西安工大焊接冶金學(xué)基本原理-緒論(PPT46頁)

1、參考書目參考書目主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)2 2、焊接原理、焊接原理3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展5 5、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用焊接的地位焊接是什么1 1、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù) 現(xiàn)代制造技術(shù)的重要內(nèi)容現(xiàn)代制造技術(shù)的重要內(nèi)容 成形：成形：鑄造、鍛造鑄造、鍛造（熱加工）；車、銑、刨、磨（冷加工）（熱加工）；車、銑、刨、磨（冷加工）連接：連接：焊接焊接、鉚接、鉚接改性：改性：熱處理熱處理裝配：裝配：簡單零部件基本零部件完整設(shè)備從材料角度細(xì)分為冶金（熔鑄和粉末冶金）和成型（鑄造和從材料角度細(xì)分為冶金（熔鑄和粉末

2、冶金）和成型（鑄造和 加工成形）兩個(gè)部分；加工成形）兩個(gè)部分；*熱加工：鑄、鍛、焊；冷加工：機(jī)械加工熱加工：鑄、鍛、焊；冷加工：機(jī)械加工粗鋼產(chǎn)量（百萬噸）粗鋼產(chǎn)量（百萬噸）國家國家/ /地區(qū)地區(qū)2007200720082008200920092010201020112011201220122012/2012/20112011全球全球134713471341.21341.21235.11235.11431.71431.71529.21529.21547.81547.81.21.2中國中國489.7489.7512.3512.3577.1577.1638.7638.7694.8694.8716.5

3、716.53.13.1歐盟歐盟210.2210.2198.2198.2139.3139.3172.8172.8177.7177.7169.4169.4-4.7-4.7蘇聯(lián)蘇聯(lián)124.2124.2114.3114.396.996.9108.2108.2112.7112.7111.3111.3-1.2-1.2日本日本120.2120.2118.7118.787.587.5109.6109.6107.6107.6107.2107.2-0.3-0.3美國美國98.198.191.491.458.258.280.580.586.486.488.688.62.52.5大洋洲大洋洲8.88.88.48.46

4、 68.18.17.27.25.85.8-19.9-19.9從從2009年開始中國鋼產(chǎn)量約占占世界產(chǎn)量的一半年開始中國鋼產(chǎn)量約占占世界產(chǎn)量的一半焊接的應(yīng)用、特點(diǎn)和地位焊接的應(yīng)用、特點(diǎn)和地位發(fā)達(dá)國家，發(fā)達(dá)國家，50-60%鋼材焊接鋼材焊接，（我國，（我國30%多）多）關(guān)鍵技術(shù)，與發(fā)達(dá)國家差距巨大關(guān)鍵技術(shù)，與發(fā)達(dá)國家差距巨大永久連接，等強(qiáng)、剛、塑、韌永久連接，等強(qiáng)、剛、塑、韌獨(dú)立學(xué)科，多學(xué)科基礎(chǔ)交叉高技術(shù)、重要產(chǎn)業(yè)獨(dú)立學(xué)科，多學(xué)科基礎(chǔ)交叉高技術(shù)、重要產(chǎn)業(yè)中國第一臺(tái)萬噸水壓機(jī)1961年12月，上海江南造船廠12000噸。機(jī)身高33.65米，機(jī)上有13個(gè)特大件，即3座橫梁、4根立柱和6只工作缸。3座橫

5、梁的重量是100300噸，4根立柱各長18米，直徑1米，重80噸，立柱上的螺絲帽一個(gè)就有五六噸重。解決電力、冶金、重型機(jī)械和國防工業(yè)的大型鍛件生產(chǎn)，結(jié)束大型鍛件只能依賴進(jìn)口的局面。目前最大水壓機(jī)為8萬噸，為德陽二重建造，美國最大的只有7萬噸（二十世紀(jì)四十年代）。 1.1.現(xiàn)代連接方法現(xiàn)代連接方法材料（材料（金屬、陶瓷和塑料）金屬、陶瓷和塑料）連接是通過適當(dāng)?shù)倪B接是通過適當(dāng)?shù)氖侄问侄危?，使兩個(gè)或兩個(gè)以上分離的兩個(gè)或兩個(gè)以上分離的固態(tài)固態(tài)物體產(chǎn)生形成一個(gè)整體，物體產(chǎn)生形成一個(gè)整體，從而實(shí)現(xiàn)從而實(shí)現(xiàn)物理量物理量的傳導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)方法稱為的傳導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)方法稱為連接技術(shù)。連接技術(shù)。主要主要連接方法連接方法螺栓

6、連接焊接鉚接膠接釬接微連接技術(shù)機(jī)械連接1.1.現(xiàn)代連接方法現(xiàn)代連接方法1.1 1.1 螺栓（紋）連接螺栓（紋）連接互換性與修復(fù)1.1.現(xiàn)代連接方法現(xiàn)代連接方法1.2 1.2 鉚接鉚接搭接縫搭接縫 單蓋板對接縫單蓋板對接縫 1.1.現(xiàn)代連接方法現(xiàn)代連接方法1.3 (1.3 (金屬）焊接金屬）焊接強(qiáng)度高，強(qiáng)度高， 密封性好，密封性好，接頭重量輕，接頭重量輕， 加工簡單，節(jié)約材料。加工簡單，節(jié)約材料。1.1.現(xiàn)代連接方法現(xiàn)代連接方法1.4 1.4 釬焊釬焊接頭表面光潔，氣密性好，形狀和尺寸穩(wěn)定。接頭表面光潔，氣密性好，形狀和尺寸穩(wěn)定。釬料熔化而焊件不熔化，焊件組織不變化。釬料熔化而焊件不熔化，焊件組

7、織不變化。可連接相同的或不相同的金屬及部分非金屬?？蛇B接相同的或不相同的金屬及部分非金屬。電力、電子行業(yè)主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)2 2、焊接原理、焊接原理3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展5 5、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用熔化焊熔化焊過程示意圖過程示意圖( (熔化極氣體保護(hù)焊熔化極氣體保護(hù)焊) )（TIG焊焊視頻視頻1）（CO2保護(hù)焊保護(hù)焊視頻視頻2）2 2、焊接原理、焊接原理(1). (1). 焊接過程 通過通過 加熱或加壓或兩者并用，加熱或加壓或兩者并用，使被焊材料達(dá)到使被焊材料達(dá)到 原子間結(jié)合，原子間結(jié)合，從而形成從而形

8、成 永久性連接的工藝。永久性連接的工藝。被焊材料稱為被焊材料稱為母材或工件母材或工件。三個(gè)要點(diǎn)：三個(gè)要點(diǎn)： 一是途徑，即一是途徑，即加熱或加壓；加熱或加壓； 二是本質(zhì)，微觀上達(dá)到二是本質(zhì)，微觀上達(dá)到原子間原子間的結(jié)合；的結(jié)合； 三是效果，宏觀上三是效果，宏觀上永久性連接永久性連接。(2).(2).焊焊接接(Welding)(Welding)定義：定義：2 2、焊接原理、焊接原理rA（3 3）焊接的障礙）焊接的障礙金屬表面只有個(gè)別微觀金屬表面只有個(gè)別微觀點(diǎn)接觸；點(diǎn)接觸；材料表面存在著氧化膜材料表面存在著氧化膜、油、雜質(zhì)、污物、銹、油、雜質(zhì)、污物、銹等。等。2 2、焊接原理、焊接原理r0123 r

9、 r原子間作用力和勢能與舉例的關(guān)系原子間作用力和勢能與舉例的關(guān)系 1斥力斥力 2引力引力 3合力合力相引力相引力 相斥力相斥力 解決方法：解決方法：加熱加熱 加熱到熔化狀態(tài)加熱到熔化狀態(tài) 熔化焊熔化焊加壓（加熱或不加熱）加壓（加熱或不加熱） 壓力焊壓力焊（4 4）. . 焊接接頭焊接接頭 焊接接頭是指整個(gè)焊接區(qū)，不僅包括結(jié)合區(qū)，也包焊接接頭是指整個(gè)焊接區(qū)，不僅包括結(jié)合區(qū)，也包括其周圍區(qū)域。結(jié)合區(qū)即是括其周圍區(qū)域。結(jié)合區(qū)即是焊縫焊縫（WMWM：weld meltalweld meltal），結(jié)合區(qū)鄰近區(qū)即是母材中組織或性能發(fā)生變化的區(qū)，結(jié)合區(qū)鄰近區(qū)即是母材中組織或性能發(fā)生變化的區(qū)，稱為稱為熱影響

10、區(qū)熱影響區(qū)（HAZHAZ：heat affected zoneheat affected zone）。）。 過渡區(qū)是指母材與焊縫交界處，也稱為過渡區(qū)是指母材與焊縫交界處，也稱為熔合區(qū)熔合區(qū)。接。接頭的質(zhì)量包括焊縫、熱影響區(qū)與熔合區(qū)。頭的質(zhì)量包括焊縫、熱影響區(qū)與熔合區(qū)。 2 2、焊接原理、焊接原理主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)2 2、焊接原理、焊接原理3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展5 5、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類分三類：分三類：熔化焊、壓力焊、釬焊熔化焊、壓力焊、釬焊一是熔化焊：一是熔化焊：

11、 電弧焊：手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)電弧焊。電弧焊：手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)電弧焊。 氣焊氣焊 電渣焊電渣焊 等離子焊等離子焊 真空電子束焊真空電子束焊 激光焊激光焊 特點(diǎn)：母材加熱熔化3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類二是壓力焊二是壓力焊： 電阻焊：電阻焊：點(diǎn)焊點(diǎn)焊、（點(diǎn)焊點(diǎn)形成點(diǎn)焊點(diǎn)形成）、縫焊縫焊、對焊對焊、閃光焊等。、閃光焊等。摩擦焊摩擦焊超聲波焊、爆炸焊超聲波焊、爆炸焊特點(diǎn)：施加壓力 擴(kuò)散結(jié)合法（復(fù)合材料制備）攪拌摩擦焊（攪拌摩擦焊（FSW)FSW)首先應(yīng)用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料儲(chǔ)箱。3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類三是釬焊三是釬焊：真空釬焊、真空釬焊、火焰釬焊火焰釬焊、感

12、應(yīng)釬焊等。、感應(yīng)釬焊等。軟釬焊軟釬焊(soldering)：熔點(diǎn)450，強(qiáng)度70MPa硬釬焊硬釬焊(brazing)：熔點(diǎn)450，強(qiáng)度200MPa特點(diǎn)：母材不熔化，釬料熔化 焊接方法總結(jié)焊接方法總結(jié)焊接焊接壓力焊釬焊釬焊熔化焊熔化焊電焊電焊 化學(xué)能焊化學(xué)能焊高能束焊高能束焊 非熔化極非熔化極 熔化極熔化極 電阻焊電阻焊 冷壓焊冷壓焊摩擦焊摩擦焊 擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊閃光焊閃光焊超聲焊超聲焊爆炸焊爆炸焊氣電焊氣電焊 焊條焊焊條焊埋弧焊埋弧焊藥芯焊藥芯焊 電渣焊電渣焊鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊等離子弧焊等離子弧焊激光焊激光焊電子束焊電子束焊主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)2 2、焊

13、接原理、焊接原理3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展5 5、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展（1 1）從古老到現(xiàn)代）從古老到現(xiàn)代在古代鍛焊曾是金屬連接的方式。4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展（2 2）近代焊接方法）近代焊接方法18811881年年 碳弧焊碳弧焊 俄羅斯俄羅斯 1885190018851900年年 電阻焊電阻焊 美國美國 19001900年年 鋁熱焊鋁熱焊 西德西德 、美國、美國 氧乙炔氧乙炔 法國法國 1907191019071910年年 手工電弧焊手工電弧焊 瑞典瑞典 19081908年年 電渣焊電渣焊ESWESW俄羅、斯美國

14、、烏克蘭俄羅、斯美國、烏克蘭 1909 1909 等離子焊接等離子焊接PAWPAW 德國、美國德國、美國 1920 1920 鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊TIG TIG 美國美國 1930 1930 熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊MIG MIG 美國美國 埋弧焊埋弧焊 SAWSAW 美國美國 一戰(zhàn)期間一戰(zhàn)期間，艦船等裝，艦船等裝備的需求刺備的需求刺激了一批廉激了一批廉價(jià)、快捷的價(jià)、快捷的焊接技術(shù)的焊接技術(shù)的發(fā)展；發(fā)展；4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展（3 3）新焊接方法仍在發(fā)現(xiàn)）新焊接方法仍在發(fā)現(xiàn)19531953年年 活性氣體保護(hù)電弧焊活性氣體保護(hù)電弧焊 MAG

15、 MAG 俄羅斯俄羅斯19561956年年 摩擦焊摩擦焊 俄羅斯俄羅斯 超聲波焊超聲波焊 19501950年末年末 真空擴(kuò)散焊真空擴(kuò)散焊 19591959年年 爆炸焊爆炸焊19611961年年 電子束焊電子束焊 法國法國 19701970年年 激光焊接激光焊接 LBWLBW 英國英國 19911991年年 攪拌摩擦焊攪拌摩擦焊 FSW FSW 英國英國 二戰(zhàn)期間二戰(zhàn)期間，航空業(yè)有，航空業(yè)有色金屬（鎂色金屬（鎂、鋁）連接、鋁）連接的需求刺激的需求刺激了新的焊接了新的焊接技術(shù)的產(chǎn)生技術(shù)的產(chǎn)生。汽車零件汽車零件汽車制造汽車制造工程機(jī)械工程機(jī)械10 其其 它它我國焊接機(jī)器人分布我國焊接機(jī)器人分布鍋爐鍋

16、爐摩摩托托車車路路鐵鐵（4 4）趨勢之一：自動(dòng)化）趨勢之一：自動(dòng)化 機(jī)械臂機(jī)械臂 焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人（1 1），（2 2）4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展焊接發(fā)展趨勢之二：協(xié)同化焊接發(fā)展趨勢之二：協(xié)同化汽車車體焊接裝配生產(chǎn)線汽車車體焊接裝配生產(chǎn)線焊接焊接 仍將是制造業(yè)的重要加工工藝，它是一仍將是制造業(yè)的重要加工工藝，它是一種精確、可靠、低成本，并且是采用高科技連種精確、可靠、低成本，并且是采用高科技連接材料的方法。目前還沒有其它方法能夠比焊接材料的方法。目前還沒有其它方法能夠比焊接更為廣泛地應(yīng)用于金屬的連接，并對所焊的接更為廣泛地應(yīng)用于金屬的連接，并對所焊的產(chǎn)品增加更大的附加值。產(chǎn)品增加更大的

17、附加值。主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)2 2、焊接原理、焊接原理3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展5 5、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用5 5、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用 航空、航天、船舶、汽車、工程機(jī)械、壓力容器、建筑、管道航空、航天、船舶、汽車、工程機(jī)械、壓力容器、建筑、管道、電廠等等，涵蓋幾乎所有制造業(yè)。、電廠等等，涵蓋幾乎所有制造業(yè)。焊接在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)中具有非常重要的地位和作用焊接在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)中具有非常重要的地位和作用。人才尋求強(qiáng)勁，供不應(yīng)求！人才尋求強(qiáng)勁，供不應(yīng)求?。? 1）航天）航天（2 2）航空）航空（3

18、 3）船舶）船舶20072007年起我國造船訂單量晉身全球第一，年起我國造船訂單量晉身全球第一，船體是典型的船體是典型的板板- -焊結(jié)構(gòu)。焊結(jié)構(gòu)。我國建造最大的我國建造最大的3030萬噸超大型原油船萬噸超大型原油船總長總長333m333m，型寬，型寬58m58m（4 4）汽車，摩托車，運(yùn)輸車輛、集裝箱）汽車，摩托車，運(yùn)輸車輛、集裝箱錄像（5 5）壓力容器）壓力容器中國第一個(gè)煤直接液化裝置的加氫反應(yīng)器，直徑中國第一個(gè)煤直接液化裝置的加氫反應(yīng)器，直徑5.55.5m m，長長6262m m， 厚厚337337mmmm，重重20602060t t，為當(dāng)今世界最大、最重，為當(dāng)今世界最大、最重的的鍛焊結(jié)構(gòu)

19、鍛焊結(jié)構(gòu)加氫反應(yīng)器，采用全自動(dòng)雙絲窄間隙埋加氫反應(yīng)器，采用全自動(dòng)雙絲窄間隙埋弧焊技術(shù)，每條環(huán)焊縫需連續(xù)焊接天。弧焊技術(shù)，每條環(huán)焊縫需連續(xù)焊接天。（6 6）管道）管道中國第一條高強(qiáng)鋼（中國第一條高強(qiáng)鋼（X70X70）大直徑長輸管線，長大直徑長輸管線，長40004000km km 的西氣東輸?shù)墓芫€的西氣東輸?shù)墓芫€，所用的螺旋鋼管和直縫所用的螺旋鋼管和直縫鋼管全部是鋼管全部是板焊形式的焊接管板焊形式的焊接管 。（7 7）電廠）電廠世界第一世界第一世界第一世界第一三峽水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑：10.7m高：5.4m總重量：440噸耗用焊絲：12噸（8 8）橋梁）橋梁上海瀘浦大橋是世界最長的全焊鋼拱橋。上海瀘浦大

20、橋是世界最長的全焊鋼拱橋。（9 9）建筑）建筑奧林匹克主體育場的鳥巢式鋼結(jié)構(gòu)重奧林匹克主體育場的鳥巢式鋼結(jié)構(gòu)重4萬多噸。萬多噸。主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接與現(xiàn)代制造技術(shù)2 2、焊接原理、焊接原理3 3、焊接方法的分類、焊接方法的分類4 4、焊接的發(fā)展、焊接的發(fā)展5 5、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用9 9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-17Thursday, March 17, 2022Thursday, March 17, 20221010、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣

21、。、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-173/17/2022 8:45:18 PM3/17/2022 8:45:18 PM1111、人總是珍惜為得到。、人總是珍惜為得到。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-17Mar-22Mar-2217-Mar-2217-Mar-221212、人亂于心，不寬余請。、人亂于心，不寬余請。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-17Th

22、ursday, March 17, 2022Thursday, March 17, 20221313、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-173/17/20223/17/20221414、抱最大的希望，作最大的努力。、抱最大的希望，作最大的努力。20222022年年3 3月月1717日星期四日星期四2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-171515、一個(gè)人炫耀什

23、么，說明他內(nèi)心缺少什么。、一個(gè)人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。20222022年年3 3月月2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-173/17/20223/17/20221616、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-17March 17, 2022March 17, 20221717、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022

24、-3-172022-3-172022-3-172022-3-17謝謝大家謝謝大家西安工業(yè)大學(xué)材化學(xué)院西安工業(yè)大學(xué)材化學(xué)院School of Material Science and Chemical Engineering緒論緒論9 9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-17Thursday, March 17, 2022Thursday, March 17, 20221010、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-172022-3-173/17/2022 8:45:18 PM3/17/2022 8:45:18 PM1111、人總是珍惜為得到。、人總是珍惜為