焊接基础知识讲义.ppt

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1、焊接第一节绪论一、常用的金属连接方法第一节绪论二、定义：利用加热或加压，或两者并用，填充或不填充金属，借助于原子间的结合以达到连接金属的一种加工方法。三、优点节约材料，降低成本；生产率高；能化大为小，拼小成大；不同材料、不同厚度拼接；具有良好的密封性。四、焊接方法分类：以焊接时的物理冶金特征进行分类，即以两材料发生结合时的物理状态为焊接过程最主要的特征：熔化焊(液相)压力焊(固相)钎焊(固相兼液相）气焊电弧焊电阻焊：点焊、缝焊、对焊摩擦焊感应焊：高频焊、中频焊爆炸焊、超声波焊、扩散焊、冷压焊等等离子焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等

2、手工电弧焊埋弧自动焊气体保护焊氩弧焊CO2气体保护焊软钎焊：锡焊硬钎焊：铜焊、银焊第一节绪论第二节手工电弧焊一、原理和方法电弧在焊条与工件（母材）之间燃烧电弧热使母材熔化形成熔池焊条金属芯熔化滴入熔池焊条药皮熔化后形成熔渣保护熔池不受空气侵害药皮分解产生气体环绕在电弧周围，隔绝空气，保护电弧、熔池金属二、焊接电弧电弧的产生：焊条和工件之间产生的强烈、持久、稳定的气体放电现象电弧的结构：阴极区、阳极区和弧柱区第二节手工电弧焊弧柱区的温度高达5000K以上；阴极区和阳极区的温度较低，分别约为2400K和2600K；阴极区和阳极区的几

3、何长度很小，仅为10ˉ4～10ˉ5cm；我们所看到的电弧实际上是电弧的弧柱区三、焊条（1）焊条的组成焊芯：作为电极传导电流；熔化后作为填充金属与母材形成焊缝药皮：改善焊接工艺性；保护作用（2）焊条的分类、型号及牌号焊条分类按用途分：结构钢焊条；低温钢焊条；不锈钢焊条等按药皮性质分：酸性焊条；碱性焊条焊条型号：国家标准碳钢焊条型号由字母“E”和四位数字组成，如“E4301”焊条牌号：行业标准第二节手工电弧焊四、焊接接头的组织和性能由焊缝、熔合区和热影响区组成。（1）焊缝由熔池金属结晶形成的焊件结合部分；属于铸造组织，晶粒呈垂直于熔

4、池底壁的柱状晶硫、磷等低熔点杂质容易在焊缝中心形成偏析，使焊缝塑性降低，易产生热裂纹（2）热影响区焊缝两侧处于固态的母材金相组织和力学性能发生变化的区域由过热区、正火区、部分相变区组成（3）熔合区是焊缝与热影响区之间的过渡区域熔化部分铸态组织，未熔化部分严重过热，粗晶组织，性脆越窄越好第二节手工电弧焊过热区：1100～固相线；粗大的魏氏组织；塑性和韧性降低；薄弱部位正火区：AC3～1100；完全奥氏体化；细小晶粒；性能改进部分相变区：AC1～AC3；部分奥氏体化，组织不均匀；性能较差第二节手工电弧焊三、焊接应力和变形1、焊接应力

5、和变形的形成及危害第三节焊接应力和变形（1）焊接应力和焊接变形形成第三节焊接应力和变形第三节焊接应力和变形（2）焊接应力和焊接变形的危害焊接应力和焊接变形相互制约焊接应力：导致热裂纹；残余应力影响结构的机械加工精度，降低承载能力、引发冷裂纹，甚至导致结构脆断事故的发生。焊接变形：降低结构的装配精度、可能引起应力集中和附加应力，使结构的承载能力下降；焊接变形过大会导致结构报废合理选择焊接顺序和焊接方向2、减小和消除焊接应力的措施：第三节焊接应力和变形锤击法：使焊缝金属发生塑性变形从而减小残余应力预热法加热“减应区”法热处理法：高温

6、回火600～650第三节焊接应力和变形2、焊接变形的基本形式收缩变形（缩短变形）角变形弯曲变形扭曲变形翘曲变形（波浪变形）第三节焊接应力和变形3、控制和矫正焊接变形的措施（1）结构设计应合理减少不必要焊缝；焊缝截面和长度尽量小；焊缝布置和坡口型式尽量对称（2）反变形法第三节焊接应力和变形（3）刚性固定法第三节焊接应力和变形（4）选择合理的装配焊接顺序（5）选择合理的焊接方法和焊接工艺系数第三节焊接应力和变形4、焊接缺陷第三节焊接应力和变形四、金属材料的焊接性1、定义：指被焊金属材料在一定的焊接工艺条件下（包括焊接方法、焊

7、接材料、焊接规范、工艺措施等），获得优质接头的难易程度。工艺焊接性（结合性能）：能否形成完好焊接接头；使用焊接性（使用性能）：焊接接头能否安全工作。2、评价方法直接试验法间接评估法碳当量法冷裂敏感系数法第四节金属材料的焊接性能第四节金属材料的焊接性能C当量<0.4%时，塑性好，淬硬倾向不明显，焊接性能好。焊接时一般不需要预热，只有焊厚板或低温焊接时需要考虑预热措施；C当量=0.4%~0.6%时，塑性下降，淬硬倾向明显，焊接性能较差。焊接时需要预热，并控制焊接工艺参数；C当量>0.6%时，塑性差，淬硬倾向很强，焊接性能极差。必须采

8、取较高的预热温度和严格的工艺措施，才能保证焊接质量。一、碳钢的焊接1、低碳钢：优2、中、高碳钢：焊前预热；焊后缓冷二、低合金结构钢的焊接焊前预热，焊后缓冷不锈钢采用氩弧焊四、铸铁的焊补主要是焊补：热焊法、冷焊法第四节金属材料的焊接性能五、有色金属的焊接1、铜及铜