第四章 焊接成型(机械制造基础)ppt课件.ppt

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1、第4章焊接成型Chapter4Welding我国2004年用钢量为3.12亿吨，占全球钢产量的33%，其中1.6亿吨用于焊接结构，约占用钢量的51%。何为焊接用加热、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，获得不可拆卸接头的材料成形方法。从冶金角度分:液相焊接、固相焊接和固液焊接熔化焊是典型的液相焊接：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；压力焊是典型的固相焊接:电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等；钎焊是典型的

2、固液焊接：软钎焊、硬钎焊。焊接分类焊接特点优点：(1)接头力学性能好，使用性能好（牢固、密封性好)；(2)某些零件只能采用焊接工艺；(3)可化大为小、以小拼大；(4)可实现异种金属的连接；(5)与铆接相比，焊接制造的金属结构重量轻，节约原材料，制造周期短，成本低。缺点：(1)接头组织和性能与母材不同；(2)焊接应力变形大；(3)接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。焊接用处重型金属结构行业汽车制造行业船舶制造业电子制造业本章内容4.1熔焊4.2压力焊4.3钎焊4.4焊接接头4.5金属可焊性4.6焊接结

3、构的设计4.7焊接新工艺4.1熔化焊接熔化焊三要素“神舟”四号飞船成功返回涡轮喷气发动机利用局部加热的手段，将工件的焊接处加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝的焊接方法。热源能量要集中，温度要高。保证金属快速熔化，减小热影响区。满足要求的有电弧、电渣热、电子束和激光。熔池的保护可用渣保护、气保护和渣-气联合保护。以防止氧化，并进行脱氧、脱硫和脱磷，给熔池过渡合金元素。填充金属保证焊缝填满及给焊缝带入有益的合金元素，并达到力学性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊丝。4.1.1焊条电弧焊（

4、手工电弧焊）“神舟”四号飞船成功返回涡轮喷气发动机原理与本质：药皮：不断地分解、熔化生成气体及熔渣，保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域，防止大气对熔化金属的有害污染。焊芯：在电弧热作用下不断熔化，进入熔池，成为焊缝的填充金属。①引弧②形成熔池③形成焊缝“神舟”四号飞船成功返回涡轮喷气发动机焊接电弧定义：电弧是指两电极之间强烈而持久的气体放电现象。电弧放电电压最低，电流最大，温度最高，发光最强。将电弧放电用作焊接热源，既安全，加热效率也高。电弧的三个区阴极区2600ºC阳极区6000-8000ºC

5、弧柱区2400ºC电弧的极性及选择由于电弧产生的热量在阳极和阴极上有一定的差异，在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法：直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条）直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊条、低合金钢和铝合金）常用焊条电弧焊机简介（1）交流弧焊机：（BX系列）动铁（芯）式动圈（绕组）式抽头式（2）直流弧焊发电机（AX系列）（已淘汰）（3）弧焊整流器硅弧焊整流器（ZXG系列）晶闸管式焊整流器（ZX5系列）（4）弧焊逆变器（ZX7系列）BX6交流弧焊机北京“时代”ZX7

6、逆变电弧焊机电焊条是指在一定长度的金属丝外表层均匀地涂敷一定厚度的具有特殊作用涂料的手工电弧焊焊接材料，简称为“焊条”。电焊条的组成及作用焊条芯药皮药皮的种类：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。电焊条焊条芯药皮焊缝的填充材料—填充焊缝电极传导电流—导电机械保护的作用冶金的作用稳定电弧的作用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—A；堆焊焊条—D；铸铁焊条—Z；镍及镍合金焊条—Ni；铜及铜合

7、金焊条—T；铝及铝合金焊条—L；特殊用途焊条—TS按用途分：J507药皮种类（低氢型）抗拉强度结构钢焊条J422药皮种类（钙钛型）抗拉强度结构钢焊条按熔渣的性质分：酸性焊条：碱性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主（TiO2、SiO2、Fe2O3）在熔渣中以碱性氧化物为主（K2O、Na2O、CaO、MnO）(1)酸性焊条药皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定数量的碳酸盐等，熔渣氧化性强，熔渣碱度系数小于1。酸性焊条焊接工艺性好，电弧稳定，可交、直流两用，飞溅小、熔渣流动性和脱渣性好，熔渣多

8、呈玻璃状，较疏松、脱渣性能好，焊缝外表美观。酸性焊条药皮中含较多的二氧化硅、氧化铁及氧化钛，氧化性较强，焊缝金属中的氧含量较高，合金元素烧损较多，合金过渡系数较小，熔敷金属中含氢量也较高，因而焊缝金属塑性和韧性较低。(2)碱性(低氢型)焊条药皮中含有大量的碱性造渣物(大理石、萤石等)，含有一定数量的脱氧剂和渗合金剂。碱性焊条主要靠碳酸盐(如CaCO3等)分解出CO2作保护气体，弧柱气氛中的氢分压较低，萤石中的氟化钙在高温时与氢结合成氟化氢(HF)，降低焊缝中的含氢量，又称低氢型焊条