金属熔焊基础与材料焊接 教学课件 作者 李凤银 第一章.ppt

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1、绪　　论【学习目标】　通过绪论的学习，使学生掌握焊接方法的定义、分类及应用；理解金属熔焊的原理及熔焊过程；了解本课程的基本学习内容、学习目标及学习方法，为更好地学习本门课程奠定一个感性认识的基础。焊接的定义、分类及应用焊接的目的是将两个或两个以上的物体(焊件)连接为永久结合的整体。在GB/T3375—1994《焊接术语》中，对焊接所下的定义是：“焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到原子结合的一种方法。”在机械制造业中，使两个或两个以上金属零件连接在一起的方法有螺栓联接、铆

2、钉连接、粘接和焊接等，如图0-1所示，其中螺栓联接是可以拆卸的，而其他几种连接则只有将接头破坏才与其他连接方法相比，焊接具有以下优点。(1)节约材料　焊接接头在连接部位没有重叠部分，也不需要附加的连接件(如螺栓、铆钉等)，从而减少了材料的消耗，降低了结构重量，节约大量的金属材料。焊接与铆接相比可节省材料10%~20%。(2)工艺过程比较简单　焊件不需要开孔加工，也不需要制造连接附件，同时焊接本身生产率高，生产周期短，劳动强度低。(3)焊接产品质量高　焊接结合部位(焊接接头)不仅可以获得与母材相同的力学

3、性能，而且其他使用性能(耐热性、耐蚀性等)也都能够与母材相匹配。特别是不需要采取特殊措施即可获得优良的密封性，使其成为在压力容器与船舶制造中主要的连接方法。(4)可焊材料范围广　焊接可在同类或不同类的金属、非金属材料(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等)之间进行，焊接方法也多种多样。但焊接也有缺点，如焊接接头的组织和性能具有较的不均匀性，其不均匀程度远超过铸件和锻件；焊接结构有较大的焊接应力和变形，影响焊接结构的形状和尺寸，降低结构的承载能力；焊接接头容易产生缺陷，并且应力集中现象比铆接接头、粘接接头严重，也使

4、其应用受到一定限制。由此可知，金属焊接与其他连接方法不同，金属焊接的本质就是通过焊接使两个分离的金属工件达到原子结合而形成一个整体。为了达到原子结合，焊接时必须对焊接区采用加热、加压或两者并用的方法。根据焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是将待焊处的母材熔化以形成焊缝的焊接方法。压焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)，才能完成焊接的方法。钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母

5、材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的方法。焊接的主要对象是金属材料，据工业化国家统计数字表明，钢产量的45%以上要经过焊接加工。随着科学技术的不断发展和焊接质量的不断提高，目前焊接技术已广泛应用于机械制造、石油化工、航空航天、建筑、能源、交通、冶金等领域，主要用于制造和修理各种金属结构和机械零部件，例如锅炉、压力容器、管道、汽车、飞机、船舶、桥梁、起重设备等结构金属熔焊原理及熔化过程在所有的焊接方法中，熔焊是目前焊接生产中应用最多的一类焊接方法。对大型、高参数(高温、高压下运行)设备，如大吨位船

6、舶、舰艇、发电设备、核能装置、锅炉、化工容器等的制造中，几乎全部采用熔焊。金属熔焊是利用热源将分离的两个金属焊件加热到熔化状态，形成熔池，随着热源的移动，熔池也随之移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后形成焊缝，从而将两个焊件连接成一个整体的焊接方法。在熔焊的过程中，焊接热源首先将焊接处的母材及填充金属加热熔化形成熔池(图0-3a中的细实线部分)，熔池金属与周围的高温固体母材金属紧密接触，充分的浸润，待焊接热源离开，温度降低，液态的熔池金属冷却凝固，形成同母材金属长合在一起的联生结晶，成为原子结合的接头

7、(图0-3b)。金属熔焊的方法很多，主要有气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊、电子束焊和激光焊等。能力知识点3　　本课程的基本内容、学习目标及学习方法　　1.基本内容本课程是根据中等职业焊接专业《金属熔焊基础与材料焊接》教学大纲编写的，基本内容如下：(1)焊接冶金基础　主要介绍焊接冶金的基本知识、焊缝及焊接热影响区的组织与性能等内容。(2)焊接材料　主要介绍焊条、焊丝、焊剂等的分类、牌号和型号、成分、性能和用途等内容。(3)焊接缺陷的产生及防止　主要介绍气孔、夹杂、裂纹等焊接缺陷

8、的产生原因与防止措施。(4)金属的焊接性及其评定　主要介绍金属焊接性的评定及常用的焊接性试验方法。(5)常用金属材料的焊接　主要介绍碳钢、合金结构钢等常用金属材料的焊接特点2.学习目标本课程是焊接专业的一门主干课程，通过学习，要求达到如下学习目标：(1)知识目标1)了解金属熔焊过程的基本规律及焊接冶金的特点。2)理解焊缝在形成过程中成分、组织变化的规律。3)理解焊接热影响区金属组织与性能变化的规律。4)掌握焊接材料的特点、型号和牌号及其选用原则。5)理解