件接触时，接触电阻R急剧增大，短路电流I也急剧增大。使电阻热：Q=I2Rt急剧增大。电场强度：E=V/d急剧增大。从而使热的金属气体和空气产生热电离和碰撞电离。焊接电弧的稳定燃烧—就是带点粒子产生、运动、复合、产生的动态平衡过程。2.电弧的构造及热量分布阴极区：2400k36%阳极区：2600k42%弧柱区：中心5000~800

5、0k21%3.电弧的极性直流电源正接极：工件—正极（阳极）；焊条—73第四篇金属连接成形（焊接生产）负极（阴极）。直流电源反接极：工件—负极（阴极）；焊条—正极（阳极）。§2焊接接头金属的组织与性能一、熔焊过程冶金特点1.熔池金属温度高于一般冶金温度。使金属元素强烈蒸发、烧损。2.熔池金属冷却快，处于液态的时间短。化学成分不均匀；焊缝区易产生气孔、夹渣等缺陷。[O]O23.空气对焊缝的影响严重。1）O2：C+[O]CO；Fe+[O]FeO；Mn+[O]MnO；Si+[O]SiO2氧化的结果：①合金元素被烧损；②焊缝产生夹渣的缺陷；③形成

6、CO气孔。2）N2：N2[N]Fe+[N]Fe4N；使接头的塑性、韧性下降。3）H2：H2[H]；氢气孔氢脆二、熔焊冶金过程中必须采取的工艺措施1.减少有害气体进入熔池；2.渗入合金元素；3.清除已进入熔池的有害元素。三、电焊条1.电焊条的组成及作用焊缝的填充材料填充焊缝电极传导电流导电焊条芯电焊条机械保护的作用药皮冶金的作用稳定电弧的作用药皮的种类：①氧化钛型；②氧化钛钙型；③钛铁矿型；④氧化钛型；⑤纤维素型；⑥低氢钾型；⑦低氢钠型；⑧石墨型；⑨盐基型。2.电焊条的分类结构钢焊条—J；钼和铬耐热钢焊条—R；低温钢焊条—W；不锈钢焊条—

7、A；堆焊焊条—D；铸铁焊条—Z；镍及镍合金焊条—Ni；铜及铜合金焊条—T；铝及铝合金焊条—L；特殊用途焊条—TS酸性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主（TiO2、SiO2、Fe2O3）碱性焊条：在熔渣中以碱性氧化物为主（K2O、Na2O、CaO、MnO）三、电焊条的选用1.根据被焊工件的强度选用；2.根据被焊工件的化学成分选用；3.根据被焊工件工作条件和结构选用；73第四篇金属连接成形（焊接生产）4.根据实际生产状况选用。四、焊接接头金属组织与性能1.焊接热循环2.焊接接头金属组织与性能的变化焊接接头：1）焊缝区；2）焊接热影响区。1）焊缝

8、区熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。2）焊接热影响区焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性能发生变化的区域。①熔合区：是焊缝和母材金属的交界区。（0.1-1mm）加热温度：T液~T固强度、塑性、韧性极