材料连接设备及工艺-绪论ppt课件

1、焊接方法与设备焊接方法与设备Welding Method & Equipment 绪绪 论论1.1.材料连接技术概况材料连接技术概况1 1可拆卸连接技术可拆卸连接技术 螺栓、键、销钉等，它们通常不用于制造螺栓、键、销钉等，它们通常不用于制造金属结构，而是用于零件的装配和定位工作中。金属结构，而是用于零件的装配和定位工作中。绪绪 论论2 2不可拆卸连接技术不可拆卸连接技术 铆接、焊接和粘接等，它们通常用于金属结构铆接、焊接和粘接等，它们通常用于金属结构或零件的制造中。或零件的制造中。 铆接：应用较早，但它工序复杂、结构笨重、材料消耗也较铆接：应用较早，但它工序复杂、结构笨重、材料消耗也较

2、大，因而，现代工业中已逐步被焊接所取代。大，因而，现代工业中已逐步被焊接所取代。 粘接：虽然工艺简单，在粘接过程中对被粘材料的组织和性粘接：虽然工艺简单，在粘接过程中对被粘材料的组织和性能不产生任何不良影响，但是其接头强度一般较低。能不产生任何不良影响，但是其接头强度一般较低。 焊接：易于保证焊接结构等强度的要求，相对来说工艺比较焊接：易于保证焊接结构等强度的要求，相对来说工艺比较简单，加工成本也比较低廉。简单，加工成本也比较低廉。 焊接技术在许多技术领域占有越来越重要的地位。焊接技术已经替代许多机械连接方法，成为主导工艺方法之一。 例如：在喷气发动机零部件总数中，焊接结构件所占比例已超过50

3、%，焊接工作量已占发动机制造总工时的10%左右。绪绪 论论绪绪 论论2.2.焊接方法的发展焊接方法的发展1 1焊接焊接WeldingWelding的定义的定义 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充通过加热或加压，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加工方法。材料，使工件达到结合的一种加工方法。 或：通过适当的手段使分离的物体产生原子间结合而或：通过适当的手段使分离的物体产生原子间结合而连接成一体的连接方法。连接成一体的连接方法。焊接方法的发明年代及发明国家焊接方法的发明年代及发明国家2焊接方法的发展焊接方法的发展绪绪 论论绪绪 论论3.3.焊接的实质与分类焊接的实质与

4、分类焊接过程的实质：焊接过程的实质： 采用物理化学方法克服被连接物体表面的凹凸不平、采用物理化学方法克服被连接物体表面的凹凸不平、表面氧化物及其他表面杂质，使被连接物体能接近到原表面氧化物及其他表面杂质，使被连接物体能接近到原子晶格距离并形成结合力。子晶格距离并形成结合力。简言之：达到原子之间的结合简言之：达到原子之间的结合绪绪 论论绪绪 论论熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。关键：有一个能量集中、温度足够高的局部热源。关键：有一个能量集中、温度足够高的局部热源。按所使用热源的不同，熔焊可分为：按所使用热源的不同，熔焊可分为：电

5、弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源，以电极是否熔化电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源，以电极是否熔化为特征分为熔化极电弧焊和非熔化极电弧焊两大类；为特征分为熔化极电弧焊和非熔化极电弧焊两大类；气焊：以乙炔或其他可燃气体在氧中燃烧的火焰为热源；气焊：以乙炔或其他可燃气体在氧中燃烧的火焰为热源；铝热焊：以铝热剂的放热反应产生的热为热源；铝热焊：以铝热剂的放热反应产生的热为热源；电渣焊：以熔渣导电时产生的电阻热为热源；电渣焊：以熔渣导电时产生的电阻热为热源；电子束焊：以高速运动的电子流撞击焊件表面所产生的热为热电子束焊：以高速运动的电子流撞击焊件表面所产生的热为热源；源；激光焊：以激光束照射到

6、焊件表面而产生的热为热源。激光焊：以激光束照射到焊件表面而产生的热为热源。(2) (2) 压焊压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力焊接过程中，必须对焊件施加压力( (加热或不加热加热或不加热) )，以完成焊接的方法。以完成焊接的方法。 为了降低加压时材料的变形抗力，增加材料的塑性，压为了降低加压时材料的变形抗力，增加材料的塑性，压焊时在加压的同时常伴随加热措施。焊时在加压的同时常伴随加热措施。按所施加焊接能量的不同，压焊可分为：按所施加焊接能量的不同，压焊可分为： 电阻焊电阻焊( (包括点焊、缝焊、凸焊、对焊包括点焊、缝焊、凸焊、对焊) ) 摩擦焊摩擦焊 超声波焊超声波焊 扩散焊扩散焊 冷压焊

7、冷压焊 爆炸焊爆炸焊 锻焊锻焊绪绪 论论(3) (3) 钎焊钎焊 采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料采用比母材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，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，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焊接方母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的焊接方法。法。 按热源的不同可分为：按热源的不同可分为： 火焰钎焊：以乙炔在氧中燃烧的火焰为热源；火焰钎焊：以乙炔在氧中燃烧的火焰为热源； 感应钎焊：以高频感应电流流过焊件产生的电阻热为热源；感应钎焊：以高频感应电流流过焊件产生的电

8、阻热为热源； 电阻钎焊：以电阻辐射热为热源；电阻钎焊：以电阻辐射热为热源； 烙铁钎焊烙铁钎焊 盐浴钎焊：以高温盐熔液为热源。盐浴钎焊：以高温盐熔液为热源。 按钎料的熔点不同分为：按钎料的熔点不同分为： 硬钎焊：钎料熔点在硬钎焊：钎料熔点在450450以上以上 软钎焊：钎料熔点在软钎焊：钎料熔点在450450以下以下绪绪 论论绪绪 论论4 4、焊接技术的问题和前景、焊接技术的问题和前景目前存在的主要问题：目前存在的主要问题： (1) (1) 生产自动化程度低下，手工电弧焊方法在生产中仍生产自动化程度低下，手工电弧焊方法在生产中仍然占据着相当大的份额；然占据着相当大的份额； (2) (2) 焊接质

9、量的可靠性还不十分令人满意，焊接生产过焊接质量的可靠性还不十分令人满意，焊接生产过程的质量只能靠焊后无损检测、甚至破坏性的定时或定程的质量只能靠焊后无损检测、甚至破坏性的定时或定量抽查来加以检验。量抽查来加以检验。绪绪 论论关于国内焊接产业的现状和发展，可参见：关于国内焊接产业的现状和发展，可参见：我国制造业焊接技术现状与发展战略我国制造业焊接技术现状与发展战略研究工作重心：研究工作重心：(1) 深入焊接过程动态特征研究；深入焊接过程动态特征研究；(2) 研究焊接质量参数更直接的检测方法研究焊接质量参数更直接的检测方法 ；(3) 研究新的实时控制方法，以期实现更精确而研究新的实时控制方法，以期实现更精确而有效的焊接过程；有效的焊接过程；(4) 继续改进机器人焊机的控制功能；继续改进机器人焊机的控制功能；(5) 研究焊接研究焊接CIMS系统；系统；(6) 针对各种具体的结构生产条件，设计研究专针对各种具体的结构生产条件，设计研究专门的自动化焊接系统；门的自动化焊接系统；(7) 针对不断涌现的新材料、新结构，试验研究针对不断涌现的新材料、新结构，试验研究确定它们的焊接方法。确定它们的焊接方法。 绪绪 论论绪绪 论论4 4、教材的内容与学习要求、教材的内容与学习要求 各类基本焊接方法的过程