第五章 焊接、铆接和粘接ppt课件.ppt

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1、机械设计第五章焊接、铆接和粘接第一节焊接第二节铆接第三节粘接返回章目录第一节焊接焊接是利用局部加热或加压的方法使两个以上的金属件在连接处形成原子或分子间的结合而构成的不可拆连接。根据实现金属原子或分子间结合的方式不同，焊接可分为熔化焊、压力焊和钎焊三种，具体分类如下：焊接方法熔化焊电弧焊气焊电渣焊等离子焊电子束焊激光焊压力焊钎焊电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊等电阻钎焊、真空钎焊、高频感应钎焊等熔化焊是将被焊接的结合部位加热达熔化状态（通常加入充填金属，如焊条或焊丝等），冷凝后形成牢固的接头而成为一体。压

2、力焊接是对两被焊件施加压力（或同时加热），使它们的结合部位接触在一起，形成分子或原子间的结合而连成一体。钎焊是将被焊件和作为填充金属的钎料加热，被焊件熔点高不被熔化，钎料的熔点低，被融化后充填于被焊件的结合部位之间，与固态的被焊件金属相互溶解和扩散，冷凝后连成一体。焊接应用实例：（a）焊接减速器箱体；（b）焊接齿轮一、焊接接头和焊缝的基本形式被焊件的结合部位称为接头，按被焊件的相互位置，接头有三种形式：对接接头、搭接接头和正交接头。焊接时形成的接缝称为焊缝。焊缝有两种：对接焊缝和角焊缝。前者用于对接接头，连接同一

3、平面内的被焊件，焊缝传力较均匀，后者用于搭接接头和正交接头，分别称为搭接角焊缝和正交角焊缝，连接不同平面内的被焊件。焊接接头和焊缝的基本形式焊接接头和焊缝的基本形式（续1）焊接接头和焊缝的基本形式（续2）1．对接焊缝对接接头处的坡口形状:预制坡口的形状（a）、（h）Ⅰ形坡口；（b）、（i）、（l）带钝边单边V形坡口；（c）、（j）Y形坡口；（d）、（k）、（m）带钝边双单边V形坡口；（e）双Y形坡口；（f）带钝边U形坡口；（g）带钝边双U形坡口2．填角焊缝垂直于载荷方向的称为端焊缝；平行于载荷方向的称为侧焊缝；既

4、不平行又不垂直的称为斜焊缝；同一接头搭接接头填角焊缝的型式(a)端焊缝(b)侧焊缝(c)斜焊缝(d)组合焊缝不止一种焊缝时，称为组合焊缝。填角焊缝的剖面形状（a）等腰三角形（b）凹面三角形（c）非等腰三角形3．塞焊缝一般只用作辅助焊缝以补主焊缝强度的不足或用来使被焊件互相贴紧。二、影响焊缝强度的因素和焊缝的设计规则影响焊缝强度的主要因素:①焊接材料；②焊接工艺；③焊缝结构。焊接工艺对焊缝强度有着重大的影响。不适当的焊接顺序将会在焊缝中引起极大的内应力，收缩时造成焊件过大的残余变形，甚至在未受载荷时就使焊缝破裂。不

5、正确的焊接工艺还能造成未焊透、夹渣及咬边等焊缝缺陷，这些缺陷将使焊缝强度降低，在交变应力下尤为突出。焊缝的缺陷焊缝的结构影响焊缝中载荷和应力的分布。合理的结构应使焊缝处所受的载荷尽可能小，并使载荷在焊缝处的分布比较均匀，应能降低焊接内应力，使工艺及操作简单。受变应力的焊缝结构应注意减少应力集中源。采用焊接结构时要注意：材料的可焊性。一般含碳量低于0.25%的碳钢，含碳量低于0.20%的低碳合金钢，可焊性良好。高碳钢或类似的合金钢可焊性差，铸铁的可焊性更差，需要特殊的焊条和焊接方法。焊接中产生的焊接应力常常导致产生

6、裂纹和变形，对结构的强度和配合形状带来不利影响。所以对重要的焊接结构，尤其是在采用可焊性差，塑性韧性也较差的钢材，焊接后应进行热处理（如回火），以消除残余应力。设计重要的焊接接头时，还应考虑焊后便于探伤。例如化工设备中的高压容器往往需要100%的探伤，以确保设备及人身的安全。焊缝的设计规则焊缝的设计规则（续）焊缝的设计规则（续）焊缝的设计规则（续）焊缝的设计规则（续）三、焊缝强度的计算焊缝附近的应力很复杂，应力集中和内应力很难准确确定，因此焊缝强度的计算通常是在假设应力为均匀分布且不计残余内应力的条件下进行的条件

7、性简化计算。其许用应力值则根据实验确定。常用焊缝强度的计算公式常用焊缝强度的计算公式（续）常用焊缝强度的计算公式（续）焊缝静强度的许用应力第二节铆接利用铆钉把两个或两个以上的被连接件（通常是板材或型材）连接在一起的不可拆连接称为铆钉连接，简称铆接。铆接具有在承受严重冲击和剧烈振动载荷时工作比较可靠，接头质量易于检查，工艺简单等优点，至今仍是主要的连接形式。一、铆钉的主要类型铆钉有空心的和实心的两种。空心铆钉用于受力较小的薄板或非金属零件的连接上。钢制实心铆钉按其钉头形状有多种类型，并已标准化。常见铆钉的型式见下表

8、。常见铆钉的型式常见铆钉的型式（续）铆钉所用材料应具有高的塑性和不可淬性，钢铆钉常用Q215、Q235等低碳钢制成。在要求高强度时，也可使用低碳合金钢。铆钉也可用其它塑性金属制成，如铜、铝等。但铆钉材料应和被铆件材料相同，以避免由于线膨胀系数不同而使铆缝恶化，并避免产生电化腐蚀。常见铆钉铆接后的形式见下图。常见铆钉铆接后的形式二、铆缝的基本形式铆缝分为三种：强固铆缝、强密