焊接-职称考试复习.ppt

焊 接,焊接的概念、特点及应用 焊接是通过加热或加压力（或两者并用），使被焊金属原子之间互相溶解与扩散，使分离的金属材料牢固地连结在一起的工艺方法。 焊接成形特点 减轻了结构重量，节省材料与工时。 能化大为小，拼小成大，降低生产成本。 可制造双金属结构。 接头的组织性能不均匀。 焊接的应用 焊接技术广泛应用于制造各种金属构件，如建筑结构、船体、车辆、锅炉及各种压力容器等。,焊 接,焊接的方法与特点 方法焊接方法的种类很多，通常按焊接过程的特点分为三大 类：熔（化）焊、压（力）焊、钎焊。 熔焊将两焊件接头加热至熔化状态，并加入填充金属，冷凝后形 成牢固的接头。如电弧焊、埋弧焊、气焊等。用于机械制造 中所有同种金属、部分异种金属及某些非金属材料的焊接。 压焊在焊接时不论加热与否，都需要施加一定的压力，使接触处 的金属结合起来。如电阻焊、摩擦焊、冷压焊等。主要用于 汽车等薄板结构件的装配、焊接。 钎焊利用熔点比焊件低的釺焊材料与焊件共同加热至釺料熔化 （但焊件不熔化），填充到焊件的连接处，釺料冷凝后使工 件焊合。如烙铁焊、火焰焊等。适用于金属、非金属、异 种材料之间的钎焊。,焊 接,熔焊工艺基础 熔焊的冶金原理 焊接接头的组织与性能 改善焊接头组织与性能的措施,熔焊工艺基础,熔焊的冶金原理 在焊接过程中，金属母材和焊条被加热熔化形成熔池，当金属至高温冷却，要发生冶金化学反应，与一般冶炼比较有哪些特点： 熔池的温度高。 熔池的体积小，凝固速度快，造成化学成分不均匀易产生气孔、夹杂等缺陷。 氮和氢在高温是熔于金属液与铁形成化合物，造成焊缝脆性。 焊缝金属的塑性、韧性低。 为保证焊缝质量采取的措施 制造保护气氛。使熔池与空气隔绝离，形成有效保护。 添加合金元素。弥补合金元素烧损，提高焊缝的性能。 进行脱O2和脱P。,熔焊工艺基础,焊接接头的组织与性能 焊缝金属的组织柱状铸态组织 焊接热影响区焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化区域。根据受热不 同热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。 熔合区焊缝和基体金属交界区，该区在焊接时处于半熔化状态，组织成 分不均匀，力学性能不好。 过热区在此区奥氏体晶粒长大形成过热组织，因而它的塑性、韧性差， 容易产生焊接裂纹。 这两个区域对焊接接头有不利影响，应尽可能减少。 正火区是指在热影响区中温度接近于Ac3，具有正火组织的区域。冷却后 得到均匀细小的铁素体和珠光体，其组织性能好。它是焊接接头 中性能最好的区域。 部分相变区是指在热影响区中温度处于Ac1Ac3之间，部分组织发生相 变的区域。冷却后得到的铁素体和珠光体细小但不均匀，力学 性能较差。,熔焊工艺基础,改善焊接头组织与性能的措施 正确选择线能量 线能量由焊接电源输入给单位长度焊缝的能量值。 它与焊接速度、焊接电流和电压有关。 焊缝的合金化处理 焊件预热和焊后热处理,焊 接,弧焊电源及其特性 焊接电弧指由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在气体介质中产生强烈而持久的放电现象。 特点：低电压（1050V） 大电流（几安-几千安） 温度高（500030000k） 焊接电弧特性 焊接电弧的组成：阴极区、阳极区和弧柱组成 电弧电压与电弧长度有关。（成正比，即长度，电压 ）,焊接工艺,焊接接头与坡口 焊接接头的形式 对接 搭接 角接 T形接 坡口的概念和形式 坡口根据设计和工艺要求，在焊件待焊部位加工的一定几何形状的沟槽。 坡口的形式常见的有I形坡口、V形坡口、U形坡口、X形坡口和双U形坡口。,焊接工艺,金属材料的焊接 金属材料的焊接性（或可焊性）是指金属材料对焊接加工的适应性。 低碳钢有良好的焊接性。 中碳钢（随钢中含C ，焊接性 ）。 含C0.6%高碳钢的焊接性极差，很少用。,焊接工艺,焊接变形与防止 焊接的特点热源集中，局部受热不均匀，造成产生焊接应力与变形。 因焊接而产生变形常见的形式： 收缩变形 角变形 弯曲变形 扭曲变形 波浪变形 控制变形采用方法 合理安排装配和焊接次序 利用反变形法控制残余变形 利用刚性固定法,焊 接,电 弧 焊 手工电弧焊 埋弧自动焊,电 弧 焊,手工电弧焊及设备 手工电弧焊是利用焊条和焊件间产生的电弧使焊条和焊件同时熔化的一种手工操作的焊接方法。 焊接材料 焊条由金属焊芯和涂于焊心外部的药皮（涂料）两部分组成。 钛钙型焊条（酸性焊条） 特点：溶渣流动性好、易脱渣、电弧稳定、飞溅小、焊波整齐 应用：适用全位置焊接，交、直流及正、反接均可使用 低氢焊条（碱性焊条） 特点：溶渣流动性好，工艺要求一般，采用短电弧，焊接时要求焊条必须干燥 应用：可全位置焊接，电源为直流反接。 焊接工艺参数的选择 使用碱性低氢焊条，用直流电源。 使用酸性焊条，多用交流电源。 焊接电流的选用：在保证质量的前提下用大电流，一般可根据焊件厚度、焊条直径及焊接方式选择。,电 弧 焊,埋 弧 焊 埋弧焊电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。 特点有覆盖焊接区的颗粒状材料（熔化的焊剂）对熔融金属起保护作用和冶金反应作用。 优点大电流、高效率、易保证焊接质量、便于生产机械化和劳动条件较好等。 缺点焊接位置受限（只能平焊），可见度差，不适于薄板件焊接。 应用中厚板、多种材料、多种产品焊接。 种类自动埋弧焊（全机械）、半自动埋弧焊（手送焊丝）,埋 弧 焊,焊接材料、工艺及设备 焊接材料 焊丝作用相当焊条芯 焊剂相当药皮 焊接工艺 焊接电流与电流密度、焊条直径有关。（焊条直径、焊接电流、电流密度 ） 电弧电压 焊接速度 焊接设备 等速送丝焊机送丝速度不变 变速送丝焊机送丝速度可随时调,焊 接,氩 弧 焊 氩弧焊以氩气作为保护气体的电弧焊。 特点 由于用惰性气体保护，适用各类合金钢、易氧化的有色金属及合金的焊接。 电弧稳定、飞溅小、焊缝致密，表面没有溶渣，成形美观。 电弧和熔池区是气流保护，明弧可见，便于操作，容易实现全位置自动焊接。 电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，熔池小，焊接速度快，因此焊接热影响区较窄，工件焊后变形小。 缺点成本高，设备较复杂，使用受限。 应用主要用于有色金属Al、Mg、Ti及合金，稀有金属，特殊性能钢和部分重要的低合金结构钢。 分类 熔化极氩弧焊（焊丝熔化） 非熔化极氩弧焊 （电极不熔化，需外加焊丝）,焊 接,气 焊 气焊利用可燃气体加氧气混合燃烧的热量熔化金属进行焊接的方法。 可燃气体主要有：乙炔、氢气和天然气，一般使用最多的是氧-乙炔焊。 特点 与手弧焊相比，气焊火焰温度比电弧焊低，热量分散，加热较缓慢，生产率低，焊接变形严重。 焊接接头质量不高。 气焊不需要电源，对室外工作提供一定的方便。 应用一般用于3mm以下的低碳薄板、铸铁和管子的焊接。Cu、Al及合金焊接时，在质量要求不高时，也可用气焊。 设备氧气瓶、乙炔瓶（乙炔发生器）、减压器、焊炬、回火保险器等。 工艺参数的选择 火焰的种类：中性火焰适用于低碳钢、中碳钢、合金钢及有色金属材料。碳化焰适用于含碳量较高的金属。氧化焰适用于黄铜、锡青铜等。 焊丝：应与工件成分基本相同，焊丝直径视工件厚度而定。,气 焊,气 割 气割是