材料成型技術(shù)基礎(chǔ)3

1、第四篇第四篇 焊接焊接 Welding Fabrication連接方法分類連接方法分類可拆式可拆式連接連接：螺紋聯(lián)接、摩擦聯(lián)接：螺紋聯(lián)接、摩擦聯(lián)接不可拆式連接：焊接、粘接、鉚接不可拆式連接：焊接、粘接、鉚接什么叫焊接？什么叫焊接？利用加熱或者同時(shí)加熱加壓的方法，使分離的利用加熱或者同時(shí)加熱加壓的方法，使分離的金屬零件形成原子間的結(jié)合，從而形成新的金金屬零件形成原子間的結(jié)合，從而形成新的金屬結(jié)構(gòu)屬結(jié)構(gòu)join the metal permanently through atom combining or diffusing by the mean of heating or pressing特點(diǎn)

2、及主要應(yīng)用特點(diǎn)及主要應(yīng)用特點(diǎn)特點(diǎn)省工省料：與鉚接比可省料省工省料：與鉚接比可省料1220% 能化大為小能化大為小, 拚小為大拚小為大可以制造雙金屬結(jié)構(gòu)可以制造雙金屬結(jié)構(gòu),節(jié)省貴重金屬節(jié)省貴重金屬生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高 便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,自動(dòng)化自動(dòng)化主要應(yīng)用主要應(yīng)用 金屬結(jié)構(gòu)件（壓力容器、船體、冶金設(shè)備、各金屬結(jié)構(gòu)件（壓力容器、船體、冶金設(shè)備、各種車廂車身、各種機(jī)架等）種車廂車身、各種機(jī)架等） 有時(shí)采用鍛焊結(jié)構(gòu)或鑄焊結(jié)構(gòu)，進(jìn)行特大型零有時(shí)采用鍛焊結(jié)構(gòu)或鑄焊結(jié)構(gòu)，進(jìn)行特大型零件和毛坯的單件，簡化工藝，降低成本件和毛坯的單件，簡化工藝，降低成本 雙金屬構(gòu)件：雙金屬構(gòu)件：車刀車刀, 硬質(zhì)合金刀片

3、硬質(zhì)合金刀片+金剛石膜金剛石膜 也可以用于鑄造缺陷的補(bǔ)焊也可以用于鑄造缺陷的補(bǔ)焊焊接方法分類焊接方法分類熔化焊熔化焊局部加熱將焊接接頭加熱熔化局部加熱將焊接接頭加熱熔化,并形成共同的并形成共同的熔池熔池,冷卻結(jié)晶形成牢固接頭冷卻結(jié)晶形成牢固接頭 壓力焊：壓力焊：電阻焊電阻焊 摩擦焊摩擦焊 冷壓焊等冷壓焊等利用加壓力利用加壓力(或同時(shí)加熱或同時(shí)加熱)的方法的方法,使兩工件結(jié)合使兩工件結(jié)合面緊密接觸在一起面緊密接觸在一起,并產(chǎn)生一定的塑性變形或并產(chǎn)生一定的塑性變形或熔化熔化,使他們的原子組成新的結(jié)晶使他們的原子組成新的結(jié)晶 釬焊：釬焊：銅焊銅焊 銀焊銀焊 錫焊錫焊 對(duì)工件和釬料進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜釋?duì)工件

4、和釬料進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜?工件不熔化工件不熔化,釬釬料被熔化后，填在工件之間，與固態(tài)的金屬互料被熔化后，填在工件之間，與固態(tài)的金屬互相擴(kuò)散相擴(kuò)散,釬料凝固后釬料凝固后,將兩工件焊接在一起將兩工件焊接在一起第一節(jié)第一節(jié) 焊接電弧焊接電弧第一章第一章 電弧焊電弧焊電?。弘姌O與工件之間在氣體介質(zhì)中長時(shí)間放電現(xiàn)象電?。弘姌O與工件之間在氣體介質(zhì)中長時(shí)間放電現(xiàn)象arc: a phenomena of discharging in the gas between electrode collars電弧溫度與熱量電弧溫度與熱量 v 電弧溫度與熱量取決于電極材料和焊接電流電弧溫度與熱量取決于電極材料和焊接電流 熱量

5、熱量 陰極區(qū)陰極區(qū) 36% 弧柱弧柱 21% 陽極區(qū)陽極區(qū) 43%溫度溫度 2400K 60008000K 2600Kv 電極的正反接電極的正反接問題：薄壁工件的焊接，采用何種接法？問題：薄壁工件的焊接，采用何種接法？正接法正接法工件接正極，焊條接負(fù)極工件接正極，焊條接負(fù)極反接法反接法工件接負(fù)極，焊條接正極工件接負(fù)極，焊條接正極第二節(jié)第二節(jié) 焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能1. 焊接工件上溫度的變化與分布焊接工件上溫度的變化與分布焊縫以及附近金屬都經(jīng)過快速升溫和冷卻焊縫以及附近金屬都經(jīng)過快速升溫和冷卻不同點(diǎn)達(dá)到的最高溫度不同不同點(diǎn)達(dá)到的最高溫度不同2. 焊接接頭的組織和性能焊接接頭的組

6、織和性能 焊縫焊縫welding seamv 冶金過程：形成熔池，與氣體熔渣反應(yīng)冶金過程：形成熔池，與氣體熔渣反應(yīng)v 凝固過程：快速冷卻，結(jié)晶，析氣，收縮凝固過程：快速冷卻，結(jié)晶，析氣，收縮v 鑄態(tài)組織，鑄態(tài)組織，F(xiàn)+少量少量P, 中心區(qū)域偏析嚴(yán)重中心區(qū)域偏析嚴(yán)重性能一般優(yōu)于母材性能一般優(yōu)于母材 焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)heat affect zone焊縫周圍金屬因焊接熱作用而發(fā)生組織和性能焊縫周圍金屬因焊接熱作用而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域變化的區(qū)域不同區(qū)域相當(dāng)于進(jìn)行了不同規(guī)范的熱處理不同區(qū)域相當(dāng)于進(jìn)行了不同規(guī)范的熱處理焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)heat affect zone根據(jù)焊接過程達(dá)到的

7、最高溫度，焊接熱影響區(qū)可以根據(jù)焊接過程達(dá)到的最高溫度，焊接熱影響區(qū)可以劃分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、劃分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、 正火區(qū)和正火區(qū)和 部分相變區(qū)部分相變區(qū)熔合區(qū)熔合區(qū), 過熱區(qū)過熱區(qū), 正火區(qū)正火區(qū), 部分相變區(qū)部分相變區(qū)v熔合區(qū)熔合區(qū)weld bond：焊縫與基體金屬的交界區(qū)焊縫與基體金屬的交界區(qū) ，0.11mm鑄態(tài)組織鑄態(tài)組織+過熱粗晶；過熱粗晶；，；應(yīng)力集中應(yīng)力集中v過熱區(qū)過熱區(qū)overheated zone ：AC3以上以上100200 過熱粗晶，塑韌性差，脆性大過熱粗晶，塑韌性差，脆性大v正火區(qū)正火區(qū)normalized zone：AC3至至AC3 +100200 晶粒細(xì)化，性能優(yōu)于

8、母材晶粒細(xì)化，性能優(yōu)于母材v部分相變區(qū)部分相變區(qū)part phase changed zone：AC1至至AC3組織不均勻：性能低于正火區(qū)域組織不均勻：性能低于正火區(qū)域3. 改善焊接熱影響區(qū)組織和性能的方法改善焊接熱影響區(qū)組織和性能的方法 焊接參數(shù)，接頭形式和焊后冷卻都影響熱影響焊接參數(shù)，接頭形式和焊后冷卻都影響熱影響區(qū)，不同焊接方法熱影響區(qū)見區(qū)，不同焊接方法熱影響區(qū)見P133 table 4-1 Heat affect zone is unavoidable. v 合理的焊接方法和焊接規(guī)范合理的焊接方法和焊接規(guī)范 合理的焊接方法合理的焊接方法 焊條電弧焊或埋弧焊，熱影響區(qū)窄，危害性小，焊條電

9、弧焊或埋弧焊，熱影響區(qū)窄，危害性小，用于焊接一般低碳鋼用于焊接一般低碳鋼 奧氏體不銹鋼的焊接，采用氬弧焊奧氏體不銹鋼的焊接，采用氬弧焊 對(duì)特別重要的接頭，用激光焊或電子束焊對(duì)特別重要的接頭，用激光焊或電子束焊3. 改善焊接熱影響區(qū)組織和性能的方法（續(xù)）改善焊接熱影響區(qū)組織和性能的方法（續(xù)）合適的焊接規(guī)范合適的焊接規(guī)范在保證焊接質(zhì)量的前提下，減小焊接電流或提在保證焊接質(zhì)量的前提下，減小焊接電流或提高焊接速度，都減小焊接熱影響區(qū)高焊接速度，都減小焊接熱影響區(qū)v 熱處理熱處理正火處理正火處理對(duì)重要結(jié)構(gòu)，中碳鋼焊接件，合金鋼焊接件，對(duì)重要結(jié)構(gòu)，中碳鋼焊接件，合金鋼焊接件，特別是電渣焊焊接件特別是電渣焊

10、焊接件對(duì)合金鋼接頭，如何焊接？對(duì)合金鋼接頭，如何焊接？ 選用小能量多層焊接選用小能量多層焊接第三節(jié)第三節(jié) 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形welding stress and distortion焊接焊接: 極不平衡熱循環(huán)過程極不平衡熱循環(huán)過程v 焊件各部分的加熱溫度，冷卻速度不同焊件各部分的加熱溫度，冷卻速度不同v 熱脹冷縮，不一致，形成應(yīng)力熱脹冷縮，不一致，形成應(yīng)力v 進(jìn)一步，可能形成變形，裂紋進(jìn)一步，可能形成變形，裂紋裂紋形成于焊縫或者熔合區(qū)，內(nèi)裂紋，危害大，裂紋形成于焊縫或者熔合區(qū)，內(nèi)裂紋，危害大，要探傷排查要探傷排查 inspection裂紋產(chǎn)生取決于化學(xué)成分裂紋產(chǎn)生取決于化學(xué)成分(特別

11、是焊條中的特別是焊條中的S，P)、凝固區(qū)間、氫脆和焊接應(yīng)力凝固區(qū)間、氫脆和焊接應(yīng)力焊接焊接: 不完全的冶金過程，快速凝固不完全的冶金過程，快速凝固 來不及析氣，產(chǎn)生氣孔來不及析氣，產(chǎn)生氣孔1. 焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力的產(chǎn)生的產(chǎn)生 Welding Stress 點(diǎn)熱源加熱點(diǎn)熱源加熱逐次冷卻逐次冷卻分析極復(fù)雜分析極復(fù)雜假定假定 點(diǎn)熱源加熱點(diǎn)熱源加熱 逐次冷卻逐次冷卻焊縫受拉應(yīng)力，遠(yuǎn)離焊縫處受壓應(yīng)力焊縫受拉應(yīng)力，遠(yuǎn)離焊縫處受壓應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力：承載能力下降，應(yīng)力腐蝕內(nèi)應(yīng)力：承載能力下降，應(yīng)力腐蝕減小焊接應(yīng)力減小焊接應(yīng)力2. 焊接變形的產(chǎn)生及形式焊接變形的產(chǎn)生及形式welding distortion焊接應(yīng)力引起

12、焊件變形，變形的形式有焊接應(yīng)力引起焊件變形，變形的形式有內(nèi)應(yīng)力：承載能力下降，應(yīng)力腐蝕內(nèi)應(yīng)力：承載能力下降，應(yīng)力腐蝕變形：影響使用效果變形：影響使用效果 構(gòu)件厚大、剛性好：內(nèi)應(yīng)力大，變形小構(gòu)件厚大、剛性好：內(nèi)應(yīng)力大，變形小主要考慮減小焊接內(nèi)應(yīng)力主要考慮減小焊接內(nèi)應(yīng)力 焊件塑性好、剛性小：變形大、內(nèi)應(yīng)力小焊件塑性好、剛性?。鹤冃未?、內(nèi)應(yīng)力小主要考慮防止、減小變形，或矯正變形主要考慮防止、減小變形，或矯正變形3. 減少焊接應(yīng)力的工藝措施減少焊接應(yīng)力的工藝措施：一防、二減、三補(bǔ)救一防、二減、三補(bǔ)救 預(yù)防措施：預(yù)防措施：v 合理的焊接件結(jié)構(gòu)，合理的焊縫結(jié)構(gòu)合理的焊接件結(jié)構(gòu)，合理的焊縫結(jié)構(gòu)v 工件預(yù)熱至

13、工件預(yù)熱至350-400，焊后緩冷，焊后緩冷v 選擇合理的焊接次序選擇合理的焊接次序焊接措施：小能量焊接或者錘擊焊縫焊接措施：小能量焊接或者錘擊焊縫補(bǔ)救措施：焊后去應(yīng)力補(bǔ)救措施：焊后去應(yīng)力退火：焊后加熱至退火：焊后加熱至600-650，保溫，保溫1h以上以上 振動(dòng)時(shí)效：振動(dòng)時(shí)效： 水壓試驗(yàn)水壓試驗(yàn)應(yīng)力引起變形，預(yù)防應(yīng)力措施對(duì)防變形有效應(yīng)力引起變形，預(yù)防應(yīng)力措施對(duì)防變形有效先矯、一防、二減、三補(bǔ)救先矯、一防、二減、三補(bǔ)救 反變形法反變形法: 先矯先矯4. 防止和減少焊接變形防止和減少焊接變形的工藝措施的工藝措施預(yù)防和減小預(yù)防和減小剛性夾持法：剛性夾持法：一防一防不適合鑄鐵補(bǔ)焊，淬硬性大的鋼不適合

14、鑄鐵補(bǔ)焊，淬硬性大的鋼合理的焊接次序：合理的焊接次序：二減二減補(bǔ)救補(bǔ)救機(jī)械矯正法、火焰矯正法：機(jī)械矯正法、火焰矯正法：三補(bǔ)救三補(bǔ)救第四節(jié)第四節(jié) 焊條電弧焊焊條電弧焊electrode arc welding手工電弧焊手工電弧焊應(yīng)用最廣泛應(yīng)用最廣泛特點(diǎn)：特點(diǎn)：適用于各種環(huán)境和位置適用于各種環(huán)境和位置適用于各種材料適用于各種材料焊接接頭性能接近母材焊接接頭性能接近母材設(shè)備簡單，焊鉗小設(shè)備簡單，焊鉗小1. 焊條電弧焊的焊接過程焊條電弧焊的焊接過程引弧引弧電弧燃燒產(chǎn)生高溫電弧燃燒產(chǎn)生高溫焊條金屬和工件同時(shí)熔焊條金屬和工件同時(shí)熔化，形成熔池化，形成熔池藥皮燃燒，產(chǎn)生大量氣藥皮燃燒，產(chǎn)生大量氣體，如體，如

15、CO2，保護(hù)熔池，保護(hù)熔池，防止氧化及氮的侵入防止氧化及氮的侵入藥皮熔化，進(jìn)入熔池，脫氧、脫硫、脫磷藥皮熔化，進(jìn)入熔池，脫氧、脫硫、脫磷形成熔渣形成熔渣藥皮熔化，合金元素進(jìn)入熔池藥皮熔化，合金元素進(jìn)入熔池提高焊縫基體強(qiáng)度提高焊縫基體強(qiáng)度焊條電弧焊很關(guān)鍵一點(diǎn)：焊條焊條電弧焊很關(guān)鍵一點(diǎn)：焊條welding electrode 2. 電焊條組成及作用電焊條組成及作用焊條組成：焊芯焊條組成：焊芯+藥皮藥皮焊芯焊芯core wire 組成焊縫的最主要材料組成焊縫的最主要材料焊條（焊芯）直徑：最小焊條（焊芯）直徑：最小0.4mm，最大，最大9mmv 作用：導(dǎo)電、生弧，填充焊縫作用：導(dǎo)電、生弧，填充焊縫v

16、結(jié)構(gòu)鋼焊芯結(jié)構(gòu)鋼焊芯牌號(hào)牌號(hào)GB1300-77，碳素鋼碳素鋼p137表表4-2 v 成分要求成分要求 含碳量要低，一定的含碳量要低，一定的Mn量量 含含P,S量低量低v 合金鋼和不銹鋼焊接用相應(yīng)焊芯合金鋼和不銹鋼焊接用相應(yīng)焊芯3. 焊條的種類、型號(hào)和編號(hào)焊條的種類、型號(hào)和編號(hào)按化學(xué)成分分按化學(xué)成分分7類類碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條金焊條按熔渣性質(zhì)分為酸性電焊條和堿性焊條按熔渣性質(zhì)分為酸性電焊條和堿性焊條焊條藥皮作用焊條藥皮作用v 穩(wěn)定電弧，穩(wěn)定電弧，改善熔

17、滴過渡，改善熔滴過渡，減少飛濺，保證成形減少飛濺，保證成形K, Na, Ca等化合物等化合物v 保護(hù)焊縫保護(hù)焊縫: 造氣，造渣造氣，造渣v 保證焊縫的化學(xué)成分和機(jī)械性能保證焊縫的化學(xué)成分和機(jī)械性能脫氧：硅鐵、錳鐵；加入合金元素脫氧：硅鐵、錳鐵；加入合金元素3.1 酸性及堿性電焊酸性及堿性電焊條條v 酸性電焊條酸性電焊條(acid electrode)熔渣為酸性氧化物（如熔渣為酸性氧化物（如SiO2，TiO2，F(xiàn)e2 O3）交直流兩用，電弧穩(wěn)定，操作簡單，成本低交直流兩用，電弧穩(wěn)定，操作簡單，成本低但焊縫機(jī)械性能差但焊縫機(jī)械性能差v 堿性焊條堿性焊條(basic electrode)熔渣為堿性氧

18、化物（如熔渣為堿性氧化物（如CaO, MnO, Fe O, Na2 O）采用直流電源，飛濺大，操作復(fù)雜，成本高采用直流電源，飛濺大，操作復(fù)雜，成本高焊縫機(jī)械性能好，抗裂性能好焊縫機(jī)械性能好，抗裂性能好堿性焊條適合焊接與重要結(jié)構(gòu)件堿性焊條適合焊接與重要結(jié)構(gòu)件3.2 焊條型號(hào)焊條型號(hào)是國家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號(hào)是國家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號(hào)電流種類和藥皮類型，如：電流種類和藥皮類型，如：03為鈦堿型藥皮、交直流；為鈦堿型藥皮、交直流；15為低氫鈉型藥皮，直流反接為低氫鈉型藥皮，直流反接如：如：E 4 3 0 3焊接位置，如：焊接位置，如：0 or 1表示全表示全位置焊接；位置焊接；2表示平焊及平角表示平焊及平角

19、焊；焊；4表示向下立焊表示向下立焊表示焊條表示焊條Electrod 抗拉強(qiáng)度等抗拉強(qiáng)度等級(jí)級(jí)430MPa2.3 焊條牌號(hào)焊條牌號(hào)行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號(hào)行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號(hào) 大寫拼音首字母加上三位數(shù)字表示大寫拼音首字母加上三位數(shù)字表示v 拼音字母表示焊條大類拼音字母表示焊條大類J: 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼 A: 奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼 Z: 鑄鐵鑄鐵v 前兩位數(shù)：大類中的小類前兩位數(shù)：大類中的小類結(jié)構(gòu)鋼焊條小類為抗拉強(qiáng)度等級(jí)結(jié)構(gòu)鋼焊條小類為抗拉強(qiáng)度等級(jí)v 第第3位藥皮類型和電流種類位藥皮類型和電流種類2_酸性藥皮，交直流兩用酸性藥皮，交直流兩用7_堿性、低氫型，直流堿性、低氫型，直流例如例如: (結(jié)結(jié)) J

20、4 2 2 (結(jié)結(jié)) J 5 0 7如如:（J） 結(jié)結(jié) 4 2 2結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條酸性藥皮，交直流兩用酸性藥皮，交直流兩用b420 MPa(J) 結(jié)結(jié) 5 0 7堿性、低氫型，直流堿性、低氫型，直流b500 MPa例子例子4. 焊條的選用原則焊條的選用原則 等強(qiáng)度原則：焊縫與母材強(qiáng)度相等等強(qiáng)度原則：焊縫與母材強(qiáng)度相等b s 低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，異種鋼焊接低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，異種鋼焊接按強(qiáng)度低的等級(jí)選擇按強(qiáng)度低的等級(jí)選擇 同成分原則同成分原則特殊鋼（耐熱鋼、不銹鋼、低溫鋼）特殊鋼（耐熱鋼、不銹鋼、低溫鋼）_專用焊條專用焊條 抗裂性要求抗裂性要求易裂的結(jié)構(gòu)、材料，低溫使用的結(jié)構(gòu)，鑄

21、鋼的焊易裂的結(jié)構(gòu)、材料，低溫使用的結(jié)構(gòu)，鑄鋼的焊接接選堿性（低氫型）焊條，焊前預(yù)熱選堿性（低氫型）焊條，焊前預(yù)熱 難清理、易產(chǎn)生氣孔的焊件，酸性焊條難清理、易產(chǎn)生氣孔的焊件，酸性焊條 低成本原則低成本原則一般結(jié)構(gòu)優(yōu)先選擇酸性焊條一般結(jié)構(gòu)優(yōu)先選擇酸性焊條第二章第二章 常用焊接方法常用焊接方法welding method焊接方法分類：熔化焊、壓力焊、釬焊焊接方法分類：熔化焊、壓力焊、釬焊 電弧焊是應(yīng)用最廣泛的熔化焊，包括電弧焊是應(yīng)用最廣泛的熔化焊，包括v 手工電弧焊手工電弧焊(焊條電弧焊焊條電弧焊)electrode arc weldingv 埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊submerged arc wel

22、dingv 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊惰性氣體保護(hù)惰性氣體保護(hù)焊焊inert gas shielded arc welding二氧化碳保護(hù)焊二氧化碳保護(hù)焊carbon-dioxide arc weldingv 等離子弧焊接與切割等離子弧焊接與切割plasma arc welding and cutting其它焊接方法其它焊接方法其它熔（化）焊其它熔（化）焊v 氣焊和氣割氣焊和氣割v 電渣電渣焊焊 electro-slag weldingv 電子束焊電子束焊 electron bean weldingv 激光焊激光焊 laser welding壓焊壓焊v 電阻焊電阻焊 resistance weldi

23、ngv 摩擦焊摩擦焊 friction welding 釬焊釬焊brazingv 硬釬焊硬釬焊v 軟釬焊軟釬焊內(nèi)容多，除埋弧自動(dòng)焊，重點(diǎn)掌握工藝特點(diǎn)和應(yīng)用內(nèi)容多，除埋弧自動(dòng)焊，重點(diǎn)掌握工藝特點(diǎn)和應(yīng)用埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊submerged arc welding埋弧自動(dòng)焊也稱熔劑層下電弧焊埋弧自動(dòng)焊也稱熔劑層下電弧焊埋弧埋弧電弧埋在焊劑電弧埋在焊劑下，弧光不外露下，弧光不外露自動(dòng)焊自動(dòng)焊 引燃電弧，引燃電弧， 送焊絲，移動(dòng)電弧，送焊絲，移動(dòng)電弧，最后滅弧最后滅弧焊絲焊絲 當(dāng)于焊芯當(dāng)于焊芯焊劑焊劑相當(dāng)于藥皮相當(dāng)于藥皮 自動(dòng)焊機(jī)頭將光焊絲自動(dòng)送入自動(dòng)焊機(jī)頭將光焊絲自動(dòng)送入保證弧長保證弧長 電弧在焊劑

24、下燃燒電弧在焊劑下燃燒靠焊機(jī)移動(dòng)靠焊機(jī)移動(dòng)(或工件動(dòng)或工件動(dòng)) 焊劑從漏斗中不斷流出，撒在焊絲前工件上，焊劑焊劑從漏斗中不斷流出，撒在焊絲前工件上，焊劑熔化成熔渣，部分未熔可回收熔化成熔渣，部分未熔可回收埋弧自動(dòng)焊特點(diǎn)埋弧自動(dòng)焊特點(diǎn) 生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高, 比手工高比手工高510倍倍 焊接質(zhì)量高，焊接質(zhì)量高，v 冷卻速度慢，有利于氣體、雜質(zhì)上浮冷卻速度慢，有利于氣體、雜質(zhì)上浮v 焊區(qū)保護(hù)好焊區(qū)保護(hù)好v 規(guī)范控制好規(guī)范控制好 熱量集中，熔深大，熱量集中，熔深大，節(jié)省金屬材料節(jié)省金屬材料v 2025mm以下的工件，不開坡口，直接焊透以下的工件，不開坡口，直接焊透v 沒焊條頭，金屬飛濺少?zèng)]焊條頭，金屬飛

25、濺少 勞動(dòng)條件好勞動(dòng)條件好看不到弧光，焊接煙霧少，機(jī)械操作看不到弧光，焊接煙霧少，機(jī)械操作 埋弧自動(dòng)焊缺點(diǎn)：埋弧自動(dòng)焊缺點(diǎn)：設(shè)備及裝備復(fù)雜設(shè)備及裝備復(fù)雜并且不適合薄板焊接，不適合狹窄位置的焊縫并且不適合薄板焊接，不適合狹窄位置的焊縫埋弧自動(dòng)焊工藝埋弧自動(dòng)焊工藝 下料，準(zhǔn)備坡口，裝配要嚴(yán)格準(zhǔn)確下料，準(zhǔn)備坡口，裝配要嚴(yán)格準(zhǔn)確 焊前除油、除銹，以免產(chǎn)生氣孔焊前除油、除銹，以免產(chǎn)生氣孔除去焊縫兩側(cè)除去焊縫兩側(cè)5060mm內(nèi)的一切油污、鐵銹內(nèi)的一切油污、鐵銹 一般適于規(guī)則焊縫一般適于規(guī)則焊縫長平焊縫、對(duì)接、搭接、丁字接頭，規(guī)則環(huán)長平焊縫、對(duì)接、搭接、丁字接頭，規(guī)則環(huán)主要應(yīng)用：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、耐熱

26、鋼，主要應(yīng)用：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼，中、厚板平焊長直縫，大直徑中、厚板平焊長直縫，大直徑 d250mm 環(huán)縫環(huán)縫 焊接前，焊縫兩端應(yīng)焊上引弧板和引出板焊接前，焊縫兩端應(yīng)焊上引弧板和引出板 埋弧自動(dòng)焊筒體對(duì)接焊縫時(shí)，筒體要旋轉(zhuǎn)埋弧自動(dòng)焊筒體對(duì)接焊縫時(shí)，筒體要旋轉(zhuǎn)埋弧自動(dòng)焊工藝舉例埋弧自動(dòng)焊工藝舉例為保證焊縫成形，防止燒穿，為保證焊縫成形，防止燒穿，一般使用焊劑和墊板，也使用一般使用焊劑和墊板，也使用焊條電弧焊封底焊條電弧焊封底埋弧自動(dòng)焊筒體對(duì)接埋弧自動(dòng)焊筒體對(duì)接焊縫時(shí)，筒體要旋轉(zhuǎn)焊縫時(shí)，筒體要旋轉(zhuǎn)焊接前，焊縫兩端應(yīng)焊焊接前，焊縫兩端應(yīng)焊上引弧板和引出板上引弧板和引出板氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)

27、焊gas shielded arc welding1. 惰性氣體保護(hù)焊惰性氣體保護(hù)焊 inert gas shield arc welding 惰性氣體保護(hù)焊、二氧化碳保護(hù)焊惰性氣體保護(hù)焊、二氧化碳保護(hù)焊也稱氬弧焊：也稱氬弧焊：用氬氣做保護(hù)氣體，電弧發(fā)生在電極用氬氣做保護(hù)氣體，電弧發(fā)生在電極和焊件之間，在電弧周圍通以氬氣和焊件之間，在電弧周圍通以氬氣 不熔化電極氬弧焊不熔化電極氬弧焊 tungsten inert gas shield arc welding TIG：也稱鎢極氬弧焊、鈰鎢棒做電極，不熔化：也稱鎢極氬弧焊、鈰鎢棒做電極，不熔化適用適用6mm以下薄板焊接以下薄板焊接熔化電極氬弧焊熔

28、化電極氬弧焊 metal inert gas shield arc welding MIG ：焊絲做電極，填充焊縫焊絲做電極，填充焊縫適用適用25mm以下工件焊接以下工件焊接氬氬弧弧焊焊v TIG：一般直流正接：一般直流正接 why? 3mm以下薄板，卷邊接頭直接熔合以下薄板，卷邊接頭直接熔合 較厚接頭，手工添加金屬較厚接頭，手工添加金屬 焊接鋁鎂合金，用反接或者交流電源焊接鋁鎂合金，用反接或者交流電源why?v MIG：多直流反接：多直流反接 電弧穩(wěn)定，自動(dòng)、半自動(dòng)焊接電弧穩(wěn)定，自動(dòng)、半自動(dòng)焊接 =325mm均可焊均可焊氬弧焊特點(diǎn)及應(yīng)用氬弧焊特點(diǎn)及應(yīng)用主要適合鋁、鎂、鈦等易氧化的金屬及合金主

29、要適合鋁、鎂、鈦等易氧化的金屬及合金也用于不銹鋼、耐熱鋼也用于不銹鋼、耐熱鋼和部分重要低合金結(jié)構(gòu)鋼焊件和部分重要低合金結(jié)構(gòu)鋼焊件特點(diǎn)特點(diǎn) 焊區(qū)保護(hù)，焊接質(zhì)量好：易氧化的有色金屬焊區(qū)保護(hù)，焊接質(zhì)量好：易氧化的有色金屬 電弧穩(wěn)、飛濺少，焊縫致密，沒有熔渣，成形美觀電弧穩(wěn)、飛濺少，焊縫致密，沒有熔渣，成形美觀 電弧在壓縮氣流下燃燒，熱量集中，熔池小電弧在壓縮氣流下燃燒，熱量集中，熔池小熱影響區(qū)小，焊接變形小熱影響區(qū)小，焊接變形小 明弧可見，便于操作，可自動(dòng)全位置焊接明弧可見，便于操作，可自動(dòng)全位置焊接缺點(diǎn)缺點(diǎn) 焊前工件清理嚴(yán)格，設(shè)備價(jià)高，氬氣貴，成本高焊前工件清理嚴(yán)格，設(shè)備價(jià)高，氬氣貴，成本高 只在

30、室內(nèi)（防保護(hù)氣流破壞）只在室內(nèi)（防保護(hù)氣流破壞）2. 二氧化碳保護(hù)焊二氧化碳保護(hù)焊carbon-dioxide arc welding氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊gas shielded arc welding CO2保護(hù)焊適用于低碳保護(hù)焊適用于低碳鋼和部分低合金鋼焊接，鋼和部分低合金鋼焊接，特別適用于薄板焊接特別適用于薄板焊接 成本低成本低 生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高 操作性好操作性好 質(zhì)量較好質(zhì)量較好熱量集中，熱影響區(qū)小熱量集中，熱影響區(qū)小焊絲作電極，焊絲作電極，CO2保護(hù)保護(hù) CO2具有氧化作用，熔滴飛濺嚴(yán)重，焊縫不光滑，具有氧化作用，熔滴飛濺嚴(yán)重，焊縫不光滑，易產(chǎn)生氣孔易產(chǎn)生氣孔，弧光強(qiáng)，焊縫不美觀，弧

31、光強(qiáng)，焊縫不美觀CO2保護(hù)焊有時(shí)用藥芯焊絲保護(hù)焊有時(shí)用藥芯焊絲等離子弧焊接與切割等離子弧焊接與切割plasma arc welding and cutting 使自由電弧的弧柱受到壓縮，弧柱中的氣體完全使自由電弧的弧柱受到壓縮，弧柱中的氣體完全電離，產(chǎn)生比自由電弧溫度高得多的等離子電弧電離，產(chǎn)生比自由電弧溫度高得多的等離子電弧帶電粒子在弧柱中的運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生電磁力，使帶帶電粒子在弧柱中的運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生電磁力，使帶電粒子相互靠近電粒子相互靠近機(jī)械壓縮機(jī)械壓縮(噴嘴壓縮噴嘴壓縮) 熱壓縮效應(yīng)熱壓縮效應(yīng)弧柱外圍受冷，帶弧柱外圍受冷，帶電粒子向弧心移動(dòng)電粒子向弧心移動(dòng) 電磁收縮效應(yīng)電磁收縮效應(yīng) 等離子弧焊

32、接與切割的特點(diǎn)等離子弧焊接與切割的特點(diǎn) 等離子弧能量密度高，弧柱溫度高，穿透能力強(qiáng)等離子弧能量密度高，弧柱溫度高，穿透能力強(qiáng)溫度達(dá)溫度達(dá)24005000K，效率高，效率高，12mm不開坡口不開坡口 焊接熱影響區(qū)小，質(zhì)量好焊接熱影響區(qū)小，質(zhì)量好 電弧穩(wěn)定性（電流可小到電弧穩(wěn)定性（電流可小到0.1A）、挺度、可控性好）、挺度、可控性好 適用于各種材料和微型器件、絲材和箔材焊接適用于各種材料和微型器件、絲材和箔材焊接 等離子弧焊用氬氣做電離氣等離子弧焊用氬氣做電離氣用氬氣保護(hù)用氬氣保護(hù)等離子弧切割用富氮的氮?dú)浠旌蠚庾鲭婋x氣等離子弧切割用富氮的氮?dú)浠旌蠚庾鲭婋x氣不保護(hù)不保護(hù)其它熔（化）其它熔（化）焊焊

33、1. 氣焊和氣割氣焊和氣割氧氧+乙炔乙炔中性焰、氧化焰、碳化焰中性焰、氧化焰、碳化焰特點(diǎn)：焊接溫度低，熱影響區(qū)大，手工操作特點(diǎn)：焊接溫度低，熱影響區(qū)大，手工操作 2. 電渣焊電渣焊 electro-slag welding 厚大件主要焊接方法，三絲擺動(dòng)厚大件主要焊接方法，三絲擺動(dòng)450mm 3. 電子束焊電子束焊 electron bean welding 高能束加熱，焊縫窄，質(zhì)量好，成本高高能束加熱，焊縫窄，質(zhì)量好，成本高 4. 激光焊激光焊 laser welding 熱影響區(qū)極小，用于精密焊接熱影響區(qū)極小，用于精密焊接電渣焊電渣焊 用液態(tài)熔渣的電阻熱為熱源用液態(tài)熔渣的電阻熱為熱源的焊接方

34、法的焊接方法 主要用于重型機(jī)器制造的以主要用于重型機(jī)器制造的以小拼大小拼大主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)v一次焊接很厚的工件一次焊接很厚的工件v生產(chǎn)率高，成本低生產(chǎn)率高，成本低v焊縫金屬純凈焊縫金屬純凈v焊接應(yīng)力小焊接應(yīng)力小但熱影響區(qū)大，晶粒粗需要正火但熱影響區(qū)大，晶粒粗需要正火真空電子束焊接和激光焊接真空電子束焊接和激光焊接都利用高能束熱源，可控性好，都用于精密焊接都利用高能束熱源，可控性好，都用于精密焊接電子束：難熔金屬電子束：難熔金屬(鎢、鉬、鉭、鈮、鈦鎢、鉬、鉭、鈮、鈦)激光束：多用焊薄板、細(xì)絲和電子器件激光束：多用焊薄板、細(xì)絲和電子器件壓（力）焊壓（力）焊電阻焊、摩擦焊電阻焊、摩擦焊 電阻焊電阻焊

35、 resistance weldingv 點(diǎn)焊點(diǎn)焊 spot weldingv 縫焊縫焊 seam weldingv 對(duì)焊對(duì)焊 電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊 upset butt welding 閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊 flash butt welding摩擦焊摩擦焊 friction weldingv 摩擦焊廣泛圓形零件，棒料及管料焊接摩擦焊廣泛圓形零件，棒料及管料焊接v 可焊異種金屬，設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大可焊異種金屬，設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大電阻焊電阻焊 resistance welding 利用電流通過焊件接頭的接觸面及其鄰近區(qū)域所利用電流通過焊件接頭的接觸面及其鄰近區(qū)域所產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱到熔

36、化或塑性狀態(tài)，產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱到熔化或塑性狀態(tài)，在壓力下形成焊接接頭的焊接方法在壓力下形成焊接接頭的焊接方法電阻熱作熱源，加熱迅速，熱影響區(qū)小，易自動(dòng)化電阻熱作熱源，加熱迅速，熱影響區(qū)小，易自動(dòng)化影響電阻的因素多，接頭質(zhì)量不穩(wěn)定，不用于重要影響電阻的因素多，接頭質(zhì)量不穩(wěn)定，不用于重要的受力構(gòu)件的受力構(gòu)件點(diǎn)焊點(diǎn)焊: :焊件表面必須清理，焊點(diǎn)間距不能太小焊件表面必須清理，焊點(diǎn)間距不能太小特點(diǎn)：生產(chǎn)率高、易自動(dòng)化、焊接變形小特點(diǎn)：生產(chǎn)率高、易自動(dòng)化、焊接變形小設(shè)備復(fù)雜，焊前要嚴(yán)格清理工件表面設(shè)備復(fù)雜，焊前要嚴(yán)格清理工件表面應(yīng)用：薄件、鋼筋應(yīng)用：薄件、鋼筋 4mm電極電極:柱狀柱狀 工件工

37、件:搭接搭接焊接過程焊接過程 電極壓緊工件電極壓緊工件通電加熱通電加熱 斷電斷電保持原壓力（加保持原壓力（加大）大）去壓去壓 分流現(xiàn)象分流現(xiàn)象兩點(diǎn)之間距離小，分流大兩點(diǎn)之間距離小，分流大縫焊縫焊: :采用滾輪電極對(duì)焊件進(jìn)行通電和加壓采用滾輪電極對(duì)焊件進(jìn)行通電和加壓 焊接過程焊接過程v與點(diǎn)焊相似與點(diǎn)焊相似v滾動(dòng)盤狀電極代替柱狀電極滾動(dòng)盤狀電極代替柱狀電極v形成連續(xù)焊點(diǎn)形成連續(xù)焊點(diǎn) 特點(diǎn)特點(diǎn)焊點(diǎn)重迭焊點(diǎn)重迭50%以上，故密封性好以上，故密封性好分流嚴(yán)重，適于分流嚴(yán)重，適于3mm以下薄板以下薄板對(duì)焊對(duì)焊電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊對(duì)正、夾緊、予壓力對(duì)正、夾緊、予壓力通電通電塑性狀態(tài)塑性狀態(tài)增大壓力、斷電增大壓力

38、、斷電閃光對(duì)焊：閃光對(duì)焊：對(duì)正、通電對(duì)正、通電點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸面接觸熔化面接觸熔化加壓、斷電加壓、斷電用電阻熱使對(duì)接接頭在整個(gè)斷面上連接起來的電阻焊用電阻熱使對(duì)接接頭在整個(gè)斷面上連接起來的電阻焊電阻對(duì)焊與電阻對(duì)焊與閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊v 特點(diǎn)：易操作、接頭外形光滑、毛刺少、接觸特點(diǎn)：易操作、接頭外形光滑、毛刺少、接觸面質(zhì)量影響焊后質(zhì)量面質(zhì)量影響焊后質(zhì)量v 應(yīng)用：斷面簡單、強(qiáng)度要求不高的件應(yīng)用：斷面簡單、強(qiáng)度要求不高的件閃光對(duì)焊：閃光對(duì)焊：v 特點(diǎn)：接頭質(zhì)量好特點(diǎn)：接頭質(zhì)量好(飛濺、擠出雜質(zhì)、夾渣少飛濺、擠出雜質(zhì)、夾渣少)金屬損耗多、工件尺寸留較大余量，毛刺多金屬損耗多、工件尺寸留較大余

39、量，毛刺多v 應(yīng)用：刀具、鋼軌、管子等應(yīng)用：刀具、鋼軌、管子等同種、異種金屬均可，形狀盡量相同同種、異種金屬均可，形狀盡量相同摩擦焊摩擦焊利用工件接觸摩擦生熱，將工件端面加熱到塑性狀態(tài)，利用工件接觸摩擦生熱，將工件端面加熱到塑性狀態(tài)，然后在壓力下完成焊接然后在壓力下完成焊接焊接過程焊接過程加壓加壓旋轉(zhuǎn)其一，接觸的生熱旋轉(zhuǎn)其一，接觸的生熱塑性狀態(tài)，停轉(zhuǎn)塑性狀態(tài)，停轉(zhuǎn)加壓加壓塑性變形，完成焊接塑性變形，完成焊接摩擦焊摩擦焊特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用接頭質(zhì)量好接頭質(zhì)量好雜質(zhì)和氧化皮擠出、不易產(chǎn)生氣孔、夾渣雜質(zhì)和氧化皮擠出、不易產(chǎn)生氣孔、夾渣焊接金屬廣泛，尤其性能差別大的異種金屬焊接金屬廣泛，尤其性能差別大

40、的異種金屬如：碳鋼如：碳鋼+鎳基合金、鋁鎳基合金、鋁+鋼鋼 操作簡單、易自控、生產(chǎn)率高操作簡單、易自控、生產(chǎn)率高 耗電少（只有閃光焊耗電少（只有閃光焊1/101/15） 設(shè)備復(fù)雜、一次性投資大設(shè)備復(fù)雜、一次性投資大用于圓形工件、棒料及管類件焊接用于圓形工件、棒料及管類件焊接釬焊釬焊brazing定義：用定義：用比母材熔點(diǎn)低比母材熔點(diǎn)低釬料作為填充金屬，潤濕并釬料作為填充金屬，潤濕并填滿母材連接的縫隙處，形成釬縫填滿母材連接的縫隙處，形成釬縫釬料與母材相互擴(kuò)散，熔解而結(jié)合釬料與母材相互擴(kuò)散，熔解而結(jié)合焊料熔化，工件不熔化焊料熔化，工件不熔化 硬釬焊：焊料熔點(diǎn)硬釬焊：焊料熔點(diǎn)450 強(qiáng)度強(qiáng)度200

41、MPa使用銅基、銀基、鎳基釬料，用于受力較大的鋼使用銅基、銀基、鎳基釬料，用于受力較大的鋼鐵和銅合金構(gòu)件焊接，工具刀具焊接鐵和銅合金構(gòu)件焊接，工具刀具焊接 軟釬焊：焊料熔點(diǎn)軟釬焊：焊料熔點(diǎn)450 強(qiáng)度強(qiáng)度70MPa使用錫鉛合金，也稱錫焊，常溫儀表、導(dǎo)電元件、使用錫鉛合金，也稱錫焊，常溫儀表、導(dǎo)電元件、受力不大件的焊接受力不大件的焊接釬焊釬焊特點(diǎn)特點(diǎn) 焊接過程焊接過程v 清理工件、搭接，釬料放在裝配間隙處清理工件、搭接，釬料放在裝配間隙處v 加熱釬料，使之熔化，加熱釬料，使之熔化，(毛細(xì)作用毛細(xì)作用)使釬料進(jìn)入間使釬料進(jìn)入間隙內(nèi)，與金屬相互擴(kuò)散，凝固形成釬焊接頭隙內(nèi)，與金屬相互擴(kuò)散，凝固形成釬焊

42、接頭 加熱方法：烙鐵、火焰、電阻、感應(yīng)爐加熱方法：烙鐵、火焰、電阻、感應(yīng)爐v 使用釬劑：松香、氧化鋅使用釬劑：松香、氧化鋅(軟軟)；硼酸、氧化物；硼酸、氧化物(硬硬) 清除母材表面的氧化膜及其它雜質(zhì)清除母材表面的氧化膜及其它雜質(zhì) 改善釬料流入間隙的性能（濕潤性）改善釬料流入間隙的性能（濕潤性） 保護(hù)釬料及母材免于氧化保護(hù)釬料及母材免于氧化 特點(diǎn)特點(diǎn)v 溫度低，變形小，尺寸精確；同、異種金屬均能溫度低，變形小，尺寸精確；同、異種金屬均能焊；設(shè)備簡單、易控制；整體加熱，可焊多條焊縫焊；設(shè)備簡單、易控制；整體加熱，可焊多條焊縫，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)率高 v 接頭強(qiáng)度低，耐溫差；接頭強(qiáng)度低，耐溫差； 焊前清

43、理嚴(yán)格焊前清理嚴(yán)格第三章第三章 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接welding of the metal 第一節(jié)第一節(jié) 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性weldability 焊接性焊接性(可焊性可焊性)的概念的概念被焊金屬在一定焊接方式、焊接材料、工藝參數(shù)及被焊金屬在一定焊接方式、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度結(jié)構(gòu)形式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度 工藝焊接性工藝焊接性獲得完整焊接接頭獲得完整焊接接頭(無缺陷，特別是無裂紋無缺陷，特別是無裂紋)的能力的能力 使用焊接性使用焊接性接頭在使用過程中安全運(yùn)行的能力（可靠性）接頭在使用過程中安全運(yùn)行的能力（可靠

44、性）鋼材焊接性的估算方法鋼材焊接性的估算方法 可焊性好可焊性好用最簡單的最普遍的焊接工藝條件，便可以得到優(yōu)用最簡單的最普遍的焊接工藝條件，便可以得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭質(zhì)的焊接接頭可焊性差可焊性差要用特殊、復(fù)雜工藝條件下才得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭要用特殊、復(fù)雜工藝條件下才得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭鈦合金的焊接曾是很困難的，但氬弧焊的出現(xiàn)，解決鈦合金的焊接曾是很困難的，但氬弧焊的出現(xiàn)，解決了可焊性問題了可焊性問題v 影響焊接性的主要因素是化學(xué)成分影響焊接性的主要因素是化學(xué)成分v 不同元素對(duì)焊縫組織性能、夾雜物分布、熱影響不同元素對(duì)焊縫組織性能、夾雜物分布、熱影響區(qū)淬硬程度和裂紋傾向影響不同，碳的影響最明顯區(qū)淬硬程度

45、和裂紋傾向影響不同，碳的影響最明顯v 其它元素的影響折合成碳的影響，稱為碳當(dāng)量其它元素的影響折合成碳的影響，稱為碳當(dāng)量碳當(dāng)量碳當(dāng)量carbon equivalentC當(dāng)當(dāng)焊接性焊接性采取的措施采取的措施0.6差差嚴(yán)格的工藝措施，焊后嚴(yán)格的工藝措施，焊后熱處理熱處理經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式C當(dāng)當(dāng)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%) 碳當(dāng)量高，合金塑性差，淬硬傾向大，焊接省碳當(dāng)量高，合金塑性差，淬硬傾向大，焊接省差，容易產(chǎn)生焊接裂紋差，容易產(chǎn)生焊接裂紋 精確評(píng)定焊接性，需要進(jìn)行焊接接頭抗裂性試精確評(píng)定焊接性，需要進(jìn)行焊接接頭抗裂性試驗(yàn)和使用性試驗(yàn)驗(yàn)和使用性試驗(yàn)第二節(jié)第二節(jié)

46、碳鋼的焊接碳鋼的焊接1. 低碳鋼的焊接低碳鋼的焊接(C50mm的鋼板的鋼板大電流多層焊大電流多層焊焊后去應(yīng)力退火或正火，防內(nèi)應(yīng)力變形、開裂焊后去應(yīng)力退火或正火，防內(nèi)應(yīng)力變形、開裂v 低溫下焊接大剛度結(jié)構(gòu)低溫下焊接大剛度結(jié)構(gòu)，尤其，尤其-10以下以下焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱2. 中、高碳鋼的焊接中、高碳鋼的焊接中碳鋼：含碳中碳鋼：含碳0.250.6%C當(dāng)碳含量當(dāng)碳含量0.4%時(shí)，淬硬性時(shí)，淬硬性焊接性焊接性 焊接特點(diǎn)焊接特點(diǎn)v 熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋 why?馬氏體，內(nèi)應(yīng)力大馬氏體，內(nèi)應(yīng)力大v 焊縫金屬熱裂紋傾向大焊縫金屬熱裂紋傾向大 why?母材中的母材中的C、S

47、、P一般不用于結(jié)構(gòu)件，主要焊接鑄件和鍛件一般不用于結(jié)構(gòu)件，主要焊接鑄件和鍛件中碳鋼焊接中碳鋼焊接v 焊前預(yù)熱，減小焊接應(yīng)力，降低淬硬傾向焊前預(yù)熱，減小焊接應(yīng)力，降低淬硬傾向v 一般采用焊條電弧焊一般采用焊條電弧焊開坡口、細(xì)焊條、小電流、多層焊開坡口、細(xì)焊條、小電流、多層焊厚零件用電渣焊，焊后熱處理厚零件用電渣焊，焊后熱處理v 選用抗裂能力強(qiáng)的低氫型焊條選用抗裂能力強(qiáng)的低氫型焊條v 表面清理，防止油水份產(chǎn)生氫氣表面清理，防止油水份產(chǎn)生氫氣高碳鋼（含碳高碳鋼（含碳0.6% )焊接性更差，不采用焊接作為生產(chǎn)手段焊接性更差，不采用焊接作為生產(chǎn)手段只用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)工作只用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)工作第三

48、節(jié)第三節(jié) 合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1. 焊接特點(diǎn)焊接特點(diǎn)熱影響區(qū)的淬硬傾向熱影響區(qū)的淬硬傾向v 與合金元素的種類、數(shù)量有關(guān)與合金元素的種類、數(shù)量有關(guān)v 一般不大，強(qiáng)度級(jí)別高時(shí)，可能產(chǎn)生馬氏體一般不大，強(qiáng)度級(jí)別高時(shí)，可能產(chǎn)生馬氏體焊接接頭形成裂紋的傾向焊接接頭形成裂紋的傾向v 強(qiáng)度級(jí)別高的鋼，冷裂傾向大強(qiáng)度級(jí)別高的鋼，冷裂傾向大why?氫脆、淬硬組織、殘余應(yīng)力氫脆、淬硬組織、殘余應(yīng)力v 一般熱裂傾向不大熱裂一般熱裂傾向不大熱裂why?與與S、P含量有關(guān)含量有關(guān) 2. 焊接采取的措施焊接采取的措施合金鋼的焊接性可以用碳當(dāng)量估算合金鋼的焊接性可以用碳當(dāng)量估算 對(duì)強(qiáng)度級(jí)別低的低合金鋼對(duì)強(qiáng)度級(jí)別

49、低的低合金鋼同低碳鋼同低碳鋼v 在低溫下焊接在低溫下焊接(大剛度，大厚度大剛度，大厚度)采用大焊接電流，低焊接速度，選用低氫型采用大焊接電流，低焊接速度，選用低氫型焊條，必要時(shí)預(yù)熱焊條，必要時(shí)預(yù)熱v 重要結(jié)構(gòu)件重要結(jié)構(gòu)件(鍋爐、受壓容器鍋爐、受壓容器)，焊接后熱處理，焊接后熱處理 強(qiáng)度級(jí)別高的低合金鋼強(qiáng)度級(jí)別高的低合金鋼同中碳鋼同中碳鋼v 焊前預(yù)熱，焊后熱處理或除氫處理焊前預(yù)熱，焊后熱處理或除氫處理v 焊前清理，選用低氫焊條焊前清理，選用低氫焊條第四節(jié)第四節(jié) 鑄鐵的補(bǔ)鑄鐵的補(bǔ)焊焊1. 鑄鐵的焊接特點(diǎn)鑄鐵的焊接特點(diǎn)鑄鐵可焊性不好，鑄鐵焊接主要是焊補(bǔ)鑄件的鑄造缺鑄鐵可焊性不好，鑄鐵焊接主要是焊補(bǔ)鑄

50、件的鑄造缺陷或損壞的鑄件陷或損壞的鑄件 焊接接頭易產(chǎn)生白口組織和淬火組織焊接接頭易產(chǎn)生白口組織和淬火組織 易產(chǎn)生裂紋易產(chǎn)生裂紋 焊縫易產(chǎn)生氣孔和夾渣焊縫易產(chǎn)生氣孔和夾渣 只適合于平焊只適合于平焊 p160 焊接冷速遠(yuǎn)高于鑄造，白口和淬火組織，硬焊接冷速遠(yuǎn)高于鑄造，白口和淬火組織，硬，難加工，難加工 鑄鐵強(qiáng)度低、塑性差，白口、淬硬；鑄鐵中的鑄鐵強(qiáng)度低、塑性差，白口、淬硬；鑄鐵中的S、P V冷冷，鑄鐵焊接時(shí)，鑄鐵焊接時(shí)，C氧化產(chǎn)生的氧化產(chǎn)生的CO不能排出不能排出氣孔氣孔焊接時(shí)硅氧化產(chǎn)生的硅酸鹽溶渣不能浮出焊接時(shí)硅氧化產(chǎn)生的硅酸鹽溶渣不能浮出夾渣夾渣 流動(dòng)性好流動(dòng)性好why?2. 鑄鐵的補(bǔ)焊方法鑄鐵的補(bǔ)焊方法 焊接方法：氣焊焊接方法：氣焊 鑄鐵棒鑄鐵棒+CJ201焊劑焊劑 電弧焊電弧焊鑄鐵焊條鑄鐵焊條 熱焊法：熱焊法：將工件預(yù)熱至將工件預(yù)熱至600700（整體或局部）（整體或局部）v特點(diǎn)：受