焊接工程理论基础.ppt

9 1焊接工程理论基础 9 1 1焊接电弧与电弧焊机 1 焊接电弧 焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象 电焊机不同 阳极区 阴极区的温度分布不同 9 1 1焊接电弧与电弧焊机 1 焊接电弧 直流弧焊机 由于阳极和阴极上有差异 所以有正接和反接两种接线方法 焊条电弧焊只有65 85 的热量用于加热和熔化金属 9 1 1焊接电弧与电弧焊机 2 焊接电源 常用焊接电源的类型 手工电弧焊 交流弧焊机 具有下降外特性的漏磁降压变压器 将工业电压降至空载电压 同时能提供很大的便于调节的焊接电流 结构简单 噪声小 价廉 直流弧焊机 包括直流发电机 弧焊整流器 电弧稳定 能适应各种焊条 接头质量高 但结构复杂 价格高 噪声大 交直流两用弧焊机 多用途弧焊机 9 1 2焊接冶金过程与焊条 1 焊接冶金特点 金属 熔渣 气体三者发生复杂冶金反应 1 冶金温度高焊接碳素钢和普通低合金钢时 熔滴的平均温度2300 熔池也达1600 远高于普通冶金温度 容易造成合金元素的烧损和蒸发 9 1 2焊接冶金过程与焊条 1 焊接冶金特点 2 冶金过程短焊接熔池体积小 冷却速度快 冶金反应进行得不充分 在焊缝中会出现化学成分不均匀的偏析现象 3 冶金条件差焊接熔池一般暴露在空气中 熔池周围的气体 铁锈 油污等在电弧的高温作用下 分解的物质易通金属产生化学反应 9 1 2焊接冶金过程与焊条 2 焊条 焊条 焊芯 药皮 作为电极和填充金属 用于引燃电弧和填充焊缝 9 1 3焊接接头的组织与性能 1 焊缝金属和焊接热影响区 1 熔合区 组织极不均匀 强度 塑性差 产生裂纹脆性破坏 2 过热区 a长大 塑 韧性低 脆性大3 正火区 得均匀细小f p组织性能优 4 部分相变区 晶粒不匀 较正火区稍差 5 再结晶区 f与p得以细化 9 1 4焊接应力与变形 1 焊接应力与变形的产生原因 焊接应力与变形产生的原因 焊件局部不均匀加热 造成焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束 不能自由膨胀和收缩 9 1 4焊接应力与变形 2 焊接变形的基本形式 焊件焊后的变形形式主要有 尺寸收缩 角变形 弯曲变形 扭曲变形 波浪变形等 9 1 4焊接应力与变形 3 减少和消除焊接应力与变形的措施 反变形法 预留收缩变形量根据经验 在工件下料尺寸上加一定裕量 通常为0 1 0 2 以补充焊后的收缩 9 1 4焊接应力与变形 3 减少和消除焊接应力与变形的措施 刚性固定法 9 1 4焊接应力与变形 3 减少和消除焊接应力与变形的措施 选择合理的焊接顺序 如构件的对称两侧都有焊缝 应该设法使两侧焊缝的收缩能互相抵消或减弱 9 1 4焊接应力与变形 3 减少和消除焊接应力与变形的措施 选择合理的焊接顺序 焊接平面形工件上的焊缝 应保证焊缝的纵向与横向收缩能过比较自由 如变形受阻 焊接应力就要加大 9 1 4焊接应力与变形 3 减少和消除焊接应力与变形的措施 锤击焊缝法在焊缝的冷却过程中 用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝 使金属产生塑性伸长变形 抵消一部分焊接收缩变形 从而减小焊接应力和变形 加热 减应区 法焊接前 在工件的适当部位 称为 减应区 进行加热使之伸长 焊后冷却时 加热区与焊缝一起收缩 可大大减小焊接应力和变形 9 1 4焊接应力与变形 3 减少和消除焊接应力与变形的措施 焊前预热和焊后缓冷减少焊缝区和焊件其他部分的温差 焊后退火处理焊后退火是最常用的也最有效的消除焊接应力的一种方法 它是焊后将工件均匀加热到500 650 保温一定时间 不小于1小时 而后缓慢冷却 9 1 4焊接应力与变形 4 焊接变形的