焊接与铆接课件

什么是焊接？焊接的规范和品质要求什么是铆接？什么情况使用铆接

连接——焊接与铆接12/11/2022连接分类12/11/2022连接用以使被联接件始终处于紧固状态的连接件称为紧固件。如螺栓、螺钉、螺母、垫圈和铆钉等。设计连接时，要力求使连接件与被连接件的强度相等，从而使两者对各种可能的失效具有相等的抵抗力，即等强度设计。

12/11/2022什么是焊接焊接的分类：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。②压焊：在焊接过程中，需要对焊接部位加压(加热或不加热)才能完成焊接的方法。③钎焊：采用熔点低于焊件(母材)的钎料与焊件一起加热，使钎料熔化(焊件不熔化)后，充填接头预留空隙中，并与固态的母材相互扩散、溶解，冷却后实现焊接的方法。焊接：是通过加热、加压，或两者并用，用或不用填充材料，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。12/11/2022焊接分类12/11/2022焊接的特点焊接的优点①连接性能好：焊接接头的机械性能(强度、塑性)耐高温、低

温、高压性能和导电性、耐腐蚀性、耐磨性、密封性等均可

达到与母材性能一致。②省料、省工、成本低，生产率高，结构重量轻。简化工艺，

能以小拼大，被喻为神奇的“钢铁裁缝”。焊接的不足之处①结构无可拆性。②焊接时局部加热，而产生焊接残余应力和焊接变形。③焊接缺陷的隐避性，易导致焊接结构的意外破坏。12/11/2022常用接头形式12/11/2022常用坡口形式12/11/2022焊接工艺参数12/11/2022焊件厚度与焊条直径的选用关系12/11/2022焊条的规格12/11/2022酸性焊条与碱性焊条的特性12/11/2022E43系列焊条的性能12/11/2022E50系列焊条的性能12/11/2022焊条运动方向1)直线形运条法

直线形运条法不作横向摆动(见图(a))。它适用于板厚为3～5mm不开坡口的对接平焊、多层焊的第一层和多层多道焊。2)直线往复运条法

直线往复运条法是焊条末端沿焊缝纵向作来回直线摆动(见图(b))。它适用于薄板和接头间隙较大的焊缝。3)锯齿形运条法

锯齿形运条法是焊条末端作锯齿形连续摆动的前移运动，并在两边转折点处稍停片刻(见图(c))。它适用于较厚钢板的全位置焊接。4)月牙形运条法

月牙形运条法是焊条末端作月牙形左右连续摆动的前移运动，并在两边转折点处稍停片刻(见图(d))。它的适用范围同锯齿形运条法。5)三角形运条法

三角形运条法是焊条末端作连续的三角形前移运动(见图(e))，分为正三角形运条法和斜三角形运条法。正三角形运条法适用于开坡口的对接接头和T字形接头焊缝的立焊；斜三角形运条法适用于平焊、仰焊的T字形接头和有坡口的横焊缝。6)环形运条法

环形运条法是焊条末端连续作圆圈前移运动(见图(f))，分为正环形运条法和斜环形运条法。正环形运条法适用于厚件的平焊；斜环形运条法适用于平焊、仰焊的T字形接头和横焊位的对接接头。

12/11/2022焊条运动方向(a)直线形运条法；(b)直线往复运条法；(c)锯齿形运条法；(d)月牙形运条法；(e)三角形运条法；(f)环形运条法12/11/2022对接多层焊和多层多道焊多层焊的第一层焊道宜选用较小直径的焊条。当缝隙小时可用直线形，缝隙大时宜用直线往复形，以免烧穿。焊第二层时，先将第一层熔渣清除干净，选用较大直径的焊条和较大的焊接电流，用直线形、月牙形或锯齿形运条法进行短弧施焊。以后各层均采用月牙形或锯齿形运条法，摆幅随焊缝加宽而逐渐加大。多层多道焊的施焊方法基本上与多层焊相仿，不同点在于每层焊缝均由二道焊缝拼成。

12/11/2022平角接焊主要是指T形接头和搭接接头的焊接。两种焊接方法相似。平角接焊通常用3～5mm的焊条。焊条角度如图所示。12/11/2022焊接位置立焊立焊的熔池处于垂直面上。有两种方法，一种由下而上施焊，另一种则由上而下施焊。一般采用前者。立焊时，焊条的角度如图所示。同时宜选用较小直径和较大的电流短弧焊接，多采用直线往复和三角形运条法，并一个台阶一个台阶地往上堆积。当焊接薄板时，经常采用跳弧法和灭弧法。跳弧法是指焊条熔滴过渡到熔池后，立即将电弧移向焊接方向，使熔化金属有迅速冷却凝固的机会，随后又将电弧移回熔池，如此往复运条的方法；灭弧法是指焊条熔滴过渡到熔池后，立即灭弧，使熔化金属有迅速冷却凝固的机会，随后又重新引弧，如此交错施焊的方法。

12/11/2022立焊的焊条角度

12/11/2022焊接位置横焊

横焊如图所示。横焊时，应选用较小直径的焊条和较小的焊接电流，并采用短弧法及适当的运条法。当焊件厚度小于5mm时，可以不开坡口，宜选用3.2mm或4mm的焊条。焊条作直线形运条，薄板件可采用直线往复运条法。当焊件较厚时，应该开坡口，这时应采用多层焊或多道焊的方法。第一层焊缝采用直线形运条法，第二层焊缝宜用斜环形或斜锯齿形运条法。焊接时应保持较短的电弧和均匀的焊速。

12/11/2022焊接位置

仰焊时，应采用尽可能短的电弧，以使熔滴在很短的时间立即过渡到熔池中并很快与熔池的熔化金属熔合，促成焊缝的快速凝固。应选用较小直径的焊条，一般为3～4mm，焊条角度如图所示。仰焊的焊接电流要比立焊时还大些，可以增加电弧的吹力，有利于熔滴过渡并获得较厚的熔深。

仰焊12/11/2022仰焊的角度

12/11/2022不锈钢焊接方法常用不锈钢焊接方法：对不锈钢最常用的焊接方法是手工焊（MMA），其次是金属极气体保护焊（MIG/MAG）和钨极惰性气体保护焊（TIG）.虽然这些焊接方法对不锈钢工业的大多数人而言是熟悉的，但是我们认为这个领域值得深入探讨.

12/11/2022不锈钢焊接方法1、ManualMetalArcwelding（手工焊）：是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法.电弧的长度靠人的手进行调节，它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小.同时，当作为电弧载体时，电焊条也是焊缝填充材料.

这种焊接方法很简单，可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用，它有很好的适应性，即使在水下使用也没问题.施焊中，电弧长度决定于人的手：当你改变电极与工件的缝隙时，你也改变了电弧的长度.在大多数情况下，焊接采用直流电，电极既作为电弧载体，同时也作为焊缝填充材料.电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成.这层药皮保护焊缝不受空气的侵害，同时稳定电弧.它还引起渣层的形成，保护焊缝使它成型.电焊条既可是酸性焊条，也可是碱性的，这决定于药皮的厚度和成分.钛钙型焊条易于焊接，焊缝扁平美观.此外，焊渣易于去除.如果焊条贮存时间长，必须重新烘烤.因为来自空气的潮气会很快在焊条中积聚.

12/11/2022不锈钢焊接方法2、Metal-InertGaswelding/Metal-ActiveGaswelding焊接：金属活性气体采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。保护气通常是氩气或氦气或它们的混合气。MIG用惰性气体，MAG在惰性气体中加入少量活性气体，如氧气、二氧化碳气等。

主要特点——焊接质量好；焊接生产率高；无脱氧去氢反应（易形成焊接缺陷，对焊接材料表面清理要求特别严格）；抗风能力差；焊接设备复杂。

应用——几乎能焊所有的金属材料，主要用于有色金属及其合金，不锈钢及某些合金钢（太贵）的焊接。最薄厚度约为1毫米，大厚度基本不受限制。.当焊接钢时，MAG可以满足只有0.6mm厚的薄规格钢板的要求.这里使用的保护气体是活性气体，如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时，必须保护工件不受潮，以保持气体的效果.

12/11/2022不锈钢焊接方法

3、

Tungsten-arcInert-Gaswelding焊接：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，质量高但速度较慢。

TIG是指气体保护焊，是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法，其优点是电弧和熔池可见性好，操作方便；没有熔渣或很少熔渣，无需焊后清渣。但在室外作业时需采取专门的防风措施。

钨极氩弧焊按操作方式分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。手工钨极氩弧焊时，焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作；半自动钨极氩弧焊时，焊枪运动靠手工操作，但填充焊丝则由送丝机构自动送进；自动钨极氩弧焊时，如工件固定电弧运动，则焊枪安装在焊接小车上，小车的行走和填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。热丝是指提高熔敷速度。某些场合，例如薄板焊接或打底焊道，有时不必添加填充焊丝。

TIG为今日各主要焊接方法中的一种，其特点为焊接品质佳，及具焊接薄板的能力，由于没有使用焊剂，故可减少夹渣机会，如此可提升焊道的品质，TIG已被需高品质焊接的航太工业所引用。

(可采用摩擦焊接方式，焊接强度高，质量稳定，成本低)12/11/2022低合金钢的焊接12/11/2022低合金钢的焊接

焊接材料的选用

焊条的选用须在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下，根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后，有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。

1

根据等强度的观点，选择满足母材力学性能的焊条，如果选用强度过低的焊条将达不到设计要求的力学性能，选择强度较高的焊条不仅工人操作难度增加、焊接成形困难，而且还会大大的增加企业的生产成本。

2

根据母材合金成份选择化学成份相同（相近）的焊材，如果焊缝与母材化学成分相关太大，高温长期使用后，接头区域某些元素发生扩散现象（如碳元素在熔合线附近的扩散），使接头高温性能下隆。为了提高焊缝的抗裂纹性能，焊材的含碳量应低于母材的含碳量，由于钢中碳和合金元素的共同作用，耐热钢焊接时极易形成液硬组织，焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热，焊后进行回火处理。

3

由于母材的可焊性能差，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。同时降低C、S、P等杂质的含量。

12/11/2022低合金钢的焊接

焊接工艺措施

1

可以通过预热来降低冷裂纹出现概率，预热及道间温度要求控制在180~300之间，焊后热处理在620~690之间，保温1小时，为了保证焊缝金属强度，在620温度下回火不超过去30h,否则降低回火温度；通过焊后热处理不仅能消除焊接残余应力，更重要的是能改善组织，提高接头的综合力学性能。

2

采用少的焊接线能量焊接，防止过多的马氏体淬硬组织生成。

3

采用富氩气体保护进行喷射过渡焊接（电弧长度控制在4mm~5mm左右），过获得美观的焊缝。

12/11/2022焊接质量及检验12/11/2022焊接变性与应力12/11/202212/11/2022接头组织与性能12/11/2022接头组织与性能12/11/2022焊接缺陷的原因与预防措施

12/11/2022焊接缺陷的原因与预防措施

12/11/2022焊接缺陷的原因与预防措施

12/11/2022焊接缺陷的原因与预防措施12/11/2022焊接缺陷的原因与预防措施12/11/2022焊接缺陷的原因与预防措施12/11/202212/11/2022焊接质量检验12/11/2022

特检院检验检测人员正在对杭州湾跨海大桥的钢结构焊接缝进行无损检测杭州湾跨海大桥12/11/2022焊接安全、卫生技术(1)焊接前，应戴好面罩、皮手套、绝缘鞋，检查焊接设备和工具是否安全，如焊机外壳接地，焊机各接线点接触是否良好，焊接绝缘电缆是否损伤，电缆应是整根的。焊钳应能夹紧焊条和迅速更换焊条，有良好的绝缘和隔热能力，结构轻便，与导线连接不松动。(2)改变焊机接头、移动工作地点及焊机发生故障需检修时要拉下电源开关。推拉电源开关时应戴皮手套，头要偏离闸门，以防电弧火花灼伤面部。(3)在狭窄地方焊接时，要穿好绝缘鞋，并要有两个操作者轮换工作，一人监护操作者，遇有危险征象时，应立即切断电源进行处理。(4)加强个人防护，高空作业时，不要触及高压线；雨天不要露天焊接。12/11/2022焊接安全、卫生技术焊接卫生防护措施(1)通风设施是消除焊接尘土的危害和改善劳动条件的有力措施，其作用是使作业地带的空气环境符合卫生条件，故应确保通风设施正常工作。(2)在厂房内施焊，必须保证在焊接过程中所产生的有害物质及时排出，并尽量进行净化处理。焊接切割时，在有风的情况下，应在上风处焊割。焊修旧车件时，油漆层在高温下燃烧会产生有毒气体，刺激口鼻眼睛，产生口苦刺痛，应尽量使用长焊丝，人体与焊池距离要远。(3)电弧焊时必须使用有防护玻璃的面罩，不随便更换滤光玻璃；应穿白色工作服，以反射强光照射。焊接场所应有良好的采光，因为弧光由亮到暗变化急剧，易使眼睛疲劳。12/11/2022什么是铆接？什么情况使用铆接12/11/2022铆接铆接：利用铆钉将两个以上的零构件（一般是金属板或型钢）连接为一个整体的连接方法铆接特点：①质量稳定，检验方便；②工艺简单，成本低；③不可拆卸，生产效率低，劳动条件差．12/11/2022铆钉常用的铆钉由铆钉杆和铆钉头两部分组成，如图所示。12/11/2022常见铆钉种类及用途12/11/2022铆接的特殊结构⑴抽芯铆钉铆接⑵环槽铆钉铆接（特点是机械强度高、操作方便、效率高、噪声低、铆接牢固，其最大的特点是抗震性好。广泛用于各种车辆、船舶、航空、建筑工程、机械钢结构、桥梁、集装箱等紧固领域。材质有钢、铝、不锈钢）⑶过盈配合铆接．12/11/2022铆接工艺分类根据铆钉在铆接前是否预热，铆接分为冷铆和热铆。在常温状态下进行的铆接称为冷铆；将铆钉加热后再铆接称为热铆。由于铆钉加热后，材料硬度降低，塑性提高，因而铆钉头成型容易，所需外力比冷铆时小得多。根据使用工具或设备不同，铆接的方法又有手工铆、风枪铆和液压铆等多种。12/11/2022常用的铆接方法⑴锤铆：即由工人操纵铆枪进行铆接．①机动灵活②噪声、振动及劳动强度大③生产效率低，应用较少．⑵压铆：即用静压力挤压钉杆端形成头．①操作简便；②噪声和振动小，应用较广；⑶辗铆：即用旋转辗压方式形式形成铆头

①铆头形状均匀一致；②钉杆受力小，不易弯曲；③噪声低，无震动．12/11/2022铆接种类与形式按照铆接的作用，铆接可分为强固铆接、密固铆接和紧密铆接①强固铆接：即紧固铆接也叫坚固铆接。这种铆接要求一定的强度来承受相应的载荷，但对接缝处的密封性要求较差。如房架、桥梁、起重机车辆等均属于这种铆接。②密固铆接：也叫强密铆接。这种铆接要求具有足够的强度来承受一定的载荷，其接缝处必须严密，即在一定的压力作用下，液体或气体均不得渗漏。如锅炉、压缩空气罐等高压容器的铆接。③紧密铆接：紧密铆接的金属结构不能承受较大的压力，只能承受较小而均匀的载荷，但对其叠合的接缝处却要求具有高度密封性，以防泄露。如水箱、气罐、油罐等容器均属这一类。按照连接板的相对位置，铆接可分为搭接、单盖板对接、双盖板对接和三排搭接等连接形式，如图所示

(212/11/2022铆接的形式搭接形式a)单剪切铆接法b)双剪切铆接法角接形式a)一侧角钢连接b)两侧角钢连接对接形式a)单盖板式b)双盖板式12/11/2022铆缝常用形式及其应用铆缝形式用途搭接一般用于没有严格要求的结构连接垫板对接用于要求表面平滑的结构连接双面垫板对接用于受力很大的结构连接型材连接用于飞机骨架与蒙皮连接及架构铆接12/11/2022铆钉直径的确定铆钉直径的大小对铆接刚度、强度和施工有较大的影响。其主要依据板料厚度确定，并考虑以下情况：(1)板料之间搭接时，若厚度相近，按较厚板料确定；(2)厚度相差较大的板料铆接时，以较薄板料厚度