金屬工藝學項目教學 模塊十__焊接成形ppt課件

1、模塊十 焊接成形 教學目的要求： 1. 熟習焊接的特點、分類及其運用。 2.了解焊接電流，電焊機和構(gòu)造，電焊條，手弧焊工藝。 3.了解電阻焊、磨擦焊、釬焊、電渣焊等。 4.了解金屬資料的焊件性。 教學重點、難點：焊接的特點、分類及其運用；手弧焊工藝；金屬資料的焊件性。焊接：是經(jīng)過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充資料，使焊接件到達原子結(jié)合的一種方法。焊接方法：熔化焊、壓力焊、釬焊等。焊接的主要特點是： 1節(jié)省資料，減輕質(zhì)量； 2簡化復雜零件和大型零件的制造； 3順應性好；可實現(xiàn)特殊構(gòu)造的消費； 4滿足特殊銜接要求；可實現(xiàn)不同資料間的連 接成型； 5降低勞動強度，改善勞動條件。焊接方法的

2、運用： 1制造金屬構(gòu)造件； 2制造機器零件和工具； 3修復。焊接方法壓力焊摩擦焊超聲波焊爆炸焊分散焊高頻焊釬焊及封粘軟釬焊硬釬焊封接粘接熔焊電弧焊電渣焊等離子弧焊電子束焊激光焊手弧焊氣體維護焊埋弧焊電阻焊工程一 手工電弧焊 活動一 手工電弧焊的焊接過程利用焊條與焊件之間產(chǎn)生的電弧，將焊件接頭和焊條熔化而進展焊接的工藝方法 活動二 電弧焊冶金特點 電弧焊的冶金過程有以下特點： 1.焊接電弧和熔池金屬的溫度高于普通的冶煉溫度。因此使金屬元素劇烈蒸發(fā)，并使電弧區(qū)的氣體分解成原子形狀，增大了氣體的活潑性，導致金屬燒損或構(gòu)成有害雜質(zhì)。 2.熔池體積小、冷卻快，冶煉過程難以充分進展。 活動三 焊接電弧 電

3、弧是指兩電極之間劇烈而耐久的氣體放電景象。 電弧的三個區(qū) 陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū) 焊接電弧的溫度 C和熱量分布 溫度 C 熱量分布 陽極區(qū)： 2600 43 弧柱區(qū)： 60008000 21 陰極區(qū) ： 2400 36 由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽極和陰極上有一定的差別，在運用直流電焊機焊接時，有兩種接線方法： 直流正接：焊件接正極，焊條接負極厚板、酸性焊條 直流負接：焊件接負極，焊條接正極薄板、堿性低氫焊條、低合金鋼和鋁合金 活動四 焊條 電焊條的組成及作用 組成：焊芯和藥皮 作用： 焊芯 填充金屬 藥皮 穩(wěn)弧、造氣、造渣、脫氧、合金、粘結(jié)等。 藥皮必需含有造氣劑和造渣劑。 藥皮中還應含有穩(wěn)弧劑和

4、合金化劑，以及脫氧劑、脫硫劑和去氫劑等。 焊條的種類和編號 種類：構(gòu)造鋼焊條、鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鈦及鈦合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條、特殊用途焊條。 編號：以構(gòu)造鋼焊條為例：422 其中： 構(gòu)造鋼焊條 焊縫金屬抗拉強度大于等于 藥皮類型鈦鈣型和電源種類交直流 507 7 低氫，直流 電焊條的選用原那么 等強度原那么：低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，普通都要求焊縫金屬與母材等強度， 因此可根據(jù)鋼材強度等級來選用相應的焊條。 同一強度等級的酸性焊條和堿性焊條的選用。主要應思索：焊接件的構(gòu)造外形、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性能而定。 低碳鋼與低合金構(gòu)造

5、鋼焊接，可按某一種鋼接頭中強度較低的鋼材來選用相應的焊條。 焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應選用相應的公用焊條。 活動五 電弧焊設備 手工電弧焊設備包括電焊機、銜接電纜、電焊鉗、尖頭錘及鋼絲刷和面罩、手套等平安防護器具。其中電焊機是主要的設備，它為焊接電弧提供電源。常用的電焊機分為直流和交流兩大類。 活動六 手工電弧焊工藝 1.焊前預備 包括焊接接頭方式的選擇、開坡口、清理焊件外表氧化皮和油垢及焊件配備固定等。 常用焊接接頭的方式有：對接接頭、角接接頭、T字接頭、和搭接接頭。 2.焊縫的空間位置 平焊、立焊、橫焊、仰焊四種。 3.焊接規(guī)范 焊接規(guī)范主要是選擇焊條直徑、焊接電流、焊接

6、速度和電弧長度等。平焊時焊條直徑與焊件厚度的關系各種直徑焊條引薦電流值焊件厚度/mm234561212焊條直徑/mm23.23.244546焊條直徑/mm1.62.02.53.24.05.05.8焊接電流/A25404070508090130160210200270260300工程二 其它焊接方法 活動一 埋弧焊 電弧在焊劑層下熄滅進展焊接的方法。 埋弧焊的特點及運用 埋弧自動焊是用焊劑進展渣維護，焊絲為一電極在焊劑層下引燃電弧熄滅。因電弧在焊劑包圍下熄滅，所以熱效率高；焊絲為延續(xù)的盤狀焊絲，可延續(xù)饋電；焊接無飛濺，可實現(xiàn)大電流高速焊接，消費率高；金屬利用率，焊接質(zhì)量好，勞動條件好。埋弧焊適于

7、平直長焊縫和環(huán)焊縫的焊接。埋弧自動焊 活動二 氣體維護焊 用外加氣體作為電弧介質(zhì)并維護電弧和焊接區(qū)的電弧焊。 1.氬弧焊 鎢極氬弧焊 以鎢釷合金和鎢鈰合金為陰極，利用鎢合金熔點高，發(fā)射電子才干強，陰極產(chǎn)熱少，鎢極壽命長的特點，構(gòu)成不熔化極氬弧焊。 熔化極氬弧焊 以焊絲為一電極正極，工件為另一電極負極，焊絲熔滴通常呈很細顆粒的“放射過渡進入熔池，所用電流比較大，消費率高。板厚8mm以上的鋁容器。為使電弧穩(wěn)定，熔化極氬弧焊通常采用直流反接，這對于焊鋁工件正好有“陰極破碎作用。 二氧化碳氣體維護焊 以CO2為維護氣體，用焊絲為電極引燃電弧，實現(xiàn)半自動焊或自動焊。 CO2氣體 維護焊的特點： 1.電流

8、密度大、熔深大、焊速快、焊后無需清渣。 2.產(chǎn)生變形和裂紋的傾向小。 3.焊縫氫的質(zhì)量分數(shù)低，接頭抗裂性好。 活動三 電渣焊 利用電流經(jīng)過熔渣時產(chǎn)生的電阻熱加熱和熔化焊絲和母材來進展焊接的一種熔化焊方法。分為絲極、板極、熔嘴和熔管電渣焊。 特點： 1.焊接厚件時，厚大截面可一次焊成，消費率高；同時可節(jié)省開坡口任務，節(jié)省焊接資料和焊接工時，本錢低。 2.焊縫金屬比較純真。 3.電渣焊接頭組織粗大，焊后需求進展正火處置。電渣焊表示圖 活動四 等離子弧焊 利用機械緊縮效應和電磁收縮效應使電流線將電弧緊縮為細小的等離子體。等離子弧溫度高，能量密度大， 因此可一次性熔化較厚的資料。等離子弧可用于焊接和切

9、割。工程三 壓焊與釬焊 活動一 電阻焊1.對焊 1電阻對焊 先將工件夾緊并加壓，然后通電使接觸面溫度到達塑性溫度(9501000)。在壓力下塑變和再結(jié)晶構(gòu)成固態(tài)焊接接頭圖12-77a。電阻對焊要求對接處焊前嚴厲清理，所焊截面積較小，普通用于鋼筋的對接焊。 2閃光對焊 先通電，后接觸，因個別點接觸，個別點經(jīng)過的電流密度很高，可使其瞬間熔化或汽化，構(gòu)成液態(tài)過梁。由于過梁上存在電磁收縮力和電磁引力及斥力而使過梁爆破飛出，構(gòu)成閃光。閃光一方面排除了氧化物和雜質(zhì)，另一方面使對口處的溫度迅速升高。 閃光對焊主要用于鋼軌、錨鏈、管子等的焊接，也可用于異種金屬的焊接。因接頭中無過熱區(qū)和鑄態(tài)組織，所以性能高。2

10、電阻點焊 電阻點焊是用圓柱電極壓緊工件，通電、保壓獲得焊點的電阻焊方法。3.膠接點焊 與電阻點焊相比，膠接點焊 接頭的搭接抗彎強度可提高3倍，疲勞強度可提高9倍，本錢亦不太高。4.電阻縫焊 縫焊是延續(xù)的點焊過程，它是用延續(xù)轉(zhuǎn)動的盤狀電極替代了柱狀電極，焊后獲得相互重疊的延續(xù)焊縫。 縫焊分流嚴重，通常采用強規(guī)范焊接，焊接電流比點焊大1.52倍。 縫焊主要用于低壓容器，如汽車、摩托車的油箱、氣體靜化器等的焊接。 活動二 摩擦焊 摩擦焊是利用焊件接觸面相對旋轉(zhuǎn)運動中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部到達塑性形狀，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。 接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定，其廢品率是閃光對焊的1%左右。

11、適于焊接異種鋼和異種金屬，如碳素構(gòu)造鋼-高速鋼、銅-不銹鋼、鋁-銅、鋁-鋼等。 摩擦焊具有以下優(yōu)點： 活動三 釬焊 釬焊:是利用熔點比焊件低的釬料作填充金屬，適當加熱后，釬料熔化而將處于固態(tài)的焊件銜接起來的一種焊接方法。 1硬釬焊 釬料熔點在450以上，接頭強度較高，都在200MPa以上，屬于這類的釬料有銅基、銀基和鎳基等。 2軟釬焊 釬料熔點為450以下，接頭強度較低，普通不超越70MPa，所以只用于釬焊受力不大、任務溫度較低的工件。常用的釬料是錫鉛合金，所以通稱錫焊。工程四 常用金屬資料的焊接 活動一 焊接接頭的組織和性能焊縫區(qū)在焊接接頭橫截面上丈量的焊縫金屬的區(qū)域。熔合區(qū)熔合線兩側(cè)有一個

12、很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)。熱影響區(qū)-受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)。焊縫區(qū)各點溫度變化表示圖低碳鋼焊接接頭的組織變化 活動二 金屬資料的可焊性 可焊性的概念 金屬資料的可焊性，是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接資料、工藝參數(shù)及構(gòu)外型式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬資料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出“好焊和“不好焊的差別。估算鋼材可焊性的方法 碳當量法：碳鋼及低合金構(gòu)造鋼的碳當量閱歷公式為： 活動三 鋼的焊接 1.碳素鋼的焊接 低碳鋼含碳量不大于0.25%，塑性好，普通沒有淬硬傾向，對焊接熱過程不敏感，可焊性良好。焊這類鋼時，不需求采取特殊的工藝措施，通常在焊后也不需求進展熱處置電渣焊除外。 中碳鋼含碳量在0.25%0.6%之間，隨含碳量的添加，淬硬傾向愈發(fā)明顯，可焊性逐漸變差。在實踐消費當中，主要是焊接各種中碳鋼的鑄鋼件與鍛件。 2.合金鋼的焊接 低合金鋼焊接時，熱影響區(qū)能夠產(chǎn)生淬硬組織，淬硬程度與鋼材的化學成分和強度級別有關。鋼中含碳及合金元素越多，鋼材強度級別越高，焊后熱影響區(qū)的淬硬傾向也越大。強度級別大于450MPa級的低合金鋼，淬硬傾向添加，熱影響區(qū)容易產(chǎn)生馬氏體組織，構(gòu)成淬火區(qū)，硬度明顯添加，塑性、韌性那么下降。工程五 金屬的熱切割 利用熱能