4第四章 連型

1、安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 教師：陳教師：陳 豐豐郵箱：郵箱：fengchen_fengchen_安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 汽車焊接工程汽車焊接工程安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 汽車焊接工程汽車焊接工程安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 第四章第四

2、章 連接成形（焊接）連接成形（焊接）【計(jì)劃學(xué)時(shí)計(jì)劃學(xué)時(shí)】6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)【主要內(nèi)容主要內(nèi)容】焊接理論基礎(chǔ)，焊接方法，常用金屬材料的焊焊接理論基礎(chǔ)，焊接方法，常用金屬材料的焊接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解理解焊接成形的基本理論，焊接成形的基本理論，能夠運(yùn)用能夠運(yùn)用基本理論基本理論對(duì)焊縫可能產(chǎn)生的焊接缺陷做出預(yù)測(cè)并給出合理的解決辦法；對(duì)焊縫可能產(chǎn)生的焊接缺陷做出預(yù)測(cè)并給出合理的解決辦法；掌握掌握常用焊接方法和常用金屬材料的焊接工藝，常用焊接方法和常用金屬材料的焊接工藝，能夠能夠依據(jù)焊接依據(jù)焊接要求，材料性能，外部條件等對(duì)焊接件結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行合理設(shè)要求，材料性

3、能，外部條件等對(duì)焊接件結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而達(dá)到理想的焊接效果計(jì)，從而達(dá)到理想的焊接效果?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)是重點(diǎn)是常用焊接方法及焊接件結(jié)構(gòu)和工藝的合常用焊接方法及焊接件結(jié)構(gòu)和工藝的合理選擇理選擇，難點(diǎn)是焊接成形的基本理論。難點(diǎn)是焊接成形的基本理論。安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容23456焊接成形過程特性和理論基礎(chǔ)焊接成形過程特性和理論基礎(chǔ)釬焊釬焊壓焊壓焊塑料的焊接（省略）塑料的焊接（省略）常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接1熔化焊接熔化焊接安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電

4、 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1 4.1 焊接成形過程特性和理論基礎(chǔ)焊接成形過程特性和理論基礎(chǔ)焊接焊接-是一種永久性連接金屬材料的工藝方法。是一種永久性連接金屬材料的工藝方法。焊接的實(shí)質(zhì)焊接的實(shí)質(zhì)-用用加熱或加壓等手段，借助于金屬原子的結(jié)加熱或加壓等手段，借助于金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來。合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來。安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.1 4.1.1 焊接的分類焊接的分類熔化焊：熔

5、化焊：將工件局部加熱到熔化狀態(tài)，形成熔池，冷卻結(jié)晶后將工件局部加熱到熔化狀態(tài)，形成熔池，冷卻結(jié)晶后形成焊縫，被焊工件結(jié)合成不可分離的整體。常見有形成焊縫，被焊工件結(jié)合成不可分離的整體。常見有氣焊、氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子焊、電子束焊、激光焊等電弧焊、電渣焊、等離子焊、電子束焊、激光焊等。壓焊：壓焊：無論加熱與否，均需要加壓的焊接方法無論加熱與否，均需要加壓的焊接方法。常見的有電阻常見的有電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、擴(kuò)散焊和爆炸焊等焊、摩擦焊、冷壓焊、擴(kuò)散焊和爆炸焊等。釬焊：釬焊：采用熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料熔化以后，填充接頭間隙，采用熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料熔化以后，填充接頭間隙，并與被焊金屬相互

6、擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接。并與被焊金屬相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接。釬焊過程中被焊工件不熔釬焊過程中被焊工件不熔化，一般沒有塑性變形?；?，一般沒有塑性變形。焊接方法焊接方法-三大類：熔化焊、壓力焊及釬焊三大類：熔化焊、壓力焊及釬焊安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.1 4.1.1 焊接的分類焊接的分類安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.1 4.1.1 焊接的分類焊接的分類安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科

7、技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.2 4.1.2 焊接的特點(diǎn)焊接的特點(diǎn)（1 1）焊接連接金屬材料，）焊接連接金屬材料，結(jié)構(gòu)優(yōu)，重量輕結(jié)構(gòu)優(yōu)，重量輕。（2 2）能制造重型、復(fù)雜的機(jī)械零部件，簡化鑄造、鍛造及）能制造重型、復(fù)雜的機(jī)械零部件，簡化鑄造、鍛造及切削加工工藝。切削加工工藝。（3 3）焊接接頭不僅具有）焊接接頭不僅具有良好的力學(xué)性能良好的力學(xué)性能，還具有，還具有良好的密良好的密封性封性。（4 4）能夠制造）能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu)雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用。，使材料的性能得到充分利用。（5 5）可實(shí)現(xiàn)不同材料的連接成型，是不可拆卸的）可實(shí)現(xiàn)不同材料的連接成型，是不

8、可拆卸的永久性連永久性連接接。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：a a、焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸，給、焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸，給維修帶來不便維修帶來不便； b b、焊接結(jié)構(gòu)中、焊接結(jié)構(gòu)中存在焊接應(yīng)力和變形存在焊接應(yīng)力和變形；c c、接頭的、接頭的組織性能往往不均勻組織性能往往不均勻，并會(huì)產(chǎn)生，并會(huì)產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣裂紋、夾渣、氣孔等焊接缺陷，從而引起應(yīng)力集中，降低承載能力?？椎群附尤毕?，從而引起應(yīng)力集中，降低承載能力。4.1.2 4.1.2 焊接的特點(diǎn)焊接的特點(diǎn)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車

9、輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.3 4.1.3 電弧焊的冶金過程電弧焊的冶金過程焊縫熔池中的金屬焊縫熔池中的金屬熔化與結(jié)晶熔化與結(jié)晶過程過程, ,實(shí)質(zhì)就是冶金過程。與一般意實(shí)質(zhì)就是冶金過程。與一般意義上的冶金相比具有如下義上的冶金相比具有如下特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）焊接電弧和熔池金屬的）焊接電弧和熔池金屬的溫度溫度高高于一般冶金溫度。更易于一般冶金溫度。更易燒損合燒損合金元素及形成有害物質(zhì)金元素及形成有害物質(zhì)。（2 2）熔池金屬）熔池金屬冷卻速度快冷卻速度快，各種各種化學(xué)反應(yīng)不充分，金屬組織不均化學(xué)反應(yīng)不充分，金屬組織不均勻，易形成氣孔、夾渣

10、等缺陷勻，易形成氣孔、夾渣等缺陷。安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.3 4.1.3 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能 焊接金屬的組織和性能焊接金屬的組織和性能 1 1、焊接接頭的組成：、焊接接頭的組成：焊接接頭由焊接接頭由焊縫金屬、熔合區(qū)、焊接熱影響區(qū)焊縫金屬、熔合區(qū)、焊接熱影響區(qū)組成組成。2 2、焊縫金屬、焊縫金屬（1 1）定義：）定義：是由母材和焊條（絲）熔化形成的熔池冷卻是由母材和焊條（絲）熔化形成的熔池冷卻結(jié)晶而成的。結(jié)晶而成的。（2 2）組織：）組織：焊縫組織為鑄態(tài)柱狀組織，故晶粒

11、粗大，成焊縫組織為鑄態(tài)柱狀組織，故晶粒粗大，成分偏析，組織不致密。分偏析，組織不致密。（3 3）性能：）性能：焊條化學(xué)成分優(yōu)于母材，所以焊縫金屬的力焊條化學(xué)成分優(yōu)于母材，所以焊縫金屬的力學(xué)性能一般不低于母材。學(xué)性能一般不低于母材。安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 半熔化區(qū)過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)熱影響區(qū)焊縫區(qū)熱作用區(qū)經(jīng)歷了一次冶金過程！經(jīng)歷了一次冶金過程！散熱太快了，散熱太快了，.受到不同規(guī)受到不同規(guī)范的熱處理范的熱處理力學(xué)力學(xué)性能最差性能最差晶粒粗大，塑晶粒粗大，塑性和韌性下降性和韌性下降正火處理正火處理晶粒細(xì)

12、化晶粒細(xì)化組織均勻組織均勻晶粒大小晶粒大小不均勻不均勻4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 熔合區(qū)熔合區(qū)過熱區(qū)過熱區(qū)不完全重結(jié)晶區(qū)不完全重結(jié)晶區(qū)正火區(qū)正火區(qū)再結(jié)晶區(qū)再結(jié)晶區(qū)4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī)

13、 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 焊接接頭焊接接頭 焊接熱過程焊接熱過程 + + 焊接化學(xué)冶金焊接化學(xué)冶金 + + 焊接物理冶金焊接物理冶金4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 越靠近焊縫，加熱溫度越高越靠近焊縫，加熱溫度越高4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛

14、 工 程 學(xué) 院 影響因素：影響因素：加熱的最高溫度，相變溫度停留時(shí)間，焊加熱的最高溫度，相變溫度停留時(shí)間，焊件大小，厚度，焊接方法，材料件大小，厚度，焊接方法，材料等。等。4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 保證焊縫質(zhì)量保證焊縫質(zhì)量形成有效形成有效氣體保護(hù)區(qū)氣體保護(hù)區(qū)滲加有用滲加有用合金元素合金元素脫氧、脫硫脫氧、脫硫脫磷脫磷措施措施氣體保護(hù)氣體保護(hù)熔渣保護(hù)熔渣保護(hù)氣渣聯(lián)合保護(hù)氣渣聯(lián)合保護(hù)主要是錳鐵和硅鐵去除主要是錳鐵和硅鐵去除feofeo，同

15、時(shí)補(bǔ)償合金元素，同時(shí)補(bǔ)償合金元素的燒損的燒損4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 在焊接過程中熱影響區(qū)是不可避免的。在焊接過程中熱影響區(qū)是不可避免的。對(duì)于普通焊接結(jié)對(duì)于普通焊接結(jié)構(gòu)件，熱影響區(qū)造成的不利影響對(duì)使用功能影響不大構(gòu)件，熱影響區(qū)造成的不利影響對(duì)使用功能影響不大，因此，因此焊后不用特別處理。但對(duì)于重要結(jié)構(gòu)件，則必須采取措施，焊后不用特別處理。但對(duì)于重要結(jié)構(gòu)件，則必須采取措施，保證焊接性能。保證焊接性能。 1 1）一般采用焊后）一般采用焊后退

16、火或正火熱處理退火或正火熱處理，改善焊縫及熱影響區(qū)的改善焊縫及熱影響區(qū)的組織性能，使其晶粒細(xì)化。組織性能，使其晶粒細(xì)化。 2 2）采用）采用多層焊，多層焊，利用利用后層對(duì)前層的回火作用，使前層的組織后層對(duì)前層的回火作用，使前層的組織和性能得到改善。和性能得到改善。 3 3）盡量選擇）盡量選擇低碳且硫、磷低碳且硫、磷含量低的鋼材為焊接結(jié)構(gòu)材料。含量低的鋼材為焊接結(jié)構(gòu)材料。 4 4）使熱影響區(qū)的）使熱影響區(qū)的冷卻速度適當(dāng)冷卻速度適當(dāng)。 改善熱影響區(qū)組織性能的方法：改善熱影響區(qū)組織性能的方法：4.1.4 4.1.4 焊接接頭金屬組織和性能焊接接頭金屬組織和性能安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車

17、輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧知識(shí)回顧: :1 1、板料分離過程：、板料分離過程：落料，沖孔，切斷，修整落料，沖孔，切斷，修整；2 2、板料成形過程：、板料成形過程：拉深、彎曲、翻邊、成形、收口拉深、彎曲、翻邊、成形、收口；3 3、沖模的分類及構(gòu)造；、沖模的分類及構(gòu)造；4 4、板料沖壓件的結(jié)構(gòu)特征。、板料沖壓件的結(jié)構(gòu)特征。問題：問題：1 1、落料模和沖孔模刃口尺寸設(shè)計(jì)原則是什么？、落料模和沖孔模刃口尺寸設(shè)計(jì)原則是什么？2 2、為了防止拉深缺陷（、為了防止拉深缺陷（拉裂和起皺拉裂和起皺）應(yīng)該如何確定拉深工藝？）應(yīng)

18、該如何確定拉深工藝？3 3、板料沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些原則？、板料沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些原則？安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧知識(shí)回顧: :1 1、討論了板料塑性成形工藝方案設(shè)計(jì)（典型案例）；、討論了板料塑性成形工藝方案設(shè)計(jì)（典型案例）；2 2、擠壓成形工藝特點(diǎn)、分類及與拉深成形的區(qū)別；、擠壓成形工藝特點(diǎn)、分類及與拉深成形的區(qū)別；3 3、焊接的分類及特點(diǎn)；、焊接的分類及特點(diǎn)；4 4、焊接接頭金屬組織和性能。、焊接接頭金屬組織和性能。問題：問題：1 1、離合器殼體沖壓成形

19、工藝方案設(shè)計(jì)。、離合器殼體沖壓成形工藝方案設(shè)計(jì)。2 2、焊接成形有何特點(diǎn)？、焊接成形有何特點(diǎn)？3 3、焊縫金屬的組織及性能特點(diǎn)是什么？焊接接頭金屬組織、焊縫金屬的組織及性能特點(diǎn)是什么？焊接接頭金屬組織有哪幾部分組成，其性能如何？有哪幾部分組成，其性能如何？安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 離合器殼體沖壓成型工藝設(shè)計(jì)離合器殼體沖壓成型工藝設(shè)計(jì)問問 題題安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 方案方案1. 1. 備料備料大凸臺(tái)拉延大凸臺(tái)拉

20、延小凸臺(tái)拉延小凸臺(tái)拉延整形整形切邊切邊沖沖5 5孔及邊孔，翻孔及邊孔，翻2 2孔孔沖側(cè)大方孔沖側(cè)大方孔沖側(cè)小沖側(cè)小方孔及沖、翻方孔及沖、翻m6m6底孔底孔壓筋壓筋沖沖1111孔孔翻中心孔；翻中心孔；方案方案2. 2. 備料備料大凸臺(tái)拉延大凸臺(tái)拉延小凸臺(tái)拉延小凸臺(tái)拉延整形整形切邊沖中心孔切邊沖中心孔壓筋沖邊孔壓筋沖邊孔沖沖1515孔翻孔翻2 2孔孔翻中心翻中心孔孔沖側(cè)大孔沖側(cè)大孔沖側(cè)小方孔及沖、翻沖側(cè)小方孔及沖、翻m6m6底孔；底孔；方案方案3. 3. 備料備料大凸臺(tái)拉延大凸臺(tái)拉延小凸臺(tái)拉延小凸臺(tái)拉延整形整形切邊沖中心孔切邊沖中心孔翻中心孔翻中心孔沖側(cè)大孔沖側(cè)大孔沖側(cè)小方孔沖側(cè)小方孔及沖、翻及沖

21、、翻m6m6底孔底孔沖沖1515孔翻孔翻2 2孔孔壓筋沖邊孔壓筋沖邊孔問問 題題安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形 與鑄造過程產(chǎn)生熱應(yīng)力相似，焊接過程中由于熱作用也將與鑄造過程產(chǎn)生熱應(yīng)力相似，焊接過程中由于熱作用也將產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因是焊接過是焊接過程中對(duì)焊件的不均勻加熱和冷卻。程中對(duì)焊件的不均勻加熱和冷卻。焊接變形的本質(zhì)焊接變形的本質(zhì)是焊接區(qū)的壓縮塑性變形。是焊接區(qū)的壓縮塑性變形。安 徽

22、科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車

23、輛 工 程 學(xué) 院 合理設(shè)計(jì)焊接構(gòu)件。合理設(shè)計(jì)焊接構(gòu)件。在保證結(jié)構(gòu)有足夠承載能力情況下，在保證結(jié)構(gòu)有足夠承載能力情況下，盡量減少焊縫數(shù)量、焊縫長度及焊縫截面積；要使結(jié)構(gòu)中盡量減少焊縫數(shù)量、焊縫長度及焊縫截面積；要使結(jié)構(gòu)中所有焊縫盡量處于對(duì)稱位置。厚大件焊接時(shí)，應(yīng)開兩面坡所有焊縫盡量處于對(duì)稱位置。厚大件焊接時(shí)，應(yīng)開兩面坡口進(jìn)行焊接，避免焊縫交叉或密集。盡量采用大尺寸板料口進(jìn)行焊接，避免焊縫交叉或密集。盡量采用大尺寸板料及合適的型鋼或沖壓件代替板材拼焊，以減少焊縫數(shù)量，及合適的型鋼或沖壓件代替板材拼焊，以減少焊縫數(shù)量，減少變形。減少變形。防止與減少焊接變形的措施防止與減少焊接變形的措施4.1.5

24、4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 采取必要的技術(shù)措施。采取必要的技術(shù)措施。a.a.反變形法反變形法：經(jīng)過計(jì)算或憑實(shí)際經(jīng)驗(yàn)預(yù)先判斷焊后的變形大：經(jīng)過計(jì)算或憑實(shí)際經(jīng)驗(yàn)預(yù)先判斷焊后的變形大小和方向，或焊前進(jìn)行裝配時(shí)，將焊件安置在與焊接變小和方向，或焊前進(jìn)行裝配時(shí)，將焊件安置在與焊接變形方向相反的位置。形方向相反的位置。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程

25、學(xué) 院 b b 加裕量法加裕量法：焊前對(duì)焊件加放：焊前對(duì)焊件加放0.1%-0.2%0.1%-0.2%的收縮量，以補(bǔ)充的收縮量，以補(bǔ)充焊后的收縮。焊后的收縮。 防止殼體局部塌陷的反變形防止殼體局部塌陷的反變形(a)(a)焊前預(yù)彎反變形；（焊前預(yù)彎反變形；（b b）焊后）焊后4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 c. c. 剛性固定法剛性固定法 利用夾具、胎具等強(qiáng)制手段，以外力固定被利用夾具、胎具等強(qiáng)制手段，以外力固定被焊工件來減小焊接變形。焊工件來減小焊接變形。該法

26、能有效的減小焊接變形，但會(huì)產(chǎn)該法能有效的減小焊接變形，但會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，所以一般只用于塑性較好的低碳鋼結(jié)構(gòu)。生較大的焊接應(yīng)力，所以一般只用于塑性較好的低碳鋼結(jié)構(gòu)。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 d. d. 選用合理的焊接順序選用合理的焊接順序 合理選擇焊接順序能大大減小變合理選擇焊接順序能大大減小變形，如構(gòu)件的對(duì)稱兩側(cè)都有焊縫，應(yīng)該設(shè)法使兩側(cè)焊縫的收形，如構(gòu)件的對(duì)稱兩側(cè)都有焊縫，應(yīng)該設(shè)法使兩側(cè)焊縫的收縮量能互相抵消或減弱。縮量能互相抵消或減弱。x x形

27、坡口焊接順序形坡口焊接順序?qū)ΨQ斷面梁的焊接順序?qū)ΨQ斷面梁的焊接順序4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 e.e.采用合理的焊接方法：采用合理的焊接方法：焊接長焊縫時(shí)，為了減少焊接變形，常采焊接長焊縫時(shí)，為了減少焊接變形，常采用用“逆向分段焊法逆向分段焊法”，即：把整個(gè)長焊縫分為長度為，即：把整個(gè)長焊縫分為長度為150-200 150-200 mmmm的小段，分段進(jìn)行焊接，每一段都朝著與總方向相反的方向施焊的小段，分段進(jìn)行焊接，每一段都朝著與總方向相反的方向施焊，如

28、下圖所示。，如下圖所示。長縫的焊接長縫的焊接(a)(a)逐步退焊法；逐步退焊法；(b)(b)跳焊法；（跳焊法；（c c）分中逐步退焊法；）分中逐步退焊法；(d)(d)分中對(duì)稱焊法分中對(duì)稱焊法4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 產(chǎn)生新的變形抵消原來的焊接變形產(chǎn)生新的變形抵消原來的焊接變形1 1）機(jī)械矯正變形：）機(jī)械矯正變形：a a、應(yīng)用：是利用機(jī)械力，如壓力機(jī)加壓或錘擊，產(chǎn)生塑性變形來、應(yīng)用：是利用機(jī)械力，如壓力機(jī)加壓或錘擊，產(chǎn)生塑性變形來矯正焊接變形。矯正焊接變

29、形。b b、應(yīng)用、應(yīng)用: : 適用于塑性較好、厚度不大的焊件。適用于塑性較好、厚度不大的焊件。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 2 2）火焰矯正變形：）火焰矯正變形：原理：原理：利用金屬局部受熱后的冷卻收縮來抵消已發(fā)生的焊接利用金屬局部受熱后的冷卻收縮來抵消已發(fā)生的焊接變形。變形。應(yīng)用：應(yīng)用：主要用于低碳鋼和低淬硬傾向的低合金鋼。主要用于低碳鋼和低淬硬傾向的低合金鋼。設(shè)備：設(shè)備：火焰矯正一般采用氣焊焊炬，不需專門設(shè)備，其效果火焰矯正一般采用氣焊焊炬，不需專門設(shè)

30、備，其效果主要取決于火焰加熱的位置和加熱溫度。主要取決于火焰加熱的位置和加熱溫度。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 a a 合理的選擇焊接順序合理的選擇焊接順序 盡量使焊縫能自由收縮，這樣產(chǎn)生盡量使焊縫能自由收縮，這樣產(chǎn)生的殘余應(yīng)力較小的殘余應(yīng)力較小 若先焊縱向焊縫若先焊縱向焊縫3 3，再焊橫向焊縫，再焊橫向焊縫1 1和和2 2，則焊縫，則焊縫1 1和和2 2雜橫向和縱向的收縮都會(huì)受到阻礙，焊接雜橫向和縱向的收縮都會(huì)受到阻礙，焊接應(yīng)力增大，焊縫交叉處和焊縫上都

31、極易產(chǎn)生裂紋。應(yīng)力增大，焊縫交叉處和焊縫上都極易產(chǎn)生裂紋。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 b. b. 焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱 目的是目的是減小焊件上各部分的溫差，降低焊縫減小焊件上各部分的溫差，降低焊縫區(qū)的冷卻速度，從而減小焊接應(yīng)力和變形。區(qū)的冷卻速度，從而減小焊接應(yīng)力和變形。焊前將焊件焊前將焊件預(yù)熱到預(yù)熱到350-400 350-400 ，然后再進(jìn)行焊接。預(yù)熱可使焊縫部，然后再進(jìn)行焊接。預(yù)熱可使焊縫部分金屬和周圍金屬的溫差減小，焊后又可比較均勻地同分金屬和周圍金

32、屬的溫差減小，焊后又可比較均勻地同時(shí)冷卻收縮，可顯著減少焊接應(yīng)力，同時(shí)可減少焊接變時(shí)冷卻收縮，可顯著減少焊接應(yīng)力，同時(shí)可減少焊接變形。形。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 c c 加熱減應(yīng)區(qū)加熱減應(yīng)區(qū) 在焊前或焊接加熱過程中對(duì)焊件上的在焊前或焊接加熱過程中對(duì)焊件上的適當(dāng)適當(dāng)部位進(jìn)行加熱，以減少焊接時(shí)對(duì)焊接部位的約束部位進(jìn)行加熱，以減少焊接時(shí)對(duì)焊接部位的約束，焊后冷卻，焊后冷卻時(shí)，加熱部位與焊接處一起收縮受阻，從而減小焊接應(yīng)力。時(shí)，加熱部位與焊接處一起收縮受阻，

33、從而減小焊接應(yīng)力。這種方法叫做這種方法叫做加熱減應(yīng)區(qū)法加熱減應(yīng)區(qū)法。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 d d 焊后熱處理：焊后熱處理：去應(yīng)力退火過程可以消除焊接應(yīng)力，即將去應(yīng)力退火過程可以消除焊接應(yīng)力，即將工工件均勻加熱到件均勻加熱到600-650 600-650 ，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻。整，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻。整體高溫回火消除焊接應(yīng)力的效果最好，一般可將體高溫回火消除焊接應(yīng)力的效果最好，一般可將80%-90%80%-90%以以上的殘余應(yīng)力消除掉。上的殘

34、余應(yīng)力消除掉。4.1.5 4.1.5 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.6 4.1.6 焊接缺陷及防護(hù)措施焊接缺陷及防護(hù)措施焊接接頭缺陷分析焊接接頭缺陷分析氣孔氣孔咬邊咬邊未焊透未焊透焊瘤焊瘤裂紋裂紋夾渣夾渣接頭缺陷接頭缺陷安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 焊瘤焊瘤 焊縫邊緣上存在多余的未與焊件熔合的焊縫邊緣上存在多余的未與焊件熔合的堆積金屬。堆積金屬。焊條熔化太快，電弧過長，電流過大焊條熔化

35、太快，電弧過長，電流過大，運(yùn)條不正確，焊速太慢。，運(yùn)條不正確，焊速太慢。夾渣夾渣 焊縫內(nèi)部存在著非金屬夾雜物或氧化物焊縫內(nèi)部存在著非金屬夾雜物或氧化物。施焊中焊條未攪拌熔池，焊件不潔，電流過小施焊中焊條未攪拌熔池，焊件不潔，電流過小，焊縫冷卻太快，多層焊時(shí)各層熔渣未清除干凈，焊縫冷卻太快，多層焊時(shí)各層熔渣未清除干凈咬邊咬邊 在焊件與焊縫邊緣的交界處有小的溝槽在焊件與焊縫邊緣的交界處有小的溝槽。電流過大，焊條角度不對(duì)，運(yùn)條方法不正確，電流過大，焊條角度不對(duì)，運(yùn)條方法不正確，電弧過長。電弧過長。4.1.6 4.1.6 焊接缺陷及防護(hù)措施焊接缺陷及防護(hù)措施安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛

36、工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 裂紋裂紋 在焊縫和焊件表面或內(nèi)部存在裂紋。在焊縫和焊件表面或內(nèi)部存在裂紋。焊焊件含碳、硫、磷高，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，焊縫件含碳、硫、磷高，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，焊縫冷速太快，焊接順序不正確，焊接應(yīng)力過大，存冷速太快，焊接順序不正確，焊接應(yīng)力過大，存在咬邊、氣泡、夾渣，未焊透。在咬邊、氣泡、夾渣，未焊透。氣孔氣孔 焊縫的表面或內(nèi)部存在氣泡。焊縫的表面或內(nèi)部存在氣泡。焊件不潔焊件不潔，焊條潮濕，電弧過長，焊速過快，含碳量高。，焊條潮濕，電弧過長，焊速過快，含碳量高。未焊透未焊透 被焊金屬和填充金屬之間在局部末熔被焊金屬和填充金

37、屬之間在局部末熔合。裝合。裝配間隙太小，坡口間隙太小，運(yùn)條太快，配間隙太小，坡口間隙太小，運(yùn)條太快，電流過小，焊條未對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，電弧過長。電流過小，焊條未對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，電弧過長。4.1.6 4.1.6 焊接缺陷及防護(hù)措施焊接缺陷及防護(hù)措施安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.6 4.1.6 焊接缺陷及防護(hù)措施焊接缺陷及防護(hù)措施安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.1.6 4.1.6 焊接缺陷及防護(hù)措施焊接缺陷及防護(hù)措施安

38、徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 防止焊接缺陷的主要途徑：防止焊接缺陷的主要途徑：一是制訂正確的焊接技術(shù)指導(dǎo)文一是制訂正確的焊接技術(shù)指導(dǎo)文件；二是針對(duì)焊接缺陷產(chǎn)生的原因在操作中采取防止措施。件；二是針對(duì)焊接缺陷產(chǎn)生的原因在操作中采取防止措施。焊縫尺寸不符合要求焊縫尺寸不符合要求應(yīng)從應(yīng)從恰當(dāng)選擇坡口尺寸、裝配間隙及焊恰當(dāng)選擇坡口尺寸、裝配間隙及焊接規(guī)范接規(guī)范入手，并輔以熟練操作技術(shù)。采用夾具固定、定位焊和入手，并輔以熟練操作技術(shù)。采用夾具固定、定位焊和多層多道焊等方法有助于焊縫尺寸的控制和調(diào)節(jié)。多層多道焊等方法有助于

39、焊縫尺寸的控制和調(diào)節(jié)。4.1.6 4.1.6 焊接缺陷及防護(hù)措施焊接缺陷及防護(hù)措施為了防止焊縫中為了防止焊縫中氣孔氣孔的產(chǎn)生，必須仔細(xì)的產(chǎn)生，必須仔細(xì)清除焊件表面的清除焊件表面的污物。污物。預(yù)防預(yù)防夾渣夾渣，除了保證，除了保證合適的坡口參數(shù)和裝配品質(zhì)合適的坡口參數(shù)和裝配品質(zhì)外，外，焊焊前清理前清理是非常重要的，包括是非常重要的，包括坡口面清除銹蝕、污垢和層間坡口面清除銹蝕、污垢和層間清渣清渣。安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 為了防止為了防止咬邊、焊瘤、氣孔、夾渣、未焊透咬邊、焊瘤、氣孔、夾渣、未焊透等缺陷，必

40、須正等缺陷，必須正確選擇確選擇焊接規(guī)范參數(shù)。焊接規(guī)范參數(shù)。手工電弧焊規(guī)范參數(shù)中，以手工電弧焊規(guī)范參數(shù)中，以電流和焊速電流和焊速的控制的控制影響最大，其次是影響最大，其次是預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度。各類焊接裂紋都是由于各類焊接裂紋都是由于冶金因素和應(yīng)力因素冶金因素和應(yīng)力因素造成的，因此防造成的，因此防止焊接裂紋也必須從這兩方面入手。所有止焊接裂紋也必須從這兩方面入手。所有防止和減少拉應(yīng)力防止和減少拉應(yīng)力的的措施都能防止和減少焊接裂紋。在冶金方面，為了防止措施都能防止和減少焊接裂紋。在冶金方面，為了防止熱裂紋熱裂紋應(yīng)控制焊縫金屬中有害雜質(zhì)的含量應(yīng)控制焊縫金屬中有害雜質(zhì)的含量，碳素結(jié)構(gòu)鋼用焊芯（絲），碳素結(jié)

41、構(gòu)鋼用焊芯（絲）(c)0.10%(c)0.10%，(s(s) )，(p)0.03%(p)0.03%，焊接高合金鋼時(shí)要控制，焊接高合金鋼時(shí)要控制更嚴(yán)。此外，焊接時(shí)應(yīng)選擇更嚴(yán)。此外，焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的技術(shù)參數(shù)和坡口參數(shù)合適的技術(shù)參數(shù)和坡口參數(shù)。4.1.6 4.1.6 焊接缺陷及防護(hù)措施焊接缺陷及防護(hù)措施安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 a a、手工電弧焊應(yīng)具有足夠的焊條操作空間、手工電弧焊應(yīng)具有足夠的焊條操作空間4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）焊縫的布置原則）焊縫的布置原則安 徽 科 技

42、學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 無法運(yùn)行焊條！無法運(yùn)行焊條！4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 b b、點(diǎn)焊或縫焊應(yīng)考慮電極引入方便、點(diǎn)焊或縫焊應(yīng)考慮電極引入方便4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 c c、氣體保護(hù)焊：要考慮氣體的保護(hù)作用、氣體保護(hù)焊：要考慮氣體

43、的保護(hù)作用4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 d d、埋弧焊接頭處要有利于熔渣形成封閉空間、埋弧焊接頭處要有利于熔渣形成封閉空間4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 焊縫布置應(yīng)該有利于減少焊接應(yīng)力和變形焊縫布置應(yīng)該有利于減少焊接應(yīng)力和變形（一）盡量減少焊縫的數(shù)量（一）盡量減少焊縫的數(shù)量4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)

44、設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 密集、交叉的密集、交叉的焊縫，會(huì)加大焊縫，會(huì)加大熱影響區(qū)。熱影響區(qū)。改進(jìn)改進(jìn)4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 不合理4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 最大應(yīng)力處最大應(yīng)力處易產(chǎn)生應(yīng)力易產(chǎn)生應(yīng)力集中！集中！4.

45、1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 已加工表已加工表面受熱后，面受熱后，會(huì)破壞原會(huì)破壞原有精度有精度 ！ 一般情況下，焊接一般情況下，焊接工序應(yīng)在機(jī)械加工工工序應(yīng)在機(jī)械加工工序之前完成，且焊縫序之前完成，且焊縫的布置也應(yīng)盡量避免的布置也應(yīng)盡量避免需要加工的表面。如需要加工的表面。如果在焊接結(jié)構(gòu)上某一果在焊接結(jié)構(gòu)上某一部分的加工精度要求部分的加工精度要求較高，又必須在機(jī)械較高，又必須在機(jī)械加工完成之后進(jìn)行焊加工完成之后進(jìn)行焊接工序時(shí)，應(yīng)將焊縫接工序時(shí)，應(yīng)將焊縫布置在遠(yuǎn)

46、離加工面處。布置在遠(yuǎn)離加工面處。4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 （2 2） 焊接接頭與坡口形式選擇焊接接頭與坡口形式選擇 焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)最基本的組成部分，接頭設(shè)計(jì)應(yīng)根焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)最基本的組成部分，接頭設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)形狀及強(qiáng)度要求、工件厚度、可焊性、焊后變形大結(jié)構(gòu)形狀及強(qiáng)度要求、工件厚度、可焊性、焊后變形大小，焊條消耗，坡口加工難易程度小，焊條消耗，坡口加工難易程度等各方面因素綜合考慮等各方面因素綜合考慮決定。決定。 通常手工電弧焊采用的接頭型式有

47、通常手工電弧焊采用的接頭型式有對(duì)接、搭接、對(duì)接、搭接、t t形接頭和形接頭和角接角接4 4大類。大類。 4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 對(duì)接接頭及坡口選擇。對(duì)接接頭及坡口選擇。手工電弧焊對(duì)接接頭形式可分為手工電弧焊對(duì)接接頭形式可分為形坡口，形坡口，v v形坡口，形坡口，x x形坡口，形坡口，u u形坡口和雙形坡口和雙u u形坡口形坡口5 5種形式。每種坡口的尺寸種形式。每種坡口的尺寸和所適用的鋼板厚度都有明確的規(guī)定，如圖和所適用的鋼板厚度都有明確的規(guī)定，如圖

48、5.165.16所示。所示。4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 圖圖4.17 4.17 不同厚度鋼板對(duì)接不同厚度鋼板對(duì)接手工電弧焊和其他熔化焊焊接不同厚度的重要受力手工電弧焊和其他熔化焊焊接不同厚度的重要受力件時(shí)，若采用對(duì)接接頭，則應(yīng)在較厚的板上作出件時(shí)，若采用對(duì)接接頭，則應(yīng)在較厚的板上作出單單面或雙面削薄面或雙面削薄，然后再選擇適宜的坡口形式和尺寸，然后再選擇適宜的坡口形式和尺寸（見圖見圖4.174.17）。）。4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)

49、設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 搭接接頭及坡口選擇搭接接頭及坡口選擇 搭接接頭不需要開坡口，焊前準(zhǔn)備和搭接接頭不需要開坡口，焊前準(zhǔn)備和裝配工作比對(duì)接接頭簡單得多。但是搭接接頭應(yīng)力分布復(fù)雜，裝配工作比對(duì)接接頭簡單得多。但是搭接接頭應(yīng)力分布復(fù)雜，往往產(chǎn)生彎曲附加應(yīng)力，降低接頭強(qiáng)度，搭接接頭常用于焊前往往產(chǎn)生彎曲附加應(yīng)力，降低接頭強(qiáng)度，搭接接頭常用于焊前準(zhǔn)備和裝配要求簡單的板類焊件結(jié)構(gòu)中，如橋梁、房架等多采準(zhǔn)備和裝配要求簡單的板類焊件結(jié)構(gòu)中，如橋梁、房架等多采用搭接接頭的形式，如圖用搭接接頭的形式，如圖4.18

50、4.18所示。所示。圖圖4.184.18搭接接頭搭接接頭4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 t t形接頭及坡口形式形接頭及坡口形式 t t形接頭廣泛采用在空間類焊件上，形接頭廣泛采用在空間類焊件上，t t形接頭及坡口如圖形接頭及坡口如圖4.194.19所示。完全焊透的單面坡口和雙面坡口所示。完全焊透的單面坡口和雙面坡口的的t t形接頭在任何一種載荷下都具有很高的強(qiáng)度。根據(jù)焊件的厚形接頭在任何一種載荷下都具有很高的強(qiáng)度。根據(jù)焊件的厚度，度，t t形接頭可選形接頭可

51、選i i形（不開坡口）、單邊形（不開坡口）、單邊v v形、形、k k形、單邊雙形、單邊雙u u形形坡口形式。坡口形式。4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 角接頭及坡口選擇角接頭及坡口選擇 角接頭通常只起連接作用，不能用來傳角接頭通常只起連接作用，不能用來傳遞工作載荷，且應(yīng)力分布很復(fù)雜，承載能力低。根據(jù)焊件厚度遞工作載荷，且應(yīng)力分布很復(fù)雜，承載能力低。根據(jù)焊件厚度不同，角接頭可選擇不同，角接頭可選擇i形坡口（不開坡口）、單邊形坡口（不開坡口）、單邊v形、單邊形、單

52、邊u形、形、v形及形及k形等形等5種坡口形式，如圖種坡口形式，如圖4.20所示。所示。圖圖4.204.20角接頭的坡口形式角接頭的坡口形式(a(a）i i形坡口；形坡口；( (b)kb)k形坡口；（形坡口；（c c）v v形坡口單邊；（形坡口單邊；（d d）u u形坡口單邊；（形坡口單邊；（e e）v v形坡口形坡口4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 （1 1）首先考慮焊縫位置之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。）首先考慮焊縫位置之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)綜合

53、考慮結(jié)構(gòu)形狀、使用要求、焊件時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)形狀、使用要求、焊件厚度、變形大小、焊接材料的消耗量、坡口加工的厚度、變形大小、焊接材料的消耗量、坡口加工的難易程度等因素。難易程度等因素。（2 2）對(duì)接與搭接相比，具有受力簡單均勻、節(jié)省金屬）對(duì)接與搭接相比，具有受力簡單均勻、節(jié)省金屬等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用最多。等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用最多。但對(duì)接對(duì)下料尺寸和組裝要但對(duì)接對(duì)下料尺寸和組裝要求比較嚴(yán)格。求比較嚴(yán)格。4.1.7 4.1.7 焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則：焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則：安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工

54、 程 學(xué) 院 三峽水輪機(jī)蝸殼由高強(qiáng)度三峽水輪機(jī)蝸殼由高強(qiáng)度鋼板滾壓并焊接成形鋼板滾壓并焊接成形三峽水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪三峽水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪450t安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 美國海軍最新型美國海軍最新型cvn-77“cvn-77“布什布什”號(hào)航空母艦號(hào)航空母艦“弗吉尼亞弗吉尼亞”號(hào)號(hào)ssn-774攻擊核潛艇攻擊核潛艇 2007年年12月月14日日 發(fā)現(xiàn)由諾發(fā)現(xiàn)由諾格公司紐波格公司紐波特紐斯船廠建造的新型特紐斯船廠建造的新型“弗吉尼亞弗吉尼亞”級(jí)級(jí)潛艇存在缺陷焊縫后，船廠工作人員正潛艇存在缺陷焊縫后，船廠工作人員正在對(duì)美國

55、海軍在對(duì)美國海軍7艘艦艇進(jìn)行焊縫檢查，艘艦艇進(jìn)行焊縫檢查，其中包括其中包括4艘航空母艦。艘航空母艦。 安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.2 4.2 熔化焊接熔化焊接利用熱源局部加熱的方法，將兩工件接合處加熱到熔化狀態(tài)利用熱源局部加熱的方法，將兩工件接合處加熱到熔化狀態(tài)，形成共同的熔池，凝固冷卻后使分離的工件牢固結(jié)合起來的，形成共同的熔池，凝固冷卻后使分離的工件牢固結(jié)合起來的焊接焊接稱為稱為熔化焊熔化焊。熔化焊適合于各種金屬材料任何厚度焊件的。熔化焊適合于各種金屬材料任何厚度焊件的焊接，且焊接強(qiáng)度高，因而獲得

56、廣泛應(yīng)用。焊接，且焊接強(qiáng)度高，因而獲得廣泛應(yīng)用。熔化焊包括熔化焊包括電弧焊、電渣焊，氣焊電弧焊、電渣焊，氣焊等。等。水下焊接水下焊接安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.2.1 4.2.1 手工電弧焊手工電弧焊1.1.定義：定義：是由焊工手工操作焊條進(jìn)行焊接的電弧焊，它是迄今是由焊工手工操作焊條進(jìn)行焊接的電弧焊，它是迄今為止應(yīng)用最為廣泛的一種金屬焊接方法。為止應(yīng)用最為廣泛的一種金屬焊接方法。2.2.特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）設(shè)備簡單，應(yīng)用靈活方便，可以進(jìn)行各種位置及各種不）設(shè)備簡單，應(yīng)用靈活方便，可以進(jìn)行各種位置及

57、各種不規(guī)則焊縫的焊接；規(guī)則焊縫的焊接；（2 2）焊條系列完整，可焊接大多數(shù)常用金屬材料；）焊條系列完整，可焊接大多數(shù)常用金屬材料；（3 3）生產(chǎn)率較低；）生產(chǎn)率較低；（4 4）勞動(dòng)條件差，強(qiáng)度大；）勞動(dòng)條件差，強(qiáng)度大；（5 5）不適合焊接一些）不適合焊接一些活潑的金屬、難熔金屬及低熔點(diǎn)金屬活潑的金屬、難熔金屬及低熔點(diǎn)金屬。3.3.工藝參數(shù)：工藝參數(shù)： 主要包括主要包括焊條牌號(hào)和直徑、電流（電源）種類和極性、焊焊條牌號(hào)和直徑、電流（電源）種類和極性、焊接電流大小、焊接層（道）次等接電流大小、焊接層（道）次等。安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電

58、 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 手工電弧焊的冶金過程手工電弧焊的冶金過程4.2.1 4.2.1 手工電弧焊手工電弧焊安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 電弧的構(gòu)造電弧的構(gòu)造陰極：陰極：發(fā)射電子發(fā)射電子3636陽極陽極：電子撞擊電子撞擊4343平平2600k2600k?；≈鶇^(qū)：弧柱區(qū)：2121 6000-8000k6000-8000k4.2.1 4.2.1 手工電弧焊手工電弧焊安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 直流直流正接正接：工件接

59、陽極，焊條接陰極。工件接陽極，焊條接陰極。適用于工件受熱較適用于工件受熱較大，焊接大，焊接厚大厚大工件。工件。 直流直流反接反接：焊條接陽極，工件接陰極。焊條接陽極，工件接陰極。適用于工件受熱較適用于工件受熱較小，焊接小，焊接薄小薄小工件。工件。4.2.1 4.2.1 手工電弧焊手工電弧焊安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 焊條鋼芯焊條鋼芯性能、化學(xué)成分、規(guī)格性能、化學(xué)成分、規(guī)格gb1300-77 gb1300-77 已標(biāo)準(zhǔn)化已標(biāo)準(zhǔn)化二二.焊條藥皮焊條藥皮“作用作用”非常重要非常重要由焊條芯和藥皮組成4.2.1

60、4.2.1 手工電弧焊手工電弧焊安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 4.2.1 4.2.1 手工電弧焊手工電弧焊安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院安 徽 科 技 學(xué) 院 機(jī) 電 與 車 輛 工 程 學(xué) 院 焊條藥皮的作用：焊條藥皮的作用：穩(wěn)定穩(wěn)定電弧電弧氣體、熔渣氣體、熔渣機(jī)械保護(hù)機(jī)械保護(hù)滲加合滲加合金元素金元素改善熔改善熔滴狀態(tài)滴狀態(tài)藥皮：藥皮：保證電弧穩(wěn)定燃燒；造氣、造渣以隔絕空氣，保證電弧穩(wěn)定燃燒；造氣、造渣以隔絕空氣，保護(hù)熔化金屬；對(duì)熔化金屬進(jìn)行脫氧、去硫、滲加保護(hù)熔化金屬；對(duì)熔化