汽车制造工艺—焊接...ppt

焊接,焊接,1.1概述1.2焊接方法1.3焊接质量控制,第1章焊接,焊接,3,1.焊接的实质,1.1概述,焊接的实质是使两个分离的物体通过加热或加压，或两者并用，在用或不用填充材料的条件下借助于原子间或分子间的联系与质点的扩散作用形成一个整体的过程。,焊接,1)焊接工艺永久性连接起源于一次世界大战后（凡尔赛公约）2)现代工业的基础工艺造船、航空、锅炉、化工、机械、汽车,2.焊接的定义,焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。,1）、熔焊：将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊,2）、压焊：焊接过程中，必须对焊件施加压力,以完成焊接的方法称为压焊。,焊接,3）、钎焊：钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度，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。,5,3.焊接的分类,焊接,6,2.汽车焊装对焊接工艺的要求,1）提高焊缝的强度、耐蚀性、密封性和外观质量,前悬挂件一般为箱形截面，采用电焊与电弧焊，电弧焊方面采用二氧化碳气体保护焊；,3.几种典型汽车零件的焊接实例,2）采用经济的焊接工艺，适应大量生产和节省劳动力；,1）前悬挂件,2）转向轴,将渗碳后的蜗杆与轴相结合，一般采用闪光对焊，最近有摩擦焊代替闪光焊，可以得到较高的疲劳强度；,焊接,7,3）盘形车轮,盘形车轮由中间盘形辐板和外侧轮辋组成，一般用点焊固定。,4）制动蹄,使用凸焊工艺。,5）后桥壳,是以较厚钢板制成，焊缝长，以前采用埋弧自动焊，现在采用二氧化碳气体保护焊。,6）汽油箱,一般采用滚焊工艺来保证其气密性。,7）车身零部件,汽车上的板件采用1mm左右的钢板制成,一般采用点焊,基本上实现了焊接的自动化。,焊接,8,1.2焊接方法,根据焊接过程中金属所处的状态不同来介绍一些常用的焊接方法,(一)电弧焊,1、焊接电弧：气体介质中导电现象。,焊接,9,(二)埋弧焊,1、特点：大电流（1000A）、生产率高、焊接质量高且稳定、节约金属、改善劳动条件、自动化程度高、工艺装备复杂、适合批量生产,10,（三）电阻焊,3、特点生产率高、焊接变形小操作简便、易实现自动（汽车外壳焊接）设备复杂、耗电量大接头形式、工件厚度受到限制,2、电阻热：Q=I2Rt,4、分类：点焊、缝焊、对焊,1、电阻焊：是利用电流通过工件及焊接接触面间所产生的电阻热，将焊件加热至塑性或局部熔化状态，在施加压力形成焊接接头的焊接方法。,11,点焊,是一种代表性的电阻焊，广泛使用压力机式点焊机以及移动式点焊机；,特点：焊接过程中不产生弧光、有害气体及噪声自动化和机械化程度高加热集中，热影响区域小，易形成优良的焊接接头,12,点焊的接头形式,13,缝焊,是一种连续进行的点焊方法，可获得密封优良的焊缝，适用于汽油箱、后桥壳等部件；,焊接过程中,应将电极与焊接部位用水冷却,也实用汽车顶盖周边焊接.,14,对焊,1、定义：是利用电阻热将两个工件沿整个端面同时焊接起来的一种电阻焊方法.,1)可用于工件的接长2)环形工件的对焊3)部件的组焊,2、对焊应用,15,对焊接头形式,闪光对焊,将焊件装配成对接接头,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范围内达到预定温度时,迅速施加顶镦力完成焊接的方法.,16,摩擦焊,1)工件间的相对运动产生的摩擦热能使结合面加热到锻造温度并在预锻力作用下，通过材料的塑性变形和扩散过程，形成固态连接的焊接方法.,2)分类：惯性摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊、轨道摩擦焊、搅拌摩擦焊等,3)特点：焊接接头质量高、焊接效率高、质量稳定、一致性好，可实现异种材料的焊接；,17,摩擦焊的接头形式,18,钎焊,焊接过程中，采用比母材质量熔点低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料但低于母材熔点的温度，利用液态钎料湿润母材，充填接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法；,1、硬钎焊450以上、接头强度200MPa以上自行车架、工具、刀具2、软钎焊450以下、接头强度70MPa以下仪表、导电元件、各种低载荷构件3、加热方式烙铁、火焰、电阻、感应,19,20,钎焊的常见接头形式,21,钎焊接头的比较,22,电渣焊,1）利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源，将填充金属和母材熔化，凝固后形成金属原子间牢固连接。,2）过程：开始焊接时，将焊丝与起焊槽短路起弧，不断加入少量固体焊剂，利用电弧的热量使之熔化，形成液态熔渣，待熔渣达到一定深度时，增加焊丝的送进速度，并降低电压，使焊丝插入渣池，电弧熄灭，从而转入电渣焊阶段。,3）特点：输入的热量大，焊缝附近容易过热，冲击韧性低，焊后一般要进行正火和回火处理。,23,24,激光焊接,特点：属于熔融焊接，以激光束作为能源，冲击在焊接接头上；,25,在焊接过程中，焊缝区金属从常温被加热到最高温度，然后再逐渐冷却到常温。由于焊件上各点所处的位置不同，其被加热的最高温度亦不相同；而热量的传递需要一定的时间，故各点达到其最高温度的时间亦不相同，那么焊件上某点的温度随时间变化的过程也不一样。,平板焊接过程中的应力与变形形成原理示意图,26,(二)焊接裂纹与焊接变形的形式焊接时，在任何情况下焊接应力总是存在的。当焊接应力超过该材料相应温度的屈服应力时，焊件将产生变形；超过材料的断裂应力时，焊件将会产生裂纹甚至断裂。焊接裂纹包括纵向裂纹、横向裂纹、内部裂纹、根部裂纹等；焊接变形的基本形式有角变形、弯曲变形、波浪变形、收缩变形、扭曲变形、错边变形等.,27,28,(三)预防和减