焊接课件ppt课件

1,2,用加热或加压力等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的方法。,焊接动画,第四篇焊接,3,熔化焊：电弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等,压力焊：电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等,钎焊：软钎焊、硬钎焊,焊接成形的分类,4,焊接成形的特点,接头牢固、密封性好。,可化大为小、以小拼大。,可实现异种金属的连接。,重量轻、加工装配简单。,焊接结构不可拆卸。,焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。,5,第四篇焊接,电弧焊,其他常用焊接方法,常用金属材料的焊接,焊接结构设计,6,1-1焊接电弧,一、电弧焊焊接过程,引弧,二、焊接电弧,1.焊接电弧的概念,在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。,第一章电弧焊,电弧焊动画,7,2.电弧的构造及热量分布,2400k36%,2600k42%,50008000k21%,3.电弧的极性,直流电源正接极,直流电源反接极,用于薄板金属的焊接,8,1-2焊接接头的组织与性能,焊接接头,焊缝区,焊接热影响区,1焊缝区,熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。,2焊接热影响区,焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性能发生变化的区域。,9,焊接热影响区,熔合区,过热区,正火区,部分相变区,10,熔合区,焊缝和母材金属的交界区。（0.1-1mm）,加热温度：,T液T固,强度、塑性、韧性极差，是裂纹和局部脆断的发源地。,过热区,加热温度：,T固1100,塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。,在热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。（1-3mm）,11,正火区,在热影响区内相当于受到正火处理的区域。（1.2-4mm）,力学性能优于母材。,部分相变区,在热影响区内发生部分相变的区域。,力学性能较母材稍差。,力学性能最差的区域：,熔合区和过热区,12,焊接接头的主要缺陷,气孔焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而形成的空穴。,夹渣夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣。,未焊透未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象。,焊接裂纹是由于焊接残余应力较大而在焊缝或热影响区产生的裂纹。,13,改善焊接热影响区组织和性能的方法：,小电流、快速焊接；,采用先进的焊接方法；,焊前预热、焊后热处理（正火）,14,1-3焊接应力与变形,焊接应力状态：焊缝区域拉应力两侧冷金属压应力,焊接应力,焊接应力与变形产生的根本原因：焊件(工件）在焊接过程中受到局部加热和快速冷却。,15,焊接变形,16,焊接应力及变形的预防、消除措施,焊缝不要密集交叉，截面和长度应尽可能小。,合理选择焊接顺序。,（）,（）,（）,17,1432,1,2,3,4,5,6,1234,焊接应力及变形的预防、消除措施,1,4,5,2,3,6,18,焊前反变形,焊后,焊前预弯反变形,焊后,采用反变形法。,焊接应力及变形的预防、消除措施,19,焊接变形的矫正:机械矫正火焰矫正,焊前预热150350,焊后热处理:去应力退火,机械矫正法,火焰矫正法,焊接应力及变形的预防、消除措施,20,1-4焊条电弧焊,一、焊接过程,熔化,焊缝,药皮熔化+液态金属,熔渣,电弧焊动画,21,二、电焊条,1.电焊条的组成及作用,电焊条,焊条芯,药皮,焊缝填充材料填充焊缝,电极传导电流导电,脱氧保护作用,冶金作用,稳定电弧作用,22,2.电焊条的分类,二、电焊条,碳钢焊条、低合金钢焊条J不锈钢焊条A；堆焊焊条D；铸铁焊条Z；铜及铜合金焊条T；铝及铝合金焊条L；,酸性焊条碱性焊条,23,二、电焊条,型号国标,牌号行标,24,二、电焊条,3.电焊条的选用,根据被焊工件的强度选用,根据被焊工件的化学成分选用,根据被焊工件工作条件和结构选用,根据实际生产状况选用,25,一、埋弧焊焊接过程及设备,焊接热源：电弧热,1-5埋弧焊,溶池保护：焊剂（气、渣）,埋弧焊动画,26,一、埋弧焊设备及焊接过程,1-5埋弧焊,焊接设备：焊接电源控制箱焊接小车,27,特点：生产率高；焊接质量稳定；节省金属材料；改善了劳动条件；只能在水平位置焊接。,二、埋弧焊特点,28,三.埋弧焊工艺,1）焊前准备,板厚在2025mm以下的工件可不开坡口；实际生产中，板厚在1422mm应开Y型坡口，板厚在2250mm，可开双Y型坡口或U型坡口。,29,三.埋弧焊工艺,1）焊前准备,环焊缝：焊丝起弧点应与环的中心偏离一定距离a(a=2040mm),直径小于250mm一般不采用埋弧焊。,30,三.埋弧焊工艺,2）采取防漏措施,双面焊；手工电弧焊封底；焊剂垫；垫板。,3)要有引弧板和引出板,31,应用：主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径环形焊缝焊接。,四、埋弧焊应用,32,压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械（高炉炉身）等的焊接。,33,1-6气体保护焊,一.氩弧焊,利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法。,熔化极氩弧焊动画,不熔化极氩弧焊动画,34,氩弧焊的特点：,机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良。,电弧燃烧稳定，飞溅小。,焊接热影响区和变形小。,可进行全位置焊接。,氩气昂贵，设备造价高。,应用：,适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。,适用所有金属材料的焊接。,35,以CO2气体作为保护性介质的电弧焊方法。,二.CO2气体保护焊,CO2气体保护焊录像,36,生产率高（是手弧焊的13倍）。,成本低（是手弧焊的40%）。,焊接热影响区和变形小。,可进行全位置焊接。,氧化、飞溅严重，气孔倾向大，焊缝成形差。,应用：,适用于低碳钢和强度级别不高的低合金结构钢的焊接。,目前广泛用于造船、机车车辆、汽车制造、农业机械等。,CO2气体保护焊的特点,37,1-7等离子弧焊接与切割,一、焊接过程,二、焊接特点,1生产率高,2焊缝表面质量好,用于焊接薄的箔材,38,第二章其它常用焊接方法,2-1电阻焊,利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接方法。,39,点焊,工艺参数,电极压力,焊接电流,通电时间,适中,焊点距离：,太近分流现象严重,太远强度不够,应用：4mm以下的薄板搭接。,点焊动画,电阻焊,焊点的形成,40,缝焊动画,缝焊,应用：3mm以下的薄板搭接。,如：密封的容器（油箱、水箱等）、管道等。,电阻焊,41,电阻焊,缝焊录像,42,对焊,电阻对焊,闪光对焊录像,电阻焊,43,对焊,电阻焊,电阻对焊应用：用于断面简单，直径（或边长）小于20mm或强度要求不太高的工件。,闪光对焊应用：用于重要工件的焊接。可焊相同金属，也可焊异种金属（铝钢、铝铜等）。工件直径0.01mm200mm。,44,电阻焊,对焊,对接接头形式,主要用于棒料的对接,45,一.摩擦焊焊接过程,2-2摩擦焊,46,二.摩擦焊接头型式,应用适用于黑色金属、有色金属；也适用于特种材料、异种材料焊接。,47,软钎焊钎料的熔点在450以下。接头强度低，一般为60190MPa，工作温度低于100。,2-3钎焊,是将钎料熔化，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，冷凝后实现连接的焊接方法。,硬钎焊钎料的熔点在450以上。接头强度高，在200MPa以上，工作温度较高。,48,钎料,溶剂,钎料的作用：连接填充,钎料的种类：软钎料：锡铝合金(焊锡)硬钎料：铝基、铜基、银基、镍基合金等。,溶剂的作用：清理作用去除表面氧化皮降低表面张力改善液态钎料对焊件的湿润性。保护作用,49,主要焊接精密、微型、复杂、多焊缝异种金属的焊接。,目前软钎焊广泛用于电子、电器、仪表等行业；硬钎焊用于硬质合金刀具、钻探钻头、换热器的焊接。,钎焊的应用,50,51,利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热，同时加热熔化焊丝和金属母材的焊接方法。,焊接热源：电阻热,保护介质：液态熔渣,2-4电渣焊,焊接过程,52,电渣焊动画,53,电渣焊特点,1大厚度工件可一次焊成。,2生产率高，成本低。,3焊接质量好。不易产生夹渣、气孔等缺陷。,4热影响区大焊后热处理。,应用,1适用于碳钢、合金钢、不锈钢等材料；,2适用于厚大工件。厚度大于40mm的大型结构件。,54,2-5真空电子束焊接,55,2-6激光焊接,激光焊接录像,激光切割录像,56,polo的激光焊接生产线,57,2007-7-920:17,58,59,第三章常用金属材料的焊接,60,3-1金属材料的焊接性,一.金属材料的焊接性,被焊金属采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。,焊接性,工艺焊接性：,使用焊接性：,焊接接头产生工艺缺陷的倾向。尤其指出现各种裂纹的可能性,焊接接头在使用中的可靠性。包括力学性能及其它特殊性能,61,二.影响焊接性的因素,1）焊接方法,4）工艺参数,2）焊接材料,3）焊件化学成分,3-1金属材料的焊接性,C,影响最显著,基本元素,折合成碳的相当含量对焊接性的影响,其它元素,CE=C+Mn/6+Cr+Mo+V/5+Ni+Cu/15,CE0.6%,焊接性良好,较差,差,62,3-2碳钢的焊接,一.低碳钢的焊接,低碳钢：C0.25%,CE0.60%,问题,焊缝区易产生热裂纹,热影响区易产生冷裂纹,措施,焊前预热（250350），焊后缓冷。,选用低氢型焊条。,焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。,避免选用高碳钢作为焊接结构件。,修补,3-2碳钢的焊接,65,3-3合金结构钢的焊接,合金结构钢,机械制造用结构钢,普通低合金结构钢,（调质钢、渗碳钢）,（压力容器、锅炉、桥梁、车辆、船舶等结构。）,66,普通低合金结构钢：,低强度普通低合金结构钢：,高强度普通低合金结构钢：,s400MPa,CE400MPa,CE0.4%0.5%,焊接性良好。,焊接性较差。,15MnVN、18MnMoNb、14MnMoV,焊前预热（150250），焊后缓冷；选用低氢型焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。,3-3合金结构钢的焊接,67,3-4铸铁的焊补,一、铸铁焊补的特点（困难）,1.熔合区易产生白口组织和淬硬组织；,2.焊缝区易产生裂纹；,3.焊缝区易产生气孔；,4.熔池金属易流失；,二、铸铁焊补的方法,1.热焊法,焊前将焊件整体或局部预热至600700并施焊，焊后缓冷。,用于形状复杂，焊后需要机械加工的重要件。如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等,68,2.冷焊法,焊前不预热或低温预热（400）的焊补方法。,焊条选用,选用钢芯或铸铁芯铸铁焊条,一般非加工表面的焊补,选用镍基铸铁焊条,选用铜基铸铁焊条,重要铸件加工面的焊补,焊后须加工的灰铁件的焊补,69,一、铜及铜合金的焊接,1.铜及铜合金的焊接特点,2）易氧化；,3）易产生气孔；,1）难熔合；,4）易变形开裂；,2.铜及铜合金的焊接方法,氩弧焊、气焊、钎焊。,3-5有色金属的焊接,70,二、铝及铝合金的焊接,1.铝及铝合金的焊接特点,1）易氧化；,2）易产生气孔；,4）接头易软化；,3）易变形开裂；,2.铝及铝合金的焊接方法,氩弧焊、气焊、钎焊、电阻焊。,71,第四章焊接结构的设计,4-1焊接结构件材料的选择,1.优先选用低碳钢和低强度的低合金钢；,2.对于重要件应优先选用镇静钢（脱氧）；,3.尽量选用同一牌号的材料；,4.材料的厚度最好相等；,5.尽量选用型材。,注意焊接方法应和材料的焊接性、焊件厚度、焊缝长短、生产批量及焊接质量等因素相适应。,72,4-2焊接接头的工艺设计,一、接头形式的设计,1.对接接头,2.搭接接头,3.角接接头,4.T字接接头,对接接头,接头受力简单、均匀，应力集中较小，强度较高，优先选用,搭接接头,接头强度好。但受力复杂，应力集中严重，易产生焊接缺陷。,73,不同厚度的工件焊接时：,74,二、坡口形式的设计,75,三、焊缝的布置,焊缝布置应尽量分散,不合理,合理,不合理,合理,76,焊缝布置应尽量分散,不合理,合理,三、焊缝的布置,77,焊缝的位置应尽可能对称布置,不合理,合理,三、焊缝的布置,78,焊缝的位置应尽可能对称布置,