第三章連接成形

1、第三章第三章 連接成形連接成形揚州大學(xué)機械工程學(xué)院楊樹和第三章第三章 連接成形連接成形3.1 電弧焊電弧焊3.2 其它連接方法其它連接方法3.3 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接3.4 焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性3.5 膠接膠接一、基本內(nèi)容二、重點1、焊接接頭及熱影響區(qū)的組織與性能的變化；焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因、規(guī)律和預(yù)防方法；2、常用金屬的焊接性能及其應(yīng)采用的；3、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝性。 三、難點1、接頭組織形成的機理；2、焊接應(yīng)力、變形的客觀規(guī)律及防止措施，焊接方法的選用 。第三章第三章 連接成形連接成形一、連接成形分類一、連接成形分類連接成形連接成形膠接膠接鉚釘聯(lián)接鉚釘聯(lián)

2、接鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接銷釘聯(lián)接銷釘聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接機械聯(lián)接機械聯(lián)接壓壓 焊焊熔熔 焊焊電阻焊電阻焊摩擦焊摩擦焊擴散焊擴散焊冷壓焊冷壓焊爆炸焊爆炸焊氣焊氣焊電弧焊電弧焊電渣焊電渣焊等離子弧焊等離子弧焊電子束焊電子束焊激光焊激光焊焊焊 接接烙鐵釬焊烙鐵釬焊火焰釬焊火焰釬焊真空釬焊真空釬焊 感應(yīng)釬焊感應(yīng)釬焊 爐中釬焊爐中釬焊 電阻釬焊電阻釬焊 鹽浴釬焊鹽浴釬焊釬釬 焊焊序言：序言：第三章第三章 連接成形連接成形(1)節(jié)省金屬材料，結(jié)構(gòu)重量輕。(2)能以小拼大，化大為小，制造重型、復(fù)雜的機器零部件，簡化鑄造、鍛造及切削加工工藝，獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟效果。(3)焊接接頭具有良好的力學(xué)性能和密封性。(4)能夠制造

3、雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用。二、焊接生產(chǎn)的特點：二、焊接生產(chǎn)的特點：第三章第三章 連接成形連接成形3.1 電弧焊電弧焊一、焊接冶金過程與電焊條（一）焊接電弧1.焊接電弧的產(chǎn)生焊條與工件短暫接觸;迅速拉開焊條達一定距離(拉弧)2.電弧結(jié)構(gòu)(見右圖)在鋼焊條的電弧中，電弧弧柱區(qū)的溫度高達5000K以上，一般為60008000K。陰極區(qū)：電子供應(yīng)區(qū)，形成電子斑點，提供的熱量為電弧總熱的35%，溫度，2400K；陽極區(qū)：受電子轟擊的區(qū)域，有陽極斑點，提供的熱量為電弧總熱的43%，溫度， 2600K；弧柱區(qū)：陰、陽極之間的區(qū)域，產(chǎn)生的熱量僅約占電弧總熱的21。陰極區(qū)和陽極區(qū)的幾何長度很小，僅為

4、104105cm。注：在陰極區(qū)和陽極區(qū)所產(chǎn)生的熱量占電弧產(chǎn)熱的近80。 一般情況下，氣體是不導(dǎo)電的，要使兩極間能夠連一般情況下，氣體是不導(dǎo)電的，要使兩極間能夠連 續(xù)地放電，必須使兩極間的氣體電離，連續(xù)不斷地產(chǎn)續(xù)地放電，必須使兩極間的氣體電離，連續(xù)不斷地產(chǎn) 生帶電粒子（電子、正負離子），同時，在兩極間應(yīng)生帶電粒子（電子、正負離子），同時，在兩極間應(yīng) 有足夠的電壓，帶電粒子在電場的作用下向兩極做定有足夠的電壓，帶電粒子在電場的作用下向兩極做定 向運動，即形成導(dǎo)電體并通過很大的電流，產(chǎn)生強烈向運動，即形成導(dǎo)電體并通過很大的電流，產(chǎn)生強烈 的電弧放電。的電弧放電。 這也是產(chǎn)生電弧的條件。這也是產(chǎn)生電弧

5、的條件。電弧產(chǎn)生的原理電弧產(chǎn)生的原理焊接電弧所使用的電源稱為弧焊電源。焊接電弧所使用的電源稱為弧焊電源?；『鸽娫捶诸惢『鸽娫捶诸惤涣骰『鸽娫矗唤涣骰『鸽娫矗恢绷骰『鸽娫矗恢绷骰『鸽娫矗幻}沖弧焊電源；脈沖弧焊電源；逆變弧焊電源。逆變弧焊電源。 直流電弧焊時的兩種極性接法 直流正接：工件接陽極，焊條接陰極。此時工件受熱較 大，適合焊接厚大工件；直流反接：工件接陰極，焊條接陽極。此時工件受熱較小， 適合焊接薄小工件。 焊接冶金過程的特點：焊接冶金過程的特點：1溫度高，相界大反應(yīng)速度快：氧化、氮化嚴重，吸氣大，導(dǎo)致接頭塑性和韌 度降低（氫脆），以至產(chǎn)生裂紋。2熔池小，冷卻快冶煉時間短：使各種冶金反應(yīng)難

6、以達到平衡狀態(tài)，很難達到 預(yù)期的冶金效果。焊縫中化學(xué)成分不均勻，且熔池中氣體、 氧化物等來不及浮出，容易形成氣孔、夾渣等缺陷，甚至產(chǎn) 生裂紋。 凝固冷卻速度大：焊縫為柱狀結(jié)晶。 從冶金方面考慮從冶金方面考慮,為保證焊縫的質(zhì)量為保證焊縫的質(zhì)量,應(yīng)采取如下措施：應(yīng)采取如下措施：(1)在焊接過程中，對熔化金屬進行機械保護，使之與空氣隔開。保護方式有三種：氣體保護、熔渣保護和氣一渣聯(lián)合保護。(2)對焊接熔池進行冶金處理。在焊接材料（焊條藥皮、焊絲、焊劑）中加入一定量的脫氧劑（主要是錳鐵和硅鐵）和一定量的合金元素。（二）焊接冶金過程（二）焊接冶金過程第三章第三章 連接成形連接成形（三）焊條（三）焊條1、

7、焊條的組成與作用、焊條的組成與作用 組成：金屬焊芯和表面藥皮。組成：金屬焊芯和表面藥皮。焊芯的主要作用：焊芯的主要作用：作為電極；作為電極； 作為填充金屬。作為填充金屬。藥皮的主要作用：藥皮的主要作用：穩(wěn)定穩(wěn)定電弧；電?。?保護熔化金屬保護熔化金屬造氣、造渣以隔絕空氣；造氣、造渣以隔絕空氣； 有益的冶金作用：對熔化金屬進行脫氧、去有益的冶金作用：對熔化金屬進行脫氧、去 硫、滲合金等。硫、滲合金等。 用途：手工電弧焊接。用途：手工電弧焊接。形狀：形狀：（1.68.0）（300450）mm第三章第三章 連接成形連接成形常用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊芯的牌號和成分常用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊芯的牌號和成分鋼號鋼號化學(xué)成分化學(xué)

8、成分/% 用途用途CMnSiCrNiSPH080.10.30.550.30.20.30.040.04一般焊接一般焊接結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)H08A 0.10.30.550.30.20.30.030.03重要的焊重要的焊接結(jié)構(gòu)接結(jié)構(gòu)H08MnA0.10.81.10.070.20.30.030.03用作埋弧用作埋弧自動焊鋼自動焊鋼絲絲 焊芯的含碳量、硫和磷含量都低焊芯的含碳量、硫和磷含量都低.此外此外,合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼用焊合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼用焊 條的焊芯應(yīng)采用相應(yīng)的焊接鋼絲作焊芯條的焊芯應(yīng)采用相應(yīng)的焊接鋼絲作焊芯.焊條種類 根據(jù)熔渣化學(xué)性質(zhì) 酸性焊條 堿性焊條 按化學(xué)成分分類（國標）按用途分類（行標） 1、碳

9、鋼焊條2、低合金鋼焊條3、不銹鋼焊條4、堆焊焊條5、鑄鐵焊條6、銅及銅合金焊條7、鋁及鋁合金焊條1、結(jié)構(gòu)鋼焊條2、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條3、低溫鋼焊條4、不銹鋼焊條5、堆焊焊條6、鑄鐵焊條7、鎳及鎳合金焊條8、銅及銅合金焊條9、鋁及鋁合金焊條10、特殊用途焊條2、焊條的分類、焊條的分類 酸性焊條酸性焊條：藥皮熔渣中酸性氧化物（如：藥皮熔渣中酸性氧化物（如SiO2、TiO2、Fe2O3）比堿）比堿性氧化物（如性氧化物（如CaO、FeO、MnO、Na2O）多的焊條。該類焊條適）多的焊條。該類焊條適合各種電源，工藝性較好，電弧穩(wěn)定，成本低，但焊縫強度較低，合各種電源，工藝性較好，電弧穩(wěn)定，成本低，但焊縫

10、強度較低，滲合金作用弱，故不宜焊接承受重載和要求高強度的重要結(jié)構(gòu)件。滲合金作用弱，故不宜焊接承受重載和要求高強度的重要結(jié)構(gòu)件。 堿性焊條堿性焊條：堿性氧化物比酸性氧化物多的焊條。該類焊條一般要求堿性氧化物比酸性氧化物多的焊條。該類焊條一般要求采用直流電源，焊縫強度高，抗沖擊能力強，但操作性差，電弧不采用直流電源，焊縫強度高，抗沖擊能力強，但操作性差，電弧不穩(wěn)定，成本高，故只適合焊接重要結(jié)構(gòu)件。穩(wěn)定，成本高，故只適合焊接重要結(jié)構(gòu)件。 焊條按化學(xué)成分可分為七大類，其中的碳鋼焊條和低合金鋼焊焊條按化學(xué)成分可分為七大類，其中的碳鋼焊條和低合金鋼焊 條的型號可用條的型號可用E表示。表示。E表示焊條，前兩

11、位數(shù)字表示熔敷表示焊條，前兩位數(shù)字表示熔敷 金屬的最低金屬的最低b（單位（單位kgf/mm2）；第三位數(shù)字表示焊條適用的焊）；第三位數(shù)字表示焊條適用的焊 接位置（接位置（“0”及及“1”表示適用各種焊接位置，表示適用各種焊接位置，“2”表示適合平焊及表示適合平焊及平平 角焊，角焊，“4”表示適合向下立焊）；第三及第四位數(shù)字組合表示藥皮表示適合向下立焊）；第三及第四位數(shù)字組合表示藥皮 類型和電流種類。如類型和電流種類。如E5515屬低氫鈉型、適用直流電源進行各種焊屬低氫鈉型、適用直流電源進行各種焊 接位置的焊條，焊縫的接位置的焊條，焊縫的b550Mpa。（2）牌號：）牌號：焊條牌號是焊條行業(yè)標準

12、中規(guī)定的焊條代號。焊條牌號是焊條行業(yè)標準中規(guī)定的焊條代號。其表示方法為：以大寫拼音字母或漢字表示焊條的類別，后面跟三位數(shù)字，前兩位表其表示方法為：以大寫拼音字母或漢字表示焊條的類別，后面跟三位數(shù)字，前兩位表示焊縫金屬的性能，如強度、化學(xué)成分、工作溫度等；第三位數(shù)字表示焊條藥皮的類示焊縫金屬的性能，如強度、化學(xué)成分、工作溫度等；第三位數(shù)字表示焊條藥皮的類型和焊接電源。型和焊接電源。 3焊條的牌號與型號焊條的牌號與型號（1）型號：國家標準中規(guī)定的焊條代號。）型號：國家標準中規(guī)定的焊條代號。第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形 首先根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐蝕性及

13、高溫性首先根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐蝕性及高溫性 能等要求，選用相應(yīng)的焊條種類。再考慮焊接結(jié)構(gòu)形狀、受力情能等要求，選用相應(yīng)的焊條種類。再考慮焊接結(jié)構(gòu)形狀、受力情 況、焊接設(shè)備條件和焊條售價來選定具體型號。況、焊接設(shè)備條件和焊條售價來選定具體型號。 (1)(1)考慮母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分?？紤]母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分。力學(xué)性能力學(xué)性能強度原則；強度原則；化學(xué)成分化學(xué)成分成分原則。成分原則。 (2)(2)考慮焊接件的使用條件和結(jié)構(gòu)特點。對于承受動載荷或沖擊考慮焊接件的使用條件和結(jié)構(gòu)特點。對于承受動載荷或沖擊載荷的焊接件，或結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大厚度的焊接件，為保證焊縫具有載荷的焊接件，或結(jié)構(gòu)

14、復(fù)雜、大厚度的焊接件，為保證焊縫具有較高的塑性和韌度，應(yīng)選擇堿性焊條。較高的塑性和韌度，應(yīng)選擇堿性焊條。 (3)(3)考慮焊條的工藝性。對于焊前清理困難，且容易產(chǎn)生氣孔的考慮焊條的工藝性。對于焊前清理困難，且容易產(chǎn)生氣孔的焊接件，應(yīng)當選擇酸性焊條；如果母材中含碳、硫、磷量較高，焊接件，應(yīng)當選擇酸性焊條；如果母材中含碳、硫、磷量較高，則應(yīng)選擇抗裂性較好的堿性焊條。則應(yīng)選擇抗裂性較好的堿性焊條。 (4)(4)考慮焊接設(shè)備條件。如果沒有直流焊機，則只能選擇交直流考慮焊接設(shè)備條件。如果沒有直流焊機，則只能選擇交直流兩用的焊條。兩用的焊條。焊條的選用原則：焊條的選用原則：4、焊條的選用、焊條的選用第三章

15、第三章 連接成形連接成形二、焊接接頭的組織和性能二、焊接接頭的組織和性能（一）焊縫金屬的組織和性能（一）焊縫金屬的組織和性能（二）熔合區(qū)和熱影響區(qū)的組織和性能（二）熔合區(qū)和熱影響區(qū)的組織和性能 第三章第三章 連接成形連接成形圖圖3-2 低碳鋼焊接熱影響區(qū)組織變化示意圖低碳鋼焊接熱影響區(qū)組織變化示意圖1熔合區(qū)；熔合區(qū)；2一過熱區(qū)；一過熱區(qū)；3正火區(qū)；正火區(qū)；4部分相變區(qū)部分相變區(qū);5再結(jié)晶區(qū)。再結(jié)晶區(qū)。Hjqy.swf第三章第三章 連接成形連接成形圖圖137 137 焊接熱影響區(qū)構(gòu)成示意圖焊接熱影響區(qū)構(gòu)成示意圖11過熱區(qū)；過熱區(qū)；22正火區(qū)；正火區(qū)；33部分相部分相變區(qū)變區(qū);4;4淬火區(qū)淬火區(qū);

16、 5; 5不完全淬火區(qū)；不完全淬火區(qū)；66回火區(qū)?；鼗饏^(qū)。第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形（三）改善焊接接頭組織和性能的措施（三）改善焊接接頭組織和性能的措施(1)選材：盡量選擇低碳且硫、磷含量低的鋼材作為焊接結(jié)構(gòu)材料。選材：盡量選擇低碳且硫、磷含量低的鋼材作為焊接結(jié)構(gòu)材料。(2)適當控制冷卻速度：使熱影響區(qū)盡量縮小。對于低碳鋼，采用細焊絲適當控制冷卻速度：使熱影響區(qū)盡量縮小。對于低碳鋼，采用細焊絲、小電流、高焊速，可提高接頭韌度，減輕接頭脆化；對于易淬硬鋼，在、小電流、高焊速，可提高接頭韌度，減輕接頭脆化；對于易淬硬鋼，在不出現(xiàn)硬脆馬氏體的前提下適當提高冷卻速度，

17、可以細化晶粒，有利于改不出現(xiàn)硬脆馬氏體的前提下適當提高冷卻速度，可以細化晶粒，有利于改善接頭性能。善接頭性能。(3)采用多層焊。利用后層對前層的回火作用，使前層的組織和性能得到采用多層焊。利用后層對前層的回火作用，使前層的組織和性能得到改善。改善。(4)進行焊后熱處理。焊后進行退火或正火處理可以細化晶粒，改善焊接進行焊后熱處理。焊后進行退火或正火處理可以細化晶粒，改善焊接接頭的力學(xué)性能。接頭的力學(xué)性能。受條件限制受條件限制第三章第三章 連接成形連接成形三、焊接應(yīng)力與變形三、焊接應(yīng)力與變形1、產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因：在焊接過程中對焊件的不均勻加、產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因：在焊接過程中對

18、焊件的不均勻加 熱和冷卻熱和冷卻 。2、焊接應(yīng)力和變形的關(guān)系：、焊接應(yīng)力和變形的關(guān)系：（1）焊接應(yīng)力和變形同時存在。）焊接應(yīng)力和變形同時存在。（2）變形變形較大時，釋放一部分焊接應(yīng)力，殘余應(yīng)力較小；反之則變形較小較大時，釋放一部分焊接應(yīng)力，殘余應(yīng)力較??；反之則變形較小而殘余應(yīng)力較大。而殘余應(yīng)力較大。（3）在焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力和壓應(yīng)力總是保持平衡。當平衡被破壞時（如）在焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力和壓應(yīng)力總是保持平衡。當平衡被破壞時（如車削加工），則結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力會重新分布，變形的情況也會發(fā)生變化，車削加工），則結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力會重新分布，變形的情況也會發(fā)生變化，使得預(yù)想的加工精度不能實現(xiàn)。使得預(yù)想的加工精

19、度不能實現(xiàn)。 焊接變形的本質(zhì)：焊縫區(qū)的收縮塑性變形焊接變形的本質(zhì)：焊縫區(qū)的收縮塑性變形。承受拉應(yīng)力。承受拉應(yīng)力。 而焊件因焊接接頭形式、焊接位置、鋼板厚度、裝配焊接順而焊件因焊接接頭形式、焊接位置、鋼板厚度、裝配焊接順序等因素的不同，會產(chǎn)生各種不同形式的變形。序等因素的不同，會產(chǎn)生各種不同形式的變形。3、常見焊接變形的五種基本形式：、常見焊接變形的五種基本形式：（1）收縮變形）收縮變形（2）角變形）角變形（3）彎曲變形）彎曲變形（4）扭曲變形）扭曲變形（5）波浪變形）波浪變形第三章第三章 連接成形連接成形（1）收縮變形）收縮變形（2）角變形）角變形（3）彎曲變形）彎曲變形（4）扭曲變形）扭曲變

20、形（5）波浪變形）波浪變形第三章第三章 連接成形連接成形（二）減小和預(yù)防焊接應(yīng)力和變形的工藝措施（二）減小和預(yù)防焊接應(yīng)力和變形的工藝措施1焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱 預(yù)熱溫度一般為預(yù)熱溫度一般為400以下。以下。2選擇合理的焊接順序選擇合理的焊接順序(1)盡量使焊縫能自由收縮 第三章第三章 連接成形連接成形(2)采用分散對稱焊工藝 第三章第三章 連接成形連接成形3加熱減應(yīng)區(qū)加熱減應(yīng)區(qū) 第三章第三章 連接成形連接成形4反變形法反變形法 第三章第三章 連接成形連接成形5剛性固定法剛性固定法 第三章第三章 連接成形連接成形（三）消除焊接應(yīng)力和矯正焊接變形的方法（三）消除焊接應(yīng)力和矯正焊接變形的方法1消除焊接應(yīng)

21、力的方法消除焊接應(yīng)力的方法(1)錘擊焊縫。錘擊焊縫。紅熱狀態(tài)下紅熱狀態(tài)下錘擊錘擊焊縫，可以焊縫，可以延展延展焊縫，焊縫，釋放釋放焊接應(yīng)力。焊接應(yīng)力。(2)焊后熱處理。焊后對焊件進行去應(yīng)力退火。碳鋼或低合金結(jié)焊后熱處理。焊后對焊件進行去應(yīng)力退火。碳鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼焊件整體加熱到構(gòu)鋼焊件整體加熱到580一一680，保溫時間，保溫時間1.52.5min/mm，空，空冷或隨爐冷卻，一般可消除冷或隨爐冷卻，一般可消除8090的殘余應(yīng)力。的殘余應(yīng)力。 (3）機械拉伸法。對焊件進行加載，使焊縫區(qū)產(chǎn)生微量塑）機械拉伸法。對焊件進行加載，使焊縫區(qū)產(chǎn)生微量塑性性拉伸拉伸，可以使殘余應(yīng)力降低。，可以使殘余應(yīng)力降低。

22、 第三章第三章 連接成形連接成形2矯正焊接變形的措施矯正焊接變形的措施 (1)機械矯正變形機械矯正變形 機械矯正法機械矯正法第三章第三章 連接成形連接成形(2)火焰矯正變形火焰矯正變形 第三章第三章 連接成形連接成形四、常用電弧焊方法四、常用電弧焊方法（一）手工電弧焊（一）手工電弧焊焊接位置：全位置。焊接位置：全位置。焊接母材：鋼、鐵、銅、鋁等。焊接母材：鋼、鐵、銅、鋁等。焊接厚度：焊接厚度：330mm。焊接材料：電焊條。焊接材料：電焊條。電流范圍：電流范圍：20500A。缺點：生產(chǎn)效率低，工作環(huán)境差。缺點：生產(chǎn)效率低，工作環(huán)境差。不適合焊接：活潑金屬，不適合焊接：活潑金屬， 難熔金屬，難熔金

23、屬， 低熔點金屬。低熔點金屬。第三章第三章 連接成形連接成形（二）埋弧自動焊（二）埋弧自動焊1埋弧自動焊的焊接過程埋弧自動焊的焊接過程 如圖如圖3-12所示，圖所示，圖3-13為埋弧自動焊縱截面圖。為埋弧自動焊縱截面圖。2埋弧自動焊的特點埋弧自動焊的特點(1)生產(chǎn)率高。電流可達生產(chǎn)率高。電流可達1000A，焊接過程可連續(xù)進行，因此生產(chǎn)率，焊接過程可連續(xù)進行，因此生產(chǎn)率比手工電弧焊高比手工電弧焊高520倍倍(2)焊接質(zhì)量好。熔渣保護嚴密，工藝穩(wěn)定，焊縫美觀焊接質(zhì)量好。熔渣保護嚴密，工藝穩(wěn)定，焊縫美觀,質(zhì)量穩(wěn)定。質(zhì)量穩(wěn)定。(3）勞動條件好。無弧光輻射，焊接煙塵小，焊接過程自動進行。）勞動條件好。無

24、弧光輻射，焊接煙塵小，焊接過程自動進行。 第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形3埋弧焊的焊接材料埋弧焊的焊接材料 埋弧焊使用的焊接材料：焊劑和焊絲。埋弧焊使用的焊接材料：焊劑和焊絲。埋弧焊焊劑分類埋弧焊焊劑分類熔煉焊劑熔煉焊劑非熔煉焊劑非熔煉焊劑保護熔池作用保護熔池作用保護熔池，脫氧、去硫、滲合保護熔池，脫氧、去硫、滲合金等冶金處理作用金等冶金處理作用埋弧焊的焊絲：埋弧焊的焊絲：直徑直徑1.66mm；作用：電極、填充金屬、脫氧、去硫、合金化。作用：電極、填充金屬、脫氧、去硫、合金化。國家標準（國家標準（GB1300)。第三章第三章 連接成形

25、連接成形4埋弧自動焊工藝埋弧自動焊工藝 （1）埋弧自動焊的焊前準備要求保證坡口間隙均勻一致，高低平整。（2）不開坡口，單面焊，14mm以下的板材可一次焊成； 不開坡口，雙面焊，28mm以下的板材可一次焊成。（3）厚大件坡口形：V形坡口和X形坡口。（4）單面焊時，為防止燒穿、保證焊縫的反面成形，應(yīng)采用反面襯墊，襯墊的形式有焊劑墊、鋼墊板，或手工焊封底，如圖3-14所示。 （5）引弧板和熄弧板：為穩(wěn)定引弧和熄弧過程，保證焊縫質(zhì)量，焊前在焊縫兩端接上的過渡板，焊后去除。 埋弧自動焊的工藝參數(shù)包括：埋弧自動焊的工藝參數(shù)包括： 焊接材料的牌號、直徑，焊接電流和焊接速度等焊接材料的牌號、直徑，焊接電流和焊

26、接速度等 第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形（三）氣體保護電弧焊（三）氣體保護電弧焊氣體保護焊具有以下特點。氣體保護焊具有以下特點。(1) 明弧、全位置焊接；明弧、全位置焊接；(2)電弧熱量集中，熔池小，熱影響區(qū)小，焊件變形小，適于薄板焊接。電弧熱量集中，熔池小，熱影響區(qū)小，焊件變形小，適于薄板焊接。(3)可焊材料廣泛，可用于各種黑色金屬和非鐵合金的焊接?？珊覆牧蠌V泛，可用于各種黑色金屬和非鐵合金的焊接。氣體保護電弧焊分類 非熔化極氣體保護焊 熔化極氣體保護焊 熔化極惰性氣體保護焊熔化極活性氣體保護焊CO2氣體保護焊 第三章第三章 連接成形連接成形1鎢極氬弧焊鎢極氬弧

27、焊 電極電極：釷鎢棒或鈰鎢合金棒；鎢的熔點高達：釷鎢棒或鈰鎢合金棒；鎢的熔點高達34103410。 鎢極氬弧焊的優(yōu)點：鎢極氬弧焊的優(yōu)點：(1)氬氣保護效果好氬氣保護效果好焊縫金屬純凈，特別適合于非鐵合金、不銹鋼、鈦焊縫金屬純凈，特別適合于非鐵合金、不銹鋼、鈦及鈦合金等材料的焊接。及鈦合金等材料的焊接。(2)焊接（特別是小電流）過程穩(wěn)定。明弧操作，易于機械化、自動化。焊接（特別是小電流）過程穩(wěn)定。明弧操作，易于機械化、自動化。(3）焊縫成形好。特別適合）焊縫成形好。特別適合3mm以下的薄板焊接、全位置焊接和不用襯墊以下的薄板焊接、全位置焊接和不用襯墊的單面焊接雙面成形。的單面焊接雙面成形。焊接電

28、極接法：鋼、鈦合金和銅合金焊接電極接法：鋼、鈦合金和銅合金采用直流正接。減少鎢極熔化燒損；采用直流正接。減少鎢極熔化燒損； 鋁、鋁鎂合金鋁、鋁鎂合金采用交流電源。利用采用交流電源。利用“陰極破碎陰極破碎”，使焊件表面的，使焊件表面的 Al2O3、MgO等氧化膜被擊碎，保證焊件的焊合。等氧化膜被擊碎，保證焊件的焊合。 鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括： 鎢極直徑（鎢極直徑（1.55mm）、焊接電流）、焊接電流(30340A)、電源種類和極性、電源種類和極性(如上如上)、噴、噴嘴直徑（嘴直徑（516mm）和氬氣流量）和氬氣流量(415L/min) 等。等。 第三章第

29、三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形2熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊 熔化極氬弧焊的焊接方式：半自動焊和自動焊。熔化極氬弧焊的焊接方式：半自動焊和自動焊。與鎢極氬弧焊比較，與鎢極氬弧焊比較，熔化極氬弧焊的特點：熔化極氬弧焊的特點：（1）電極接法：直流反接）電極接法：直流反接 。（2）可以焊接中厚板，例如焊接鋁鎂合金時，當焊接電流為）可以焊接中厚板，例如焊接鋁鎂合金時，當焊接電流為450A左左右時，不開坡口可一次焊透右時，不開坡口可一次焊透20mm 。工藝參數(shù)：焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓、送絲速度、保護氣體的工藝參數(shù)：焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓、送絲速度、保護氣體的流量等。流量等。

30、主要應(yīng)用：高合金鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦、鋯及其合金等主要應(yīng)用：高合金鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦、鋯及其合金等第三章第三章 連接成形連接成形3. CO2氣體保護焊氣體保護焊 CO2氣體保護焊的基本特點：氣體保護焊的基本特點：(1) 成本低，僅為手工電弧焊和埋弧焊的成本低，僅為手工電弧焊和埋弧焊的40一一50%。(2) CO2電弧穿透能力強，熔深大，焊接速度快，生產(chǎn)率比手工電弧焊高電弧穿透能力強，熔深大，焊接速度快，生產(chǎn)率比手工電弧焊高14倍。倍。(3)焊縫氫含量低，焊絲中焊縫氫含量低，焊絲中Mn含量高，脫硫作用好，因而焊接接頭的抗裂性好。含量高，脫硫作用好，因而焊接接頭的抗裂性好。第

31、三章第三章 連接成形連接成形CO2氣體保護焊的焊接方式：自動焊和半自動焊。氣體保護焊的焊接方式：自動焊和半自動焊。CO2氣體保護焊時，熔滴進入熔池的過渡形式有：氣體保護焊時，熔滴進入熔池的過渡形式有：短路過渡：適于細絲焊，短路過渡：適于細絲焊，=0.61. 2mm，電壓低（，電壓低（1923V），電流小），電流小(55140A)， 飛濺小，焊縫成形好，適合飛濺小，焊縫成形好，適合0.84mm的薄板及全位置焊接，應(yīng)用較多。的薄板及全位置焊接，應(yīng)用較多。 顆粒過渡顆粒過渡 ：用于粗絲焊，焊絲直徑為：用于粗絲焊，焊絲直徑為1.64mm，焊接電流（，焊接電流（140460A）和電弧電壓）和電弧電壓 (

32、2342V)較大，電弧穿透能力強，飛濺大，焊縫成形不夠光滑，適合焊接較大，電弧穿透能力強，飛濺大，焊縫成形不夠光滑，適合焊接 325mm的中厚板，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。的中厚板，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。 主要參數(shù)：直流焊機，且大多采用直流反接。焊接時主要參數(shù)：直流焊機，且大多采用直流反接。焊接時CO2流量通常為流量通常為515 L/ min。 第三章第三章 連接成形連接成形二氧化碳氣體保護焊焊接裝置示意圖二氧化碳氣體保護焊焊接裝置示意圖由于由于CO2是氧化性氣體，是氧化性氣體， 在電弧熱作用下會分解為在電弧熱作用下會分解為 CO和和O，使鋼中，使鋼中C、Mn Si等合金元素燒損。故常等合金元素燒損。故常 選

33、用選用H08MnSiA焊絲焊接焊絲焊接 低碳鋼，選用低碳鋼，選用H08Mn2SiA 焊絲焊接低合金結(jié)構(gòu)鋼。焊絲焊接低合金結(jié)構(gòu)鋼。第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形 圖圖319a 等離子弧產(chǎn)生原理示意圖等離子弧產(chǎn)生原理示意圖1焊接電源；焊接電源；2高頻振蕩器；高頻振蕩器；3離子氣；離子氣；4冷卻水；冷卻水；5保護氣體；保護氣體；6保護氣罩；保護氣罩；7鎢極；鎢極；8等離子??；等離子??；9焊件；焊件；10噴嘴；噴嘴；KM1、KM2 接觸器觸頭。接觸器觸頭。（四）等離子弧焊接與切割（四）等離子弧焊接與切割 1 1、等離子弧的產(chǎn)生、等離子弧的產(chǎn)生 原理如圖原理如圖3-19a3

34、-19a。電弧焊的電弧是通過短路電弧焊的電弧是通過短路后的拉弧動作而產(chǎn)生瞬間后的拉弧動作而產(chǎn)生瞬間的感應(yīng)（高）電壓使極間的感應(yīng)（高）電壓使極間氣體電離形成的。氣體電離形成的。 等離子弧的產(chǎn)生是：等離子弧的產(chǎn)生是：在鎢極和工件之間（不形在鎢極和工件之間（不形成閉合電路）加較高電壓，成閉合電路）加較高電壓，經(jīng)過高頻震蕩器（右圖中經(jīng)過高頻震蕩器（右圖中2 2）的激發(fā)，使兩極間的氣體的激發(fā)，使兩極間的氣體電離，形成電弧。電離，形成電弧。第三章第三章 連接成形連接成形等離子弧通過噴嘴的噴孔時承受三種壓縮作用：等離子弧通過噴嘴的噴孔時承受三種壓縮作用：（1 1）機械壓縮效應(yīng)：）機械壓縮效應(yīng)：D D孔孔D

35、D自由弧自由弧。 D D孔孔噴嘴孔徑，噴嘴孔徑， D D自由弧自由弧自由弧徑。自由弧徑。（2 2）熱壓縮效應(yīng)：低溫氣流層環(huán)繞弧柱，使其進一步截面受壓）熱壓縮效應(yīng)：低溫氣流層環(huán)繞弧柱，使其進一步截面受壓的作用。的作用。（3 3）磁壓縮效應(yīng)：電弧中流動的電子、離子形成自己的磁場，）磁壓縮效應(yīng)：電弧中流動的電子、離子形成自己的磁場，其相互作用使弧柱進一步收縮。其相互作用使弧柱進一步收縮。 在上面三種力的作用下，使弧柱受到壓縮，能量密度增在上面三種力的作用下，使弧柱受到壓縮，能量密度增大，可達大，可達10105 510106 6W/cmW/cm2 2。其溫度遠高于一般電弧的溫度，可達。其溫度遠高于一般

36、電弧的溫度，可達到到2400050000K2400050000K。由于等離子弧具有熱量集中、溫度高、電。由于等離子弧具有熱量集中、溫度高、電弧挺度好等特點，被廣泛應(yīng)用于焊接、切割等領(lǐng)域中。弧挺度好等特點，被廣泛應(yīng)用于焊接、切割等領(lǐng)域中。 第三章第三章 連接成形連接成形2 2、等離子弧焊接、等離子弧焊接電極：一般用鎢極。需要時可填充焊絲。電極：一般用鎢極。需要時可填充焊絲。工作氣體：氬氣。工作氣體：氬氣。等離子弧焊接除了具有鎢極氬弧焊的一些特點外，還具有等離子弧焊接除了具有鎢極氬弧焊的一些特點外，還具有以下特點：以下特點：(1)(1)等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，一次熔深大，熱影等離子弧能量密

37、度大，弧柱溫度高，一次熔深大，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊接質(zhì)量高。響區(qū)小，焊接變形小，焊接質(zhì)量高。(2)(2)電流小到電流小到0.1A0.1A，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，并保持良好的挺直，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，并保持良好的挺直度和方向性，因而可以焊接金屬薄箔，最小厚度可達度和方向性，因而可以焊接金屬薄箔，最小厚度可達0.025mm0.025mm。(3)(3)設(shè)備復(fù)雜、投資高、氣體消耗量大、成本高。設(shè)備復(fù)雜、投資高、氣體消耗量大、成本高。(4)(4)鎢極縮于噴嘴內(nèi)，焊接時可避免鎢污染。鎢極縮于噴嘴內(nèi)，焊接時可避免鎢污染。應(yīng)用：國防工業(yè)及尖端技術(shù)，焊接一些難熔、易氧化、熱應(yīng)用：國防工業(yè)及尖端技術(shù)，焊接一些難熔

38、、易氧化、熱敏感性強的材料，如敏感性強的材料，如Mo, W, Cr, TiMo, W, Cr, Ti及其合金、不銹鋼等，也及其合金、不銹鋼等，也用于焊接質(zhì)量要求較高的一般鋼材和非鐵合金。用于焊接質(zhì)量要求較高的一般鋼材和非鐵合金。第三章第三章 連接成形連接成形等離子弧焊工藝方法：等離子弧焊工藝方法：（1 1）穿孔型等離子弧焊：焊接電流）穿孔型等離子弧焊：焊接電流在在100100300A300A，接頭無需開坡口，不，接頭無需開坡口，不要留間隙。如圖要留間隙。如圖3-203-20所示。這種方所示。這種方法可以焊接的板厚上限為：碳鋼法可以焊接的板厚上限為：碳鋼7mm7mm，不銹鋼不銹鋼10mm10mm

39、。（2 2）微束等離子弧焊：微束等離子）微束等離子弧焊：微束等離子弧焊接過程基本與鎢極氫弧焊相似，弧焊接過程基本與鎢極氫弧焊相似，它的焊接電流為它的焊接電流為0.10.130A30A，目前已，目前已成為焊接金屬薄箔的有效方法，焊成為焊接金屬薄箔的有效方法，焊接厚度為接厚度為0.0250.0252.5mm2.5mm。（3 3）熔入型等離子弧焊：還有適用）熔入型等離子弧焊：還有適用于銅及銅合金焊接的焊接。于銅及銅合金焊接的焊接。（4 4）熔化極等離子弧焊：可用于厚）熔化極等離子弧焊：可用于厚板深熔焊或薄板高速焊以及堆焊；板深熔焊或薄板高速焊以及堆焊；（5 5）交流等離子弧焊：可解決鋁合）交流等離子

40、弧焊：可解決鋁合金等離子弧焊。金等離子弧焊。第三章第三章 連接成形連接成形圖圖3-20b 小孔型等離子弧焊焊縫成形原理小孔型等離子弧焊焊縫成形原理 1-小孔；小孔；2熔池；熔池；3焊縫；焊縫； 4焊縫正面；焊縫正面；5焊縫背面。焊縫背面。接頭無需開坡口，不要留接頭無需開坡口，不要留間隙。焊接時，等離子弧間隙。焊接時，等離子弧可以將焊件完全熔透并形可以將焊件完全熔透并形成一個小通孔，熔化金屬成一個小通孔，熔化金屬被排擠在小孔的周圍，電被排擠在小孔的周圍，電弧移動，小孔隨之移動，弧移動，小孔隨之移動，并在后方形成焊縫，從而并在后方形成焊縫，從而實現(xiàn)單面焊雙面一次成形。實現(xiàn)單面焊雙面一次成形。 第三

41、章第三章 連接成形連接成形3 3、等離子弧切割、等離子弧切割等離子弧切割是利用等離子弧的高溫高速弧流使切口的金屬等離子弧切割是利用等離子弧的高溫高速弧流使切口的金屬局部熔化以致蒸發(fā)，并借助高速氣流或水流將熔化的材料吹局部熔化以致蒸發(fā)，并借助高速氣流或水流將熔化的材料吹離基體形成切口的切割方法。離基體形成切口的切割方法。 特點：切割速度快，生產(chǎn)率高，特點：切割速度快，生產(chǎn)率高，工件切口狹窄，邊緣光滑平整，變工件切口狹窄，邊緣光滑平整，變形小。形小。 應(yīng)用：不銹鋼、非鐵合金、鑄鐵、應(yīng)用：不銹鋼、非鐵合金、鑄鐵、非金屬材料的切割。非金屬材料的切割。 切割厚度：可達切割厚度：可達150150200mm

42、200mm。 切割氣體：空氣、切割氣體：空氣、(Ar+H2), (Ar+H2), (N2+H2(N2+H2）。）。等離子弧切割過程等離子弧切割過程第三章第三章 連接成形連接成形五、焊接缺陷與檢驗五、焊接缺陷與檢驗（一）焊接缺陷（一）焊接缺陷第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形（二）焊接質(zhì)量檢驗（二）焊接質(zhì)量檢驗焊接質(zhì)量檢驗焊接質(zhì)量檢驗 破壞性檢驗破壞性檢驗 非破壞性檢驗非破壞性檢驗 焊縫的化學(xué)成分分析焊縫的化學(xué)成分分析金相組織分析金相組織分析力學(xué)性能試驗力學(xué)性能試驗 1 1外觀檢驗外觀檢驗2 2致密性檢驗致密性檢驗 3 3磁粉檢驗磁粉檢驗 4 4滲透探傷滲透探傷 5 5

43、超聲波探傷超聲波探傷 6 6射線探傷射線探傷 (1)(1)水壓試驗水壓試驗(2)(2)氣壓試驗氣壓試驗 (3)(3)煤油試驗煤油試驗 第三章第三章 連接成形連接成形2.2 2.2 其它焊接方法其它焊接方法一、熔焊一、熔焊（一）氣焊（一）氣焊（二）電渣焊（二）電渣焊（三）電子束焊（三）電子束焊（四）激光焊（四）激光焊二、壓焊二、壓焊（一）電阻焊（一）電阻焊（二）摩擦焊（二）摩擦焊（三）擴散焊（三）擴散焊三、釬焊三、釬焊第三章第三章 連接成形連接成形（一）氣焊氣焊：利用可燃氣體在氧氣中燃燒時所產(chǎn)生的熱量，將母材焊接處熔化而實現(xiàn)連接的一種熔焊方法?？扇細怏w：乙炔、液化石油氣等。助燃氣體：氧氣。氧乙炔

44、火焰有三種：中性焰：V氧氣/V乙炔=11.2，乙炔充分燃燒，適合焊接碳鋼和非鐵合金。碳性焰： V氧氣/V乙炔1，乙炔過剩，適用于焊接高碳鋼、鑄鐵和高速鋼。氧化焰： V氧氣/V乙炔1.2，氧氣過剩，適用于黃銅和青銅的釬焊。特點：（1）火焰溫度低（3200），加熱慢，熱影響區(qū)寬，變形大。（2）焊接質(zhì)量差。（3）設(shè)備簡單、移動方便、通用性強、成本低。應(yīng)用：薄鋼板（厚度0.5一3mm )、銅及銅合金的焊接和鑄鐵的補焊。第三章第三章 連接成形連接成形（二）電渣焊（二）電渣焊電渣焊：利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)電渣焊：利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱進行焊接的一種熔焊方生的電阻熱進行焊接的一種熔焊方法。法。 1

45、 1電渣焊的焊接過程電渣焊的焊接過程如圖如圖3-213-21所示，在焊接的起始端所示，在焊接的起始端和結(jié)束端裝有引弧板和引出板。和結(jié)束端裝有引弧板和引出板。裝顆粒狀焊劑裝顆粒狀焊劑引燃電弧引燃電弧形成形成渣池渣池電弧熄滅電弧熄滅電流通過渣池電流通過渣池產(chǎn)生電阻熱產(chǎn)生電阻熱形成熔池形成熔池電渣焊。電渣焊。渣池溫度：可達渣池溫度：可達1700170020002000。熱源：電流通過熔渣的電阻熱。熱源：電流通過熔渣的電阻熱。第三章第三章 連接成形連接成形電渣焊工件裝配圖電渣焊工件裝配圖第三章第三章 連接成形連接成形1）可一次焊接很厚的工件。）可一次焊接很厚的工件。 2）成本低，生產(chǎn)率高。）成本低，生

46、產(chǎn)率高。 3）焊縫金屬較純凈。）焊縫金屬較純凈。 4）焊接應(yīng)力小。）焊接應(yīng)力小。 5）熱影響區(qū)寬，晶粒粗大。）熱影響區(qū)寬，晶粒粗大。2 2電渣焊的特點電渣焊的特點 電渣焊的局限性：電渣焊的局限性：(1)(1)焊后在焊縫及熱影響區(qū)焊后在焊縫及熱影響區(qū)容易形成粗大組織，因此焊后容易形成粗大組織，因此焊后需正火處理。需正火處理。(2(2）電渣焊總是以立焊方式）電渣焊總是以立焊方式進行，不能平焊，不適于厚度進行，不能平焊，不適于厚度在在30mm30mm以下的工件，焊縫也不以下的工件，焊縫也不宜過長宜過長第三章第三章 連接成形連接成形3.3.電渣焊的分類及應(yīng)用電渣焊的分類及應(yīng)用 分類：絲極電渣焊、板極電

47、渣焊、熔嘴電渣焊和管極電渣焊分類：絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊和管極電渣焊等。等。（1 1）絲極電渣焊：采用焊絲作電極，根據(jù)焊件厚度的不同，）絲極電渣焊：采用焊絲作電極，根據(jù)焊件厚度的不同，可采用一根或多根焊絲，單絲焊能夠焊接的焊件厚度為可采用一根或多根焊絲，單絲焊能夠焊接的焊件厚度為404060mm60mm，當焊件厚度大于，當焊件厚度大于60mm60mm時，焊絲要作橫向擺動；三絲擺動時，焊絲要作橫向擺動；三絲擺動可以焊接可以焊接450mm450mm厚的焊件。絲極電渣焊主要用于焊接厚度為厚的焊件。絲極電渣焊主要用于焊接厚度為4040450mm450mm的焊件及較長焊縫的焊件，也可用于大型

48、焊件的環(huán)焊縫。的焊件及較長焊縫的焊件，也可用于大型焊件的環(huán)焊縫。（2 2）板極電渣焊：用一條或數(shù)條金屬板作為熔化電極，成本）板極電渣焊：用一條或數(shù)條金屬板作為熔化電極，成本低，生產(chǎn)率高，送進機構(gòu)簡單，但要求電源功率大；焊縫長度低，生產(chǎn)率高，送進機構(gòu)簡單，但要求電源功率大；焊縫長度一般不能超過一般不能超過1.5m1.5m。這種方法適用于焊接大斷面短焊縫。這種方法適用于焊接大斷面短焊縫。應(yīng)用：重型機械制造，制造鍛一焊結(jié)構(gòu)件和鑄一焊結(jié)構(gòu)件。應(yīng)用：重型機械制造，制造鍛一焊結(jié)構(gòu)件和鑄一焊結(jié)構(gòu)件。如重型機床的機座、高壓鍋爐等，焊件厚度一般為如重型機床的機座、高壓鍋爐等，焊件厚度一般為4040一一450mm

49、450mm，材料為碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等。材料為碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等。（三）電子束焊（三）電子束焊 電子束焊：是利用經(jīng)過聚電子束焊：是利用經(jīng)過聚焦的高速運動的電子束，在撞焦的高速運動的電子束，在撞擊焊件時，其動能轉(zhuǎn)化為熱能，擊焊件時，其動能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使焊件連接處熔化形成焊從而使焊件連接處熔化形成焊縫的熔焊方法?？p的熔焊方法。 電子束焊分類：電子束焊分類：(1)(1)高真空電子束焊。工作室與高真空電子束焊。工作室與電子槍同在一室，真空度為電子槍同在一室，真空度為1010-Z-Z1010-1-1PaPa，適用于難熔、活性、高純，適用于難熔、活性、高純金屬及小零件的精密焊接。金屬及小零件

50、的精密焊接。(2)(2)低真空電子束焊。工作室的低真空電子束焊。工作室的真空度為真空度為1010-1-115Pa15Pa，適用于較大，適用于較大型的結(jié)構(gòu)件和對氧、氮不太敏感的型的結(jié)構(gòu)件和對氧、氮不太敏感的難熔金屬。難熔金屬。(3)(3)非真空電子束焊。適用于碳非真空電子束焊。適用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、難熔金屬鋼、低合金鋼、不銹鋼、難熔金屬及銅、鋁合金等的焊接。及銅、鋁合金等的焊接。第三章第三章 連接成形連接成形真空電子束焊接示意圖真空電子束焊接示意圖特點：特點： (1(1）電子束能量密度大，最高可）電子束能量密度大，最高可達達5 510108 8W/cmW/cm2 2，約為普通電弧的，約為

51、普通電弧的10010010001000倍倍 ；（2 2）焊縫金屬純度高，無氣孔和）焊縫金屬純度高，無氣孔和 夾雜。夾雜。 （3 3）焊接熱影響區(qū)小，不變形。）焊接熱影響區(qū)小，不變形。 （4 4）焊接時不加填充金屬、不開）焊接時不加填充金屬、不開 坡口。坡口。 （5 5）焊接過程的控制靈活，適應(yīng)）焊接過程的控制靈活，適應(yīng) 性好。可焊接性好?？珊附?. 05mm0. 05mm的薄件，也的薄件，也可焊接可焊接200200700mm700mm的厚板。的厚板。 第三章第三章 連接成形連接成形（四）激光焊（四）激光焊 激光可獲得直徑小于激光可獲得直徑小于O.OlmmO.Olmm、功率密度高達、功率密度高達

52、10101313W/cmW/cm2 2的能束，可以作的能束，可以作為焊接、切割、鉆孔等為焊接、切割、鉆孔等. . 激光焊：激光器產(chǎn)生激激光焊：激光器產(chǎn)生激光束，通過聚焦系統(tǒng)聚焦光束，通過聚焦系統(tǒng)聚焦在焊件上，光能轉(zhuǎn)化為熱在焊件上，光能轉(zhuǎn)化為熱能，使金屬熔化形成焊接能，使金屬熔化形成焊接接頭的熔焊方法。接頭的熔焊方法。 第三章第三章 連接成形連接成形激光焊分類：點焊激光焊分類：點焊采用脈沖激光器，焊接采用脈沖激光器，焊接0.5mm0.5mm以下的金屬。以下的金屬。 縫焊縫焊采用大功率采用大功率COCO2 2連續(xù)激光器。連續(xù)激光器。激光焊的特點：激光焊的特點：(1)(1)激光可通過光導(dǎo)纖維、棱鏡等

53、改變方向，還能通過透明材料激光可通過光導(dǎo)纖維、棱鏡等改變方向，還能通過透明材料進行焊接。進行焊接。(2(2）能量密度高，熱影響區(qū)和焊接變形都很小。）能量密度高，熱影響區(qū)和焊接變形都很小。(3)(3)激光不受電磁場的影響，不產(chǎn)生激光不受電磁場的影響，不產(chǎn)生X X射線，無需真空保護。射線，無需真空保護。(4)(4)可直接焊接絕緣導(dǎo)體；也能焊接性能差別較大的異種材料?？芍苯雍附咏^緣導(dǎo)體；也能焊接性能差別較大的異種材料。(5)(5)激光焊設(shè)備昂貴，能量轉(zhuǎn)化率低（激光焊設(shè)備昂貴，能量轉(zhuǎn)化率低（5%-20%)5%-20%)。應(yīng)用：電子工業(yè)和儀表工業(yè)中的微型器件的焊接，以及硅鋼片、鍍應(yīng)用：電子工業(yè)和儀表工業(yè)

54、中的微型器件的焊接，以及硅鋼片、鍍 鋅鋼板等的焊接。鋅鋼板等的焊接。 第三章第三章 連接成形連接成形二、壓焊（一）電阻焊 電阻焊是利用電流通過焊件及其接觸處產(chǎn)生的電阻熱，將連接處加電阻焊是利用電流通過焊件及其接觸處產(chǎn)生的電阻熱，將連接處加熱到塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，再施加壓力形成接頭的焊接方法。熱到塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，再施加壓力形成接頭的焊接方法。 電阻焊 點焊 縫焊 對焊 電阻對焊 閃光對焊 第三章第三章 連接成形連接成形(一一) 電阻焊電阻焊 1 1、點焊、點焊 點焊是利用柱狀電極加壓通電，在搭接工件接觸面之間焊成點焊是利用柱狀電極加壓通電，在搭接工件接觸面之間焊成一個個焊點的焊接方法

55、。一個個焊點的焊接方法。 2 2、縫焊、縫焊 縫焊的電極是一對旋轉(zhuǎn)的圓盤，邊焊邊滾，相鄰兩個焊點部縫焊的電極是一對旋轉(zhuǎn)的圓盤，邊焊邊滾，相鄰兩個焊點部分重合，形成一條密封性的連續(xù)焊縫。焊接電流一般比點焊增加分重合，形成一條密封性的連續(xù)焊縫。焊接電流一般比點焊增加15%15%40%40%。適用于。適用于3mm3mm以下有氣密性要求的薄板結(jié)構(gòu)，如油箱、管以下有氣密性要求的薄板結(jié)構(gòu)，如油箱、管道等。道等。 3 3、對焊、對焊 對焊是利用電阻熱使兩個工件在整個接觸面上焊接起來的一對焊是利用電阻熱使兩個工件在整個接觸面上焊接起來的一種方法。有電阻對焊和閃光對焊兩種。種方法。有電阻對焊和閃光對焊兩種。 第

56、三章第三章 連接成形連接成形點焊過程點焊過程第三章第三章 連接成形連接成形 基本的點焊循環(huán)包基本的點焊循環(huán)包括：預(yù)壓括：預(yù)壓通電通電斷電斷電維持維持休止。休止。 焊接第二點時，有焊接第二點時，有一部分電流會流經(jīng)已焊一部分電流會流經(jīng)已焊好的焊點，稱點焊分流好的焊點，稱點焊分流現(xiàn)象，現(xiàn)象， 點焊示意圖點焊示意圖第三章第三章 連接成形連接成形點焊及其應(yīng)用點焊及其應(yīng)用 為防止點焊時產(chǎn)生分流現(xiàn)象，焊點之間要有一定的距離。為防止點焊時產(chǎn)生分流現(xiàn)象，焊點之間要有一定的距離。 工件厚度工件厚度/mm點距點距/mm結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼耐熱鋼耐熱鋼鋁合金鋁合金0.510815112101821614253201830 點

57、焊主要適合點焊主要適合4mm的薄板沖壓結(jié)構(gòu)和線材的焊接。點焊件采的薄板沖壓結(jié)構(gòu)和線材的焊接。點焊件采 用搭接接頭。用搭接接頭。 第三章第三章 連接成形連接成形點焊接頭形式點焊接頭形式第三章第三章 連接成形連接成形對焊示意圖對焊示意圖第三章第三章 焊接焊接 第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形對焊過程對焊過程應(yīng)用：應(yīng)用： 1）電阻對焊使用于截面簡單）電阻對焊使用于截面簡單 直徑（或邊長）直徑（或邊長）20mm和強和強 度要求不高的工件；度要求不高的工件； 2）閃光對焊可焊接同種金屬）閃光對焊可焊接同種金屬 也可焊接異種金屬，被焊件也可焊接異種金屬，被焊件 可以是直徑小于可

58、以是直徑小于001mm的金的金 屬絲，也可以是截面大到屬絲，也可以是截面大到 20000mm2的金屬棒或金屬型材。的金屬棒或金屬型材。 第三章第三章 焊接焊接 對焊主要應(yīng)用于刀具、管子、鋼筋、鋼軌、錨鏈、鏈條對焊主要應(yīng)用于刀具、管子、鋼筋、鋼軌、錨鏈、鏈條 等的焊接。等的焊接。第三章第三章 連接成形連接成形（二）摩擦焊（二）摩擦焊摩擦焊是利用焊件接觸端面相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端摩擦焊是利用焊件接觸端面相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端面達到熱塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力，實現(xiàn)焊接的一面達到熱塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力，實現(xiàn)焊接的一種固相壓焊方法，如圖種固相壓焊方法，如圖3-293-29所示。所示。優(yōu)點

59、：優(yōu)點：(1)(1)質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸精度高，廢品率低于電阻對焊和閃光對焊；質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸精度高，廢品率低于電阻對焊和閃光對焊；(2(2）焊接生產(chǎn)率高，比閃光對焊高）焊接生產(chǎn)率高，比閃光對焊高5 56 6倍；倍；(3)(3)可焊接異種金屬：碳素鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速鋼之間可焊接異種金屬：碳素鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速鋼之間 的焊接，銅的焊接，銅- -不銹鋼、銅不銹鋼、銅- -鋁、鋁鋁、鋁- -鋼、鋼鋼、鋼- -鋯等之間的焊接。鋯等之間的焊接。(4)(4)加工費用低，省電，焊件無需特殊清理。加工費用低，省電，焊件無需特殊清理。(5)(5)易實現(xiàn)機械化和自動化。易實現(xiàn)機械化和自動化。第三章第三章

60、連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形第三章第三章 連接成形連接成形（三）擴散焊（三）擴散焊擴散焊是在真空或保護氣氛的保護下，在一定溫度（低于母材的擴散焊是在真空或保護氣氛的保護下，在一定溫度（低于母材的熔點）和壓力條件下，使相互接觸的平整光潔的待焊表面發(fā)生微熔點）和壓力條件下，使相互接觸的平整光潔的待焊表面發(fā)生微觀塑性流變后緊密接觸，原子相互擴散，經(jīng)過一段較長時間后，觀塑性流變后緊密接觸，原子相互擴散，經(jīng)過一段較長時間后，原始界面消失，達到完全冶金結(jié)合的焊接方法。原始界面消失，達到完全冶金結(jié)合的焊接方法。 特點。特點。(1(1）可進行同種材料和異種材料間的焊接，可制造雙層或多層復(fù)）可