南昌大学金属工艺学第4篇.ppt

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1、第四篇焊接概述一、定义：焊接是在两块金属之间，用局部加热或加压等手段借助于金属内部原子间的结合力，使金属连接成牢固整体的一种加工方法。二、分类：熔化焊──利用金属熔化和凝固时的相互结晶而形成连接按实现原子间产生结合的方式不同可拆卸连接不可拆卸连接金属连接方式压力焊──依靠压力，使接头处的金属材料产生塑性变形而形成原子间的结合。钎焊———依靠低熔点钎料熔化后，与高熔点被焊金属在一定温度下相互间产生一定的物理化学作用而形成原子间的连接。1.与作为金属连接方法的铆接相比：省工省料、密封性好、劳动条件好2.与作为零件成形工艺的铸、锻相比②可制造双金属结构①能化大为小，拼小成大，简化铸、锻、冲工艺,被

2、喻为神奇的“钢铁裁缝”。三、特点③焊接时局部加热，而产生焊接残余应力和焊接变形。④焊接缺陷的隐避性，易导致焊接结构的意外破坏。第1章电弧焊一、概念焊接电弧是在电极与工件间的气体介质中长时间而有力的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通过的导电现象。2、极性直流正接：焊件(+)焊条(-)焊件热量多，溶池深用于焊高熔点或厚大焊件。直流反接：焊件(-)焊条(+)溶深小，用于焊薄板，有色合金，不锈钢，铸铁等。二、产生与存在的条件1.气体电离2.阴极发射电子（电源）三、构造与极性1、构造弧柱区21%6000～8000°k阴极区36%2400°k阳极区43%2600°k注意：交流电没有正接与反接。§

3、1.1焊接电弧焊接接头焊接接头的中心部分──焊缝区紧接焊缝的母材──热影响区一、焊缝区在焊接过程中，焊缝受到一次冶金的过程。二、热影响区焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化的区域，热影响区各点相当于受到一次不规范的热处理。§1.2焊接接头金属组织与性能的变化1.熔合区2.过热区3.正火区4.部分相变区性能最差强度愈高，淬硬倾向愈大的钢种，熔合区和过热区的硬度峰值愈高，塑性愈低，产生焊接裂缝的倾向愈大三、改善焊接接头组织性能的措施①对焊缝渗透合金，加强脱氧、脱硫、脱磷；加强对焊缝的保护。③焊后热处理②选择焊接方法，控制焊接加热温度和加热时间，尽量减小热影响区宽度。②操作灵活方便2.焊接特点①

4、所用设备简单，维修方便被焊材料不限③适应性广④生产率低，焊接质量取决于焊工操作水平⑤劳动条件差，劳动强度大焊接位置焊缝形状一、手工电弧焊焊接过程及特点1.焊接过程引弧→焊条送进→焊条移动§1.3焊条电弧焊㈠熔焊冶金过程特点1.熔池温度高且处于大气之中，熔池易发生下列氧化反应。2.熔池体积小且在运动下结晶。㈡保证焊缝质量的措施对熔池和电弧区域形成有效的保护。Fe＋O——FeOMn＋O——MnOSi＋20——SiO22Al＋3O——Al2O3②向熔池添加有益的合金元素。二、熔焊冶金过程与焊缝质量㈠组成：传导电流形成焊缝50～70%1、焊芯提高电弧燃烧的稳定性防止空气对熔化金属的有害作用对

5、溶池的脱氧和加人合金元素2、药皮三、电焊条㈡分类1、按用途分：①碳钢焊条；②低合金钢焊条；③不锈钢焊条；④铸铁焊条；⑤铝及铝合金焊条；⑥铜及铜合金焊条；⑦镍和镍合金焊条；1)酸性焊条①氧化性较强，②工艺性能较好；合金元素烧损严重，焊缝机械性能差；③劳动条件好；④应用于焊接一般钢结构。焊前清理和焊条烘干要求不太严，50～200℃烘干1小时即可，若不吸潮也可不烘干，交、直流两用。④焊缝抗裂性能优良；应用于焊接重要的结构件。2)碱性焊条①氧化性较小；②工艺性能比较差；焊前清理和焊条烘干要求很严，300～350℃烘干1～2小时，而且要放在保温筒中保存使用，需直流电焊机并反接。③劳动条件较差──烟尘多

6、，产生HF有毒气体，应加强通风。2、按药皮熔渣的酸碱性分类㈢牌号及型号结×××或J×××各大类焊缝金属的σb等级药皮类型、电源种类1～5酸性焊条6～7碱性焊条例：J422，J5071.牌号2.型号（碳钢及低合金钢）结××××或E××××各大类焊缝金属的σb等级表示焊条适用的焊接位置药皮类型、电源种类㈣选用2.工作条件1.等性能原则3.焊件结构特点4.其它焊条的强度要稍高于基体的强度，要注意的是：钢的强度是以屈服强度表示的，而焊条表示的是抗拉强度。对要求塑性好、冲击韧性高、抗裂能力强或低温性能好，应选用碱性焊条。厚度较大、形状复杂，很容易产生焊接裂纹。一般应选用碱性焊条。焊接不锈钢或耐热钢等有

7、特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝金属的主要化学成分与性能和母材相同。第二章其他常用焊接方法§2.1埋弧焊一、焊接过程焊丝──焊条焊芯焊剂──药皮自动送丝──人手的送进焊接小车──人手的移动二、特点及应用1.生产率高；2.焊缝质量好且稳定；3.省电省材；4.改善了劳动条件5.设备费用较贵，工艺准备复杂，对接头加工与装配要求严格；6.灵活性较差，焊位，焊缝形状受限制，只能平焊，长的直线焊缝和大