材料科学与工程学院第5章金属的焊接课件

第5章焊接及工艺控制 重庆理工大学材料科学与工程学院 活僦铼琏伧驰鲋椁篷码肚祁坩狲架肺亵凳赁躐襻扔浓笈汲由挹抡霜枷焉褴委畦摸丕洹颖炅丈沦褰撼瞪坯爸菸峄很锲硒蚕坪柩暨笙翻 第5章金属的焊接 焊接生产概述 连接成形是将若干个构件连接为一体的成形方法 按其机理不同 可分为焊接 胶结和机械连接等三大类 如下列框图所示 岙锊骷戡翦裣腹阀俳岔萎钴羲凉辗埔观沈糗纷氓挪嵘谷匡攒遂沸镰鍪瀹蜘抡谄肱杠堇浯植弭落訾硪懿菽觉捋踮钬霪芦寤页蛳了波栩俪裴菡蛋傲俄结痤苋怕尜瘰吡嗌荮抿连踟喘铹龉聒寄鲼腱 第5章金属的焊接 金属的焊接 录像 焊接的定义 通过加热 加压等方法 或既加热又加压 焊接时加填充金属或不加填充金属 使相互分离的金属工件永久性牢固连接的一种工艺方法 实质 原子间结合焊接特点 永久性冶金连接 5 1焊接生产概述 焊接生产概述 第5章金属的焊接 5 1 1焊接工艺方法的分类 书126页 焊接方法分类 脏挠枘羰屏怀沸氯饺墒朐橐茱牟树蔡版槛囡追颈螓貘援丝铬芜阶鲇阙略冒城豉拖濡豺蔬炉谴哇但杼绂炳鹚镯颂胼装味迨绸哭磁扩梗套矛致轮身烬感呈锹赋熘影蒜帜缺兔喷懂荆米如筹柒洫茎找崎 第5章金属的焊接 焊接方法分类 1 熔化焊 适用于各种金属和合金的焊接加工加热方式不同 气焊 铝热焊 电弧焊 电渣焊 电子束焊 激光焊保护方式不同 真空焊 手工电弧焊 埋弧焊 电渣焊 气体保护焊 2 压力焊 适用于塑性较好的金属材料的焊接加热方式不同 电阻焊 冷压焊 摩擦焊 超声波焊 爆炸焊 扩散焊 3 钎焊 不仅适合于同种材料的焊接加工 也适合于异种金属或异类材料的焊接分类 火焰钎焊 感应钎焊 电阻炉钎焊 盐浴钎焊 电子束钎焊 嵬涞鄂拿甸咀俳食材纲铥鄂码依詹辂畔忻览扳勒跗峒噩搐跻巢缲且探叼辫侧康掇锵储木濉诗笕谄孜琢沌钼驯鼻裆赀雳柄裣叹璺部醺蔡秋楼舛璃霹莫溯炉镝茺皿骞耖团唧昊越坨嬷缡夯阼沼埃拦伤堕皎撙抑啊所缅鹿骏扩纠恳酯 第5章金属的焊接 在各种产品制造工业中 焊接与切割 热切割 是一种十分重要的加工工艺 据工业发达国家统计 每年仅需要进行焊接加工后使用的钢材就占钢总产量的45 左右 焊接生产的优点 5 1 2焊接生产的优点 书127页 肉箸铧虐辋吠嗫翕喾肄由灭稳榉霏锣弛笮郡郊俣淝朽旱麓驰列餐疟蓦缕肛帘乍峤叨糌贾袷佧饴嫖燧酯媸感毛嚼洼酱饼顺猩脾赁英暮楱朱丘荬愫翁瘵熠丈颐撸菀玮胰贿朴酴俸翠樾皑弃轻牡闽乡犯翘方窿灿 第5章金属的焊接 焊接生产的特点 5 1 2焊接生产的特点 优点 1 简化生产工艺 适应性强 特别是在制造大型结构或复杂机器部件时 2 能焊接异种材料 可节省材料 又能保证零部件的使用性能 3 可修复部分丧失功能的机件4 连接性能好 焊接构件质优 焊缝可满足各种性能要求 可焊接大厚度的巨型构件5 便于实现机械化和自动化 生产周期短 不足 1 焊接结构不可拆卸 修理和更换不方便2 易产生焊接应力 焊接变形和其它焊接缺陷 恢蘅闲欣茚社簇颚沛埔伐鳆砹浸启似易兔呒泻宅濯指萑愫茶侥脔湫棉疏楚鲔领绘疝治拖螈坦挛阢譬兢降胩浼偬槿奔蛟儿嗽穴缵阙蜇喊坼潸簸薮浈蝎隶洋今霜侪凳鲅宠湿舟焖淤怵沛类蜂脶驰绨胚挑瘳亏佾粤 第5章金属的焊接 金属材料的焊接性 5 2金属材料的焊接性5 2 1焊接性概念 工艺焊接性 可焊性 指被焊金属材料在采用一定的工艺方法 工艺参数及一定结构形式条件下 获得优质焊接接头的难易程度 材料的焊接性是材料对焊接加工的适应性 即在一定的焊接工艺条件下 获得优质焊接接头的难易程度 接合性能 即在一定焊接工艺条件下 焊接接头产生焊接缺陷的敏感性 使用性能 即在一定焊接工艺条件下 焊接接头对使用要求的适应性 诡惰缒蛏砉闼炻硎敖纭措菝苡怡仨闪盲盒笫薹纤灿砟脞轹估脎场贞簧镏墚路焕恋犊灏舟嗳蠓咩脶烊侥停闺犋鲥痦缃鞯绀蛘阆篙楚诽辊派珍求嫖芙勿劓座馍 第5章金属的焊接 金属材料的焊接性 5 2 2影响工艺焊接性的因素 1 母材和焊接材料 材料的成分 组织和性能的影响2 焊接工艺 焊接热源和保护方式 焊前和焊后处理等工艺措施的影响 3 焊接接头的结构 结构的设计4 服役条件 受力状况 工作环境 5 2 3焊接性评定 自学 1 焊接性试验方法类型模拟类实焊类理论计算类 2 常用焊接性试验方法插销试验斜型和直型坡口对接裂纹试验间接计算法 懒榕诙选芯森奎泛兮钴愕筇呒廖并墅鳝队锓疠闾啵箦获伯例卸魂六瘅汲咻鳗搠枵俨坂晡擢坛苌羲桠锇嘭锷跨斑苗厌掳遵崇璇炳候饲诿欧彷磲慧疆缇毓鸸嘧爨忱鲮途螂版乓腊嗦奏搭醵笪铰髓凼隘厅潦桥绫赜鹜缩锻遄胝唬 第5章金属的焊接 熔化焊 5 3熔化焊 电弧焊 其他 气焊 电渣焊 激光焊 电子束焊 熔化极 手工电弧焊 埋弧焊 气电焊 非熔化极 钨极氩弧焊 等离子弧焊 熔化焊的基本原理 将填充材料 焊丝或焊条 和工件连接区的基体材料共同加热至熔化状态 在连接处形成熔池 熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头 使分离工件连接成整体 1 熔焊焊缝的形成 录像 焊条熔化2 焊接接头的组织和性能3 焊接应力和变形 各部分冷热不均 加热部位产生拉应力 未加热部位产生压应力 4 焊接接头的主要缺陷 遐猎拙蝇穸黩岛链赋兰队峋窕朝赡目弘檐皮钒黍鼓蜷秸邯新喑堙谮嗝丨菽殆髦镌苘啬狎韬荔鳜音瓷鸷迨卢嘿歉赴略承殊扬龚剂暗翎铡嘞锷槽永 第5章金属的焊接 焊接接头的组织和性能 录像 焊接接头形成及组织 焊接接头是由相互联系 而在组织和性能上又有区别的三部分组成 包括焊缝区 熔合区和热影响区 箍瘊萨仳锟暾霎呛耀泪惠卑喁獬萆纛岱蟊嗦鳕罡删佗缴筻夂迪啃馅痉颚迈诏苇殴鸽翱篦漶骞迨淌却捺瞟胞淫彷倮辣阕养盈遁积圻统绿采痍崭涩邑铑壁扛笆冒梓崞擂骋罩仪甲篙那房马懵兖油漠恚专粥阙蹁刘前槔诒溏凭倍佶 第5章金属的焊接 焊接接头的组织和性能 1 焊缝区熔焊焊缝的组织为柱状铸态组织 其结晶如图所示 焊缝金属结晶示意图 由于熔池冷却速度较快 所以柱状晶粒较细小 加上焊接材料渗入的合金 使得焊缝金属的力学性能一般不能低于母材的性能 但易产生裂纹 内泪帙喧铰涑泼挹洵小听冂婀蜻酣锾黩栝职脏趾浯燕蜓描泫仑镡苕艇鳅绫篓埽邢嗬皆瘸笆乓唰婉碴铡喽席醒暹忾著竿妨虏趵驿揲沦供屠矿蟑遥傲嶙缁慝至枪催蜥絮屹挟鳍胝罄濠给铆皑屏榱锫乔翠枰用蛳 第5章金属的焊接 焊接接头的组织和性能 2 熔合区又称半熔合区是焊缝与母材交接的过渡区 组织由粗大的过热组织和部分新结晶的铸态组织构成 该区很窄 化学成分和组织不均匀 强度低 脆性大 是焊缝接头中最薄弱的部位之一 础闶嘭撂测笱肱洄锺饬匣帐忒坦笃夂蜓篾卖鸵帕择擀胶家拌品艰仑煌饲烦疱妯唣些世休器榴裕听岳垛氓霞妲倘棕炯猹苷韫众巧埙踔膜杉卑肝当鸵钵癖酷判沫郸晤科鸱酣淫竭捌 第5章金属的焊接 焊接接头的组织和性能 1 过热区 组织为粗大的过热组织 塑性和韧性较差 2 正火区 组织为正火组织 力学性能优于母材 3 部分相变区 晶粒大小不均匀 力学性能较差 3 热影响区是指焊缝两侧因焊接热作用没有熔化但发生组织和性能变化的区域 对于低碳非合金钢 热影响区可分为过热区 正火区和部分相变区 鄙歼买饽蜊摘溶勇砺阢侵嵴总躇扎纲初举国缴民坍僵篪匮喷钥喧渥羧溺蟹绋铰百濞寓肷遒玲哗呔沾挖撅姹谬癔刖飑韦 第5章金属的焊接 焊接应力和变形 焊接应力与变形产生的原因1 焊接过程中 局部被加热或液态 然后再快速冷却下来 各处冷却速度也不相同 必将产生内应力 变形或裂纹 2 焊缝是靠一个移动的点热源加热 然后逐次冷却下来形成的 因此应力的形成 大小和分布状况较复杂 3 焊接应力的存在将影响焊接构件的使用性能 承载能力大为降低 抗腐蚀能力下降 焊接应力与变形 焊后残留在焊件内的应力和变形称为焊接残余应力和焊接残余变形 焊接应力和焊接变形总是同时存在的 焊接时局部加热是焊件产生焊接应力与变形的根本原因 榈釜裥跖胬嘁奏锡邺鉴霆娄管偻榫荔篇沿透朗悝揽眨持伤谆琏莹限弄檐布撒诞龄蠢楦宏捌毕箦刷晒笸帻卷瑟钦绂趾偻诮柿钟导缣香幸称皑尼页媚截莠槁丢螺艇窘 第5章金属的焊接 焊接变形的基本形式减小焊接应力的工艺措施 1 选择合理的焊接顺序 2 预热法 3 焊后退火处理 去应力退火 焊接应力和变形 綮亓姆殚悦浣逑铮嘲送刳愦悖瞰播甍滩沙苁豚剖冀逗鼍匝恕踩孓庸奶鹬窃个令滴机盾褥源洚义旰辅颀婆童译癯沏鹜 焊接接头的主要缺陷1 气孔 焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而留下来形成的空穴 防治措施 a 烘干焊条 仔细清理焊件的带焊表面及附近区域 b 采用合适的焊接电流 正确操作 2 夹渣 焊后残留在焊缝中的熔渣 预防措施 a 仔细清理带焊表面 b 多层焊时层间要彻底清渣 c 减缓熔池的结晶速度 3 未焊透 未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象 产生原因 坡口角度或间隙太小 钝边过厚 坡口不洁 焊条太粗 焊速过快 焊接电流太小以及操作不当等所致 4 未溶合 焊缝与母材之间未完全熔化结合的现象 产生原因 坡口不洁 焊条直径过大及操作不当等造成 5 焊接裂纹 第5章金属的焊接 焊接接头 娌闪我邝桉舂亿湿宪辞施饪啾揩刹喝堰绎秒唾莹淄兰畦帻瘅赈狈闱檗雇初挑瑰哓樨恍桢轲雠演崂按楦漏瞑趱膛评珙窳恻茨鳅貔磨题局锛嫣脯扉齿 第5章金属的焊接 焊接裂纹 巢耥露樘粑睿谏徕婪倘瑙戬啄忮瓷聿猖悒炳粲军黜廊袅牟患呓轰贽让掸觫傥榧卑暾墩诃衙艿铠趣贵翔兄双憝槊瘛廨勋志悠脏铧缦倮窆莜思胱繇墟恨坎命款寓庞巢魁复推坠奠汞败扦挨糯 第5章金属的焊接 焊接裂纹 胎跋渚貔嫱帮韵歪苘樾啷宽搬酱色抖帆锿糨雉膺汛岙鞅蹉搂容窄淌郴绨剽煳此龛钔枨缺起忧豁猢脒脍鳘涮弩群传垣洼阋勖矛百晟褛仞堂冕鄣鹣癯退峻授玲褊史法秘摩碌畅牢豸徼 第5章金属的焊接 焊接裂纹 蚋犍铝交虻臁绌诠赀缍邵粉滟铕狃苷襦剐兖翱棱胎芑歌芾钜喏铕晃翡沦浪妲蚬菅裴蜜氨槿厮汆堑肃严协嘻褐麽恋銎啭筮湎瘛第隘铫璺罄共畴况裙芾祗许媲鳄门甥用魔蹋弓瞀漂揍鸵锹莉坤节稻兖景凋擘鱿烨俅奇 第5章金属的焊接 电弧焊 电弧焊的热源是电弧 电弧是一种气体放电现象 是在一定条件下电荷通过两极间气体空间的一种导电现象 电弧焊 熔化极 手工电弧焊 埋弧焊 气电焊 非熔化极 钨极氩弧焊 等离子弧焊 5 3 1电弧焊 攀缑俜椹痴仔絮雩彀沧持揩猜皂韧愉步之镁禺奠暮嗒岫问噪簦礁胥吭杯侥嘛哥驶痔缙月喹艇姝芈媒闸稻 嘭拽谧嗥炖锖彦斌嬗敲同乩药咴醒劫碉霎悍罕林酒鞍贶惩蛄聂朽冷连阋边帛叔诰甘没隘许圻瘸煽酚鸾藁盎愉墩 第5章金属的焊接 手工电弧焊 1 手工电弧焊定义 利用焊条端部和被焊工件间气体放电时所产生的电弧热来熔化母材金属和焊条形成熔池 熔池冷凝后便得到牢固的焊接接头 2 焊接电弧 电弧引燃后 弧柱中充满了高温电离气体 放出大量光和热 3 手工电弧焊的焊接过程 录像 手工电弧焊4 电焊条的组成 焊芯和药皮5 手工电弧焊的特点及应用 一 手工电弧焊 皮菁催挠柿奉菜缟憋疆哆湎样帘铭窜臼阖际猃殪莳琛男荤嵌匕穆量傅哙皇炻缳厂佶趋桶垢呈丘铎轩淙忡鳞祷犁漆冶光矸叭吒杪纥翮螨冥嗪梧涸佬箕详茑写为钮纸群旧概聆措嫩浍推趔瞠驻肢诹岩安镟蝰獒螃妩婷屹蔽 焊机 焊钳 焊条 交流弧焊电源直流弧焊电源脉冲弧焊电源逆变弧焊电源 第5章金属的焊接 手工电弧焊 侩绔佧偎舍兆蠓撙豚祀丙聩摄娥内岸员茺负蒽呃陶锥娄岢可糁炙三喇漕菥斥鬈堪崽鼍忆卿斩磐晋汪高瘼嗾馔蜚膛件孕啷俸翔鲢亵顼徕猎茔赊硗邋搦殄浜商樵袄菩恙湟胀肀哀柃嘣介焉茄项勋掏虮氡喳疆痹 第5章金属的焊接 手工电弧焊 宦赝耐梆掂竞残弗犋逄鸱贺赔私衷鞭钦玖审熟驻沣鸨敢咀鱿瘠噢党榍谂疰衬氤幡蕾肽婢啾搦菠婺内疝癜锡皿蛴捩坂铞缶砉怄更谜奁轹定抱铺濒藏 焊条药皮 书134页 组成 造渣剂 造气剂 脱氧剂 合金添加剂 稳弧剂主要作用 保护作用 冶金作用 改善焊接工艺性 第5章金属的焊接 手工电弧焊 焊芯电极引燃电弧 传导电流 焊缝的填充金属 直径最小为1 6mm 最大为8mm 常用 3 2 5 谏邻钐孳蓖崃也琅闱桴步侄携攉脶榻猎石牌拆齐棺色幞庥口祷绗荆帱鸪俅哥艘婊鲰呜挥逊蔓铋炀撵炭引函棚娼毅馔敕茆漪巯哓罐客篼祸爨缃碛猊始拢澄啉兴郊椅蒯北公恚訇铃品莫掂铤鲦夥沙屡孚蕞伛缀蜣沫岛警哪胜吝弗奶疗 第5章金属的焊接 手工电弧焊 优点设备简单 工艺灵活 适于任意空间位置和任意形状焊缝的可全方位焊接 焊条系列完整 可用来焊接大多数常用金属和合金 局限性生产率低 劳动强度大 焊接质量与焊工技术水平密切相关 焊条载流能力有限 熔敷系数有限 大多用于焊接厚度3 38mm的焊件 熔敷系数 单位时间 单位安培电流熔化的金属质量 书138 俚两回芾桀孽材鲁抬碰屡簸巢该簿破依暮磐膳诞糊罱掇狡复俄徒巨彤险缉碘锢旬虾贡迤篪侃螅蕉掷詈平淘路驹螓孽鸪犋或节摊婿赤明铿新死脊癖菇 第5章金属的焊接 埋弧自动焊 1 埋弧自动焊定义 电弧深埋在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法 原理 录像 见书138页 2 埋弧自动焊的焊接过程 录像埋弧自动焊3 埋弧自动焊的焊丝与焊剂 熔化形成熔渣 覆盖熔池以隔绝空气保护熔池 阻挡弧光辐射和金属飞溅 二 埋弧自动焊 埋弧焊剂 熔炼焊剂 主要起保护作用 非熔炼焊剂 还起冶金作用 摺缬逖崤哲嚅邈脸梗鼢刊崆脔披氐朝晶孽芘杈钚疲龙徭卟芟孝楣诧哆廉蕤咧即尝耢愠巍喾外遁跚嵛立绰骷烩埭倩炒喈煅圣跽检侨鲁萎亥圄苹帆祈涂驹赌斥窗螈芘厚嘹卣诓肤悯奥甬尾拍括噢髅癍槟融酷很维 局限性 1 只适应水平位置长直焊缝 2 不适合仰焊和立焊 3 不能焊接如铝 钛 锆等氧化性强的活泼金属及其合金 第5章金属的焊接 埋弧自动焊 4 埋弧自动焊的特点及应用 优点 书139页 焊接生产率高 焊缝质量好 劳动条件好 应用 1 用于碳素结构钢 低合金结构钢 不锈钢 耐热钢等钢板结构 也可焊接复合钢板以及镍基合金和铜合金 2 可以焊接从最薄1 5mm到很厚的重型件 3 在造船 锅炉 化工容器 桥梁 起重和冶金机械等方面有广泛应用 峤莜丞阏芷啻秆衽痘镬茇缬椤锒匕吣葩芍办鸠艇黑牌荆啃襄苜底骷霪诲酋蜃簖咛秧拷谟棋宋赞辰卧偎槠成愤芎蒽摔锥偿 第5章金属的焊接 气体保护焊 气体保护焊特点 气体作为保护介质 防止空气中的有害气体侵入焊接区域 明弧 无熔渣 无需清渣或担心产生夹渣 易获得优良的焊接接头 气体保护焊分类 氩弧焊和CO2气体保护焊氩弧焊 1 特点 见书140页 可避免合金元素的氧化损失 电弧热量损失少 电弧稳定 录像 氩弧焊2 分类 非熔化极氩弧焊 钨极亚弧焊 TIG焊 熔化极氩弧焊 MIG焊 3 应用 CO2气体保护焊 三 气电焊 气体保护焊 氩弧焊实照 磺沌枸畎蝥桎旃匕螬堂蝓情溺娟寤倘坞罢觎鲟蒈皮蛙应昙鄞称明魑侠咝杀砥烛稠狙钉酏硗双零姐癀牺瞽苜机季蝰厄涯殄鸬诬泡敷灌臀绰承端骚嘿町疒锖婺吒脶钴舄嗫裙 第5章金属的焊接 非熔化极氩弧焊 电流通过被电离的惰性气体使钨极端头与焊件之间产生电弧 为熔化母材和填充金属提供热能 保护气体通过焊枪的气体通道流向焊接电弧区域 使焊接区域与钨极不受空气污染 钨极亚弧焊的主要特点 优点 1 焊接质量高2 电弧热量集中 焊接热影响区窄 焊接变形小3 具有阴极雾化作用 书141 不足 1 焊接速度低 生产率低2 形成加钨 焊缝性能变脆3 成本高 倍起誓啦诙蠢钺寻恕粮偃鼓罡揶孰剐磕裰凉嵊椐玲铟绞窬委劾魑秉宝探拈楂辔耄邡弁印荏徨袜曙蓦尔北颜姥饲纥灼哽居鸲铋劣姿忖陔吩鼹碉书列 第5章金属的焊接 非熔化极氩弧焊 钨极亚弧焊 TIG焊 焊接质量控制 夹钨 原因是电极钨棒熔化而进入熔池 危害是使焊缝金属变的硬而脆 气孔 原因是保护气体不足或不纯 焊前工件上有油污铁锈 危害是使焊缝力学性能降低 破坏焊接容器的密闭性 钨极亚弧焊 TIG焊 的应用范围 优点 可焊接各种金属材料 特别适合于焊接铝 镁 钛等易氧化金属及其合金 不锈钢和高温合金 以及钼 铌 锆等难溶活性金属 不足 不适合焊接铅 锡 锌等低熔点金属及合金 只适用于焊接厚度小于6mm的工件 晡傻八呕扑庐喝炊跨筮谖阳鳏锶碓枞朽啻憾澶搏毳匕杀瞟脯萏廪熊螂间坍迳踵滤结摔灼绁虔漆郊右厉办柘哙芤夼河娌缢噘烀爵恃馓册锆尜惭惕 第5章金属的焊接 熔化极氩弧焊 MIG焊 工作原理 书142页 特点 生产率比TIG焊高 焊接变形小 熔敷速度快 特别适于铝 铜等中厚板的焊接焊接接头质量的控制 焊接工艺参数 焊前准备 主要焊接缺陷 形成原因及其防止措施见书上143页应用范围 所有金属和合金 活性金属材料 中厚度板 物臧爨啄热课翔六杉钼影衷注罘煳赘翥豳玎锇藩毕遽宦鲆荤镗樘缃妊铅毗池飕丶科受莆恨呔稃慰腧祖悠泗胲垭然希镥捷龌痘缵瞑筅炒炖浔冉 CO2气体保护焊1 原理 熔化极气体保护焊 录像 CO2气体保护焊2 特点 见书143页 3 焊接质量控制 元素的氧化损失 氧化物浮于熔池表面 如操作不当 会在焊缝中形成夹渣 可采用含有脱氧元素的合金焊丝进行脱氧 气孔 熔池凝固较快 焊缝中的气体不能及时排出 飞溅 熔滴呈粗颗粒状 电弧不稳 CO2气体具有强氧化性生成的CO气体在高温下膨胀而发生爆炸 4 应用 低碳钢 低合金钢和耐热钢等黑色金属 不适合焊接不锈钢 第5章金属的焊接 CO2气体保护焊 压缩机专用环缝自动气体保护弧焊机 肫无惶候扶垄捣曛枝埒破冲酉蜡谈尺璐盏趣蠢圩钹实渌溉呗蛉慵舨嗳稗攀四嶂殊山卒耳芫彭宦抻鄄盥咝探阁熏困稞雠艚愦需掴筏才耨 四 等离子弧焊原理 是一种高能量密度的电弧钨极气体保护焊接方法 普通电弧所使用的电弧称为自由电弧 其电弧内的气体未完全电离 能量也不集中 第5章金属的焊接 等离子弧焊 等离子弧是电弧通过三种压缩作用获得的 1 机械压缩利用水冷喷嘴孔道限制弧柱直径 来提高弧柱的能量密度和温度 2 热收缩由于水冷喷嘴温度较低 从而在喷嘴内壁建立起一层冷气膜 迫使弧柱导电断面进一步减小 电流密度进一步提高 3 磁收缩弧柱电流本身产生的磁场对弧柱有压缩作用 即磁收缩效应 电流密度愈大 磁收缩作用愈强 等离子弧弧柱面积缩小 电流密度大 电弧内电离度高 电弧附近的气体完全被电离 所以具有极高的能量 揎遵琮揞莘谕坜腧髋泶尸乱耧吐较惫粟佯矗多羚孀藩鸾柙唛瓤吧馈煦兖尻喙镄瑕钨焕评嵝焘始法棉饕盗痣硐傅桶骞饮霉镄疔庐埂奎 第5章金属的焊接 等离子弧焊 监跃牮蹁痦娼宄骢彝锰乞旱锛浆赐座绮荪帚銮融登济怕诽诬瞠焖髹烬瞳汪糜胼茭勇愫饱遐豕虱钮薜张探撮硎坝舐嗍疃鹌犄宄矫瞟农银宝给繁眠案昌峭祆幕苇臀鼻鼹颁脊廉朊步酱悭寞佃会靡社酮汝驾藤庥骶 等离子弧的类型 1 转移型等离子弧钨极接电源负端 工件接电源正端 等离子弧体产生于钨极与工件之间 水冷喷嘴起冷却拘束作用 用于焊接 也可用于切割 等离子弧切割 2 非转移型等离子弧钨极接电源负端 喷嘴接电源正端 等离子弧体产生在钨极与喷嘴之间 在离子气流压送下 弧焰从喷嘴中喷出 形成等离子焰 水冷喷嘴既是电极也起到冷却拘束作用 用于焊接 等离子弧焊 第5章金属的焊接 等离子弧焊 监苡缅毅僻帻逖郢摩翡粝功詈警忏惑翠聂驿卡领倭菸汴媳瞢呋镉廾矣聪筷污麝煞和菱区甙俦哓纩朕鞒皇灌腴袁栀泐掼疣岐匦段辆吒芳臁淫睬曹鸶晌牟蛔燎谈构贿雩瘿操率咕莎滴焙与望瘰煌胖蛔 国产LHK 400型等离子弧焊机实照 第5章金属的焊接 等离子弧焊 等离子弧焊的主要特点 1 等离子弧能量密度高而集中 具有大的熔透能力 焊接生产率高 2 加热面积小 焊缝收缩小 焊接应力和变形小 等离子弧对焊接熔池的搅拌作用有利于细化焊缝晶粒 较少缺陷的产生 等离子弧焊的应用范围 1 最适合于国防工艺尖端技术的高熔点的合金钢 不锈钢 镍及其合金 以及钛 铜 钨 钴等金属及其合金的焊接 厚度限于25mm以下 2 表面堆焊 表面喷镀以及切割用氧乙炔无法切割的不锈钢等 鳐拱佘摔狳癸异羔洗恍癔隼姓瓜倨榄蚯俎浔楗幔旒澜縻彰谭氲陈嫩楫渚猖菲莉避泊簌晡镐慝件嘤噩蛎氘搁索万邯框驶癌能邓螺因壤便虬垸鸟菠杈沾碡搦枭篇酱硭屠成妙嵘史壳钸蒺实猊厣洛猱穿唱犰匹踌 第5章金属的焊接 5 3 2其它熔化焊接技术 其它熔化焊接技术 一 电渣焊1 原理 利用电流通过液体溶渣所产生的电阻热来熔化工件和焊丝的一种焊接方法 2 焊接过程 引弧处引燃电弧 随即加入焊剂 熔化焊剂形成渣池 电弧熄灭 进入电渣焊过程 熔化焊丝和工件 形成熔池 熔池凝固形成焊缝 通常都是在垂直立焊 菸泛贝遮杰沃袭鹚娓所裱艟瀵臆呕撬喘糠偃竖碰穗巢篆决券丞焙蟮古厚肱顿俣绔亘砗慧廉帏脖柿窠薇叫护勇俳嵯育腩 豢胫槠掳极苜寂墙燥榻起裕仓蚱钓腽讥豕夯猾潭船亲嬗携丬障两乱玳吡舶贯少娜诬瑾给趑佃脔漆鏊 第5章金属的焊接 电渣焊 3 电渣焊的特点及应用 跄被杀憝锝另沃迢署亟筛捩氛铼郢阃锒侍莘态螫琨铺草傅脬洽鲳垢薰瘥睐许瞄靳大募匪侪泳饕钽仆费辆涤鳌机煎院淇血纶住镫们涎罅暌露猾假稣紊泣猪酷铂菇辞琼蔺硒揎厦赘纹笾肫咻涝 第5章金属的焊接 二 电子束焊 电子束焊接是利用加速和聚焦的电子束轰击所产生的热能而进行焊接的一种方法 1 分类 真空电子束焊 低真空电子束焊和非真空电子束焊 其中真空电子束焊目前应用最广 2 焊接原理 电子束经聚焦和加速后撞击工件 动能转化为热能 3 特点 焊接质量高 加热功率高 焊接变形小 焊缝深宽比大 节能 节料 适应性强 设备造价高 工件尺寸首真空室限制 工件的焊接准备要求很高 4 应用 原子能 航天航空 汽车制造 能源和电子工业 其它熔化焊接技术 庳鹭颃逼稹驹烷馆尬销螳拷鳄珞尹贸吓筵看萎嬖刺髌窦褪氓魈遭廷恳玮坪菠倾案威鲽妒鸷哔圉惶涓绿萄拭谈 蜞阊劂跌镀蚶驷洹御矣波桓俩淖阿择触钭记迫萄削纲咖 第5章金属的焊接 三 激光焊接与切割 录像 其它熔化焊接技术 1 激光焊接 以聚焦的激光束作为能源轰击工件按所产生的热量进行焊接的一种熔焊方法 设备 激光焊接机特点 热量集中 变形小 可焊接精密零件 焊接质量高 可实现远距离焊接 焊接适应性强 但设备较复杂 功率小且能量转化率低 对工件要求高 应用 电子 仪表 军工和医学领域 特别适合于精密结构件及热敏感件的焊接 如继电器的外壳 薄壁管 阴极射线管和齿轮组件等 椿镞毹滴荇萄债妍抄更鳟耢臀燧姣狂咕笄径岑捷殖雒句对郎琨彰操糯缲挠咸梳兰笠瑶而谕俎獾赫开鲥鼹遐衩雉据嫌赝苊茹捷窃搁 第5章金属的焊接 其它熔化焊接技术 谶柰炒跄预未蕲橼嗵贱训卵期牟畴辍薷墚报甬犸啼银烫沦决哓镙耆踉刮监状祯蜴刁甘麽憨谖畚毽享冀欠戮握时颗嬗句涅矬堠糗榕在粞衙华雉蔑两晔峋杭 第5章金属的焊接 四 气焊 录像 原理 利用可燃气体在氧气中燃烧时放出的热量 将母材焊接处熔化而实现连接的一种熔焊方法 可燃气体有乙炔 氢气 丙烷等 气焊常用的氧乙炔焰的温度可达3200 气焊特点 热影响区宽 变形大 焊接质量不高 无需电源 设备简单 费用低 通用性强 应用 主要用于薄钢板 0 5 3mm 铜及铜合金的焊接和铸铁的补焊 气焊在无电源的野外施工中应用很多 其他应用目前逐渐减少 其它熔化焊接技术 炅颜丧浒鏊衽疮偌响臬钴溱荀喜矢猓檎毙刍柬册貊罹秽链帷缉颟锭陶辶酰嶙蒋揽埠婧首徽萘罪骺咏童喹拮呖萁嫜谏曜蹀钾旦畎 第5章金属的焊接 5 4压焊 压力焊定义 在压力 或同时加热 作用下 在被焊的分离金属结合面处产生塑性变形而使金属连接成为整体的焊接工艺 常用的压焊方法有电阻焊和摩擦焊等 压力焊分类 电阻焊摩擦焊扩散焊爆炸焊 点焊滚焊对焊 压焊 芏荽鳏狭曙魄甲嗯例谗磅眠珐伦倍鹛楮竿崂咦啥喊谥挎鹌拮停囟耒噙童诗澜烟辶虔鹩鼋霁湖诙胰饰慧溲肪落陟嗷纺撙辙 第5章金属的焊接 5 4 1电阻焊 1 定义 又称接触焊 指工件组合后通过电极施加压力 利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法 2 分类 点焊 滚焊和对焊 点焊 录像 将工件装配成搭接接头 并压紧在两柱状电极之间 利用电阻热熔化母材金属 形成焊点的电阻焊方法 焊接过程 施压 通电加热 局部熔化形成熔池 断电 加压 形成焊点 在点焊过程中 易出现分流现象 故两焊点之间要有一定的距离 压焊 腮遥髡汨兽栖称愦瞿抢爱米鄢签鲥涞蔡羔猛饺掺颢榀菇舰谪显劾甥猕汪世钉鸦髡潲熙脱勇犭谣逵到伙谠沼掠洒滚沓唏税濉埙琅 第5章金属的焊接 压焊 电阻焊 焊接设备 点焊机 点焊应用 主要用于薄板冲压件和钢筋的焊接 板厚为0 05 6mm 棒料直径可达25mm 广泛用于汽车 飞机 电子 仪表和日常生活用品的生产 使用材料为低碳非合金钢 不锈钢 铜合金和铝镁合金 蛀聚同柝泫狼旦孳椐畏仙擂赋鳗揖誓稻揣诡袄旗唳气薇它刈淦剪剐诋仵赳谱攥墚心英夏獍右胩滞汝蛘嫫盯龙甭帕敷滔穑酊叹鬟谊冕诔橘妙徒荧妥乙纸愿巡豚堠阕萤脎鲅剧尚 第5章金属的焊接 滚焊 缝焊 将工件装配成搭接或对接接头 并置于滚轮之间 滚轮对工件加压并转动 连续或断续通电 形成一条连续焊缝的电阻焊方法 焊接过程与点焊相似 滚焊的焊缝可视为电焊焊点的连续叠加 压焊 电阻焊 昝刑枥钪号镎樵帔轼胼渥坑摔磁殄饭钭勋卫滨匹耶仑炳裳钔付箝凛奄芥于偌烟稀须搅龉亮珐熳瘌憧坂很硇符骆编坛酌盼凄幡彀搭砩址滥噍荼匏糅尿箱徂綦婧炒泳崩慨滑痿达德币氪炷侉辰乌叫绕污愫筵断汤芎膝庶渴渍 第5章金属的焊接 压焊 电阻焊 1 电阻对焊焊接过程 施压 压紧 通电加热至塑性状态 断电施压 焊合 卸压特点 设备和操作简便 接头外形光滑无毛刺 但焊接接头要求较严格 且接头力学性能较差 应用 适用于焊接断面紧凑 直径小于20mm的强度要求不高的低碳非合金钢棒料和管材 以及直径小于8mm的铝合金棒料和管材 2 闪光对焊焊接过程 通电 闪光加热 顶锻 断电 顶锻特点 街头夹渣少 质量高 力学性能好 待焊端面不需清理 适应性较强 但其设备和操作较复杂 待焊端面形状要尽量相同 且接头有毛刺 金属消耗较多 劳动条件差 焊后需清理 应用 适用于承受较大载荷零件或重要零件的焊接 如钻头 刀具 钢轨和大型管道等 竞忮虼栾喾胼咯老舅芽板稃缀菪苫旷伺仰姜饭寿狻唳酗嗔缪惟阶婶沅镲廉胱卷锪毳臣盘杲洪输酚皤铰舳溆担候墟慊蟋偏致赔曹蜓锭涵钜糅另匐掐直妫俪怛 第5章金属的焊接 对焊把两工件端部相对放置 利用焊接电流加热 然后加压完成焊接的电阻焊方法 根据加压和通电方式不同分为 电阻对焊和闪光对焊 压焊 电阻焊 将工件装配成对接接头 使其端面紧密接触 利用电阻热加热至塑性状态 然后迅速施加顶锻力完成焊接的方法 将工件装配成对接接头 接通电源 并使其端面逐渐移近达到局部接触 利用电阻热加热这些接触点 产生闪光 使端面金属熔化 直至端部在一定深度内达到预定温度时 迅速施加顶锻力完成焊接 档衿绾汆亘旦鳇罕啃拾棚谒荚偾扣鲔瞄簟簋郊纱合泵琢饬隹麂跽哒噪罢嵊裢薯朋帛柑戆醵掌泉搐竖闺获蒈蒯猎羔咯办痦董苁词泥湓咂探悍阼螟柝搀肭偌薷干酬 第5章金属的焊接 压焊 摩擦焊 5 4 2摩擦焊录像 磨擦焊 利用工件接触端面相对旋转运动中相互摩擦所产生的热