机械制造基础教学课件 作者 黄胜银第七章 焊接.ppt

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1、第7章焊接7.1焊接工艺基础7.2常用焊接方法7.3焊接结构工艺性7.4常见焊接缺陷第七章焊接教学重点焊接的特点、分类及应用，焊条电弧焊，常用金属材料的焊接。教学难点本课题重点与难点焊接应力与变形。7.1焊接工艺基础在工业生产中，常常需要将几个零件或材料连接在一起。常用的连接方式有键联接、螺栓联接、铆接、焊接、胶接等，如图7-1所示。7-1零件常用的连接方式a）键联接b）螺栓联接c）铆接d）焊接e）胶结焊接的定义焊接是指通过加热或加压，或者二者并用，使被焊材料达到原子间的结合，从而形成永久性连接的工艺。其中，被

2、焊的材料一般称为母材或工件。7.1焊接工艺基础7.1.1焊接的特点、应用与分类１、焊接的主要特点1）节省金属材料，减轻构件重量。2）简化复杂零件和大型零件的加工与装配工序。3）适应性强。4）可满足特殊连接要求，制成双金属构件。5）焊接也存在一些不足之处。２、焊接在工业生产中的应用1）制造金属构件。2）制造机器零件、部件和工具。3）焊接修复。7.1焊接工艺基础３、焊接方法的分类7.1.2焊接接头的组织与性能1、焊缝的组织与性能用焊接方法连接的接头称为焊接接头，简称接头。它由焊缝、熔合区和热影响区组成，如图7-2所

3、示。7.1焊接工艺基础7.1焊接工艺基础（1）焊缝焊缝是焊接接头最重要的组成部分。焊缝一般由熔化的母材和填加材料经凝固后形成的，若焊接过程中没有填加材料，则焊缝完全由熔化的母材凝固而成。（2）热影响区热影响区是指受到焊接热影响而未发生熔化的母材。（3）熔合区熔合区是指位于焊缝和热影响区之间的窄小过渡区。7.1焊接工艺基础２、焊接接头的性能图7-3低碳钢焊接接头的组织变化示意图a）温度曲线图b）部分铁碳合金状态图7.2常用焊接方法7.2.1焊条电弧焊焊条电弧焊是指利用电弧产生的热量来熔化焊条和部分工件，从而使两工

4、件连成一体的手工操作的焊接方法，因而也叫手工电弧焊。焊条电弧焊是目前生产中应用最广泛的一种焊接方法。1、焊接过程1）焊接电弧焊的焊接过程如图7-4所示。图7-4手工电弧焊原理示意1—熔渣2—熔融渣3—保护气体4—焊芯5—药皮6—熔滴7—工件8—熔池9—焊缝7.2常用焊接方法焊接电弧分三个区域，即阴极区，阳极区和弧柱区。当采用直流电源时，如焊条接负极，工件接正极，则阴极区在焊条末端，阳极区在工件上。如图7-5所示。阴极区：热量约占电弧总热量的38％，温度约为2100℃。阳极区：热量约占电弧总热量的42％，温度约为

5、2300℃。弧柱区：热量约占电弧总热量的20％，弧柱中心温度可达5700℃以上。2）焊接电弧的组成及热量分布图7-5焊接电弧的组成1—阴极区2—弧柱3—阳极区4—焊条5—直流电源6—工件7.2常用焊接方法2、焊条电弧焊设备焊条电弧焊的主要设备是电焊机，实际上是一种弧焊电源。按产生的电流种类不同，分为直流弧焊机和交流弧焊机。（１）直流弧焊机直流弧焊机分焊接发电机和弧焊整流器两部分。１）焊接发电机焊接发电机由交流电动机和直流电焊发电机同轴组装而成。请看焊接发电机实物录像。采用焊接发电机焊接时电弧稳定，能适应各种焊条

6、，但结构复杂，噪音大，成本高。焊接发电机适用于小电流焊接。7.2常用焊接方法2）弧焊整流器弧焊整流器是一种将交流电通过整流转换为直流电的直流弧焊机。弧焊整流器没有旋转部分，结构简单，噪音小，维修容易，使用已趋普遍。（２）交流弧焊机交流弧焊机又称弧焊变压器，如图7-6所示，是一种常用的焊条电弧焊设备。图7-6交流弧焊发电机1—焊接电缆连接螺钉2—接线柱（粗调电流）3—调节手柄（细调电流）4—接地螺钉7.2常用焊接方法采用直流电源焊接时，根据正、负极热量不同，分正接和反接两种接线方法。如图7-7所示。焊件接电源正极

7、，焊条接负极,称为正接法。正接时，工件上热量较大，可保证有较大的熔深，用于厚件焊接。反之，则为反接法，适用于薄板和有色金属焊接。一般在使用碱性焊条时，均采用直接反接法。用交流弧焊电源焊接时，不存在正、反接问题。图7-7焊接电弧的组成a）正接b）正接7.2常用焊接方法（３）辅助工具焊条电弧焊的常用辅助工具有焊钳、电焊面罩和滤光眼镜、钢丝刷、敲渣锤、焊接电缆等。焊钳是用来夹持焊条和传递电流的。面罩是用来保护眼睛和面部，以避免弧光伤害，如图7-8所示。图7-8焊钳手持式面罩7.2常用焊接方法3、焊条（１）焊条的组成手

8、工焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。　１）焊芯　焊芯是焊条中被药皮包覆的金属芯。它起导电和填充金属的作用。焊芯用钢丝通常采用焊接专用钢丝。常用的焊芯直径为2．5－6．0mm，长度为350－450mm。　２）药皮　药皮是压涂在焊芯表面的涂料层。（２）焊条的分类、型号与牌号表7-1焊条的分类焊条分类特性或用途型号举例碳钢焊条熔敷金属，在自然气候下具有一定的力学性能E4301低合金钢焊条熔敷