3.1金属连接概述.ppt

第一章连接概述 第一章金属连接概述 西南大学工程技术学院 机械制造基础 第三篇金属的连接成形 第一章连接概述目录 3 1 1焊接 3 1 2胶接 粘接 3 1 3铆接 3 1 4螺纹连接 3 1 5摩擦连接 材料的连接方法可分为 可拆卸式连接 如螺纹联接 摩擦联接等 不可拆卸式连接 如焊接 胶接 铆接等 焊接是指通过加热或加压 或两者并用 并且使用或不用填充材料 并借助金属原子的扩散与结合 使焊件永久性连接在一起的连接成形方法 1 1焊接 1 1 1焊接的定义 材料通过机械 铆接 螺纹连接 摩擦连接 物理和化学 胶接 冶金 焊接 等方式 由简单型材或零件连接成复杂零件和机器部件的工艺过程称为连接成形 熔化焊简称熔焊 是将工件焊接处局部加热至熔化状态 形成熔池 通常还加入填充金属 不加压力完成焊接的方法 常见的熔焊方法有气焊 电弧焊 电渣焊 等离子弧焊 电子束焊 激光焊等 焊接类型很多 如图1 1所示 根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同 可以分为以下三大类 1 1 2焊接的类型 压力焊简称压焊 在焊接过程中 需要对焊接部位加压力 加热或不加热 才能完成焊接的方法 常见的压焊方法有电阻焊 摩擦焊 冷压焊 扩散焊 爆炸焊等 优点连接性能好 焊接接头具有良好的力学性能及其它性能 均可达到与母材性能一致 尤其密封性好 与铆接 螺纹连接比省工省料 成本低 生产率高 结构重量轻 强度高 提高了承载能力 制造重型 复杂的机器零部件 可 以小拼大 简化了铸锻及切削加工工艺 被喻为神奇的 钢铁裁缝 钎焊熔化熔点低于被焊金属的钎料 填充接头间隙 并与被焊金属 不熔化 相互扩散完成焊接的方法 1 1 3焊接的特点及应用 焊接技术广泛用于制造金属结构 如图1 2所示 几乎涉及所有工业部门 如压力容器 管道 船舶 车辆 桥梁 建筑 飞机 火箭 石油化工 电器仪表 日用五金等方面 也用来制造机器零件和工具 总之 有时候焊接质量会成为一个突出问题 由于焊接接头存在各种焊接缺陷 使焊接接头往往成为锅炉等压力容器和船舶 桥梁等重要结构的薄弱环节 这是一个应该特别注意的问题 缺点焊接结构具有不可拆卸性 更换零部件不方便 局部加热 易产生焊接应力和变形 影响结构 焊接接头的组织性能不均匀 会产生各种焊接缺陷 1 2 1胶接的定义及特点 胶接是指用胶粘剂把分离的两个零件连成一体 并使接合处有足够强度的连接成形方法 如图1 3所示 优点可用于多种不同形状的接头和各种不同材料 如各种金属 非金属以及金属与非金属 的连接 可实现大面积连接 接头应力分均匀 疲劳性能好 接头的密封性能好 并具有耐腐蚀和绝缘等性能 工艺简便 无焊接的高温 又无螺纹连接和铆接所需的机械紧固件 如螺钉螺母 垫圈销钉等 生产率高 1 2胶接 粘接 缺点胶接接头的强度不及焊接接头高 接头的耐热性较低 一般在300 以下 接头使用时 胶粘层易发生老化 接头强度性能不稳定 影响结构使用寿命 胶接的应用非常广泛 常用于刀片 钻头 丝锥等量刃具的粘接 模具及机床导轨面的胶接及胶补 汽车 拖拉机上零件的密封及连接 尺寸恢复等 铸件缩孔 气孔 砂眼等缺陷的胶补 飞机及卫星等飞行器上的蜂窝夹层结构连接等等 还可以和铆接 螺纹连接及点焊等连接方法结合 提高零件的疲劳强度和密封性 1 2 2胶接的应用 铆接的特点优点一般不需对接头加热 可保持材料原有的组织和性能 无热应力和变形等问题 既可以对同种材料 也可以对异种材料进行连接 缺点铆接通常要加垫板 铆钉等附件 增加结构自重及钻孔 装配等工序 铆接的定义 铆接是指采用铆钉将两个分离的零件连接成整体的连接成形方法 如图1 4所示 1 3铆接 接头处截面增加 易形成较大的应力集中 较难实现接头的密封性连接 焊接和粘接在许多领域已取代了铆接 但在某些不便采用焊接和粘接的场合 仍采用铆接连接 螺纹连接的定义螺纹连接是指利用螺纹压紧力将分离的零件连接成一个整体的连接成形方法 如图1 5所示 螺纹连接的特点具有可拆卸性 连接简单方便 是各种机械 仪器 仪表中应用最广泛的可拆卸连接方法 连接强度根据需要可在较大范围内调整 1 4螺纹连接 摩擦连接的定义摩擦连接是指通过配合表面的机械摩擦力将两个分离的零件连接成整体的连接成形方法 如图1 6所示 如轴承内圈与轴颈的连接 轴承外圈与轴承孔的连接 钻夹头锥柄与钻床主轴锥孔的连接等均采用摩擦连接 摩擦连接的特点优点具有可拆卸性 连接简单方便 连接强度可在一定范围内设定 便于在机器工作时实现离 合功能 过载时 摩擦副可能产生滑动 可避免设备被破坏 1 5摩擦连接 第3 1章结束请转入第3 2章 缺点连接强度不如焊接和铆接高 摩擦力不足时 可能产生滑动而影响连接的可靠性 对摩擦副接触面的配合精度和加工要求较高 图1 1焊接的类型 常用焊接方法 钢铁裁缝 以小拼大钢铁裁缝 最大 最重的不锈钢焊接转轮 直径10 7m 高5 4m 重量440t 图1 2焊接结构 国家大剧院 世界最大穹顶壳体总重6475t 桥梁焊接 船舶焊接 鸟巢 钢筋焊接 图1 3胶接的接头形式 板料搭接形式