第三章 金属的焊接成形-概述.ppt

材料成形技术,第三章材料连接成形技术,第3章材料连接成形技术,概述焊接、机械连接（螺栓连接、键连接、销连接及铆接等）及胶粘接技术等。一、焊接(welding)：通过加热或加压等手段，或两者并用,并用或不用填加材料，借助于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工艺方法。实际上，被焊接的也可以是非金属,如塑料，用钎焊还可以把金属与非金属连接起来。焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。二、焊接方法根据热源的性质、形成接头的状态及是否采用加压来划分。,1、熔化焊：将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。换句话说，局部加热，将焊接接头加热熔化,并形成共同的熔池,冷却结晶形成牢固接头,将两工件焊接成整体.包括气焊、电弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、等离子弧焊、堆焊和铝热焊等。2、压焊：通过对焊件施加压力（加热或不加热）来完成焊接的方法。换句话说，利用加压力(或同时加热)的方法,使两工件结合面紧密接触在一起,并产生一定的塑性变形或熔化,使他们的原子组成新的结晶,将两工件焊接起来.包括摩擦焊、电阻焊、高频焊、爆炸焊、冷压焊、扩散焊和超声波焊等。,3、钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料填充金属，在加热温度高于钎料熔点低于母材工件金属熔点的情况下，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。换句话说，对工件和作为填充金属的钎料进行适当的加热,工件金属不熔化,但熔点低的钎料被熔化后，填在工件之间与固态的被焊接金属互相扩散,钎料凝固后,将两工件焊接在一起.如，铜焊、银焊、锡焊。,电弧焊应用最为普遍,三、焊接件的特点,1、焊接的密封性好，焊缝的力学性能良好，适于制造各类容器。2、焊接件比铆接件可省料1220%.采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。如，可以制造双金属结构,节省贵重金属(联想铸造中的离心铸造)。（车刀,钻头，硬质合金刀片）+金刚石膜等。3、焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。,1、连接性能好：2、省工省料，成本低：3、重量轻：,4、简化铸、锻等工艺：5、不足之处：,4、发展联合加工工艺，焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。换句话说，能化大为小,拚小为大.大型结构,复杂零件,用焊接组合结构,焊接可将铸件,锻件连接起来,简化铸锻工艺和设备.5、不可拆卸，焊缝处组织变化，性能有不同程度降低（力学性能有所降低），焊接应力变形，焊接缺陷等。有时焊接质量会成为一个突出问题，特别是那些受重载的重要结构，如船舶、桥梁、压力容器、管道等。,四、焊接的应用：,焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。可焊的工件小至微型电子元件，大到数千吨的海洋钻井平台，包括桥梁建筑、大容器、水压机、飞机、汽车、轮船、电子组件等等。1、在石油化工、船舶、建筑、航空、航天、海洋工程各部门，焊接是主要的加工和联接手段。2、在石油化工方面已能焊成容量为10万米3的储罐和压力为100兆帕的高压容器。3、大容量核电站的压力壳，高13米、内径5米、重540吨，是用250500毫米厚的锻件经焊接制成的。4、输油、输气管道在能源工程中占有重要位置，有时要穿过冻土地带或在海底敷设,都采用全焊结构(有时需要水下焊接和水下切割)。,5、在造船方面,船体和内部结构也是全焊的，焊接工时占整个船体建造工时的3040。一条万吨船