金屬的焊接成形

1、第第7章章 金屬的焊接成形金屬的焊接成形 材料學(xué)院材料學(xué)院 王振玲王振玲2、焊接焊接 的分類的分類1. 焊接：焊接： 通過(guò)加熱或加壓；或兩者并用，并且用或不用填充材料，使通過(guò)加熱或加壓；或兩者并用，并且用或不用填充材料，使被焊材料之間達(dá)到原子結(jié)合而形成永久性連接的工藝方法。被焊材料之間達(dá)到原子結(jié)合而形成永久性連接的工藝方法。 3. 焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用 連接性能好：焊接接頭的機(jī)械性能連接性能好：焊接接頭的機(jī)械性能(強(qiáng)度、塑性強(qiáng)度、塑性)耐高溫、低耐高溫、低 溫、高壓性能和導(dǎo)電性、耐腐蝕性、耐磨性、密封性等均可溫、高壓性能和導(dǎo)電性、耐腐蝕性、耐磨性、密封性等均可 達(dá)到與母材性能一致。

2、達(dá)到與母材性能一致。 省料、省工、成本低，生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)重量輕。簡(jiǎn)化工藝，省料、省工、成本低，生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)重量輕。簡(jiǎn)化工藝， 能以小拼大，被喻為神奇的能以小拼大，被喻為神奇的“鋼鐵裁縫鋼鐵裁縫”。4. 焊接的不足之處是：焊接的不足之處是： 結(jié)構(gòu)無(wú)可拆性。結(jié)構(gòu)無(wú)可拆性。 焊接時(shí)局部加熱，而產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。焊接時(shí)局部加熱，而產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。 焊接缺陷的隱避性，易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的意外破壞。焊接缺陷的隱避性，易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的意外破壞。7-1 熔焊成形基本原理熔焊成形基本原理熔化焊：利用電弧放電產(chǎn)生的熱量將被焊工件和焊接材料加熱至熔化狀態(tài)在進(jìn)行了一系列的冶金反應(yīng)后，液態(tài)金屬凝固形

3、成焊縫的焊接方法。（+）（-） 一、焊接電弧電?。河珊附与娫刺峁┚哂幸欢妷旱膬呻姌O間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。 物質(zhì)物質(zhì)(氣體、固體氣體、固體)被加熱成為氣態(tài)分子，分子進(jìn)一步分被加熱成為氣態(tài)分子，分子進(jìn)一步分 解成原子，原子經(jīng)電離形成帶電的粒子解成原子，原子經(jīng)電離形成帶電的粒子(正離子、負(fù)離子、電正離子、負(fù)離子、電 子子)，帶電粒子在電場(chǎng)中作定向運(yùn)動(dòng)而形成焊接電流。，帶電粒子在電場(chǎng)中作定向運(yùn)動(dòng)而形成焊接電流。 電弧放電的實(shí)質(zhì)：電弧放電的實(shí)質(zhì)： 把電能轉(zhuǎn)換為熱能、光能和機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。把電能轉(zhuǎn)換為熱能、光能和機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。 分解分解 電離電離M M2

4、 2 2MM 2MM+ +e+e- -( (放出熱能、光能和機(jī)械能放出熱能、光能和機(jī)械能) )7-1 熔焊成形基本原理2. 焊接電弧構(gòu)造及熱量、 溫度分布3. 直流電源焊接的兩種接法 直流正接法：工件接電源正極，多用于焊厚板和高熔點(diǎn)金屬；直流正接法：工件接電源正極，多用于焊厚板和高熔點(diǎn)金屬； 直流反接法：工件接電源負(fù)極，用低氫直流反接法：工件接電源負(fù)極，用低氫 型焊條，焊薄板或低型焊條，焊薄板或低 熔點(diǎn)金屬時(shí)常用此接法。熔點(diǎn)金屬時(shí)常用此接法。 交流電源無(wú)正、負(fù)接法。交流電源無(wú)正、負(fù)接法。二、焊接的化學(xué)冶金過(guò)程1、焊接化學(xué)冶金反應(yīng)區(qū)(1)藥皮反應(yīng)區(qū) 碳酸鹽和高價(jià)氧化物分解產(chǎn)生氣體保護(hù)(2)熔滴反

5、應(yīng)區(qū) 氣體、熔渣與液態(tài)金屬反應(yīng)(3)熔池反應(yīng)區(qū) 2、氣相對(duì)焊縫金屬的影響 O,N,H3、熔渣對(duì)焊縫金屬的作用 機(jī)械保護(hù)、改善焊縫成形和焊接冶金（脫氧硫）1焊接接頭的概念 用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭。它包括：焊縫區(qū)、熔合區(qū)和焊接熱影響區(qū)，焊接接頭的性能取決于兩部分中最薄弱的部分。三、焊接接頭的組織與性能母材母材熱影響區(qū)熱影響區(qū)焊縫焊縫熔合區(qū)熔合區(qū)焊接接頭焊接接頭母材母材焊縫焊縫熔合區(qū)熔合區(qū)熱影響區(qū)熱影響區(qū)焊接接頭焊接接頭低碳鋼焊接接頭的組織變化低碳鋼焊接接頭的組織變化1熔化金屬熔化金屬 2熔合區(qū)熔合區(qū) 3過(guò)熱區(qū)過(guò)熱區(qū)4正火區(qū)正火區(qū) 5部分相變區(qū)部分相變區(qū) 6母材母材2結(jié)構(gòu)鋼焊接接頭的組織和

6、性能結(jié)構(gòu)鋼焊接接頭的組織和性能（1）焊縫區(qū)）焊縫區(qū)(TT液液) 在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬(焊縫表面焊縫表面和熔合線所包圍的部分和熔合線所包圍的部分)的區(qū)域。的區(qū)域。 組織：鑄造組織組織：鑄造組織，化學(xué)成分取決于焊芯和母材化，化學(xué)成分取決于焊芯和母材化學(xué)成分及熔合比，焊接時(shí)元素的氧化損失率等因素。學(xué)成分及熔合比，焊接時(shí)元素的氧化損失率等因素。焊縫具有成分焊縫具有成分 偏析現(xiàn)象，焊接工藝或操作不當(dāng)，可偏析現(xiàn)象，焊接工藝或操作不當(dāng)，可能出現(xiàn)氣孔、夾雜、裂縫、咬邊等缺陷。能出現(xiàn)氣孔、夾雜、裂縫、咬邊等缺陷。 性能：焊縫合金元素含量一般比母材高，合格焊性能：焊縫合

7、金元素含量一般比母材高，合格焊縫的機(jī)械縫的機(jī)械 性能一般不低于母材。性能一般不低于母材。 （2）熔合區(qū)）熔合區(qū)(T固固T液液) 焊接接頭中焊縫向熱影響區(qū)過(guò)渡的區(qū)域。焊接接頭中焊縫向熱影響區(qū)過(guò)渡的區(qū)域。 組織：過(guò)熱的半熔化粗晶粒上聯(lián)生的束狀樹枝晶組織。組織：過(guò)熱的半熔化粗晶粒上聯(lián)生的束狀樹枝晶組織。 性能：塑性、韌性差，是影響焊接接頭性能的關(guān)鍵部性能：塑性、韌性差，是影響焊接接頭性能的關(guān)鍵部 位。位。（3）焊接熱影響區(qū)）焊接熱影響區(qū) 焊接焊接(或熱切割或熱切割)過(guò)程中，材料因受熱的影響過(guò)程中，材料因受熱的影響(但未但未熔化熔化)發(fā)生金相組織和性能變化的區(qū)域。發(fā)生金相組織和性能變化的區(qū)域。（1）過(guò)

8、熱區(qū)：溫度高于）過(guò)熱區(qū)：溫度高于AC3溫度以上溫度以上100-200。 組織：晶粒產(chǎn)生急劇長(zhǎng)大，過(guò)熱組織。組織：晶粒產(chǎn)生急劇長(zhǎng)大，過(guò)熱組織。 性能：塑性韌性性能：塑性韌性 對(duì)于易淬硬鋼材，危害更大。接頭中對(duì)于易淬硬鋼材，危害更大。接頭中 性能較差性能較差（2）正火區(qū)：溫度高于）正火區(qū)：溫度高于AC1至至AC3溫度以上溫度以上100-200。 組織：發(fā)生重結(jié)晶，組織：發(fā)生重結(jié)晶， 晶粒細(xì)化，正火組織（晶粒細(xì)化，正火組織（P和和F） 性能：機(jī)械能提高性能：機(jī)械能提高（3）部分相變區(qū)：溫度在）部分相變區(qū)：溫度在AC1-AC3溫度之間溫度之間 組織：部分相變組織：部分相變 （F、P）晶粒不均（部分）晶

9、粒不均（部分F和和P重結(jié)晶成重結(jié)晶成 為較細(xì)晶粒，未轉(zhuǎn)變的為較細(xì)晶粒，未轉(zhuǎn)變的F長(zhǎng)大）長(zhǎng)大） 性能：稍差性能：稍差 對(duì)焊縫滲透合金，加強(qiáng)脫氧、脫硫、脫磷；加強(qiáng)對(duì)對(duì)焊縫滲透合金，加強(qiáng)脫氧、脫硫、脫磷；加強(qiáng)對(duì)焊縫的保護(hù)。焊縫的保護(hù)。 選擇焊接方法，控制焊接加熱溫度和加熱時(shí)間，盡選擇焊接方法，控制焊接加熱溫度和加熱時(shí)間，盡量減小熱影響區(qū)寬度。量減小熱影響區(qū)寬度。 焊后熱處理，消除內(nèi)應(yīng)力和淬硬組織，細(xì)化晶粒。焊后熱處理，消除內(nèi)應(yīng)力和淬硬組織，細(xì)化晶粒。3改善焊接接頭組織性能的措施改善焊接接頭組織性能的措施一、 焊條電弧焊（手工電弧焊）工件工件焊條焊條A+-焊接電源焊接電源v焊條焊條焊縫焊縫母材母材7-

10、2焊接成形方法1、 焊接過(guò)程焊接過(guò)程電焊條由焊芯和藥皮組成。電焊條由焊芯和藥皮組成。（1）焊芯）焊芯 焊芯作用：傳導(dǎo)電流；熔化后成為焊縫填充成分。焊芯作用：傳導(dǎo)電流；熔化后成為焊縫填充成分。 焊芯材料：焊芯材料：H08、H08A (焊芯材料嚴(yán)格限制焊芯材料嚴(yán)格限制C、S、P雜質(zhì)含雜質(zhì)含 量，如量，如H08A中，中，C0.10%、S0.03%，P0.03%)。 焊條的規(guī)格焊條的規(guī)格(焊條直徑焊條直徑)有：有：1.6、2.0、2.5、3.2、4.0、5.0mm 等，長(zhǎng)度為等，長(zhǎng)度為200450mm。3、電焊條、電焊條2、 焊接設(shè)備焊接設(shè)備電焊機(jī)，直流和交流電焊機(jī)，直流和交流（2） 藥皮 藥皮的作用

11、：藥皮的作用： 改善焊接工藝性能：易引弧、穩(wěn)弧，減小飛濺，使焊縫成形改善焊接工藝性能：易引弧、穩(wěn)弧，減小飛濺，使焊縫成形 美觀；美觀； 機(jī)械保護(hù)作用：氣體、熔渣隔離空氣，保護(hù)熔液和熔池金機(jī)械保護(hù)作用：氣體、熔渣隔離空氣，保護(hù)熔液和熔池金 屬；屬； 冶金處理作用：藥皮中的某些元素可起到滲合金、脫氧、脫冶金處理作用：藥皮中的某些元素可起到滲合金、脫氧、脫 硫、去氫作用。硫、去氫作用。（3）電焊條種類、型號(hào) 國(guó)產(chǎn)電焊條按用途分為九大類：國(guó)產(chǎn)電焊條按用途分為九大類： 碳鋼焊條；碳鋼焊條； 低合金鋼焊條；低合金鋼焊條； 不銹鋼焊條；不銹鋼焊條； 鑄鐵焊條；鑄鐵焊條； 鋁及鋁合金焊條；鋁及鋁合金焊條； 銅

12、及銅合金焊條；銅及銅合金焊條； 鎳和鎳合金焊條；鎳和鎳合金焊條； 堆焊焊條；堆焊焊條； 特殊用途焊條。特殊用途焊條。1）碳鋼焊條按）碳鋼焊條按GB984-85規(guī)定，其型號(hào)表示為：規(guī)定，其型號(hào)表示為： 表示藥皮類型和允許使用電流種類表示藥皮類型和允許使用電流種類(交流交流或直流或直流)，其中：，其中：0、5分別屬于高纖維素鈉型分別屬于高纖維素鈉型和低氫鈉型，規(guī)定必須采用直流電流反接，和低氫鈉型，規(guī)定必須采用直流電流反接，其它編號(hào)均可用交流或直流電源焊接。其它編號(hào)均可用交流或直流電源焊接。 表示焊條適合的焊接位置表示焊條適合的焊接位置(0、1表示可用表示可用于全位置焊接；于全位置焊接；2表示平焊和

13、平角焊位；表示平焊和平角焊位；4用用于向下立焊位于向下立焊位)。 表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最低保證值表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最低保證值(常常用用42、50、55、60、70、75、85等，如等，如E42表表示示b420MPa，E50表示表示b500MPa)。表示焊條表示焊條（4）電焊條的選用原則）電焊條的選用原則1）按材料種類選焊條種類。）按材料種類選焊條種類。2）結(jié)構(gòu)鋼按）結(jié)構(gòu)鋼按“等強(qiáng)度原則等強(qiáng)度原則”選擇焊條強(qiáng)度等級(jí)。選擇焊條強(qiáng)度等級(jí)。 例：例：Q235 s235MPa，b410430MPa，宜選，宜選 E43。 16Mn s330MPa，b500MPa，宜選，宜選E50。3）按焊件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

14、選藥皮類型）按焊件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選藥皮類型 焊接性好的普通結(jié)構(gòu)，宜選酸性焊條焊接性好的普通結(jié)構(gòu)，宜選酸性焊條(E03、E02等等)。 承受重載、沖擊、高壓、低溫承受重載、沖擊、高壓、低溫(0以下以下)的焊接結(jié)構(gòu)和厚板、的焊接結(jié)構(gòu)和厚板、 剛性結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生裂紋的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選堿性焊條剛性結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生裂紋的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選堿性焊條(E15、 E16)。 無(wú)直流電源的施工環(huán)境，應(yīng)選交、直流兩用的焊條。無(wú)直流電源的施工環(huán)境，應(yīng)選交、直流兩用的焊條。（2）焊接參數(shù)4.焊接工藝（1）焊接的空間位置 平焊平焊 立焊立焊 橫焊橫焊 仰焊仰焊1）焊條直徑2）焊接電流3）焊接速度二、埋弧自動(dòng)焊二、埋弧自動(dòng)焊1焊接工藝過(guò)程焊接工藝

15、過(guò)程 用顆粒狀焊劑取代焊條藥皮用顆粒狀焊劑取代焊條藥皮 用連續(xù)自動(dòng)送進(jìn)的焊絲取代焊芯用連續(xù)自動(dòng)送進(jìn)的焊絲取代焊芯 用自動(dòng)焊機(jī)取代焊工的手工操作用自動(dòng)焊機(jī)取代焊工的手工操作 主要由焊接電源、焊車、控制箱組成。主要由焊接電源、焊車、控制箱組成。如如MZ-1000，MZ-1000等等, 其中的其中的“MZ”表示埋弧焊機(jī)；表示埋弧焊機(jī)；“1000”表示額定焊接電流為表示額定焊接電流為1000A。2埋弧自動(dòng)焊設(shè)備埋弧自動(dòng)焊設(shè)備3焊接材料焊接材料 1）焊絲：H08A、H08MnA、H10Mn2、H08MnMo、 H08Mn2Mo等。A 熔煉焊劑：高錳高硅低氟熔煉焊劑：高錳高硅低氟(焊劑焊劑430、焊劑、焊

16、劑431或用代號(hào)或用代號(hào)HJ430、HJ431)：用于焊重要低碳鋼及普低鋼；：用于焊重要低碳鋼及普低鋼； 低錳高硅低氟低錳高硅低氟(焊劑焊劑230或用代號(hào)為或用代號(hào)為HJ230)：焊低碳鋼、普：焊低碳鋼、普 低鋼；低鋼； 低錳中硅中氟低錳中硅中氟(焊劑焊劑250或用代號(hào)為或用代號(hào)為HJ250)：焊低合金高強(qiáng)：焊低合金高強(qiáng) 度鋼；度鋼； 低錳高硅中氟低錳高硅中氟(焊劑焊劑260或用代號(hào)為或用代號(hào)為HJ260)：焊不銹鋼。：焊不銹鋼。B 陶質(zhì)焊劑：多用于堆焊、滲合金。陶質(zhì)焊劑：多用于堆焊、滲合金。 焊絲和焊劑兩者必須配合使用。焊絲和焊劑兩者必須配合使用。 焊劑易吸潮，焊前必須烘干后才能使用。焊劑易

17、吸潮，焊前必須烘干后才能使用。2）焊劑）焊劑 主要工藝參數(shù)：主要工藝參數(shù)： 焊絲直徑：根據(jù)工件厚度選用焊絲直徑：根據(jù)工件厚度選用 焊接電流：根據(jù)工件厚度和焊絲直徑確定。電流大、熔深大、焊接電流：根據(jù)工件厚度和焊絲直徑確定。電流大、熔深大、 生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高 電弧電壓：控制電弧電壓，可控制焊縫寬度和保證焊縫成形電弧電壓：控制電弧電壓，可控制焊縫寬度和保證焊縫成形 焊接速度：保證焊縫質(zhì)量的前提下，增大焊接速度，可提高生焊接速度：保證焊縫質(zhì)量的前提下，增大焊接速度，可提高生 產(chǎn)率產(chǎn)率(由實(shí)驗(yàn)確定由實(shí)驗(yàn)確定)。4埋弧自動(dòng)焊工藝埋弧自動(dòng)焊工藝 生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高(為手弧焊的為手弧焊的510倍倍) 焊接質(zhì)量

18、好焊接質(zhì)量好(渣保護(hù)效果好、焊接規(guī)范穩(wěn)定渣保護(hù)效果好、焊接規(guī)范穩(wěn)定) 勞動(dòng)條件好勞動(dòng)條件好 適應(yīng)性較差，一般只宜焊平焊位的直縫和環(huán)縫，不能焊空間適應(yīng)性較差，一般只宜焊平焊位的直縫和環(huán)縫，不能焊空間位位 置焊縫和不規(guī)則焊縫，焊前試驗(yàn)、調(diào)整等工作量較大。置焊縫和不規(guī)則焊縫，焊前試驗(yàn)、調(diào)整等工作量較大。5埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn)埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn)節(jié)省金屬材料節(jié)省金屬材料 常用于焊接碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱常用于焊接碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、球墨鑄鐵、鎳合金、銅合金材料；成批生產(chǎn)的中、鋼、球墨鑄鐵、鎳合金、銅合金材料；成批生產(chǎn)的中、厚板厚板(660mm)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)直焊縫與直徑大于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)直焊縫與

19、直徑大于250mm的的環(huán)縫的平焊。環(huán)縫的平焊。6應(yīng)用應(yīng)用（一）氬弧焊（一）氬弧焊 氬氣氬氣(Ar)是惰性氣體，在高溫下，是惰性氣體，在高溫下， 既不同金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不溶于液既不同金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不溶于液 態(tài)金屬。是較理想的焊接保護(hù)氣體。氬弧態(tài)金屬。是較理想的焊接保護(hù)氣體。氬弧焊使用的氬氣要求純度達(dá)焊使用的氬氣要求純度達(dá)99.9%。三、氣體保護(hù)焊 鎢電極：用鎢合金制成電極棒，端部為圓錐形鎢電極：用鎢合金制成電極棒，端部為圓錐形(加入了少量放加入了少量放 射性元素鈰、釷射性元素鈰、釷)，鎢的熔點(diǎn)高，鎢的熔點(diǎn)高(約約3600)，只用于傳導(dǎo)電流，只用于傳導(dǎo)電流， 保證電弧穩(wěn)定燃燒，本身不熔化

20、，鈰、釷元素的蒸發(fā)對(duì)人體保證電弧穩(wěn)定燃燒，本身不熔化，鈰、釷元素的蒸發(fā)對(duì)人體 健康有一定影響。健康有一定影響。 氬氣流：隔離空氣，對(duì)焊接區(qū)金屬進(jìn)行保護(hù)。氬氣流：隔離空氣，對(duì)焊接區(qū)金屬進(jìn)行保護(hù)。 脈沖鎢極氬弧焊用于焊接厚度脈沖鎢極氬弧焊用于焊接厚度0.8mm以下的薄壁工件；以下的薄壁工件； 采用直流電流正接法：用于焊接低合金鋼、不銹鋼、耐采用直流電流正接法：用于焊接低合金鋼、不銹鋼、耐 熱鋼、鈦合金等。熱鋼、鈦合金等。 采用交流電源：用于焊接鋁、采用交流電源：用于焊接鋁、鎂合金鎂合金(具有具有“陰極破碎陰極破碎”作用作用)； 鎢極氬弧焊時(shí)為防止電極燒損，鎢極氬弧焊時(shí)為防止電極燒損，電流不宜過(guò)大，

21、熔深較淺，多用電流不宜過(guò)大，熔深較淺，多用于焊接厚度于焊接厚度6mm薄壁工件。薄壁工件。1、 鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊(TIG) 用焊絲作電極，焊絲熔化后作焊縫填充金屬，可用焊絲作電極，焊絲熔化后作焊縫填充金屬，可用較大的電流，熔深較大，生產(chǎn)率高，適用于焊接厚用較大的電流，熔深較大，生產(chǎn)率高，適用于焊接厚度為度為325mm的工件。的工件。2、 熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊(MIG) 保護(hù)效果好，焊接質(zhì)量高；保護(hù)效果好，焊接質(zhì)量高； 能量集中，熱影響區(qū)小，能量集中，熱影響區(qū)小，應(yīng)力、變形傾向小；應(yīng)力、變形傾向?。?可適應(yīng)各種焊位，便于可適應(yīng)各種焊位，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接； 氬氣成本較高，不

22、宜在室外焊接。氬氣成本較高，不宜在室外焊接。4) 應(yīng)用應(yīng)用 適用于焊接各種有色金屬、稀有金屬、合金鋼，如鋁、適用于焊接各種有色金屬、稀有金屬、合金鋼，如鋁、鎂、銅、鉬、鈦及其合金、不銹鋼、耐熱鋼及對(duì)焊接質(zhì)鎂、銅、鉬、鈦及其合金、不銹鋼、耐熱鋼及對(duì)焊接質(zhì)量要求較高的重要結(jié)構(gòu)。焊件的厚度一般量要求較高的重要結(jié)構(gòu)。焊件的厚度一般25mm。3、 氬弧焊的特點(diǎn)氬弧焊的特點(diǎn)用用CO2作保護(hù)氣的電弧焊。作保護(hù)氣的電弧焊。（二）（二）CO2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 CO2氣體在高溫下要分解，具有氧化性。氣體在高溫下要分解，具有氧化性。 焊接低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼用焊接低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼用CO2作保護(hù)氣體，可有作保

23、護(hù)氣體，可有效效 地隔離空氣中的氮?dú)狻２捎霉桢i合金焊絲地隔離空氣中的氮?dú)?。采用硅錳合金焊絲(H08MnSiA， H08Mn2SiA)對(duì)焊縫滲合金、脫氧、脫硫，可阻止對(duì)焊縫滲合金、脫氧、脫硫，可阻止CO2氣體氣體 對(duì)金屬的氧化，保證焊縫質(zhì)量。對(duì)金屬的氧化，保證焊縫質(zhì)量。2、 CO2保護(hù)焊的特點(diǎn)保護(hù)焊的特點(diǎn) 焊接成本低焊接成本低(約為手弧焊的約為手弧焊的40%)；生產(chǎn)率高；生產(chǎn)率高(約為手弧焊的約為手弧焊的 25倍倍)； 焊接質(zhì)量好焊接質(zhì)量好(焊縫含氣量低，熱影響區(qū)較小焊縫含氣量低，熱影響區(qū)較小)； 能全位焊，易于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化；能全位焊，易于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化； 焊縫表面粗糙，粗絲焊縫表

24、面粗糙，粗絲CO2焊飛濺大；不能焊易氧化的有色焊飛濺大；不能焊易氧化的有色 金屬和合金鋼。金屬和合金鋼。1、CO2是最經(jīng)濟(jì)的焊接保護(hù)氣體是最經(jīng)濟(jì)的焊接保護(hù)氣體 主要用于焊接低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金結(jié)構(gòu)主要用于焊接低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金結(jié)構(gòu) 鋼，適用于焊接中、薄板結(jié)構(gòu)。鋼，適用于焊接中、薄板結(jié)構(gòu)。 細(xì)絲細(xì)絲(d=0.51.2mm) CO2保護(hù)焊，主要用于焊保護(hù)焊，主要用于焊0.8 4mm的薄鋼板；的薄鋼板； 粗絲粗絲(d=1.65mm) CO2保護(hù)焊，多用于焊保護(hù)焊，多用于焊325mm 厚的鋼板。厚的鋼板。 CO2保護(hù)焊既可用于縫焊，還可用于點(diǎn)焊，在車輛、船保護(hù)焊既可用于縫焊，還可用于

25、點(diǎn)焊，在車輛、船 舶生產(chǎn)中，舶生產(chǎn)中，CO2保護(hù)焊機(jī)器人正在發(fā)揮重要作用。保護(hù)焊機(jī)器人正在發(fā)揮重要作用。3、 CO2保護(hù)焊的應(yīng)用保護(hù)焊的應(yīng)用 焊件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的焊件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。1、 電阻焊三、 其它常用焊接方法 用兩柱狀電極壓緊工件用兩柱狀電極壓緊工件通電通電接觸面發(fā)生點(diǎn)狀熔化接觸面發(fā)生點(diǎn)狀熔化(熔核熔核)斷電，在壓力下完成一個(gè)焊點(diǎn)的結(jié)晶過(guò)程。多用斷電，在壓力下完成一個(gè)焊點(diǎn)的結(jié)晶過(guò)程。多用于薄板的非密封性連接。于薄板的非密封性連接。1點(diǎn)焊點(diǎn)焊 用滾輪

26、電極滾壓工件，配合斷續(xù)通電，相鄰的焊點(diǎn)用滾輪電極滾壓工件，配合斷續(xù)通電，相鄰的焊點(diǎn)互相重疊，而形成連續(xù)致密焊縫。多用于焊接有密封性互相重疊，而形成連續(xù)致密焊縫。多用于焊接有密封性要求的薄壁結(jié)構(gòu)要求的薄壁結(jié)構(gòu)(3mm)。2縫焊縫焊1）電阻對(duì)焊）電阻對(duì)焊 將焊件裝配成對(duì)接接頭，使其端面緊密接觸，利用強(qiáng)電 流通過(guò)接頭時(shí)產(chǎn)生的電阻熱，將金屬加熱至塑性狀態(tài)，然后 迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：接頭性能較差，多用于對(duì)接頭強(qiáng)度和質(zhì)量要求不很高，直徑小于20mm的棒料、管材、門窗等構(gòu)件的焊接。3對(duì)焊對(duì)焊 將焊件裝配成對(duì)接接頭，接通電源，并使其端面逐漸靠攏將焊件裝配成對(duì)接接頭，接通電源，并使其端面

27、逐漸靠攏 達(dá)到局部接觸，利用強(qiáng)電流產(chǎn)生的電阻熱，將接觸面達(dá)到局部接觸，利用強(qiáng)電流產(chǎn)生的電阻熱，將接觸面(點(diǎn)點(diǎn))金金 屬迅速熔化達(dá)一定深度后，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。屬迅速熔化達(dá)一定深度后，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。 焊接過(guò)程焊接過(guò)程: 兩電極夾緊工件、兩電極夾緊工件、 通電通電可動(dòng)電極左移使可動(dòng)電極左移使 端面接觸端面接觸(閃光閃光)斷電、斷電、 頂鍛。頂鍛。2）閃光對(duì)焊）閃光對(duì)焊 焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)率高；焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)率高； 可焊同種金屬或異種金屬可焊同種金屬或異種金屬(鋼鋼-鋼、銅鋼、銅-鋼、鋁鋼、鋁-鋼、鋁鋼、鋁-銅等銅等)； 可焊直徑為可焊直徑為0.01mm的金屬絲的金屬絲和

28、斷面為上萬(wàn)平方毫米的金屬棒、和斷面為上萬(wàn)平方毫米的金屬棒、管或異型材料。多用于焊接重要管或異型材料。多用于焊接重要管道、鋼軌、錨鏈、刀具、鋼筋管道、鋼軌、錨鏈、刀具、鋼筋等。等。 對(duì)焊要求焊件截面形狀應(yīng)盡對(duì)焊要求焊件截面形狀應(yīng)盡量相同，圓棒直徑、方料邊長(zhǎng)、量相同，圓棒直徑、方料邊長(zhǎng)、管子壁厚之差不應(yīng)超過(guò)管子壁厚之差不應(yīng)超過(guò)15%。3）閃光焊的特點(diǎn)及應(yīng)用）閃光焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 2.2 摩擦焊摩擦焊 摩擦焊是利用焊件接觸面的強(qiáng)烈摩擦焊是利用焊件接觸面的強(qiáng)烈摩擦產(chǎn)生的熱量，將焊件連接面快速摩擦產(chǎn)生的熱量，將焊件連接面快速加熱到塑性狀態(tài)，并在壓力下形成接加熱到塑性狀態(tài)，并在壓力下形成接頭的熱壓焊方法。頭

29、的熱壓焊方法。 加熱溫度低，接頭質(zhì)量好；加熱溫度低，接頭質(zhì)量好； 焊接生產(chǎn)率高焊接生產(chǎn)率高(1200件件/h)，成本低，成本低(耗電為閃光焊的耗電為閃光焊的10 20%,焊接成本為焊接成本為CO2電弧焊的電弧焊的70%左右左右)； 能焊同種金屬、異種金屬及某些非金屬材料；能焊同種金屬、異種金屬及某些非金屬材料； 焊接過(guò)程可控性好，質(zhì)量穩(wěn)定，焊件精度高；焊接過(guò)程可控性好，質(zhì)量穩(wěn)定，焊件精度高； 勞動(dòng)條件好，無(wú)弧光、煙塵、射線污染；勞動(dòng)條件好，無(wú)弧光、煙塵、射線污染； 要求被焊工件至少應(yīng)有一件是旋轉(zhuǎn)體要求被焊工件至少應(yīng)有一件是旋轉(zhuǎn)體(如棒料、管材如棒料、管材)； 摩擦焊設(shè)備的一次投資大，適用于成批

30、大量生產(chǎn)。摩擦焊設(shè)備的一次投資大，適用于成批大量生產(chǎn)。1) 摩擦焊的特點(diǎn)摩擦焊的特點(diǎn)2) 摩擦焊的應(yīng)用摩擦焊的應(yīng)用 在各種回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的焊接方法中，可逐步取代電弧焊、電在各種回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的焊接方法中，可逐步取代電弧焊、電 阻焊、閃光焊；阻焊、閃光焊； 一些用熔焊、電阻焊不能焊的異種金屬，可用摩擦焊焊接一些用熔焊、電阻焊不能焊的異種金屬，可用摩擦焊焊接 (如銅如銅鋁摩擦焊等鋁摩擦焊等)。 釬焊是采用熔點(diǎn)比母材低的金屬作焊料，將焊件加熱到高于釬焊是采用熔點(diǎn)比母材低的金屬作焊料，將焊件加熱到高于焊料熔點(diǎn)，低于母材熔點(diǎn)的溫度，使焊料填充接頭間隙，與母材焊料熔點(diǎn)，低于母材熔點(diǎn)的溫度，使焊料填充接頭間隙，與母

31、材產(chǎn)生相互擴(kuò)散，冷卻后實(shí)現(xiàn)焊件連接的方法。產(chǎn)生相互擴(kuò)散，冷卻后實(shí)現(xiàn)焊件連接的方法。2.3 2.3 釬焊釬焊 使用硬焊料進(jìn)行的釬焊。常用的硬焊料有：銅、銀、使用硬焊料進(jìn)行的釬焊。常用的硬焊料有：銅、銀、鎳、鋁等焊料；其熔點(diǎn)鎳、鋁等焊料；其熔點(diǎn)450，接頭強(qiáng)度可達(dá)，接頭強(qiáng)度可達(dá)500MPa。主要用于受力較大，工作溫度較高的工件焊接，如刀具、主要用于受力較大，工作溫度較高的工件焊接，如刀具、冰箱壓縮機(jī)管道等。冰箱壓縮機(jī)管道等。1硬釬焊硬釬焊 使用軟焊料進(jìn)行的釬焊。軟焊料多采用錫使用軟焊料進(jìn)行的釬焊。軟焊料多采用錫-鉛合金，鉛合金，熔點(diǎn)熔點(diǎn)450，接頭強(qiáng)度低，接頭強(qiáng)度低(b70MPa)。主要用于受力不

32、。主要用于受力不大，工作溫度較低的焊件。如各種電器導(dǎo)線的連接，儀表、大，工作溫度較低的焊件。如各種電器導(dǎo)線的連接，儀表、儀器元件的焊接等。儀器元件的焊接等。2軟釬焊軟釬焊 清除氧化膜及雜質(zhì)；清除氧化膜及雜質(zhì)； 改善焊料充填接頭間隙的性能改善焊料充填接頭間隙的性能(潤(rùn)濕性潤(rùn)濕性)； 防止被焊金屬氧化。防止被焊金屬氧化。 硬釬焊用焊劑由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物所組成。硬釬焊用焊劑由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物所組成。 軟釬焊用焊劑由松香、氯化鋅與氯化銨溶液等。軟釬焊用焊劑由松香、氯化鋅與氯化銨溶液等。3釬焊熔劑釬焊熔劑(簡(jiǎn)稱焊劑簡(jiǎn)稱焊劑) 加熱溫度低，焊接應(yīng)力與變形小，焊件尺寸精確。加熱溫度低，焊接應(yīng)力與變形小，焊件尺寸精確。 可焊多種金屬和非金屬可焊多種金屬和非金屬(如各種鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金、石如各種鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金、石 墨