工程材料與熱加工基礎(chǔ)III:第十一章 焊接_第1頁(yè)
工程材料與熱加工基礎(chǔ)III:第十一章 焊接_第2頁(yè)
工程材料與熱加工基礎(chǔ)III:第十一章 焊接_第3頁(yè)
工程材料與熱加工基礎(chǔ)III:第十一章 焊接_第4頁(yè)
工程材料與熱加工基礎(chǔ)III:第十一章 焊接_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩66頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、 焊接是現(xiàn)代制造技術(shù)中重要的金屬連接技術(shù)。是指通過(guò)適焊接是現(xiàn)代制造技術(shù)中重要的金屬連接技術(shù)。是指通過(guò)適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過(guò)程使兩個(gè)分離的固態(tài)物體(工件)產(chǎn)生當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過(guò)程使兩個(gè)分離的固態(tài)物體(工件)產(chǎn)生原子或原子或分子之間分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散而形成永久性連接的工藝工程。的結(jié)合和擴(kuò)散而形成永久性連接的工藝工程。 焊接成形技術(shù)的本質(zhì)在于:焊接成形技術(shù)的本質(zhì)在于:利用加熱或者同時(shí)加熱加壓的利用加熱或者同時(shí)加熱加壓的方法,使分離的金屬零件通過(guò)原子間的結(jié)合形成新的金屬結(jié)構(gòu)。方法,使分離的金屬零件通過(guò)原子間的結(jié)合形成新的金屬結(jié)構(gòu)。通過(guò)焊接連接的材料不僅在宏觀上建立了永久性聯(lián)系,而且在通過(guò)焊接連接的材料不僅在宏

2、觀上建立了永久性聯(lián)系,而且在微觀上也建立了組織之間的內(nèi)在聯(lián)系。微觀上也建立了組織之間的內(nèi)在聯(lián)系。 焊接方法的種類(lèi)很多。根據(jù)焊接過(guò)程的本質(zhì)特點(diǎn),可分為焊接方法的種類(lèi)很多。根據(jù)焊接過(guò)程的本質(zhì)特點(diǎn),可分為: :熔化焊熔化焊、壓力焊壓力焊和和釬焊釬焊。第第 11 章章 焊焊 接接11.1 焊接成形理論基礎(chǔ)焊接成形理論基礎(chǔ)一、焊接的本質(zhì)及焊接方法分類(lèi)一、焊接的本質(zhì)及焊接方法分類(lèi) 熔化焊熔化焊 利用局部加熱的手段,將工件的焊接處加熱到熔化狀態(tài),利用局部加熱的手段,將工件的焊接處加熱到熔化狀態(tài),形成熔池,然后冷卻結(jié)晶,形成焊縫的焊接方法。熔化焊簡(jiǎn)稱形成熔池,然后冷卻結(jié)晶,形成焊縫的焊接方法。熔化焊簡(jiǎn)稱熔焊。

3、熔焊。壓力焊壓力焊 在焊接過(guò)程中對(duì)工件在焊接過(guò)程中對(duì)工件加壓加壓(加熱或不加熱)完成焊接的方(加熱或不加熱)完成焊接的方法。壓力焊簡(jiǎn)稱壓焊。法。壓力焊簡(jiǎn)稱壓焊。釬焊釬焊 將熔點(diǎn)比母材低的填充金屬熔化后,填充接頭間隙并與固將熔點(diǎn)比母材低的填充金屬熔化后,填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。態(tài)的母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。 焊接廣泛用于汽車(chē)、造船、飛機(jī)、鍋爐、壓力容器、建焊接廣泛用于汽車(chē)、造船、飛機(jī)、鍋爐、壓力容器、建筑、電子等工業(yè)部門(mén)。世界上筑、電子等工業(yè)部門(mén)。世界上50% 60%的鋼要經(jīng)過(guò)焊接才投的鋼要經(jīng)過(guò)焊接才投入使用。入使用。焊接的優(yōu)點(diǎn):焊接的優(yōu)點(diǎn): (1) 焊接結(jié)構(gòu)

4、重量輕,可節(jié)約金屬。焊接結(jié)構(gòu)重量輕,可節(jié)約金屬。 (2) 可以簡(jiǎn)化大型或形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造工藝??梢院?jiǎn)化大型或形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造工藝。 (3) 焊接接頭力學(xué)性能高,適應(yīng)性廣。焊接接頭力學(xué)性能高,適應(yīng)性廣。 (4) 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 焊接的缺點(diǎn):焊接的缺點(diǎn): (1) 焊接工藝不當(dāng)時(shí),易在接頭中產(chǎn)生氣孔、裂紋和夾渣等缺陷。焊接工藝不當(dāng)時(shí),易在接頭中產(chǎn)生氣孔、裂紋和夾渣等缺陷。 (2) 接頭的組織和性能不均勻,接頭部分易產(chǎn)生較大的應(yīng)力和變形。接頭的組織和性能不均勻,接頭部分易產(chǎn)生較大的應(yīng)力和變形。二、二、 焊接電弧焊接電弧1. 電弧的引燃電弧的引燃 焊接電弧是指發(fā)生在

5、電極與工件之間的強(qiáng)烈而持久的氣體放電焊接電弧是指發(fā)生在電極與工件之間的強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象?,F(xiàn)象。(1)電弧引燃方法:一是接觸引弧,二是高頻引弧。)電弧引燃方法:一是接觸引弧,二是高頻引弧。引弧過(guò)程引弧過(guò)程 焊接時(shí)焊接時(shí), ,先將焊條與焊件瞬時(shí)先將焊條與焊件瞬時(shí)接觸,發(fā)生短路。強(qiáng)大的短路電流接觸,發(fā)生短路。強(qiáng)大的短路電流流經(jīng)少數(shù)幾個(gè)接觸點(diǎn),致使接觸點(diǎn)流經(jīng)少數(shù)幾個(gè)接觸點(diǎn),致使接觸點(diǎn)處溫度急劇升高并熔化,甚至部分處溫度急劇升高并熔化,甚至部分發(fā)生蒸發(fā)。當(dāng)焊條迅速提起時(shí),焊發(fā)生蒸發(fā)。當(dāng)焊條迅速提起時(shí),焊條頭溫度已升得很高,在兩電極間條頭溫度已升得很高,在兩電極間的電場(chǎng)的電場(chǎng)作用下,產(chǎn)生了熱電子發(fā)

6、射。作用下,產(chǎn)生了熱電子發(fā)射。 飛速的電子撞擊焊條端頭與焊飛速的電子撞擊焊條端頭與焊件間的空氣,使之電離成正離子和件間的空氣,使之電離成正離子和負(fù)離子。電子和負(fù)離子流向正極,正離子流向負(fù)極。這些帶電負(fù)離子。電子和負(fù)離子流向正極,正離子流向負(fù)極。這些帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)形成了焊接電弧,見(jiàn)動(dòng)畫(huà)粒子的定向運(yùn)動(dòng)形成了焊接電弧,見(jiàn)動(dòng)畫(huà)1。動(dòng)畫(huà)1 焊接電弧的形成6l焊接電弧由焊接電弧由陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱 區(qū)組區(qū)組成。陰極區(qū)產(chǎn)生的熱量占電弧成。陰極區(qū)產(chǎn)生的熱量占電弧 熱的熱的36%,陽(yáng)極區(qū)的熱量占電弧熱,陽(yáng)極區(qū)的熱量占電弧熱 的的43%,弧柱區(qū)約,弧柱區(qū)約21%。l電弧中各區(qū)溫度因電極材

7、料(電極電弧中各區(qū)溫度因電極材料(電極 熔點(diǎn))不同而不同。熔點(diǎn))不同而不同。 l對(duì)焊條焊接鋼而言,陰極區(qū)溫度約對(duì)焊條焊接鋼而言,陰極區(qū)溫度約2400K,陽(yáng)極區(qū)溫,陽(yáng)極區(qū)溫2600K,弧柱中心約弧柱中心約60008000K。2. 電弧各區(qū)域的組成電弧各區(qū)域的組成 正因?yàn)閮蓸O溫度不同,可以利用不同的接法來(lái)調(diào)整對(duì)工件的加正因?yàn)閮蓸O溫度不同,可以利用不同的接法來(lái)調(diào)整對(duì)工件的加熱。當(dāng)焊接厚板或要求熔深較大時(shí),工件接正極,焊條接負(fù)極熱。當(dāng)焊接厚板或要求熔深較大時(shí),工件接正極,焊條接負(fù)極直直流正接(工件接正)流正接(工件接正)。反之采用。反之采用反接法,反接法,適用有色金屬或薄鋼板。適用有色金屬或薄鋼板。

8、采用交流弧焊機(jī)焊接時(shí),兩極溫度均在采用交流弧焊機(jī)焊接時(shí),兩極溫度均在2500K左右,不存在正左右,不存在正接反接問(wèn)題。接反接問(wèn)題。3. 電弧靜特征電弧靜特征 電弧穩(wěn)定燃燒時(shí),電弧電壓(電弧兩端電位差)與焊接電電弧穩(wěn)定燃燒時(shí),電弧電壓(電弧兩端電位差)與焊接電流(通過(guò)電弧的電流)之間的關(guān)系。流(通過(guò)電弧的電流)之間的關(guān)系。 當(dāng)焊接電流過(guò)小時(shí),焊條和當(dāng)焊接電流過(guò)小時(shí),焊條和焊件間的氣體電離不充分,電弧焊件間的氣體電離不充分,電弧電阻大,要求較高的電壓才能維電阻大,要求較高的電壓才能維持必須的電離程度;隨著電流增持必須的電離程度;隨著電流增大,氣體電離程度增加,電弧電大,氣體電離程度增加,電弧電阻減

9、小,電弧電壓降低;當(dāng)焊接阻減小,電弧電壓降低;當(dāng)焊接電流大于電流大于20-60A20-60A時(shí),氣體已充分時(shí),氣體已充分電離,電弧電阻降到最低值,只電離,電弧電阻降到最低值,只要維持一定的電弧電壓即可,此要維持一定的電弧電壓即可,此時(shí)電弧電壓與焊接電流大小無(wú)關(guān)。時(shí)電弧電壓與焊接電流大小無(wú)關(guān)。若弧長(zhǎng)增加,所需電弧電壓相應(yīng)增加。若弧長(zhǎng)增加,所需電弧電壓相應(yīng)增加。焊縫形成過(guò)程如動(dòng)畫(huà)焊縫形成過(guò)程如動(dòng)畫(huà)3所示。焊接時(shí),在電弧高熱的作用下,所示。焊接時(shí),在電弧高熱的作用下,被焊金屬局部熔化,再在電弧的吹力作用下,被焊金屬上形成了被焊金屬局部熔化,再在電弧的吹力作用下,被焊金屬上形成了卵形的凹坑,這個(gè)凹坑稱

10、為熔池。卵形的凹坑,這個(gè)凹坑稱為熔池。 由于焊接時(shí)焊條傾由于焊接時(shí)焊條傾斜,在電弧的吹力作用斜,在電弧的吹力作用下,熔池的金屬被排向下,熔池的金屬被排向熔池后方,這樣電弧就熔池后方,這樣電弧就能不斷地使深處的被焊能不斷地使深處的被焊金屬熔化,達(dá)到一定的金屬熔化,達(dá)到一定的熔深。熔深。動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)3 焊接過(guò)程焊接過(guò)程三、三、 焊縫形成過(guò)程焊縫形成過(guò)程焊條藥皮熔化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生某種氣體和液態(tài)熔渣。產(chǎn)生的焊條藥皮熔化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生某種氣體和液態(tài)熔渣。產(chǎn)生的氣體充滿在電弧和熔池的周?chē)?,起到隔絕空氣的作用。液態(tài)熔氣體充滿在電弧和熔池的周?chē)?,起到隔絕空氣的作用。液態(tài)熔渣浮在液體金屬表面,起保護(hù)液體金屬的作用。渣浮

11、在液體金屬表面,起保護(hù)液體金屬的作用。 此外,熔化的此外,熔化的焊條金屬向熔池過(guò)渡,不斷填充焊縫。焊條金屬向熔池過(guò)渡,不斷填充焊縫。 熔池中的液態(tài)金屬、液態(tài)熔渣和氣體之間進(jìn)行著復(fù)雜的物熔池中的液態(tài)金屬、液態(tài)熔渣和氣體之間進(jìn)行著復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),稱為理、化學(xué)反應(yīng),稱為冶金反應(yīng)冶金反應(yīng),這種反應(yīng)對(duì)焊縫的質(zhì)量有較大,這種反應(yīng)對(duì)焊縫的質(zhì)量有較大的影響。的影響。 熔渣的凝固溫度低于液態(tài)金屬的結(jié)晶溫度,冶金反應(yīng)中產(chǎn)熔渣的凝固溫度低于液態(tài)金屬的結(jié)晶溫度,冶金反應(yīng)中產(chǎn)生的雜質(zhì)與氣體能從熔池金屬中不斷被排出。熔渣凝固后,均生的雜質(zhì)與氣體能從熔池金屬中不斷被排出。熔渣凝固后,均勻地覆蓋在焊縫上。勻地覆蓋在焊縫

12、上。 四、焊接冶金四、焊接冶金 1焊接冶金特點(diǎn)焊接冶金特點(diǎn) 在進(jìn)行電弧焊時(shí),被熔化的金屬、熔渣、氣體三者之間進(jìn)行著在進(jìn)行電弧焊時(shí),被熔化的金屬、熔渣、氣體三者之間進(jìn)行著一系列物理化學(xué)反應(yīng),這就是焊接冶金過(guò)程。一系列物理化學(xué)反應(yīng),這就是焊接冶金過(guò)程。 焊接冶金過(guò)程與一焊接冶金過(guò)程與一 般的冶煉過(guò)程不同,主要有以下特點(diǎn):般的冶煉過(guò)程不同,主要有以下特點(diǎn): (1) 熔池溫度高熔池溫度高:在焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通低合金鋼時(shí),熔滴的平:在焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通低合金鋼時(shí),熔滴的平 均溫度約均溫度約2300C,熔池,熔池1600 C 以上,高于普通冶金溫度,容易以上,高于普通冶金溫度,容易造成合金元素的燒損與

13、蒸發(fā)。造成合金元素的燒損與蒸發(fā)。 (2) 冶金過(guò)程短:冶金過(guò)程短:焊接時(shí),由于焊接熔池體積小焊接時(shí),由于焊接熔池體積小(一般一般23cm3),冷,冷卻速度快(熔池周?chē)抢浣饘賲s速度快(熔池周?chē)抢浣饘?,液態(tài)停留時(shí)間短,液態(tài)停留時(shí)間短(熔池從形成到凝熔池從形成到凝固約固約10s),使各種化學(xué)反應(yīng)無(wú)法達(dá)到平衡狀態(tài),在焊縫中會(huì)出現(xiàn)化,使各種化學(xué)反應(yīng)無(wú)法達(dá)到平衡狀態(tài),在焊縫中會(huì)出現(xiàn)化學(xué)成分不均勻的偏析現(xiàn)象。學(xué)成分不均勻的偏析現(xiàn)象。 (3) 冶金條件差冶金條件差:焊接熔池一般暴露在空氣中,熔池周?chē)臍怏w、:焊接熔池一般暴露在空氣中,熔池周?chē)臍怏w、鐵銹、油污等在電弧的高溫下,將分解成原子態(tài)的氧、氮等,

14、極易鐵銹、油污等在電弧的高溫下,將分解成原子態(tài)的氧、氮等,極易同金屬元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成的化合物混入焊縫中,使焊縫同金屬元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成的化合物混入焊縫中,使焊縫的力學(xué)性能下降;并且產(chǎn)生氣孔等缺陷。的力學(xué)性能下降;并且產(chǎn)生氣孔等缺陷。五、焊接接頭的組織與性能五、焊接接頭的組織與性能 焊接接頭由焊接接頭由焊縫焊縫和和熱影響區(qū)熱影響區(qū)組成。組成。 焊縫焊縫由母材和填充材料(焊條或焊絲)熔化形成熔池,凝固后由母材和填充材料(焊條或焊絲)熔化形成熔池,凝固后得到。得到。 熱影響區(qū)熱影響區(qū)是指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織和性能變化的是指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域(區(qū)

15、域(HAZ),對(duì)低碳鋼),對(duì)低碳鋼HAZ 分為熔合區(qū)(半熔化區(qū))、過(guò)熱區(qū)、分為熔合區(qū)(半熔化區(qū))、過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。正火區(qū)和部分相變區(qū)。 焊接熱影響區(qū)愈窄愈好。焊接熱影響區(qū)愈窄愈好。其寬度主要取決于其寬度主要取決于焊接方法焊接方法和和焊焊接規(guī)范(接規(guī)范(保證焊透情況下,提高焊速,減小焊接電流保證焊透情況下,提高焊速,減小焊接電流)。)。 (1) 焊接應(yīng)力與變形的產(chǎn)生原因焊接應(yīng)力與變形的產(chǎn)生原因 焊接過(guò)程中,對(duì)焊件進(jìn)行不均勻加熱和冷卻,是產(chǎn)生焊接應(yīng)力焊接過(guò)程中,對(duì)焊件進(jìn)行不均勻加熱和冷卻,是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因和變形的根本原因六、焊接應(yīng)力與變形六、焊接應(yīng)力與變形(2) 焊接變形

16、的基本形式焊接變形的基本形式 收縮變形收縮變形(橫向和縱向)、(橫向和縱向)、角角變形變形、彎曲變形彎曲變形、波浪變形波浪變形、扭曲扭曲變形變形是焊接變形的基本形式。是焊接變形的基本形式。 收縮變形是焊縫金屬沿縱向和收縮變形是焊縫金屬沿縱向和橫向收縮引起的;角變形是板厚方橫向收縮引起的;角變形是板厚方向橫向收縮不均勻引起;彎曲變形向橫向收縮不均勻引起;彎曲變形是板寬方向縱向收縮不均勻引起是板寬方向縱向收縮不均勻引起(與焊縫位置有關(guān));扭曲變形是(與焊縫位置有關(guān));扭曲變形是焊接順序不合理引起;波浪變形是焊接順序不合理引起;波浪變形是焊縫收縮使薄板局部產(chǎn)生較大的壓焊縫收縮使薄板局部產(chǎn)生較大的壓應(yīng)

17、力失穩(wěn)造成的。應(yīng)力失穩(wěn)造成的。(3) 減少焊接變形的措施減少焊接變形的措施 從設(shè)計(jì)和工藝兩方面入手從設(shè)計(jì)和工藝兩方面入手 ,工藝措施有:,工藝措施有: 1)預(yù)留收縮變形量預(yù)留收縮變形量。根據(jù)理論值和經(jīng)驗(yàn)值,在焊件備料及。根據(jù)理論值和經(jīng)驗(yàn)值,在焊件備料及加工時(shí)預(yù)先考慮收縮余量。加工時(shí)預(yù)先考慮收縮余量。 2)反變形法反變形法。3)剛性固定法剛性固定法 焊接時(shí)將焊件加以固定,焊接時(shí)將焊件加以固定,焊后待焊件冷卻到室溫時(shí)再去焊后待焊件冷卻到室溫時(shí)再去掉剛性固定,可有效防止角變掉剛性固定,可有效防止角變形和波浪變形。但會(huì)增大焊接形和波浪變形。但會(huì)增大焊接應(yīng)力,只適用于塑性較好的低應(yīng)力,只適用于塑性較好的

18、低碳鋼結(jié)構(gòu),不能用于鑄鐵和淬碳鋼結(jié)構(gòu),不能用于鑄鐵和淬硬傾向大的鋼,以免焊后斷裂。硬傾向大的鋼,以免焊后斷裂。1)選擇合理的焊接順序,盡量使焊縫自由收縮。選擇合理的焊接順序,盡量使焊縫自由收縮。 拼焊圖拼焊圖1213所示的鋼板時(shí),應(yīng)先焊錯(cuò)開(kāi)的短焊縫,再焊直通所示的鋼板時(shí),應(yīng)先焊錯(cuò)開(kāi)的短焊縫,再焊直通長(zhǎng)焊縫,以防在焊縫交接處產(chǎn)生裂紋。長(zhǎng)焊縫,以防在焊縫交接處產(chǎn)生裂紋。如焊縫較長(zhǎng),可采用圖如焊縫較長(zhǎng),可采用圖1214所示的逐步退焊法和跳焊法,使溫度分布較均勻,從而減少所示的逐步退焊法和跳焊法,使溫度分布較均勻,從而減少了焊接應(yīng)力和變形。對(duì)稱截面梁的焊接順序如圖了焊接應(yīng)力和變形。對(duì)稱截面梁的焊接順序

19、如圖l 2- 15所示,可有所示,可有效地減少變形效地減少變形。(3) 減小和防止焊接應(yīng)力的措施減小和防止焊接應(yīng)力的措施2)錘擊焊縫法)錘擊焊縫法 在焊縫的冷卻過(guò)程中,用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫,使金在焊縫的冷卻過(guò)程中,用圓頭小錘均勻迅速地錘擊焊縫,使金屬產(chǎn)生塑性延伸變形,抵消一部分焊接收縮變形,從而減小焊接應(yīng)屬產(chǎn)生塑性延伸變形,抵消一部分焊接收縮變形,從而減小焊接應(yīng)力和變形。力和變形。3)加熱加熱“減應(yīng)區(qū)減應(yīng)區(qū)”法法 焊接前,在工件的適當(dāng)部位焊接前,在工件的適當(dāng)部位(稱為減應(yīng)區(qū)稱為減應(yīng)區(qū))進(jìn)行加熱使之伸長(zhǎng),進(jìn)行加熱使之伸長(zhǎng),焊后冷卻時(shí),加熱區(qū)與焊縫一起收縮,可大大減小焊接應(yīng)力和變形。焊后冷

20、卻時(shí),加熱區(qū)與焊縫一起收縮,可大大減小焊接應(yīng)力和變形。4) 焊前預(yù)熱和焊后緩冷焊前預(yù)熱和焊后緩冷 預(yù)熱的目的是減少焊縫區(qū)與焊件其它部分的溫差,降低焊預(yù)熱的目的是減少焊縫區(qū)與焊件其它部分的溫差,降低焊縫區(qū)的冷卻速度,使焊件能較均勻地冷卻,從而減少焊接應(yīng)力縫區(qū)的冷卻速度,使焊件能較均勻地冷卻,從而減少焊接應(yīng)力與變形。與變形。 預(yù)熱焊件,可以局部加熱或整體加熱,預(yù)熱溫度一般為預(yù)熱焊件,可以局部加熱或整體加熱,預(yù)熱溫度一般為100600C。焊后緩冷也能起到同樣的作用。但這種方法使工。焊后緩冷也能起到同樣的作用。但這種方法使工藝復(fù)雜化,只運(yùn)用于塑性差、容易產(chǎn)生裂紋的材料,如高、中藝復(fù)雜化,只運(yùn)用于塑性差

21、、容易產(chǎn)生裂紋的材料,如高、中碳鋼,鑄鐵和合金鋼等。碳鋼,鑄鐵和合金鋼等。 在焊接過(guò)程中,即使采用了上述措施,有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生超過(guò)允許在焊接過(guò)程中,即使采用了上述措施,有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生超過(guò)允許值的焊接變形,因此,需要對(duì)變形進(jìn)行矯正。其實(shí)質(zhì)是使焊接結(jié)構(gòu)值的焊接變形,因此,需要對(duì)變形進(jìn)行矯正。其實(shí)質(zhì)是使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的變形,以抵消原有的焊接變形。產(chǎn)生新的變形,以抵消原有的焊接變形。1) 機(jī)械矯正機(jī)械矯正 焊后通過(guò)壓力機(jī)、矯直機(jī)、輾壓或捶擊等方法矯正焊接變形。焊后通過(guò)壓力機(jī)、矯直機(jī)、輾壓或捶擊等方法矯正焊接變形。這種方法適用于矯正剛性較小、塑性較好和厚度不大的焊件。這種方法適用于矯正剛性較小、塑性較好和厚度

22、不大的焊件。2) 火焰加熱矯正火焰加熱矯正 利用火焰加熱時(shí)產(chǎn)生的局部壓縮塑性變形,來(lái)抵消構(gòu)件在該部利用火焰加熱時(shí)產(chǎn)生的局部壓縮塑性變形,來(lái)抵消構(gòu)件在該部分已產(chǎn)生的伸長(zhǎng)變形。加熱火焰通常選用氧分已產(chǎn)生的伸長(zhǎng)變形。加熱火焰通常選用氧乙炔火焰,加熱方式乙炔火焰,加熱方式有點(diǎn)狀加熱、三角加熱和條狀加熱,加熱溫度一般為有點(diǎn)狀加熱、三角加熱和條狀加熱,加熱溫度一般為600800C。七、焊接變形的矯正七、焊接變形的矯正1. 焊接缺陷、產(chǎn)生原因、防止措施焊接缺陷、產(chǎn)生原因、防止措施 在焊接生產(chǎn)過(guò)程中,由于焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接規(guī)范確定、在焊接生產(chǎn)過(guò)程中,由于焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接規(guī)范確定、焊前準(zhǔn)備和操作方法等不恰當(dāng),

23、均會(huì)產(chǎn)生各種各樣的焊接缺陷。焊前準(zhǔn)備和操作方法等不恰當(dāng),均會(huì)產(chǎn)生各種各樣的焊接缺陷。焊接缺陷的存在直接影響焊被接頭的質(zhì)量及焊接結(jié)構(gòu)的安全性。焊接缺陷的存在直接影響焊被接頭的質(zhì)量及焊接結(jié)構(gòu)的安全性。常見(jiàn)焊接缺陷、產(chǎn)生原因和防止措施如下表。常見(jiàn)焊接缺陷、產(chǎn)生原因和防止措施如下表。八、焊接缺陷及接頭質(zhì)量檢驗(yàn)八、焊接缺陷及接頭質(zhì)量檢驗(yàn)2. 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)11.2.1 電弧焊電弧焊 利用電弧作為熱源的熔化焊稱為電弧焊。利用電弧作為熱源的熔化焊稱為電弧焊。1. 手工電弧焊手工電弧焊2. 埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊3. 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊11.2 常用金屬焊接方法常用金屬焊接方法1. 手工電弧焊(手弧

24、焊)手工電弧焊(手弧焊) 利用電弧熱局部熔化焊件,并用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電利用電弧熱局部熔化焊件,并用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法?;『阜椒?。 手弧焊的主要工藝參數(shù)有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓和焊手弧焊的主要工藝參數(shù)有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速度等,焊條直徑根據(jù)工件厚度選擇,焊接電流根據(jù)焊條直徑確接速度等,焊條直徑根據(jù)工件厚度選擇,焊接電流根據(jù)焊條直徑確定。定。 特點(diǎn)是:設(shè)備簡(jiǎn)單,靈活方便、適合各種位置焊接和各種形式特點(diǎn)是:設(shè)備簡(jiǎn)單,靈活方便、適合各種位置焊接和各種形式焊縫焊接(直、曲、長(zhǎng)、短),但對(duì)操作人員的要求高,生產(chǎn)效率焊縫焊接(直、曲、長(zhǎng)、短),但對(duì)操作人員的要求高

25、,生產(chǎn)效率低,環(huán)境差,勞動(dòng)強(qiáng)度大,主要用于普通鋼等焊接,不適宜焊接活低,環(huán)境差,勞動(dòng)強(qiáng)度大,主要用于普通鋼等焊接,不適宜焊接活潑金屬、難熔金屬及潑金屬、難熔金屬及 低熔點(diǎn)金屬。低熔點(diǎn)金屬。焊接電源焊接電源a. 對(duì)焊接電源的基本要求:對(duì)焊接電源的基本要求: 一般用電設(shè)備要求電源電壓不隨負(fù)載的變化而變化,但是焊接一般用電設(shè)備要求電源電壓不隨負(fù)載的變化而變化,但是焊接電源卻要求其電壓隨負(fù)載增大而迅速降低,即具有電源卻要求其電壓隨負(fù)載增大而迅速降低,即具有陡降的特性陡降的特性,這,這樣才能滿足下列焊接要求。樣才能滿足下列焊接要求。 1)具有具有 一一 定的空載電壓定的空載電壓滿足引弧的需要。電焊機(jī)的空

26、載滿足引弧的需要。電焊機(jī)的空載電壓就是焊接開(kāi)始時(shí)的引弧電壓,一般為電壓就是焊接開(kāi)始時(shí)的引弧電壓,一般為5090 V。 2)適當(dāng)?shù)亩搪冯娏鬟m當(dāng)?shù)亩搪冯娏?,以保證焊接過(guò)程頻繁短路時(shí),電流不致,以保證焊接過(guò)程頻繁短路時(shí),電流不致無(wú)限增大而燒毀電源。短路電流無(wú)限增大而燒毀電源。短路電流 一一 般不超過(guò)工作電流的般不超過(guò)工作電流的1.252倍。倍。 3)電弧長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),能)電弧長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),能保證電弧的穩(wěn)定保證電弧的穩(wěn)定。電弧穩(wěn)定燃燒。電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)的電壓降稱為電弧電壓,它與電弧長(zhǎng)度(即焊條與工件之間的距時(shí)的電壓降稱為電弧電壓,它與電弧長(zhǎng)度(即焊條與工件之間的距離)有關(guān)。電弧長(zhǎng)度愈大,電弧電壓也愈

27、大。一般情況下,電弧電離)有關(guān)。電弧長(zhǎng)度愈大,電弧電壓也愈大。一般情況下,電弧電壓在壓在l635V范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 b. 常用焊接電源的類(lèi)型常用焊接電源的類(lèi)型 手工電弧焊設(shè)備簡(jiǎn)稱電焊機(jī),實(shí)質(zhì)上是焊接電源。類(lèi)型主要有手工電弧焊設(shè)備簡(jiǎn)稱電焊機(jī),實(shí)質(zhì)上是焊接電源。類(lèi)型主要有交流弧焊機(jī)、直流弧焊機(jī)和交、直流兩用弧焊機(jī)。交流弧焊機(jī)、直流弧焊機(jī)和交、直流兩用弧焊機(jī)。直流弧焊機(jī)焊接直流弧焊機(jī)焊接時(shí)電弧穩(wěn)定,能適應(yīng)各種焊條,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較高,噪聲大。時(shí)電弧穩(wěn)定,能適應(yīng)各種焊條,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較高,噪聲大。交直流兩用弧焊機(jī)常用作多用途弧焊機(jī)。交直流兩用弧焊機(jī)常用作多用途弧焊機(jī)。c. 弧焊機(jī)的選用弧焊機(jī)的選

28、用 使用酸性焊條焊接低碳鋼一般構(gòu)件時(shí),優(yōu)先考慮選用價(jià)格低廉、使用酸性焊條焊接低碳鋼一般構(gòu)件時(shí),優(yōu)先考慮選用價(jià)格低廉、維修方便的交流弧焊機(jī)。維修方便的交流弧焊機(jī)。 使用堿性焊條焊接高壓容器、高壓管道等重要鋼結(jié)構(gòu),或焊接使用堿性焊條焊接高壓容器、高壓管道等重要鋼結(jié)構(gòu),或焊接合金鋼、有色金屬、鑄鐵時(shí),則應(yīng)選用直流弧焊機(jī)。合金鋼、有色金屬、鑄鐵時(shí),則應(yīng)選用直流弧焊機(jī)。 購(gòu)置能力有限而焊件材料的類(lèi)型繁多時(shí),可考慮選用通用性強(qiáng)購(gòu)置能力有限而焊件材料的類(lèi)型繁多時(shí),可考慮選用通用性強(qiáng)的交、直流兩用弧焊機(jī)。的交、直流兩用弧焊機(jī)。a. 焊條的組成及作用焊條的組成及作用焊條焊條 = 金屬焊芯(專(zhuān)用鋼絲)金屬焊芯(專(zhuān)

29、用鋼絲) + 藥皮藥皮焊條焊條電極、填充金屬電極、填充金屬穩(wěn)弧、保護(hù)、脫氧、滲金屬及改善焊接工藝性穩(wěn)弧、保護(hù)、脫氧、滲金屬及改善焊接工藝性常用焊接用鋼絲的牌號(hào)和化學(xué)成分常用焊接用鋼絲的牌號(hào)和化學(xué)成分b. 焊條的分類(lèi)與型號(hào)焊條的分類(lèi)與型號(hào) 焊條牌號(hào)是焊條行業(yè)統(tǒng)一的代號(hào),焊條型號(hào)則是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定焊條牌號(hào)是焊條行業(yè)統(tǒng)一的代號(hào),焊條型號(hào)則是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的代號(hào)。的代號(hào)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將焊條按化學(xué)成分分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將焊條按化學(xué)成分分為7大類(lèi)等,大類(lèi)等, 焊條型號(hào)是按熔敷焊條型號(hào)是按熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度、藥皮類(lèi)型、焊接位置和焊接電流種類(lèi)劃分的。金屬的抗拉強(qiáng)度、藥皮類(lèi)型、焊接位置和焊接電流種類(lèi)劃分的。 焊條型號(hào)焊條型

30、號(hào)GBE5015:E焊條焊條50熔敷金屬熔敷金屬b最小值最小值500MPa1適用于全焊位焊接適用于全焊位焊接15低氫鈉型藥皮,電流直流反接低氫鈉型藥皮,電流直流反接焊條牌號(hào)焊條牌號(hào)部標(biāo)(行業(yè)統(tǒng)一代號(hào))部標(biāo)(行業(yè)統(tǒng)一代號(hào))J422(結(jié)(結(jié)422)J結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條42熔敷金屬熔敷金屬b最小值最小值420MPa2氧化鈦鈣型藥皮,直流、交流電源氧化鈦鈣型藥皮,直流、交流電源焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)與統(tǒng)一牌號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)與統(tǒng)一牌號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系結(jié)構(gòu)鋼焊條分類(lèi)結(jié)構(gòu)鋼焊條分類(lèi)(藥皮性質(zhì)藥皮性質(zhì)):酸性焊條酸性焊條 酸性氧化物工藝性好,氧化性強(qiáng)一般件酸性氧化物工藝性好,氧化性強(qiáng)一般件 堿性焊條堿性焊條

31、 堿性氧化物潔凈焊口,氧化性弱重要件直流反接堿性氧化物潔凈焊口,氧化性弱重要件直流反接c. 焊條的選擇原則焊條的選擇原則 1)等強(qiáng)度原則;)等強(qiáng)度原則; 2)化學(xué)成分相同原則;)化學(xué)成分相同原則; 3)抗裂紋原則;)抗裂紋原則; 4)抗氣孔原則;)抗氣孔原則; 5)低成本原則。)低成本原則。 另外,應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、焊縫的位置等條件,選用不同直徑另外,應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、焊縫的位置等條件,選用不同直徑的焊條。的焊條。 般焊件愈厚,焊條直徑愈大。般焊件愈厚,焊條直徑愈大。 2. 埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊 手工電弧焊雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但是手工電弧焊雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但是對(duì)于厚度大于對(duì)于厚度大于20mm或小于

32、或小于2mm的鋼板的鋼板焊接時(shí),不僅施焊困難,而且質(zhì)量不穩(wěn)定也不易保證,焊接時(shí),不僅施焊困難,而且質(zhì)量不穩(wěn)定也不易保證,生產(chǎn)率又低。為解決這些問(wèn)題,目前埋弧自動(dòng)焊廣泛用于鍋爐、船生產(chǎn)率又低。為解決這些問(wèn)題,目前埋弧自動(dòng)焊廣泛用于鍋爐、船舶、壓力容器等大型結(jié)構(gòu)的制造中。舶、壓力容器等大型結(jié)構(gòu)的制造中。 埋弧自動(dòng)焊是埋弧自動(dòng)焊是利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲在焊劑層下產(chǎn)生電弧而自動(dòng)利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲在焊劑層下產(chǎn)生電弧而自動(dòng)進(jìn)行焊接的方法進(jìn)行焊接的方法。埋弧自動(dòng)焊特點(diǎn)埋弧自動(dòng)焊特點(diǎn)(1) 生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高 埋弧焊不存在焊條發(fā)熱問(wèn)題,允許采用大電流埋弧焊不存在焊條發(fā)熱問(wèn)題,允許采用大電流(可高達(dá)可高達(dá)1000A以

33、上以上)焊接,熔敷率大,焊速高,無(wú)須頻繁更換焊條。由于在焊劑焊接,熔敷率大,焊速高,無(wú)須頻繁更換焊條。由于在焊劑層下焊接,熱能利用率高,對(duì)厚度在層下焊接,熱能利用率高,對(duì)厚度在25 mm以下的焊件,可不開(kāi)坡以下的焊件,可不開(kāi)坡口一次焊成,節(jié)省了焊接輔助時(shí)間,比手弧焊生產(chǎn)率提高口一次焊成,節(jié)省了焊接輔助時(shí)間,比手弧焊生產(chǎn)率提高510倍,倍,甚至甚至20倍。倍。(2) 焊縫質(zhì)量好焊縫質(zhì)量好 電弧和熔池被封閉在液態(tài)熔渣中,保護(hù)效果好,焊接規(guī)范自動(dòng)電弧和熔池被封閉在液態(tài)熔渣中,保護(hù)效果好,焊接規(guī)范自動(dòng)控制,故焊接質(zhì)量穩(wěn)定,焊縫成形美觀??刂?,故焊接質(zhì)量穩(wěn)定,焊縫成形美觀。(3) 勞動(dòng)條件好勞動(dòng)條件好

34、埋弧自動(dòng)焊沒(méi)有弧光,焊接煙塵較少,機(jī)械化操作減輕了勞動(dòng)埋弧自動(dòng)焊沒(méi)有弧光,焊接煙塵較少,機(jī)械化操作減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。強(qiáng)度。 埋弧自動(dòng)焊適用于大批量生產(chǎn),可焊接中、厚鋼板埋弧自動(dòng)焊適用于大批量生產(chǎn),可焊接中、厚鋼板(660 mm)的直焊縫或大直徑環(huán)縫,平焊位置的對(duì)接、搭接和的直焊縫或大直徑環(huán)縫,平焊位置的對(duì)接、搭接和T字接字接頭。還可用于在基體金屬表面堆焊耐磨、耐蝕合金。頭。還可用于在基體金屬表面堆焊耐磨、耐蝕合金。 埋弧自動(dòng)焊常用的焊絲有埋弧自動(dòng)焊常用的焊絲有H08,H08A和和H08MnA等。焊等。焊劑有熔煉焊劑和陶質(zhì)焊劑兩大類(lèi)。劑有熔煉焊劑和陶質(zhì)焊劑兩大類(lèi)。 但引弧處和斷弧處質(zhì)量不易保證,須

35、采用引弧板及引出但引弧處和斷弧處質(zhì)量不易保證,須采用引弧板及引出板,焊后再去除,為保證環(huán)縫成形和防止燒穿,生產(chǎn)中常采用板,焊后再去除,為保證環(huán)縫成形和防止燒穿,生產(chǎn)中常采用焊劑墊與墊板或先用手弧焊封底再進(jìn)行焊接。焊劑墊與墊板或先用手弧焊封底再進(jìn)行焊接。3. 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 氣體保護(hù)焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的氣體保護(hù)焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊。電弧焊。 保護(hù)氣體通常有兩種:保護(hù)氣體通常有兩種:惰性氣體(氬氣)惰性氣體(氬氣)和和活性氣體(活性氣體(CO2)。 (1) 氬弧焊:以氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。氬氣是一種惰氬弧焊:以氬氣作為保護(hù)氣體

36、的氣體保護(hù)焊。氬氣是一種惰性氣體,既不與焊縫金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),又不溶于液態(tài)金屬,是性氣體,既不與焊縫金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),又不溶于液態(tài)金屬,是理想的保護(hù)氣體。理想的保護(hù)氣體。 氬弧焊分為不熔化極氬弧焊(氬弧焊分為不熔化極氬弧焊(TIG)和熔化極氬弧焊()和熔化極氬弧焊(MIG)。)。 不熔化極氬弧焊(不熔化極氬弧焊(TIG)采用高熔點(diǎn)的純鎢、釷鎢或鈰鎢棒作采用高熔點(diǎn)的純鎢、釷鎢或鈰鎢棒作電極,故又稱鎢極氫弧焊,焊接時(shí),鎢極不熔化,僅起引弧和維持電極,故又稱鎢極氫弧焊,焊接時(shí),鎢極不熔化,僅起引弧和維持電弧的作用,須另加焊絲作為填充金屬。電弧的作用,須另加焊絲作為填充金屬。 TIG焊通常用于薄板焊接

37、,焊鋼時(shí)用直流正接,焊接鋁、鎂及焊通常用于薄板焊接,焊鋼時(shí)用直流正接,焊接鋁、鎂及其合金時(shí)用直流反接或交流電源。其合金時(shí)用直流反接或交流電源。 熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊可焊接可焊接25mm以下的中厚板,通常采用直流反接。以下的中厚板,通常采用直流反接。 氬弧焊的保護(hù)效果好,電弧穩(wěn)定,熱影響區(qū)小,焊接變形小,氬弧焊的保護(hù)效果好,電弧穩(wěn)定,熱影響區(qū)小,焊接變形小,焊縫外觀光潔,無(wú)焊渣,但是,焊縫外觀光潔,無(wú)焊渣,但是,由于氬氣來(lái)源少,價(jià)格貴,焊接黑由于氬氣來(lái)源少,價(jià)格貴,焊接黑色金屬不經(jīng)濟(jì)。主要用于易氧化的有色金屬及其合金以及不銹鋼的色金屬不經(jīng)濟(jì)。主要用于易氧化的有色金屬及其合金以及不銹鋼的焊接。

38、焊接。 (2) CO2氣體保護(hù)焊(氣體保護(hù)焊(MAG) 利用利用CO2作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。它的焊接裝置與熔化極作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。它的焊接裝置與熔化極氬弧焊相似,也是以連續(xù)送進(jìn)的金屬焊絲為電極;氬弧焊相似,也是以連續(xù)送進(jìn)的金屬焊絲為電極;CO2氣體從噴嘴氣體從噴嘴中連續(xù)噴出。在電弧周?chē)纬删植繗怏w保護(hù)層;采用自動(dòng)或半自動(dòng)中連續(xù)噴出。在電弧周?chē)纬删植繗怏w保護(hù)層;采用自動(dòng)或半自動(dòng)方式進(jìn)行焊接。方式進(jìn)行焊接。 特點(diǎn):特點(diǎn):CO2氣體保護(hù)焊的成本只有手弧焊和埋弧焊氣體保護(hù)焊的成本只有手弧焊和埋弧焊40% 50%;電弧穿透力強(qiáng),熔敷速度快,生產(chǎn)效率比手弧焊高;電弧穿透力強(qiáng),熔敷速度快,生產(chǎn)

39、效率比手弧焊高l4倍,抗銹力強(qiáng),抗裂性能好;可用于低碳鋼、低合金鋼、耐熱倍,抗銹力強(qiáng),抗裂性能好;可用于低碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼和不銹鋼的焊接。鋼和不銹鋼的焊接。 由于由于CO2氣體是氧化性氣體,高溫時(shí)可分解成氣體是氧化性氣體,高溫時(shí)可分解成CO和氧原和氧原子,易造成合金元素?zé)龘p、焊縫吸氧,導(dǎo)致電弧穩(wěn)定性差、金子,易造成合金元素?zé)龘p、焊縫吸氧,導(dǎo)致電弧穩(wěn)定性差、金屬飛濺等缺點(diǎn),因而屬飛濺等缺點(diǎn),因而CO2氣體保護(hù)焊多配用含錳、硅元素的焊氣體保護(hù)焊多配用含錳、硅元素的焊絲進(jìn)行脫氧和滲合金,并使用直流電源以使電弧穩(wěn)定。絲進(jìn)行脫氧和滲合金,并使用直流電源以使電弧穩(wěn)定。l11.2.2 壓力焊與釬焊壓力

40、焊與釬焊l1. 電阻焊(壓力焊的一種)電阻焊(壓力焊的一種) 點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊l2. 釬焊釬焊 軟釬焊、硬釬焊軟釬焊、硬釬焊1. 電阻焊電阻焊 電阻焊是利用電流通過(guò)工件及焊接接觸面間所產(chǎn)生的電阻熱,電阻焊是利用電流通過(guò)工件及焊接接觸面間所產(chǎn)生的電阻熱,將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態(tài),再施加壓力形成焊接接頭的焊將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態(tài),再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法。按接頭形式又分為:接方法。按接頭形式又分為:點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊。點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊。(1) 點(diǎn)焊點(diǎn)焊 點(diǎn)焊的操作過(guò)程是:施壓點(diǎn)焊的操作過(guò)程是:施壓通電通電-斷電斷電-松開(kāi),便完成一個(gè)松開(kāi),便完成一個(gè)焊點(diǎn)。之后,工

41、件前移焊點(diǎn)。之后,工件前移段距段距離再焊另一個(gè)焊點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)離再焊另一個(gè)焊點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)間應(yīng)保持足夠的距離,以免造間應(yīng)保持足夠的距離,以免造成過(guò)大分流,影響焊接質(zhì)量。成過(guò)大分流,影響焊接質(zhì)量。(2)縫焊)縫焊 與點(diǎn)焊相似,不同的是用旋轉(zhuǎn)的盤(pán)狀電極代替柱狀電極。兩相與點(diǎn)焊相似,不同的是用旋轉(zhuǎn)的盤(pán)狀電極代替柱狀電極。兩相鄰焊點(diǎn)相互重疊。主要用于生產(chǎn)密封性容器和管道等。鄰焊點(diǎn)相互重疊。主要用于生產(chǎn)密封性容器和管道等。點(diǎn)焊和縫焊點(diǎn)焊和縫焊的接頭型式均為搭接。的接頭型式均為搭接。(3)對(duì)焊)對(duì)焊 分為電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。分為電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。 1)電阻對(duì)焊)電阻對(duì)焊 焊接過(guò)程是先施加頂鍛壓力焊接過(guò)程是先

42、施加頂鍛壓力( 10 15 MPa),使工件接頭緊密接觸,通電加熱,使工件接頭緊密接觸,通電加熱至塑性狀態(tài),然后施加頂鍛壓力至塑性狀態(tài),然后施加頂鍛壓力( 30 50 MPa ),同時(shí)斷電,使焊件接觸處在壓力,同時(shí)斷電,使焊件接觸處在壓力下產(chǎn)生塑性變形而焊合下產(chǎn)生塑性變形而焊合 。 一般只用于直徑小于一般只用于直徑小于20mm、截面簡(jiǎn)、截面簡(jiǎn)單和受力不大的工件。單和受力不大的工件。2)閃光對(duì)焊)閃光對(duì)焊 焊接過(guò)程是先通電,再使兩焊件接觸,焊接過(guò)程是先通電,再使兩焊件接觸,由于焊件表面不平,使接觸點(diǎn)通過(guò)的電流密由于焊件表面不平,使接觸點(diǎn)通過(guò)的電流密度很大,金屬迅速熔化、氣化、爆破,飛濺度很大,金

43、屬迅速熔化、氣化、爆破,飛濺出火花,造成閃光現(xiàn)象。繼續(xù)移動(dòng)焊件,產(chǎn)出火花,造成閃光現(xiàn)象。繼續(xù)移動(dòng)焊件,產(chǎn)生新的接觸點(diǎn),閃光現(xiàn)象不斷發(fā)生,待兩焊生新的接觸點(diǎn),閃光現(xiàn)象不斷發(fā)生,待兩焊件端面全部熔化時(shí),迅速加壓,隨即斷電并件端面全部熔化時(shí),迅速加壓,隨即斷電并繼續(xù)加壓,使焊件焊合。繼續(xù)加壓,使焊件焊合。 常用來(lái)焊接受力較大的重要工件常用來(lái)焊接受力較大的重要工件 , 閃閃光焊不僅能焊接同種金屬,也能焊接鋁光焊不僅能焊接同種金屬,也能焊接鋁-鋼、鋼、鋁鋁-銅等異種金屬,可焊接銅等異種金屬,可焊接 0.01mm 的金屬的金屬絲,也可以焊接直徑絲,也可以焊接直徑 500mm 的管子及截面的管子及截面為為

44、20000 mm2的板材。的板材。2. 釬釬 焊焊 釬焊是利用熔點(diǎn)比母材低的填充金屬釬焊是利用熔點(diǎn)比母材低的填充金屬(稱為釬料稱為釬料),經(jīng)加熱熔化,經(jīng)加熱熔化后,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材,填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散,實(shí)后,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材,填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。釬焊與其他方法的根本區(qū)別在于加熱時(shí)僅現(xiàn)連接的焊接方法。釬焊與其他方法的根本區(qū)別在于加熱時(shí)僅釬料釬料熔化,焊件不熔化。熔化,焊件不熔化。 在釬焊過(guò)程中一般須使用釬劑,以去除工件表面的氧化膜和油在釬焊過(guò)程中一般須使用釬劑,以去除工件表面的氧化膜和油污等雜質(zhì),保護(hù)母材接觸面和釬料不受氧化,并增加釬科濕潤(rùn)性和污等

45、雜質(zhì),保護(hù)母材接觸面和釬料不受氧化,并增加釬科濕潤(rùn)性和毛細(xì)流動(dòng)性,這是釬劑的作用。毛細(xì)流動(dòng)性,這是釬劑的作用。 根據(jù)釬料熔點(diǎn)的不同,釬焊可分為根據(jù)釬料熔點(diǎn)的不同,釬焊可分為軟釬焊和硬釬焊。軟釬焊和硬釬焊。(1)軟釬焊:軟釬焊的釬料熔點(diǎn)低于)軟釬焊:軟釬焊的釬料熔點(diǎn)低于450C,接頭強(qiáng)度較低。常用,接頭強(qiáng)度較低。常用軟釬料為錫基釬料軟釬料為錫基釬料(焊錫焊錫)。釬劑有松香或氯化鋅溶液等。釬焊時(shí)可。釬劑有松香或氯化鋅溶液等。釬焊時(shí)可用烙鐵、噴燈和爐子等加熱,也可把焊件直接浸入已熔化的釬料中用烙鐵、噴燈和爐子等加熱,也可把焊件直接浸入已熔化的釬料中(浸焊)。軟釬焊主要用于接頭受力不大、工作強(qiáng)度較低的

46、焊件。(浸焊)。軟釬焊主要用于接頭受力不大、工作強(qiáng)度較低的焊件。(2)硬釬焊)硬釬焊 釬料熔點(diǎn)高于釬料熔點(diǎn)高于450C,接頭強(qiáng)度較高。,接頭強(qiáng)度較高。 硬釬料有銅基、銀基、鋁基及鎳基等,所用的釬劑有硼酸、硼硬釬料有銅基、銀基、鋁基及鎳基等,所用的釬劑有硼酸、硼砂、氯化物等,釬焊時(shí),可采用氧砂、氯化物等,釬焊時(shí),可采用氧乙炔火焰加熱、電阻加熱、感乙炔火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱和鹽浴加熱等。硬釬焊主要用于接頭受力較大、工作溫度較應(yīng)加熱和鹽浴加熱等。硬釬焊主要用于接頭受力較大、工作溫度較高的焊件,如各種零件的連接、刀具的焊接等。高的焊件,如各種零件的連接、刀具的焊接等。 釬焊接頭的承載能力與接頭連

47、接面大小有關(guān),釬焊接頭一般采釬焊接頭的承載能力與接頭連接面大小有關(guān),釬焊接頭一般采用搭接和套件鑲接。生產(chǎn)率高,變形小,可焊接異種金屬,易實(shí)現(xiàn)用搭接和套件鑲接。生產(chǎn)率高,變形小,可焊接異種金屬,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化機(jī)械化和自動(dòng)化.主要用于電子元件、精密儀表機(jī)械、異種金屬構(gòu)主要用于電子元件、精密儀表機(jī)械、異種金屬構(gòu)件和薄板構(gòu)件焊接。件和薄板構(gòu)件焊接。一、金屬焊接性一、金屬焊接性1. 焊接性的概念焊接性的概念 焊接性是指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性,即金屬材焊接性是指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性,即金屬材料在一定的焊接工藝條件下(焊接方法、焊接材料、焊接料在一定的焊接工藝條件下(焊接方法、焊接材料、焊接

48、工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等),獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等),獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。 它包括兩方面的內(nèi)容,它包括兩方面的內(nèi)容,一是結(jié)合性能一是結(jié)合性能,即在一定焊接,即在一定焊接工藝條件下,焊接接頭產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性;工藝條件下,焊接接頭產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性;二是使用二是使用性能性能,即在一定焊接工藝條件下,焊接接頭對(duì)使用要求的,即在一定焊接工藝條件下,焊接接頭對(duì)使用要求的適應(yīng)性。適應(yīng)性。 影響金屬焊接性的因素很多,可歸類(lèi)為影響金屬焊接性的因素很多,可歸類(lèi)為材料(化學(xué)成材料(化學(xué)成分、組織狀態(tài)、力學(xué)性能等)、設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu)形式)、工藝分、組織狀態(tài)、力學(xué)性能等)、設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu)形式

49、)、工藝(焊接方法、焊接規(guī)范)及服役環(huán)境等四方面。(焊接方法、焊接規(guī)范)及服役環(huán)境等四方面。11.3 常用金屬材料的焊接性常用金屬材料的焊接性 金屬焊接性主要取決于金屬材料的化學(xué)成分和物理特性等。對(duì)金屬焊接性主要取決于金屬材料的化學(xué)成分和物理特性等。對(duì)鋼用鋼用碳當(dāng)量碳當(dāng)量來(lái)估計(jì)其焊接性(因碳的影響最大,書(shū)上來(lái)估計(jì)其焊接性(因碳的影響最大,書(shū)上313頁(yè))。頁(yè))。 碳當(dāng)量碳當(dāng)量CE愈大焊接性愈差,愈大焊接性愈差,CE 0.6%時(shí)鋼的焊接性差。時(shí)鋼的焊接性差。(1) 鋼的焊接性鋼的焊接性 對(duì)碳鋼,低碳鋼的焊接性好,焊接時(shí)不需特殊的工藝措施(預(yù)對(duì)碳鋼,低碳鋼的焊接性好,焊接時(shí)不需特殊的工藝措施(預(yù)熱等

50、),常用的焊接方法有手弧焊、埋弧焊、電渣焊、熱等),常用的焊接方法有手弧焊、埋弧焊、電渣焊、CO2氣體保氣體保護(hù)焊和電阻焊。護(hù)焊和電阻焊。 中高碳鋼焊接性差,易產(chǎn)生裂紋和淬火組織,焊接時(shí)需采取特中高碳鋼焊接性差,易產(chǎn)生裂紋和淬火組織,焊接時(shí)需采取特殊的措施,選用抗裂性好的低氫型焊條,焊前預(yù)熱和焊后熱處理。殊的措施,選用抗裂性好的低氫型焊條,焊前預(yù)熱和焊后熱處理。 合金鋼合金鋼: 強(qiáng)度低的焊接性好,強(qiáng)度高的焊接性差,焊前需預(yù)熱強(qiáng)度低的焊接性好,強(qiáng)度高的焊接性差,焊前需預(yù)熱焊后需熱處理,焊接方法和碳鋼相似。焊后需熱處理,焊接方法和碳鋼相似。(2) 鑄鐵的焊接性鑄鐵的焊接性 焊接性差,易產(chǎn)生白口組織

51、、裂紋焊接性差,易產(chǎn)生白口組織、裂紋 、氣孔、夾渣等缺陷。、氣孔、夾渣等缺陷。 焊接方法有氣焊、手弧焊和釬焊。按焊前是否預(yù)熱分為熱焊法焊接方法有氣焊、手弧焊和釬焊。按焊前是否預(yù)熱分為熱焊法和冷焊法。和冷焊法。(3) 銅合金焊接銅合金焊接 焊接性差,原因有焊接性差,原因有: 1) 裂紋傾向大。高溫下易氧化,形成低熔點(diǎn)的脆性共晶體分布在裂紋傾向大。高溫下易氧化,形成低熔點(diǎn)的脆性共晶體分布在 晶界上,易引起熱裂紋。晶界上,易引起熱裂紋。 2) 氣孔傾向大,液態(tài)銅溶解氫能力強(qiáng),凝固時(shí)溶解度下降很快,氣孔傾向大,液態(tài)銅溶解氫能力強(qiáng),凝固時(shí)溶解度下降很快, 來(lái)不及逸出的氫形成氣孔。來(lái)不及逸出的氫形成氣孔。

52、 3) 容易產(chǎn)生焊不透缺陷,銅的導(dǎo)熱性好,熱容量大,焊接時(shí)必須容易產(chǎn)生焊不透缺陷,銅的導(dǎo)熱性好,熱容量大,焊接時(shí)必須 采用較大熱量,否則不易焊透。采用較大熱量,否則不易焊透。 4) 合金元素易氧化。銅合金中的合金元素,如黃銅中的鋅、鋁合金元素易氧化。銅合金中的合金元素,如黃銅中的鋅、鋁 青銅中的鋁等青銅中的鋁等,比鋼更易氧化。比鋼更易氧化。 銅及其合金的焊接常用氬弧焊、氣焊、手弧焊和釬焊等方法,銅及其合金的焊接常用氬弧焊、氣焊、手弧焊和釬焊等方法,以氬弧焊的焊接質(zhì)量最好,焊接前應(yīng)嚴(yán)格清理焊件,以減少氫的來(lái)以氬弧焊的焊接質(zhì)量最好,焊接前應(yīng)嚴(yán)格清理焊件,以減少氫的來(lái)源;焊前預(yù)熱,以彌補(bǔ)熱傳導(dǎo)損失;

53、焊后錘擊焊縫及進(jìn)行再結(jié)晶退源;焊前預(yù)熱,以彌補(bǔ)熱傳導(dǎo)損失;焊后錘擊焊縫及進(jìn)行再結(jié)晶退火,以細(xì)化晶粒和提高焊接質(zhì)量?;?,以細(xì)化晶粒和提高焊接質(zhì)量。(4) 鋁及其合金的焊接鋁及其合金的焊接 鋁及其合金的焊接性很差,其主要原因有鋁及其合金的焊接性很差,其主要原因有: 1) 極易氧化。鋁對(duì)氧的親和力很強(qiáng),生成的氧化膜組織致密,極易氧化。鋁對(duì)氧的親和力很強(qiáng),生成的氧化膜組織致密, 熔點(diǎn)很高,覆蓋在熔池表面,阻礙相互熔合,從而造成焊縫熔點(diǎn)很高,覆蓋在熔池表面,阻礙相互熔合,從而造成焊縫 夾渣。夾渣。 2)易產(chǎn)生氣孔。液態(tài)鋁能溶解大量的氫,而凝固過(guò)程中溶解度下易產(chǎn)生氣孔。液態(tài)鋁能溶解大量的氫,而凝固過(guò)程中溶

54、解度下 降很快,來(lái)不及逸出的氫在焊縫中產(chǎn)生氣孔。降很快,來(lái)不及逸出的氫在焊縫中產(chǎn)生氣孔。 3)易產(chǎn)生裂紋。高溫時(shí)鋁的強(qiáng)度低,塑性差,且線膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生裂紋。高溫時(shí)鋁的強(qiáng)度低,塑性差,且線膨脹系數(shù)大, 焊件容易產(chǎn)生應(yīng)力變形和裂紋。焊件容易產(chǎn)生應(yīng)力變形和裂紋。 鋁及其合金的焊接常用氬弧焊、電阻焊、釬焊和氣焊等。氬弧鋁及其合金的焊接常用氬弧焊、電阻焊、釬焊和氣焊等。氬弧焊的保護(hù)作用最好,沒(méi)有熔渣。一般采用直流電源反接法。要求不焊的保護(hù)作用最好,沒(méi)有熔渣。一般采用直流電源反接法。要求不高的焊件可采用氣焊,焊接前,須嚴(yán)格清理焊件表面的油污及雜質(zhì);高的焊件可采用氣焊,焊接前,須嚴(yán)格清理焊件表面的油污及

55、雜質(zhì);焊后還應(yīng)清除殘留在工件上的熔劑,以防腐蝕。焊后還應(yīng)清除殘留在工件上的熔劑,以防腐蝕。 (5) 鈦合金的焊接鈦合金的焊接 焊接性差,焊接時(shí)會(huì)強(qiáng)烈吸收氧、氮和氫,產(chǎn)生焊接裂紋等。焊接性差,焊接時(shí)會(huì)強(qiáng)烈吸收氧、氮和氫,產(chǎn)生焊接裂紋等。 焊接方法主要有氬弧焊(高純度氬)、等離子弧焊和電子束焊接方法主要有氬弧焊(高純度氬)、等離子弧焊和電子束焊等。焊等。一、焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇一、焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇 在滿足使用性能的前提下,首先應(yīng)選用焊接性好的材料來(lái)制在滿足使用性能的前提下,首先應(yīng)選用焊接性好的材料來(lái)制造焊接結(jié)構(gòu)。造焊接結(jié)構(gòu)。 一般來(lái)說(shuō),一般來(lái)說(shuō),含碳量含碳量 0.25%的低碳鋼和碳當(dāng)量的低碳鋼和碳當(dāng)量 0.5%的碳鋼和的碳鋼和碳當(dāng)量碳當(dāng)量 0.4的合金鋼,焊接性差,一般不宜選用的合金鋼,焊接性差,一般不宜選用 , 必須采用時(shí)則必須采用時(shí)則須采取必要措施,以保證焊接質(zhì)量。在滿足焊接性能的條件下,應(yīng)須采取必要措施,以保證焊接質(zhì)量。在滿足焊接性能的條件下,應(yīng)優(yōu)先選用強(qiáng)度等級(jí)低的低合金結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)先選用強(qiáng)度等級(jí)低的低合金

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論