焊接成形工藝課件

焊接成型焊接的實(shí)質(zhì)通過加熱或加壓等手段，使分離的兩部分金屬借助于金屬間原子的粘結(jié)與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來，成為不可拆卸的連接方式。焊接特點(diǎn)1）能化大為小，拼小為大：把大型復(fù)雜的機(jī)器零部件，分解為簡單的小零部件來準(zhǔn)備毛坯，然后再用焊接的方法把它們連接起來，這樣可簡化鍛造或鍛壓工藝，還可以解決鑄鍛能力的不足。焊接成型焊接的實(shí)質(zhì)通過加熱或加壓等手段，使分離的兩部分12）可以把不同種類的金屬結(jié)合起來①制造雙金屬結(jié)構(gòu)的零件，例如：蒸煮鍋的筒體。②把零件或毛坯的不同部分直接焊接起來，例：麻花鉆、硬質(zhì)合金車刀。3）可以修補(bǔ)鍛件、鑄件上的缺陷和局部損壞的零件。2）可以把不同種類的金屬結(jié)合起來2焊接方法分類根據(jù)焊接過程的特點(diǎn)可分為三大類：熔化焊：電弧焊、氣焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊。壓力焊：電阻焊、摩擦焊、壓力氣焊、冷壓焊、超聲波焊、高頻焊、爆炸焊。釬焊：軟釬焊、硬釬焊。焊接方法分類根據(jù)焊接過程的特點(diǎn)可分為三大類：3第一節(jié)熔化焊一、手工電弧焊電弧焊是利用電弧釋放的熱量為熱源，使焊件和焊條局部熔化形成共同的熔池，冷凝后實(shí)現(xiàn)焊接的焊接方法。（一）焊接電弧電弧是在兩電極之間的氣體介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生的一種強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。第一節(jié)熔化焊一、手工電弧焊4電弧熱量與溫度分布電弧熱量：陽極區(qū)產(chǎn)生的較多，約占總熱量的43%，陰極約36%，弧柱約21%。溫度：用鋼焊條焊鋼材時(shí)陽極區(qū)—2600K陰極區(qū)—2400K電弧中心—6000～8000K電弧熱量與溫度分布電弧熱量：陽極區(qū)產(chǎn)生的較多，約占總熱量的45電弧的極性使用直流電源焊接時(shí)有正接、反接兩種：正接：正極接工件—工件溫度可稍高一些。反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。電弧的極性使用直流電源焊接時(shí)有正接、反接兩種：6交流焊機(jī)、無正反接特點(diǎn)，溫度均為2500K。焊機(jī)的空載電壓就是焊接時(shí)引弧電壓，一般為50～90V。電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)電壓為電弧電壓。電弧長度越大，電弧電壓也越高，一般為16～35V。交流焊機(jī)、無正反接特點(diǎn)，溫度均為2500K。7②不需要填充金屬，焊接變形小，焊縫表面平整，可進(jìn)行流水作業(yè)。力擠壓焊件，叫做頂鍛。對鍋爐、受壓容器等重要構(gòu)件，當(dāng)厚度大于20mm時(shí)，焊后必須退火，以消除應(yīng)力。獲得的焊件也是中間粗大，并帶有毛刺。以上四區(qū)是焊接熱影響區(qū)中主要的組織變化區(qū)段，其中熔合區(qū)和過熱區(qū)對焊接接頭組織性能的不利影響最為顯著，因此在焊接中應(yīng)盡量減少熱影響區(qū)的范圍。在常溫下與低碳鋼一樣。件、棒料及管件類焊接。焊條電弧焊焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，可選用：焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加熱到很高的溫度，然后再快速冷卻下來，各點(diǎn)處溫度不同，冷卻速度也不相同，在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形或裂紋。利用柱狀電極在兩個(gè)焊件接觸面間形成點(diǎn)焊，而將兩焊件連接起來的焊接方法。正接：正極接工件—工件溫度可稍高一些。絲滾輪、導(dǎo)電嘴進(jìn)反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。同一種金屬材料，采用不同的焊接方法，焊接材料及焊接工藝，焊接性不同。主要問題是氣孔、裂紋及接頭性能變化（二）手工電弧焊的焊接過程①電弧在焊條與被焊件之間燃燒。②電弧熱使工件和焊條熔化形成共同熔池。③電弧熱同時(shí)使焊條的藥皮熔化或燃燒，形成熔渣浮在熔池內(nèi)金屬液表面，并產(chǎn)生大量氣流圍繞在電弧周圍，可防止空氣中氧、氮的侵入，起保護(hù)熔化金屬的作用。②不需要填充金屬，焊接變形小，焊縫表面平整，可進(jìn)行流水作業(yè)8④電弧向前移動(dòng)，熔池內(nèi)熔化金屬冷卻凝固，新的熔化不斷形成。不斷凝固而形成連續(xù)的焊縫。熔渣凝固為渣殼復(fù)蓋在焊縫表面，遂焊縫的成型和冷卻有著重要作用。④電弧向前移動(dòng)，熔池內(nèi)熔化金屬冷卻凝固，新的熔化不斷形成。9（三）電弧焊的冶金過程特點(diǎn)電弧焊的焊接過程為冶金過程，熔化金屬、熔渣和氣體三者之間發(fā)生一系列冶金反應(yīng)，與一般冶煉過程比較有以下特點(diǎn)：1）金屬元素強(qiáng)烈蒸發(fā)、燒損---焊接電弧和熔池溫度高于一般冶煉溫度。2）化學(xué)成分不夠均勻，氣體和雜質(zhì)來不及浮出----熔池體積小，液態(tài)時(shí)間短。3）熔化金屬與空氣接觸，產(chǎn)生氧化物，使鋼中合金元素C、Si、Mn燒蝕，氮、氫在高溫下溶解于液態(tài)金屬，產(chǎn)生氮化物增加焊縫脆性，氫的溶入會(huì)引起氫脆化—空氣在高溫電弧作用下分解出原子狀態(tài)的氧、氮、氫。（三）電弧焊的冶金過程特點(diǎn)電弧焊的焊接過程為冶金過程，熔化金10（四）電焊條手工電弧焊焊條由焊條芯和藥皮（涂料）分組成。焊條芯：作用：①導(dǎo)電產(chǎn)生電弧；②熔化后作為填充金屬進(jìn)入熔池，是形成焊縫的主要金屬材料。焊條直徑是用焊芯直徑來表示，一般為2～6㎜，常用3～5㎜，最大的為9㎜，最小的為0.4㎜。常用焊條鋼芯牌號和成分及用途見表。（四）電焊條手工電弧焊焊條由焊條芯和藥皮（涂料）分組成。11焊條藥皮主要作用：提高電弧穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬的有害作用；對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。焊條藥皮主要作用：提高電弧穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬12焊接成形工藝課件13焊條的種類、型號和牌號焊條有七大類：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅焊條、鋁焊條

焊條的種類、型號和牌號焊條有七大類：碳鋼焊條、低合金14焊條型號牌號藥皮類型焊接電源焊接位置用途E4303J422鈦鈣型交流或直流全位置焊接用于較重要的低碳鋼及強(qiáng)度等級較低的低合金鋼，如09Mn2等。J422GM適于海上平臺、船舶、工程機(jī)械等表面裝飾焊縫的焊接J422Fe適于較重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)焊接E5016J506低氫鉀型交流或直流全位置焊接用于中碳鋼和低合金鋼的焊接如：16Mn，9Mn2Si。摘自GB5117-85焊條牌號藥皮焊接電源用途E4303J422鈦鈣型交15

第3、4位組合表示焊接電流種類、藥皮類型表示抗拉強(qiáng)度Kgf/mm2E4303第3位表示焊接位置表示焊條例：第3、4位組合表示焊接16——牌號（焊接行業(yè)中焊條代號）J422藥皮類型、電流種類、1-5酸性、6、7堿性抗拉強(qiáng)度420MPa結(jié)構(gòu)鋼焊條。——牌號（焊接行業(yè)中焊條代號）J422藥皮類型、電流種類、117注意：焊條型號是國家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號；焊條牌號是焊接行業(yè)的焊條代號，注意型號和牌號的對應(yīng)關(guān)系。按熔渣性質(zhì)，焊條可分為兩類：酸性焊條：藥皮熔渣中的酸性氧化物較多，適于各種電源，成本低，但焊縫的塑性、韌性差，操作性好，滲合金作用弱不宜焊接受動(dòng)載荷和要求高強(qiáng)度的重要結(jié)構(gòu)件

堿性焊條：熔渣中堿性氧化物多，一般采用直流電源。焊縫塑性、韌性好，抗沖擊能力強(qiáng)，價(jià)格較高，操作性差，故只適于焊接重要結(jié)構(gòu)件。注意：焊條型號是國家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號；焊條牌號是焊接行業(yè)的焊18焊條選用原則選用焊條通常是根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐腐蝕性、以及耐高溫性能等要求選用相應(yīng)的焊條種類。(1)低碳鋼、普通低合金鋼構(gòu)件焊縫與母材等強(qiáng)度。注意：鋼材按屈服強(qiáng)度定等級，結(jié)構(gòu)鋼焊條的等級是指焊縫金屬抗拉強(qiáng)度最低保證值。焊條選用原則選用焊條通常是根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性19反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。線的之間的溫度范圍熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。焊條電弧焊焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，可選用：電極壓緊焊件→通電加熱→斷電→維持原壓或增壓→去壓③電弧熱同時(shí)使焊條的藥壓緊對接的焊件→通電加熱→頂鍛并斷電→去壓③適用性廣—可以焊接幾乎所有的金屬，特別適于焊接易氧化材料。入焊劑層內(nèi)，與焊⑥需較徹底地消除焊接應(yīng)力時(shí)，焊后去應(yīng)力退火。電弧熱使焊劑、焊件和焊絲熔化，形成封閉的氣泡，電弧就在氣泡內(nèi)燃燒。常用的釬料是錫鉛合金，所以通常稱錫焊。是以高熔點(diǎn)的鎢棒和焊件為電極。中厚板采用埋弧焊、MIG焊（熔化極氣體保護(hù)電弧焊）和電子束焊(2)同一強(qiáng)度等級酸、堿性焊條的選用堿性焊條：要求塑性好、沖擊韌性高、抗裂性好、低溫性好。酸性焊條：受力不復(fù)雜，母材質(zhì)量較好，盡量選用較便宜的酸性焊條。反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。(2)同一強(qiáng)度等級酸20(3)低碳鋼與低合金鋼焊接，按接頭中強(qiáng)度較低者選焊條。(4)鑄鋼易裂一般應(yīng)選堿性，且采用適當(dāng)工藝，如預(yù)熱。(5)特殊性能要求鋼，選相應(yīng)焊條，以保證焊縫主要化學(xué)成分、性能與母材相同。(3)低碳鋼與低合金鋼焊接，按接頭中強(qiáng)度較低者選焊條。21（五）焊接接頭的組織與性能在熔化焊的條件下，焊接接頭的組織主要指焊縫及焊縫附近的熱影響區(qū)的組織。（五）焊接接頭的組織與性能在熔化焊的條件下，焊接接頭的組織221.焊縫焊縫處的金屬溫度最高，冷卻時(shí)從熔池壁開始并垂直于池壁方向，最后形成柱狀晶粒。但在熔池中心最后冷卻的部分還聚集了各種雜質(zhì)。這部分對焊縫的強(qiáng)度有很大的影響。特別是對于窄焊縫，強(qiáng)度影響更大。1.焊縫焊縫處的金屬溫度最高，冷卻時(shí)從熔池壁開始并垂直于池壁232.焊接熱影響區(qū)熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。⑴熔合區(qū)最靠近焊縫的部位受高溫影響最大。溫度在液相線和固相線的之間的溫度范圍內(nèi)。冷卻后，具有鑄態(tài)組織和粗大晶粒，強(qiáng)度、塑性和韌性都下降的特點(diǎn)。焊接接頭的裂紋常從這里產(chǎn)生。2.焊接熱影響區(qū)熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。24⑵過熱區(qū)被加熱到Ac3以上100～200℃至固相線溫度區(qū)間。奧氏體晶粒急劇長大，形成過熱組織，故塑性、韌性降低，對易淬火鋼，此區(qū)脆性更大.⑶正火區(qū)被加熱到Ac1到Ac3以上100～200℃區(qū)間。金屬發(fā)生重結(jié)晶。冷卻后金屬晶粒細(xì)化得到正火組織。其機(jī)械性能比母材好。⑵過熱區(qū)25⑷部分相變區(qū)相當(dāng)于加熱到Ac1～Ac3之間的溫度范圍的金屬是部分相變區(qū)。珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶轉(zhuǎn)變使晶粒細(xì)化，部分鐵素體來不及轉(zhuǎn)變，冷卻后晶粒大小不同，因此機(jī)械性能稍差。以上四區(qū)是焊接熱影響區(qū)中主要的組織變化區(qū)段，其中熔合區(qū)和過熱區(qū)對焊接接頭組織性能的不利影響最為顯著，因此在焊接中應(yīng)盡量減少熱影響區(qū)的范圍。⑷部分相變區(qū)26影響熱影響區(qū)的因素影響因素：①焊接方法：表中列出了不同焊接方法焊接低碳鋼時(shí)，熱影響區(qū)的平均尺寸數(shù)值。由表可知，電子束焊接的熱影響區(qū)最小，埋弧自動(dòng)焊次之，電渣焊和氣焊最寬。影響熱影響區(qū)的因素影響因素：①焊接方法：表中列出了不同焊27②焊接規(guī)范：指焊條直徑、焊接電流和焊接速度的選擇。同一焊接方法，不同焊接規(guī)范，熱影響區(qū)的大小、組織和性能也不同。夠減小焊件受熱程度和加快焊接速度的規(guī)范都能減小熱影響區(qū)。③接頭類型；④焊接材料；⑤焊后冷速；都會(huì)對熱影響區(qū)產(chǎn)生影響。②焊接規(guī)范：指焊條直徑、焊接電流和焊接速度的選擇。28（六）焊接應(yīng)力焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加熱到很高的溫度，然后再快速冷卻下來，各點(diǎn)處溫度不同，冷卻速度也不相同，在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形或裂紋。（六）焊接應(yīng)力焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加29焊接應(yīng)力的存在將影響焊接構(gòu)件的使用性能，承載能力大為降低，對于接觸腐蝕性介質(zhì)的焊件，應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象加劇，減少使用期限。假定整條焊縫同時(shí)形成，則應(yīng)力分布如圖示焊接應(yīng)力的存在將影響焊接構(gòu)件的使用性能，承載能力大為降低，對30焊接應(yīng)力的防止與減小對于承受重載的重要構(gòu)件、壓力容器等，焊接應(yīng)力的防止和消除：①選擇塑性好的材料。②避免焊縫密集交叉，焊縫過長，截面過大。③合理的焊接次序。圖a為正確。

焊接應(yīng)力的防止與減小對于承受重載的重要構(gòu)件、壓力容器等，焊接31④焊前預(yù)熱，可減小溫差，減少焊接應(yīng)力較為效。⑤采用小能量焊接方法，或焊后立即捶擊。⑥需較徹底地消除焊接應(yīng)力時(shí)，焊后去應(yīng)力退火。⑦采用水壓試驗(yàn)或振動(dòng)法消除焊接應(yīng)力。④焊前預(yù)熱，可減小溫差，減少焊接應(yīng)力較為效。32（七）焊接變形焊接變形：由焊接應(yīng)力引起的變形。變形種類：收縮變形角變形彎曲變形扭曲變形波浪變形

（七）焊接變形焊接變形：由焊接應(yīng)力引起的變形。33焊件產(chǎn)生變形主要由焊接應(yīng)力引起的，預(yù)防焊接應(yīng)力的措施對防止焊接變形有時(shí)是有效的。當(dāng)對焊件的變形有較高的限定時(shí)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對稱結(jié)構(gòu)或大剛度結(jié)構(gòu)、焊縫對稱分布結(jié)構(gòu)。焊件產(chǎn)生變形主要由焊接應(yīng)力引起的，預(yù)防焊接應(yīng)力的措施對防止焊34施焊中：采用反變形措施或剛性夾持方法（剛性夾持不適于淬硬性較大的鋼結(jié)構(gòu)和鑄鐵件。）施焊中：采用反變形措施或剛性夾持方法（剛性夾持不適于淬硬性較35焊接成形工藝課件36變形矯正方法變形矯正方法37二、埋弧焊（一）埋弧自動(dòng)焊設(shè)備常用的埋弧自動(dòng)焊焊機(jī)有等速送絲式和電弧電壓調(diào)節(jié)式（常用）。電弧電壓調(diào)節(jié)式自動(dòng)焊焊機(jī)是由焊接電源、控制箱和自動(dòng)焊車組成：控制箱：調(diào)整焊接電流，電弧電壓和送絲速度，完成引弧、熄弧等動(dòng)作，使焊接過程穩(wěn)定進(jìn)行。二、埋弧焊（一）埋弧自動(dòng)焊設(shè)備38自動(dòng)焊車：完成等速移動(dòng)電弧和自動(dòng)送絲等動(dòng)作，焊接電流為400～1200A。自動(dòng)焊車：完成等速移動(dòng)電弧和自動(dòng)送絲等動(dòng)作，焊接電流為40039（二）埋弧焊的焊接過程埋弧自動(dòng)焊的焊接過程與手工電弧焊相似，不同的是用焊絲和焊劑代替焊條。焊接是在焊劑層下自動(dòng)進(jìn)行，所以也叫做焊劑層下自動(dòng)焊。焊接時(shí)，焊劑經(jīng)漏斗落到焊接區(qū)域，焊絲由焊絲盤經(jīng)送絲滾輪、導(dǎo)電嘴進(jìn)入焊劑層內(nèi)，與焊件觸及后自動(dòng)引燃電弧。（二）埋弧焊的焊接過程埋弧自動(dòng)焊的焊接過程與手工電弧焊相似，40電弧熱使焊劑、焊件和焊絲熔化，形成封閉的氣泡，電弧就在氣泡內(nèi)燃燒。氣泡外的液態(tài)焊渣把空氣與電弧、熔池隔開，將弧光遮住。當(dāng)焊接小車移動(dòng)時(shí)，焊劑漏斗、焊絲和電弧一起移動(dòng)。在焊接接頭處自動(dòng)形成整齊的焊縫。冷凝的焊渣在焊縫上形成固態(tài)渣殼。電弧熱使焊劑、焊件和焊絲熔化，形成封閉的氣泡，電弧就在氣泡內(nèi)41（二）焊絲與焊劑埋弧焊絲的作用與焊條作用相同，焊劑的作用和藥皮相同。（二）焊絲與焊劑埋弧焊絲的作用與焊條作用相同，焊劑的作用和藥42（三）埋弧焊特點(diǎn)1生產(chǎn)率高—焊接電流大，熱量散失少，金屬熔化率高，原件焊層少等，生產(chǎn)率比手弧焊高5～10倍。2焊接質(zhì)量好且穩(wěn)定。3節(jié)省金屬材料，改善勞動(dòng)強(qiáng)度。4由于埋弧焊看不見電弧，不便觀察控制熔池情況。5只適用于平焊、長直焊縫、圓環(huán)焊縫，不適于狹窄位置焊合薄板焊接。（三）埋弧焊特點(diǎn)1生產(chǎn)率高—焊接電流大，熱量散失少，金屬熔43廣泛用于鍋爐、化工容器、造船機(jī)車車輛、起重機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)的大批量生產(chǎn)中。圓環(huán)焊縫長直焊縫廣泛用于鍋爐、化工容器、造船機(jī)車車輛、起重機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)的大批44三、氣體保護(hù)焊1、氬弧焊氬弧焊是以氬氣作保護(hù)氣體的電弧焊，焊接質(zhì)量較高。按所用的電極不同，氬弧焊可分為不熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩種。三、氣體保護(hù)焊1、氬弧焊45（1）不熔化極氬弧焊是以高熔點(diǎn)的鎢棒和焊件為電極。具有很高的發(fā)射能力。為了減少鎢極消耗，電流密度一般都要加以限制。鎢極氬弧焊可以交直流兩用。除了鋁、鎂及其合金的薄焊件外，一般都用直流正接。多用來焊接4㎜以下的薄件。（1）不熔化極氬弧焊是以高熔點(diǎn)的鎢棒和焊件為電極。具有很高的46對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。防止措施：關(guān)鍵在于選擇合適焊絲，控制焊縫成分和配以合理規(guī)范參數(shù)按所用的電極不同，氬弧焊可分為不熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩種。焊接時(shí)，就盡量縮短400－600℃和650－850℃的加熱和冷卻時(shí)間氣系統(tǒng)和焊柜組成。由于電源已通，接觸點(diǎn)處就有密度很大的電流通過，產(chǎn)生電阻熱使金屬迅速加熱熔化。設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)多用型材，以降低重量，減少焊縫，簡化工藝。選用焊條通常是根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐腐蝕性、以及耐高溫性能等要求選用相應(yīng)的焊條種類。在滿足工作性能要求的前提下，首先要考慮焊接性較好的材料。狀和尺寸應(yīng)基本一致。反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。第四節(jié)金屬材料的焊接性熔化焊：電弧焊、氣焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊。拘束度較大或含氫量較高時(shí)，在焊縫或近縫區(qū)可能產(chǎn)生冷裂紋態(tài)組織和粗大晶粒，（2）熔化極氬弧焊是以連續(xù)送進(jìn)的焊絲和焊件為電極。電流密度和氣體流量都較大，生產(chǎn)率高，多用于中厚板焊接。生產(chǎn)中多采用直流反接。對氬氣要求純度99.7％以上，焊前必須把接頭表面清理干凈。對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能47氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的優(yōu)點(diǎn)①保護(hù)作用好，熔池金屬基本不受侵害。②焊接質(zhì)量高—電弧穩(wěn)定，熱量集中，熔池小，變形較小，焊縫致密無渣殼，成形美觀。③適用性廣—可以焊接幾乎所有的金屬，特別適于焊接易氧化材料。④明弧可見，操作方便，可以全位置焊接。氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的優(yōu)點(diǎn)①保護(hù)作用好，熔池金屬基本不受48氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的缺點(diǎn)①氬氣成本高，設(shè)備比較復(fù)雜。②只能在室內(nèi)進(jìn)行焊接—以防保護(hù)氣體被破壞。氬弧焊主要用于焊接鋁、鎂、鈦及其合金，低合金鋼、耐熱合金、不銹鋼等。氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的缺點(diǎn)①氬氣成本高，設(shè)備比較復(fù)雜。492.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊以CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。焊絲作電極，焊絲的送進(jìn)靠送絲機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊除了氣瓶、焊柜和送絲結(jié)構(gòu)外，其余設(shè)備和氬弧焊一樣。主要由：焊接電源、控制系統(tǒng)、送絲結(jié)構(gòu)、供氣系統(tǒng)和焊柜組成。2.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊以CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。焊絲作50與手工電弧焊和埋弧自動(dòng)焊相比的優(yōu)點(diǎn)①生產(chǎn)率高—熔敷速度快，焊后無熔渣。②焊接成本低：代替藥皮和焊劑大大降低成本。③焊接質(zhì)量好。④能全位焊接，明弧可見，操作方便。適用范圍廣：焊件薄至1㎜，厚件采用多層焊不限。與手工電弧焊和埋弧自動(dòng)焊相比的優(yōu)點(diǎn)①生產(chǎn)率高—熔敷速度快，51二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的缺點(diǎn)及解決方法金屬的飛濺大，焊縫金屬的氧化燒損和氣孔等的較嚴(yán)重。但是可以得到解決，例如：控制焊絲的成分，加入適量的硅和錳，可以減少或消除焊縫金屬的元素?zé)龘p和氣孔。選擇合適的電源，控制和調(diào)節(jié)焊接電路參數(shù)，采用直流反接極性等措施，可以減少焊縫氣孔和金屬飛濺。同時(shí)還能穩(wěn)定電弧，改善焊接工藝性。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的缺點(diǎn)及解決方法金屬的飛濺大，焊縫金屬的52四、電渣焊利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行焊接的方法。電渣焊一般都是在直立位置焊接，兩個(gè)工件接頭相距25～35mm，固態(tài)溶劑熔化后形成的渣池具有較大的電阻。四、電渣焊利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行焊接的方53當(dāng)電流通過時(shí)產(chǎn)生大量的電阻熱，使渣池溫度保持在1700～2000℃焊接時(shí)焊絲不斷被送進(jìn)并被熔化，熔池和渣池逐漸上升，冷卻塊也同時(shí)配合上升，從而使立焊縫由下向上順次形成。當(dāng)電流通過時(shí)產(chǎn)生大量的電阻熱，使渣池溫度保持在1700～2054電渣焊特點(diǎn)1）可一次焊很厚的工件；2）生產(chǎn)率高，成本低，工件不需要開坡口；3）焊縫金屬比較純凈；電渣焊的熔池保護(hù)嚴(yán)密，保持液態(tài)的時(shí)間較長冶金過程較完善，熔池中的氣體和雜質(zhì)有充分時(shí)間浮出；4)）焊接后冷卻速度較慢，焊接應(yīng)力較小，相應(yīng)晶粒粗大。一般要焊后熱處理，如正火處理。★熔化焊還有真空電子束焊接，激光焊接等焊接方法，見P134～135電渣焊特點(diǎn)1）可一次焊很厚的工件；55第二節(jié)壓力焊一、電阻焊電阻焊是利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱把焊件加熱到塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)在在壓力作用下形成牢固接頭的一種壓焊法。電阻焊有三種基本類型：點(diǎn)焊、縫焊、對焊。

第二節(jié)壓力焊一、電阻焊56電阻焊特點(diǎn)①生產(chǎn)率高：焊接時(shí)間以秒計(jì)（0.01～幾十秒），因焊接電流較大（幾千～幾萬安），但焊接電壓很低（幾～十幾伏）。②不需要填充金屬，焊接變形小，焊縫表面平整，可進(jìn)行流水作業(yè)。③易于機(jī)械化和自動(dòng)化。④設(shè)備復(fù)雜，電能消耗大。⑤焊件尺寸及接頭形式受到限制，焊前清理要求高。電阻焊特點(diǎn)①生產(chǎn)率高：焊接時(shí)間以秒計(jì)（0.01～幾十秒），57電阻熱計(jì)算一段焊接時(shí)間的電阻熱可由焦耳—楞次定律計(jì)算。Q=I2RtQ－電阻焊過程中產(chǎn)生的電阻熱（J）。I－通過焊接區(qū)的電流強(qiáng)度（A）。R－兩電極間總電阻（Ω）。T－通電時(shí)間（s）。因?yàn)閮珊讣目傠娮枋怯邢薜?，為了使焊件在極短的時(shí)間內(nèi)迅速地加熱，以減少散熱損失，因此電阻焊通常使用較大的焊機(jī)，以提供較大的電流。電阻熱計(jì)算一段焊接時(shí)間的電阻熱可由焦耳—楞次定律計(jì)算。58（一）點(diǎn)焊利用柱狀電極在兩個(gè)焊件接觸面間形成點(diǎn)焊，而將兩焊件連接起來的焊接方法。整個(gè)焊縫是由多個(gè)尺寸不大的單個(gè)焊點(diǎn)組成的。（一）點(diǎn)焊利用柱狀電極在兩個(gè)焊件接觸面間形成點(diǎn)焊，而將兩焊件59每個(gè)焊點(diǎn)的焊接過程電極壓緊焊件→通電加熱→斷電→維持原壓或增壓→去壓通電過程中，被壓緊的兩焊件之間的貼合面處金屬局部熔化形成“熔核”，其周圍的金屬則達(dá)塑性狀態(tài)。斷電后金屬在電極壓力作用下，熔核冷卻、結(jié)晶、去壓后可以得到組織致密的焊點(diǎn)。每個(gè)焊點(diǎn)的焊接過程電極壓緊焊件→通電加熱→斷電→維持原壓或增60每個(gè)焊點(diǎn)的焊接過程焊完一點(diǎn)后移動(dòng)焊件，再焊第二點(diǎn)。兩焊點(diǎn)之間應(yīng)保持一定距離，以免焊接第二點(diǎn)，產(chǎn)生分流現(xiàn)象使焊接處電流減小，影響焊點(diǎn)質(zhì)量。不同材料及不同厚度的工件焊點(diǎn)間最小間距不同。每個(gè)焊點(diǎn)的焊接過程焊完一點(diǎn)后移動(dòng)焊件，再焊第二點(diǎn)。兩焊點(diǎn)之間61點(diǎn)焊接頭型式主要為搭接點(diǎn)焊主要用于薄板之間，如汽車外殼、客貨車箱、圓棒之間如鋼筋網(wǎng)，圓棒與薄板如螺母和薄板的焊接。每件低碳鋼金屬厚度由

0.2至16

㎜。目前廣泛用于汽車、火車、飛機(jī)外殼或車廂。鋼筋構(gòu)、電子件管及儀表等的制造中?？珊附拥吞间?、不銹鋼、鋼合金、鋁、鎂合金等。

點(diǎn)焊接頭型式主要為搭接62（二）縫焊縫焊和點(diǎn)焊過程相似，只是用旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾動(dòng)電極代替柱狀電極。盤狀電極壓緊焊件并滾動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)焊件向前移動(dòng)配合斷續(xù)通電，形成連續(xù)重疊的焊縫。焊點(diǎn)相互重疊50％以上，密封性好主要用于要求密封性好的薄壁結(jié)構(gòu)?？p焊只適用于3mm以下的薄壁結(jié)構(gòu)。（二）縫焊縫焊和點(diǎn)焊過程相似，只是用旋63（三）對焊利用電阻熱時(shí)兩個(gè)工件在壓力下沿整個(gè)斷面上焊接起來的一種方法。對焊主要用于刀具、鋼筋、管子、鋼軌等圓形、方形、矩形截面間的焊接。根據(jù)工藝過程不同，可分為：電阻對焊、閃光對焊。（三）對焊利用電阻熱時(shí)兩個(gè)工件在壓力下沿整個(gè)斷面上焊接起來的641.電阻對焊電阻對焊過程：壓緊對接的焊件→通電加熱→頂鍛并斷電→去壓通電只把接觸面及其鄰近地區(qū)加熱至塑性狀態(tài)，隨后用比壓緊焊件更大的壓力擠壓焊件，叫做頂鍛。頂鍛的同時(shí)停止加熱，焊件在頂鍛力的作用下逐漸冷卻，可促進(jìn)金屬原子間的溶解與擴(kuò)散作用，并獲得致密的金屬組織。1.電阻對焊電阻對焊過程：65接頭處因頂鍛引起的變形而加粗，形成飛邊使焊件長度縮短，當(dāng)縮短至預(yù)定長度時(shí)取出壓力，焊接完成。接頭處因頂鍛引起的變形而加粗，形成飛邊使焊件長度縮短，當(dāng)縮短662.閃光對焊閃光對焊的過程是焊件接通電源（兩件尚未接觸）→兩件接近閃光→頂鍛并斷電→去壓當(dāng)兩焊件接近時(shí)，因端面不是絕對平整的，只有少量點(diǎn)首先接觸。由于電源已通，接觸點(diǎn)處就有密度很大的電流通過，產(chǎn)生電阻熱使金屬迅速加熱熔化。2.閃光對焊閃光對焊的過程是67熔化的金屬由于電磁收縮效應(yīng)而爆裂成微粒，并向外飛濺形成火花，這就是閃光。閃光使端面變得較平。焊件不斷接近，接觸點(diǎn)逐漸增多，連續(xù)產(chǎn)生閃光，一直繼續(xù)到整個(gè)端面熔化一薄層為止。這時(shí)端面兩側(cè)一定范圍內(nèi)的金屬已達(dá)到塑性狀態(tài)，以后的過程和電阻對焊相同。獲得的焊件也是中間粗大，并帶有毛刺。閃光過程就是加熱過程。熔化的金屬由于電磁收縮效應(yīng)而爆裂成微粒，并向外飛濺形成火花，68這種焊接方法接頭質(zhì)量較高，常用于受力要求較高的重要對焊件。焊件可以是同種金屬，也可以是異種金屬。例：鋁與銅、鋼與銅等。截面可以小到0.01的金屬絲，也可大到10萬的金屬棒或金屬板。對焊件的接觸端面形狀和尺寸應(yīng)基本一致。這種焊接方法接頭質(zhì)量較高，常用于受力要求較高的重要對焊件。69這種焊接方法接頭質(zhì)量較高，常用于受力要求較高的重要對焊件。焊件可以是同種金屬，也可以是異種金屬。例：鋁與銅、鋼與銅等。截面可以小到0.01的金屬絲，也可大到10萬的金屬棒或金屬板。電阻對焊件的接觸端面形狀和尺寸應(yīng)基本一致。這種焊接方法接頭質(zhì)量較高，常用于受力要求較高的重要對焊件。70二、摩擦焊摩擦焊是利用工件之間相互摩擦產(chǎn)生的熱量，同時(shí)加壓而進(jìn)行焊接的方法。焊接過程：對工件施以壓力并轉(zhuǎn)動(dòng)工件，產(chǎn)生熱量，驟然停止轉(zhuǎn)動(dòng)工件并加大壓力，使兩焊件產(chǎn)生塑性變形而焊接起來。二、摩擦焊摩擦焊是利用工件之間相互摩擦產(chǎn)生的熱量，同時(shí)加壓而71摩擦焊接頭質(zhì)量好而且穩(wěn)定，可焊同種金屬，也可焊異種金屬，生產(chǎn)率高，電能消耗少，一次性投資大。摩擦焊廣泛用于圓形工件、棒料及管件類焊接。實(shí)心焊件的直徑為2mm～100mm，管類焊件外徑最大可達(dá)150mm。摩擦焊接頭質(zhì)量好而且穩(wěn)定，可焊同種金屬，也可焊異種金屬，生產(chǎn)72第三節(jié)釬焊釬焊是利用熔點(diǎn)比焊件的釬料作為填充金屬，加熱時(shí)釬料熔化而將焊件連接起來的焊接方法。（一）硬釬焊釬料熔點(diǎn)在450℃以上，接頭強(qiáng)度在200Mpa以上。釬料有銅基、銀基和鎳基等。主要用于受力較大的鋼鐵和銅合金的焊件，如自行車架、帶鋸鋸條等以及工具、刀具的焊接。第三節(jié)釬焊釬焊是利用熔點(diǎn)比焊件的釬料作為填充金屬，加熱時(shí)73（二）軟釬焊釬料熔點(diǎn)在450℃以下，接頭強(qiáng)度較低，一般不超過70MPa。只用于焊接受力不大、工作溫度較低的工件。常用的釬料是錫鉛合金，所以通常稱錫焊。常用的焊劑為松香或氯化鋅溶液，加熱方法有烙鐵加熱、火焰加熱電阻加熱、感應(yīng)加熱、爐內(nèi)加熱等。主要用于制造精密儀表、電器部件異種金屬構(gòu)件復(fù)雜薄板構(gòu)件等。釬焊一般不適于鋼結(jié)構(gòu)件、重載動(dòng)載零件的焊接。

（二）軟釬焊釬料熔點(diǎn)在450℃以下，接頭強(qiáng)度較低，一般不超過74焊接成形工藝課件75第四節(jié)金屬材料的焊接性一、焊接性的概念金屬材料的焊接性：指被焊金屬在一定的焊接方工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭的難易程度。同一種金屬材料，采用不同的焊接方法，焊接材料及焊接工藝，焊接性不同。第四節(jié)金屬材料的焊接性一、焊接性的概念76（一）鋼材焊接性的估算方法碳當(dāng)量法：影響鋼材焊接性的主要因素是化學(xué)成分，碳的影響最為明顯，其它元素影響可折合成碳的影響。計(jì)算公式（見P141）C當(dāng)＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(％)式中各元素符號為鋼中相應(yīng)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。（一）鋼材焊接性的估算方法碳當(dāng)量法：影響鋼材焊接性的主要因素77

可焊性的判斷C當(dāng)＜0.4％時(shí)：焊接性好。一般焊接工藝條件下，焊件不會(huì)產(chǎn)生裂紋。但厚大工件或在低溫下焊接時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)熱。C當(dāng)＝0.4％～0.6％時(shí)：焊接性較差。鋼材塑性下降，有淬硬傾向，焊前工件需要適當(dāng)預(yù)熱，焊后緩冷；采取一定的工藝措施才能防止裂紋。C當(dāng)＞0.6％時(shí)：焊接性差。鋼材塑性較低，淬硬傾向明顯，焊前必須預(yù)熱到較高的溫度，焊接時(shí)要采取減少焊接應(yīng)力和防止開裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚??？珊感缘呐袛郈當(dāng)＜0.4％時(shí)：焊接性好。一般焊接工藝條件下78注意

當(dāng)量法估算是粗略的，因?yàn)殇摬牡暮附有赃€受結(jié)構(gòu)剛度、焊后應(yīng)力條件、環(huán)境溫度等因數(shù)影響。工作中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行抗裂試驗(yàn)及焊接接頭使用焊接性的試驗(yàn)。注意79（二）小型抗裂試驗(yàn)法焊完后在室溫下放置24小時(shí)，先檢查焊縫及熱影響區(qū)有無表面裂紋，再從垂直焊縫方向切取厚度為15mm的金相磨片兩塊，進(jìn)行低倍放大檢查是否存在內(nèi)裂紋?？沙醪皆u定材料的焊接性。而后調(diào)整工藝(如預(yù)熱、緩冷等)再焊接試板，直至不產(chǎn)生裂紋。（二）小型抗裂試驗(yàn)法焊完后在室溫下放置24小時(shí)，先檢查焊縫及80二、碳鋼的焊接（一）低碳鋼的焊接含碳量≤0.25％，焊接性能優(yōu)良。不需要采取特殊的工藝措施，通常在焊后不需要進(jìn)行熱處理。厚度＞50mm的低碳鋼結(jié)構(gòu)，常用大電流多層焊，焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火。低溫下焊接剛度較大的結(jié)構(gòu)時(shí)，焊前預(yù)熱。電渣焊后正火處理細(xì)化晶粒。二、碳鋼的焊接（一）低碳鋼的焊接81低碳鋼焊接材料的選擇采用熔焊法焊接鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，焊接材料及工藝的選擇主要應(yīng)保證焊接接頭與工件材料等強(qiáng)度。焊條電弧焊焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，可選用：E4313(J421)、E4303(J422)、E4320(J424)焊條；焊接動(dòng)載荷結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、或厚板結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)選用：E4316(J426)、E4315(J427)、E5015(J507)焊條；埋弧焊時(shí)，一般采用H08A或H08MnA焊絲配焊劑431進(jìn)行焊接。低碳鋼焊接材料的選擇采用熔焊法焊接鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，焊接材料及工藝82（二）中、高碳結(jié)構(gòu)鋼的焊接中碳鋼含碳量在0.25％～0.6％之間。隨著含碳量的增加，淬硬傾向越加明顯，焊接性逐漸變差，生產(chǎn)中主要焊接各種中碳鋼的鑄件和鍛件。（二）中、高碳結(jié)構(gòu)鋼的焊接83中碳鋼的焊接特點(diǎn)：1.熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋中碳鋼屬淬火鋼，熱影響區(qū)金屬被加熱超過淬火溫度區(qū)段時(shí)，受工件低溫部分的迅速冷卻作用，易出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。2.焊縫金屬產(chǎn)生熱裂傾向大工件材料含C、S、P量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于焊芯，工件材料熔化進(jìn)入熔池使焊縫金屬含碳量增加，塑性下降。S、P等雜質(zhì)存在焊縫及熔合區(qū)在相變前易產(chǎn)生裂紋，因此，焊前必須預(yù)熱，同時(shí)減慢熱影響區(qū)的冷卻速度以免產(chǎn)生淬硬組織。中碳鋼的焊接特點(diǎn)：1.熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋84中、高碳鋼焊接材料的選擇中碳鋼多用手工電弧焊。厚件采用電渣焊，焊后進(jìn)行熱處理。應(yīng)采用抗裂性能較好的低氫焊條。要求焊縫和工件材料等強(qiáng)度時(shí)，可選用：E5016(J506)、E5015(J507)、E6016-D1(J606)、E6015(J607)焊條，不要求等強(qiáng)度時(shí)，可選用：E4315(J427)型強(qiáng)度低些的焊條以提高焊縫的塑性。中、高碳鋼焊接材料的選擇中碳鋼多用手工電弧焊。厚件采用電渣85應(yīng)選用細(xì)焊條、小電流，開坡口進(jìn)行多層焊，以防止工件材料過多地進(jìn)入焊縫，同時(shí)也可減小焊接熱影響區(qū)的寬度。高碳鋼焊接特點(diǎn)與中碳鋼相似，由于含碳量更高，焊接性變得更差，預(yù)熱的溫度更高，工藝措施更嚴(yán)格實(shí)際上，高碳鋼的焊接只限于用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)工作。應(yīng)選用細(xì)焊條、小電流，開坡口進(jìn)行多層焊，以防止工件材料過多86三、合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼分為機(jī)械制造用合金結(jié)構(gòu)鋼（強(qiáng)度級別較高）和低合金結(jié)構(gòu)鋼（強(qiáng)度級別較低）兩大類。機(jī)械制造用合金結(jié)構(gòu)鋼用于焊接結(jié)構(gòu)較少。如需焊接，焊接工藝措施與中碳鋼基本相同。三、合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼分為機(jī)械制造用合金結(jié)構(gòu)鋼（強(qiáng)度87低合金鋼的焊接特點(diǎn)1.熱影響區(qū)的淬硬傾向鋼中合金元素越多，鋼材強(qiáng)度級別越高則焊后熱影響區(qū)的淬硬傾向越大。強(qiáng)度級別較大的低合金結(jié)構(gòu)鋼淬硬傾向增加，熱影響區(qū)易產(chǎn)生馬氏體組織，硬度明顯增高，塑性韌性則下降。2.焊接接頭的裂紋傾向隨著鋼材強(qiáng)度級別提高產(chǎn)生冷裂紋的傾向加劇。影響冷裂紋的因素主要由三方面：焊縫的含氫量；熱影響區(qū)的含氫量；焊接接頭的應(yīng)力大小。我國低合金鋼產(chǎn)生熱裂紋的傾向不大。低合金鋼的焊接特點(diǎn)1.熱影響區(qū)的淬硬傾向88低合金鋼的焊接工藝1.強(qiáng)度級別較低的鋼材在常溫下與低碳鋼一樣。在低溫或大剛度、大厚度結(jié)構(gòu)進(jìn)行小焊腳、短焊縫焊接時(shí)應(yīng)防止淬硬組織，要適當(dāng)增大電流減慢焊接速度、選用抗裂性強(qiáng)的低氫焊條，必要時(shí)需預(yù)熱。對鍋爐、受壓容器等重要構(gòu)件，當(dāng)厚度大于20mm時(shí)，焊后必須退火，以消除應(yīng)力。低合金鋼的焊接工藝1.強(qiáng)度級別較低的鋼材892.強(qiáng)度級別較高的低合金鋼構(gòu)件焊前一般均需預(yù)熱，焊接時(shí)，應(yīng)調(diào)整焊接參數(shù)以控制熱影響區(qū)的冷卻速度不宜過快。焊后應(yīng)進(jìn)行熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。不能立即熱處理時(shí)，可先進(jìn)行消氫處理，防止因氫引起的冷裂。2.強(qiáng)度級別較高的低合金鋼構(gòu)件90四、鑄鐵的補(bǔ)焊鑄鐵的焊接主要是補(bǔ)焊，分為：熱補(bǔ)焊預(yù)熱到600～700℃后施焊，冷補(bǔ)焊預(yù)熱在400℃以下，施焊。四、鑄鐵的補(bǔ)焊鑄鐵的焊接主要是補(bǔ)焊，分為：91五、特殊性能鋼的焊接（一）珠光體耐熱鋼常用焊接方法：手工電弧焊、埋弧焊和電渣焊焊接要點(diǎn)：成分與低碳鋼相近，焊接性也接近主要問題是冷裂紋、再熱裂紋、粗晶區(qū)脆化以及熱影響區(qū)的軟化五、特殊性能鋼的焊接（一）珠光體耐熱鋼92（二）不銹鋼的焊接1.奧氏體不銹鋼的焊接主要問題是熱裂紋、脆化、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂(1)熱裂紋含鎳量越高，產(chǎn)生熱裂傾向越大，越不容易控制防止措施：嚴(yán)格限制S、P含量；調(diào)整焊縫金屬組織，金屬合金成分；采用小線能量及小截面焊道。（二）不銹鋼的焊接1.奧氏體不銹鋼的焊接93(2)接頭脆化防止措施：嚴(yán)格控制焊縫中鐵素體含量；多層焊時(shí)采用較小線能量。(3)晶間腐蝕防止措施：盡量降低母材及焊縫中含碳量；采用熱量集中的焊接方法；在鋼中添加穩(wěn)定化元素Ti、Nb等；在鋼及焊縫金屬中加鐵素體形成元素。(2)接頭脆化94(4)應(yīng)力腐蝕開裂防止措施：焊后消除或減少焊接殘余應(yīng)力；選用奧氏體－鐵素體雙相組織的母材或焊接材料；采用高Ni的鉻鎳不銹鋼焊條焊接方法：采用手工電弧焊、鎢極氬弧焊和熔化極富氬混合氣體保護(hù)焊(4)應(yīng)力腐蝕開裂952.馬氏體不銹鋼的焊接主要問題是冷裂紋和脆化拘束度較大或含氫量較高時(shí)，在焊縫或近縫區(qū)可能產(chǎn)生冷裂紋預(yù)熱是防止這類鋼產(chǎn)生冷裂紋的重要措施常用方法為手工電弧焊和鎢極氬弧焊2.馬氏體不銹鋼的焊接963.鐵素體不銹鋼的焊接主要問題是熱影響區(qū)脆化和常溫沖擊韌度較低焊接時(shí)，就盡量縮短400－600℃和650－850℃的加熱和冷卻時(shí)間可采用小功率，高焊速進(jìn)行焊接，盡量減少焊縫截面，且不要連續(xù)焊接常用手工電弧焊，通常需預(yù)熱及焊后熱處理3.鐵素體不銹鋼的焊接97六、有色金屬的焊接（一）鋁及鋁合金的焊接主要問題是氣孔、裂紋及接頭性能變化(1)鋁合金的焊接熱裂紋防止措施：關(guān)鍵在于選擇合適焊絲，控制焊縫成分和配以合理規(guī)范參數(shù)采用熱能集中的焊接方法，有利于減少裂紋。裂紋傾向大的鋁合金，不宜采用大電流和高焊速。六、有色金屬的焊接（一）鋁及鋁合金的焊接98(2)鋁合金的焊接氣孔防止氣孔措施：減少氫的來源；合理選擇規(guī)范參數(shù)；采用混合氣體保護(hù)焊；對厚的工件適當(dāng)預(yù)熱。(2)鋁合金的焊接氣孔99（二）銅及銅合金的焊接焊接時(shí)主要問題：焊縫能力差；焊縫熱裂傾向大；氣孔傾向嚴(yán)重；接頭性能下降薄板以鎢極氬弧焊、手工電弧焊和氣焊為好中厚板采用埋弧焊、MIG焊（熔化極氣體保護(hù)電弧焊）和電子束焊厚板建議用電渣焊（二）銅及銅合金的焊接焊接時(shí)主要問題：100第五節(jié)連接成型件材料的選擇在滿足工作性能要求的前提下，首先要考慮焊接性較好的材料。低碳鋼和含碳量小于0.4％的低合金鋼都有良好的焊接性，設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選用；含碳量大于0.4％和碳當(dāng)量大于0.4％的合金鋼，焊接性不好，設(shè)計(jì)時(shí)一般不宜選用。若必須選用，應(yīng)在設(shè)計(jì)中和生產(chǎn)中采取必要的措施。第五節(jié)連接成型件材料的選擇在滿足工作性能要求的前提下，首101第五節(jié)連接成型件材料的選擇強(qiáng)度級別較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接性能與低碳鋼基本相同，而強(qiáng)度明顯提高，應(yīng)優(yōu)先選用。強(qiáng)度級別較高的低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接性能稍差些，設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求高的重要結(jié)構(gòu)可以選用。鎮(zhèn)靜鋼脫氧完全，組織致密，質(zhì)量較高，可選作重要的焊接結(jié)構(gòu)。沸騰鋼含氧量較多組織成分不均勻，焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋。承受動(dòng)載荷、在嚴(yán)寒下工作的重要構(gòu)件等情況不宜選用。第五節(jié)連接成型件材料的選擇強(qiáng)度級別較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊102第五節(jié)連接成型件材料的選擇一般要求接頭強(qiáng)度不低于被焊鋼材中的強(qiáng)度較低者。設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)多用型材，以降低重量，減少焊縫，簡化工藝。還可以選用鑄鋼件、鍛件或沖壓件來焊接。第五節(jié)連接成型件材料的選擇一般要求接頭強(qiáng)度不低于被焊鋼材103第六節(jié)焊接接頭的工藝設(shè)計(jì)（一）焊縫的布置1.焊縫布置應(yīng)盡量分散。兩條焊縫的間距一般要求大于三倍板厚。第六節(jié)焊接接頭的工藝設(shè)計(jì)（一）焊縫的布置1042.焊縫的位置應(yīng)盡可能對稱布置。焊后不會(huì)發(fā)生明顯的變形。2.焊縫的位置應(yīng)盡可能對稱布置。焊后不會(huì)發(fā)生明顯的變形。1053.焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力斷面和應(yīng)力集中位置。

3.焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力斷面和應(yīng)力集中位置。106③易于機(jī)械化和自動(dòng)化。利用柱狀電極在兩個(gè)焊件接觸面間形成點(diǎn)焊，而將兩焊件連接起來的焊接方法。一般要焊后熱處理，如正火處理。焊接是在焊劑層下自動(dòng)進(jìn)行，所以也叫做焊劑層下自動(dòng)焊。只用于焊接受力不大、工作溫度較低的工件。25％，焊接性能優(yōu)良。（三）電弧焊的冶金過程特點(diǎn)防止空氣對熔化金屬的有害作用；焊接變形：由焊接應(yīng)力引起的變形。承受動(dòng)載荷、在嚴(yán)寒下工作的重要構(gòu)件等情況不宜選用。還可以選用鑄鋼件、鍛件或沖壓件來焊接。用于較重要的低碳鋼及強(qiáng)度釬焊一般不適于鋼結(jié)構(gòu)件、重載動(dòng)載零件的焊接。電弧電壓調(diào)節(jié)式自動(dòng)焊焊機(jī)是由焊接電源、控?cái)嚯姾蠼饘僭陔姌O壓力作用4.焊縫應(yīng)盡量避開機(jī)械加工面。③易于機(jī)械化和自動(dòng)化。4.焊縫應(yīng)盡量避開機(jī)械加工面。1075.焊縫位置應(yīng)便于操作5.焊縫位置應(yīng)便于操作1085.焊縫位置應(yīng)便于操作5.焊縫位置應(yīng)便于操作109此外，焊縫應(yīng)盡量放在平焊位置，盡可能避免仰焊縫，減少橫焊焊縫，盡量使全部焊接部件，至少是主要部件能在焊接前一次裝配點(diǎn)固。此外，焊縫應(yīng)盡量放在平焊位置，盡可能避免仰焊縫，減少橫焊焊縫110（二）接頭形式的選擇與設(shè)計(jì)1.接頭形式

對接T型接角接搭接

（二）接頭形式的選擇與設(shè)計(jì)1.接頭形式111I型、V型、X型、U型、雙U型、T型、單邊V型、Y型、K型電弧焊對接焊接時(shí)，板厚為1～6mm時(shí)，可不開坡口（即I型坡口）直接焊成。

2.坡口形式I型、V型、X型、U型、雙U型、T型、單邊V型、1123.接頭過渡形式3.接頭過渡形式113埋弧焊：與焊條電弧焊基本相同，板厚小于12mm時(shí)可不開坡口(即I型坡口)，板厚小于24mm時(shí)按GB986-88《埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》選定。電渣焊：兩工件之間的間隙一般應(yīng)取25～35mm。氣焊：一般采用對接接頭和角接接頭。埋弧焊：114（六）焊接應(yīng)力焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加熱到很高的溫度，然后再快速冷卻下來，各點(diǎn)處溫度不同，冷卻速度也不相同，在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形或裂紋。（六）焊接應(yīng)力焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加115（七）焊接變形焊接變形：由焊接應(yīng)力引起的變形。變形種類：收縮變形角變形彎曲變形扭曲變形波浪變形

（七）焊接變形焊接變形：由焊接應(yīng)力引起的變形。116電弧電壓調(diào)節(jié)式自動(dòng)焊焊機(jī)是由焊接電源、控按所用的電極不同，氬弧焊可分為不熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩種。獲得的焊件也是中間粗大，并帶有毛刺。在鋼中添加穩(wěn)定化元素Ti、Nb等；可焊接低碳鋼、不銹鋼、鋼合金、鋁、鎂合金等。由表可知，電子束焊接的熱影響區(qū)最小，埋弧自動(dòng)焊次之，電渣焊和氣焊最寬。(4)鑄鋼易裂一般應(yīng)選堿性，且采用適當(dāng)工藝，如預(yù)熱。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對稱結(jié)構(gòu)或大剛度結(jié)構(gòu)、焊縫對稱分布結(jié)構(gòu)。線的之間的溫度范圍⑦采用水壓試驗(yàn)或振動(dòng)法消除焊接應(yīng)力。①選擇塑性好的材料。釬料有銅基、銀基和鎳基等。例：鋁與銅、鋼與銅等。焊后不會(huì)發(fā)生明顯的變形。2）生產(chǎn)率高，成本低，工件不需要開坡口；施焊中：采用反變形措施或剛性夾持方法（剛性夾持不適于淬硬性較大的鋼結(jié)構(gòu)和鑄鐵件。）電弧電壓調(diào)節(jié)式自動(dòng)焊焊機(jī)是由焊接電源、控施焊中：采用反變形措117這種焊接方法接頭質(zhì)量較高，常用于受力要求較高的重要對焊件。焊件可以是同種金屬，也可以是異種金屬。例：鋁與銅、鋼與銅等。截面可以小到0.01的金屬絲，也可大到10萬的金屬棒或金屬板。對焊件的接觸端面形狀和尺寸應(yīng)基本一致。這種焊接方法接頭質(zhì)量較高，常用于受力要求較高的重要對焊件。118摩擦焊接頭質(zhì)量好而且穩(wěn)定，可焊同種金屬，也可焊異種金屬，生產(chǎn)率高，電能消耗少，一次性投資大。摩擦焊廣泛用于圓形工件、棒料及管件類焊接。實(shí)心焊件的直徑為2mm～100mm，管類焊件外徑最大可達(dá)150mm。摩擦焊接頭質(zhì)量好而且穩(wěn)定，可焊同種金屬，也可焊異種金屬，生產(chǎn)119第四節(jié)金屬材料的焊接性一、焊接性的概念金屬材料的焊接性：指被焊金屬在一定的焊接方工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭的難易程度。同一種金屬材料，采用不同的焊接方法，焊接材料及焊接工藝，焊接性不同。第四節(jié)金屬材料的焊接性一、焊接性的概念1202.強(qiáng)度級別較高的低合金鋼構(gòu)件焊前一般均需預(yù)熱，焊接時(shí)，應(yīng)調(diào)整焊接參數(shù)以控制熱影響區(qū)的冷卻速度不宜過快。焊后應(yīng)進(jìn)行熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。不能立即熱處理時(shí)，可先進(jìn)行消氫處理，防止因氫引起的冷裂。2.強(qiáng)度級別較高的低合金鋼構(gòu)件121此外，焊縫應(yīng)盡量放在平焊位置，盡可能避免仰焊縫，減少橫焊焊縫，盡量使全部焊接部件，至少是主要部件能在焊接前一次裝配點(diǎn)固。此外，焊縫應(yīng)盡量放在平焊位置，盡可能避免仰焊縫，減少橫焊焊縫122焊接成型焊接的實(shí)質(zhì)通過加熱或加壓等手段，使分離的兩部分金屬借助于金屬間原子的粘結(jié)與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來，成為不可拆卸的連接方式。焊接特點(diǎn)1）能化大為小，拼小為大：把大型復(fù)雜的機(jī)器零部件，分解為簡單的小零部件來準(zhǔn)備毛坯，然后再用焊接的方法把它們連接起來，這樣可簡化鍛造或鍛壓工藝，還可以解決鑄鍛能力的不足。焊接成型焊接的實(shí)質(zhì)通過加熱或加壓等手段，使分離的兩部分1232）可以把不同種類的金屬結(jié)合起來①制造雙金屬結(jié)構(gòu)的零件，例如：蒸煮鍋的筒體。②把零件或毛坯的不同部分直接焊接起來，例：麻花鉆、硬質(zhì)合金車刀。3）可以修補(bǔ)鍛件、鑄件上的缺陷和局部損壞的零件。2）可以把不同種類的金屬結(jié)合起來124焊接方法分類根據(jù)焊接過程的特點(diǎn)可分為三大類：熔化焊：電弧焊、氣焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊。壓力焊：電阻焊、摩擦焊、壓力氣焊、冷壓焊、超聲波焊、高頻焊、爆炸焊。釬焊：軟釬焊、硬釬焊。焊接方法分類根據(jù)焊接過程的特點(diǎn)可分為三大類：125第一節(jié)熔化焊一、手工電弧焊電弧焊是利用電弧釋放的熱量為熱源，使焊件和焊條局部熔化形成共同的熔池，冷凝后實(shí)現(xiàn)焊接的焊接方法。（一）焊接電弧電弧是在兩電極之間的氣體介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生的一種強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。第一節(jié)熔化焊一、手工電弧焊126電弧熱量與溫度分布電弧熱量：陽極區(qū)產(chǎn)生的較多，約占總熱量的43%，陰極約36%，弧柱約21%。溫度：用鋼焊條焊鋼材時(shí)陽極區(qū)—2600K陰極區(qū)—2400K電弧中心—6000～8000K電弧熱量與溫度分布電弧熱量：陽極區(qū)產(chǎn)生的較多，約占總熱量的4127電弧的極性使用直流電源焊接時(shí)有正接、反接兩種：正接：正極接工件—工件溫度可稍高一些。反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。電弧的極性使用直流電源焊接時(shí)有正接、反接兩種：128交流焊機(jī)、無正反接特點(diǎn)，溫度均為2500K。焊機(jī)的空載電壓就是焊接時(shí)引弧電壓，一般為50～90V。電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)電壓為電弧電壓。電弧長度越大，電弧電壓也越高，一般為16～35V。交流焊機(jī)、無正反接特點(diǎn)，溫度均為2500K。129②不需要填充金屬，焊接變形小，焊縫表面平整，可進(jìn)行流水作業(yè)。力擠壓焊件，叫做頂鍛。對鍋爐、受壓容器等重要構(gòu)件，當(dāng)厚度大于20mm時(shí)，焊后必須退火，以消除應(yīng)力。獲得的焊件也是中間粗大，并帶有毛刺。以上四區(qū)是焊接熱影響區(qū)中主要的組織變化區(qū)段，其中熔合區(qū)和過熱區(qū)對焊接接頭組織性能的不利影響最為顯著，因此在焊接中應(yīng)盡量減少熱影響區(qū)的范圍。在常溫下與低碳鋼一樣。件、棒料及管件類焊接。焊條電弧焊焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，可選用：焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加熱到很高的溫度，然后再快速冷卻下來，各點(diǎn)處溫度不同，冷卻速度也不相同，在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形或裂紋。利用柱狀電極在兩個(gè)焊件接觸面間形成點(diǎn)焊，而將兩焊件連接起來的焊接方法。正接：正極接工件—工件溫度可稍高一些。絲滾輪、導(dǎo)電嘴進(jìn)反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。同一種金屬材料，采用不同的焊接方法，焊接材料及焊接工藝，焊接性不同。主要問題是氣孔、裂紋及接頭性能變化（二）手工電弧焊的焊接過程①電弧在焊條與被焊件之間燃燒。②電弧熱使工件和焊條熔化形成共同熔池。③電弧熱同時(shí)使焊條的藥皮熔化或燃燒，形成熔渣浮在熔池內(nèi)金屬液表面，并產(chǎn)生大量氣流圍繞在電弧周圍，可防止空氣中氧、氮的侵入，起保護(hù)熔化金屬的作用。②不需要填充金屬，焊接變形小，焊縫表面平整，可進(jìn)行流水作業(yè)130④電弧向前移動(dòng)，熔池內(nèi)熔化金屬冷卻凝固，新的熔化不斷形成。不斷凝固而形成連續(xù)的焊縫。熔渣凝固為渣殼復(fù)蓋在焊縫表面，遂焊縫的成型和冷卻有著重要作用。④電弧向前移動(dòng)，熔池內(nèi)熔化金屬冷卻凝固，新的熔化不斷形成。131（三）電弧焊的冶金過程特點(diǎn)電弧焊的焊接過程為冶金過程，熔化金屬、熔渣和氣體三者之間發(fā)生一系列冶金反應(yīng)，與一般冶煉過程比較有以下特點(diǎn)：1）金屬元素強(qiáng)烈蒸發(fā)、燒損---焊接電弧和熔池溫度高于一般冶煉溫度。2）化學(xué)成分不夠均勻，氣體和雜質(zhì)來不及浮出----熔池體積小，液態(tài)時(shí)間短。3）熔化金屬與空氣接觸，產(chǎn)生氧化物，使鋼中合金元素C、Si、Mn燒蝕，氮、氫在高溫下溶解于液態(tài)金屬，產(chǎn)生氮化物增加焊縫脆性，氫的溶入會(huì)引起氫脆化—空氣在高溫電弧作用下分解出原子狀態(tài)的氧、氮、氫。（三）電弧焊的冶金過程特點(diǎn)電弧焊的焊接過程為冶金過程，熔化金132（四）電焊條手工電弧焊焊條由焊條芯和藥皮（涂料）分組成。焊條芯：作用：①導(dǎo)電產(chǎn)生電弧；②熔化后作為填充金屬進(jìn)入熔池，是形成焊縫的主要金屬材料。焊條直徑是用焊芯直徑來表示，一般為2～6㎜，常用3～5㎜，最大的為9㎜，最小的為0.4㎜。常用焊條鋼芯牌號和成分及用途見表。（四）電焊條手工電弧焊焊條由焊條芯和藥皮（涂料）分組成。133焊條藥皮主要作用：提高電弧穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬的有害作用；對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。焊條藥皮主要作用：提高電弧穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬134焊接成形工藝課件135焊條的種類、型號和牌號焊條有七大類：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅焊條、鋁焊條

焊條的種類、型號和牌號焊條有七大類：碳鋼焊條、低合金136焊條型號牌號藥皮類型焊接電源焊接位置用途E4303J422鈦鈣型交流或直流全位置焊接用于較重要的低碳鋼及強(qiáng)度等級較低的低合金鋼，如09Mn2等。J422GM適于海上平臺、船舶、工程機(jī)械等表面裝飾焊縫的焊接J422Fe適于較重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)焊接E5016J506低氫鉀型交流或直流全位置焊接用于中碳鋼和低合金鋼的焊接如：16Mn，9Mn2Si。摘自GB5117-85焊條牌號藥皮焊接電源用途E4303J422鈦鈣型交137

第3、4位組合表示焊接電流種類、藥皮類型表示抗拉強(qiáng)度Kgf/mm2E4303第3位表示焊接位置表示焊條例：第3、4位組合表示焊接138——牌號（焊接行業(yè)中焊條代號）J422藥皮類型、電流種類、1-5酸性、6、7堿性抗拉強(qiáng)度420MPa結(jié)構(gòu)鋼焊條?！铺枺ê附有袠I(yè)中焊條代號）J422藥皮類型、電流種類、1139注意：焊條型號是國家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號；焊條牌號是焊接行業(yè)的焊條代號，注意型號和牌號的對應(yīng)關(guān)系。按熔渣性質(zhì)，焊條可分為兩類：酸性焊條：藥皮熔渣中的酸性氧化物較多，適于各種電源，成本低，但焊縫的塑性、韌性差，操作性好，滲合金作用弱不宜焊接受動(dòng)載荷和要求高強(qiáng)度的重要結(jié)構(gòu)件

堿性焊條：熔渣中堿性氧化物多，一般采用直流電源。焊縫塑性、韌性好，抗沖擊能力強(qiáng)，價(jià)格較高，操作性差，故只適于焊接重要結(jié)構(gòu)件。注意：焊條型號是國家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號；焊條牌號是焊接行業(yè)的焊140焊條選用原則選用焊條通常是根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐腐蝕性、以及耐高溫性能等要求選用相應(yīng)的焊條種類。(1)低碳鋼、普通低合金鋼構(gòu)件焊縫與母材等強(qiáng)度。注意：鋼材按屈服強(qiáng)度定等級，結(jié)構(gòu)鋼焊條的等級是指焊縫金屬抗拉強(qiáng)度最低保證值。焊條選用原則選用焊條通常是根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性141反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。線的之間的溫度范圍熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。焊條電弧焊焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，可選用：電極壓緊焊件→通電加熱→斷電→維持原壓或增壓→去壓③電弧熱同時(shí)使焊條的藥壓緊對接的焊件→通電加熱→頂鍛并斷電→去壓③適用性廣—可以焊接幾乎所有的金屬，特別適于焊接易氧化材料。入焊劑層內(nèi)，與焊⑥需較徹底地消除焊接應(yīng)力時(shí)，焊后去應(yīng)力退火。電弧熱使焊劑、焊件和焊絲熔化，形成封閉的氣泡，電弧就在氣泡內(nèi)燃燒。常用的釬料是錫鉛合金，所以通常稱錫焊。是以高熔點(diǎn)的鎢棒和焊件為電極。中厚板采用埋弧焊、MIG焊（熔化極氣體保護(hù)電弧焊）和電子束焊(2)同一強(qiáng)度等級酸、堿性焊條的選用堿性焊條：要求塑性好、沖擊韌性高、抗裂性好、低溫性好。酸性焊條：受力不復(fù)雜，母材質(zhì)量較好，盡量選用較便宜的酸性焊條。反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。(2)同一強(qiáng)度等級酸142(3)低碳鋼與低合金鋼焊接，按接頭中強(qiáng)度較低者選焊條。(4)鑄鋼易裂一般應(yīng)選堿性，且采用適當(dāng)工藝，如預(yù)熱。(5)特殊性能要求鋼，選相應(yīng)焊條，以保證焊縫主要化學(xué)成分、性能與母材相同。(3)低碳鋼與低合金鋼焊接，按接頭中強(qiáng)度較低者選焊條。143（五）焊接接頭的組織與性能在熔化焊的條件下，焊接接頭的組織主要指焊縫及焊縫附近的熱影響區(qū)的組織。（五）焊接接頭的組織與性能在熔化焊的條件下，焊接接頭的組織1441.焊縫焊縫處的金屬溫度最高，冷卻時(shí)從熔池壁開始并垂直于池壁方向，最后形成柱狀晶粒。但在熔池中心最后冷卻的部分還聚集了各種雜質(zhì)。這部分對焊縫的強(qiáng)度有很大的影響。特別是對于窄焊縫，強(qiáng)度影響更大。1.焊縫焊縫處的金屬溫度最高，冷卻時(shí)從熔池壁開始并垂直于池壁1452.焊接熱影響區(qū)熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。⑴熔合區(qū)最靠近焊縫的部位受高溫影響最大。溫度在液相線和固相線的之間的溫度范圍內(nèi)。冷卻后，具有鑄態(tài)組織和粗大晶粒，強(qiáng)度、塑性和韌性都下降的特點(diǎn)。焊接接頭的裂紋常從這里產(chǎn)生。2.焊接熱影響區(qū)熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。146⑵過熱區(qū)被加熱到Ac3以上100～200℃至固相線溫度區(qū)間。奧氏體晶粒急劇長大，形成過熱組織，故塑性、韌性降低，對易淬火鋼，此區(qū)脆性更大.⑶正火區(qū)被加熱到Ac1到Ac3以上100～200℃區(qū)間。金屬發(fā)生重結(jié)晶。冷卻后金屬晶粒細(xì)化得到正火組織。其機(jī)械性能比母材好。⑵過熱區(qū)147⑷部分相變區(qū)相當(dāng)于加熱到Ac1～Ac3之間的溫度范圍的金屬是部分相變區(qū)。珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶轉(zhuǎn)變使晶粒細(xì)化，部分鐵素體來不及轉(zhuǎn)變，冷卻后晶粒大小不同，因此機(jī)械性能稍差。以上四區(qū)是焊接熱影響區(qū)中主要的組織變化區(qū)段，其中熔合區(qū)和過熱區(qū)對焊接接頭組織性能的不利影響最為顯著，因此在焊接中應(yīng)盡量減少熱影響區(qū)的范圍。⑷部分相變區(qū)148影響熱影響區(qū)的因素影響因素：①焊接方法：表中列出了不同焊接方法焊接低碳鋼時(shí)，熱影響區(qū)的平均尺寸數(shù)值。由表可知，電子束焊接的熱影響區(qū)最小，埋弧自動(dòng)焊次之，電渣焊和氣焊最寬。影響熱影響區(qū)的因素影響因素：①焊接方法：表中列出了不同焊149②焊接規(guī)范：指焊條直徑、焊接電流和焊接速度的選擇。同一焊接方法，不同焊接規(guī)范，熱影響區(qū)的大小、組織和性能也不同。夠減小焊件受熱程度和加快焊接速度的規(guī)范都能減小熱影響區(qū)。③接頭類型；④焊接材料；⑤焊后冷速；都會(huì)對熱影響區(qū)產(chǎn)生影響。②焊接規(guī)范：指焊條直徑、焊接電流和焊接速度的選擇。150（六）焊接應(yīng)力焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加熱到很高的溫度，然后再快速冷卻下來，各點(diǎn)處溫度不同，冷卻速度也不相同，在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形或裂紋。（六）焊接應(yīng)力焊接過程中，焊縫被加熱處于液態(tài)，相鄰的金屬加151焊接應(yīng)力的存在將影響焊接構(gòu)件的使用性能，承載能力大為降低，對于接觸腐蝕性介質(zhì)的焊件，應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象加劇，減少使用期限。假定整條焊縫同時(shí)形成，則應(yīng)力分布如圖示焊接應(yīng)力的存在將影響焊接構(gòu)件的使用性能，承載能力大為降低，對152焊接應(yīng)力的防止與減小對于承受重載的重要構(gòu)件、壓力容器等，焊接應(yīng)力的防止和消除：①選擇塑性好的材料。②避免焊縫密集交叉，焊縫過長，截面過大。③合理的焊接次序。圖a為正確。

焊接應(yīng)力的防止與減小對于承受重載的重要構(gòu)件、壓力容器等，焊接153④焊前預(yù)熱，可減小溫差，減少焊接應(yīng)力較為效。⑤采用小能量焊接方法，或焊后立即捶擊。⑥需較徹底地消除焊接應(yīng)力時(shí)，焊后去應(yīng)力退火。⑦采用水壓試驗(yàn)或振動(dòng)法消除焊接應(yīng)力。④焊前預(yù)熱，可減小溫差，減少焊接應(yīng)力較為效。154（七）焊接變形焊接變形：由焊接應(yīng)力引起的變形。變形種類：收縮變形角變形彎曲變形扭曲變形波浪變形

（七）焊接變形焊接變形：由焊接應(yīng)力引起的變形。155焊件產(chǎn)生變形主要由焊接應(yīng)力引起的，預(yù)防焊接應(yīng)力的措施對防止焊接變形有時(shí)是有效的。當(dāng)對焊件的變形有較高的限定時(shí)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對稱結(jié)構(gòu)或大剛度結(jié)構(gòu)、焊縫對稱分布結(jié)構(gòu)。焊件產(chǎn)生變形主要由焊接應(yīng)力引起的，預(yù)防焊接應(yīng)力的措施對防止焊156施焊中：采用反變形措施或剛性夾持方法（剛性夾持不適于淬硬性較大的鋼結(jié)構(gòu)和鑄鐵件。）施焊中：采用反變形措施或剛性夾持方法（剛性夾持不適于淬硬性較157焊接成形工藝課件158變形矯正方法變形矯正方法159二、埋弧焊（一）埋弧自動(dòng)焊設(shè)備常用的埋弧自動(dòng)焊焊機(jī)有等速送絲式和電弧電壓調(diào)節(jié)式（常用）。電弧電壓調(diào)節(jié)式自動(dòng)焊焊機(jī)是由焊接電源、控制箱和自動(dòng)焊車組成：控制箱：調(diào)整焊接電流，電弧電壓和送絲速度，完成引弧、熄弧等動(dòng)作，使焊接過程穩(wěn)定進(jìn)行。二、埋弧焊（一）埋弧自動(dòng)焊設(shè)備160自動(dòng)焊車：完成等速移動(dòng)電弧和自動(dòng)送絲等動(dòng)作，焊接電流為400～1200A。自動(dòng)焊車：完成等速移動(dòng)電弧和自動(dòng)送絲等動(dòng)作，焊接電流為400161（二）埋弧焊的焊接過程埋弧自動(dòng)焊的焊接過程與手工電弧焊相似，不同的是用焊絲和焊劑代替焊條。焊接是在焊劑層下自動(dòng)進(jìn)行，所以也叫做焊劑層下自動(dòng)焊。焊接時(shí)，焊劑經(jīng)漏斗落到焊接區(qū)域，焊絲由焊絲盤經(jīng)送絲滾輪、導(dǎo)電嘴進(jìn)入焊劑層內(nèi)，與焊件觸及后自動(dòng)引燃電弧。（二）埋弧焊的焊接過程埋弧自動(dòng)焊的焊接過程與手工電弧焊相似，162電弧熱使焊劑、焊件和焊絲熔化，形成封閉的氣泡，電弧就在氣泡內(nèi)燃燒。氣泡外的液態(tài)焊渣把空氣與電弧、熔池隔開，將弧光遮住。當(dāng)焊接小車移動(dòng)時(shí)，焊劑漏斗、焊絲和電弧一起移動(dòng)。在焊接接頭處自動(dòng)形成整齊的焊縫。冷凝的焊渣在焊縫上形成固態(tài)渣殼。電弧熱使焊劑、焊件和焊絲熔化，形成封閉的氣泡，電弧就在氣泡內(nèi)163（二）焊絲與焊劑埋弧焊絲的作用與焊條作用相同，焊劑的作用和藥皮相同。（二）焊絲與焊劑埋弧焊絲的作用與焊條作用相同，焊劑的作用和藥164（三）埋弧焊特點(diǎn)1生產(chǎn)率高—焊接電流大，熱量散失少，金屬熔化率高，原件焊層少等，生產(chǎn)率比手弧焊高5～10倍。2焊接質(zhì)量好且穩(wěn)定。3節(jié)省金屬材料，改善勞動(dòng)強(qiáng)度。4由于埋弧焊看不見電弧，不便觀察控制熔池情況。5只適用于平焊、長直焊縫、圓環(huán)焊縫，不適于狹窄位置焊合薄板焊接。（三）埋弧焊特點(diǎn)1生產(chǎn)率高—焊接電流大，熱量散失少，金屬熔165廣泛用于鍋爐、化工容器、造船機(jī)車車輛、起重機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)的大批量生產(chǎn)中。圓環(huán)焊縫長直焊縫廣泛用于鍋爐、化工容器、造船機(jī)車車輛、起重機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)的大批166三、氣體保護(hù)焊1、氬弧焊氬弧焊是以氬氣作保護(hù)氣體的電弧焊，焊接質(zhì)量較高。按所用的電極不同，氬弧焊可分為不熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩種。三、氣體保護(hù)焊1、氬弧焊167（1）不熔化極氬弧焊是以高熔點(diǎn)的鎢棒和焊件為電極。具有很高的發(fā)射能力。為了減少鎢極消耗，電流密度一般都要加以限制。鎢極氬弧焊可以交直流兩用。除了鋁、鎂及其合金的薄焊件外，一般都用直流正接。多用來焊接4㎜以下的薄件。（1）不熔化極氬弧焊是以高熔點(diǎn)的鎢棒和焊件為電極。具有很高的168對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。防止措施：關(guān)鍵在于選擇合適焊絲，控制焊縫成分和配以合理規(guī)范參數(shù)按所用的電極不同，氬弧焊可分為不熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩種。焊接時(shí)，就盡量縮短400－600℃和650－850℃的加熱和冷卻時(shí)間氣系統(tǒng)和焊柜組成。由于電源已通，接觸點(diǎn)處就有密度很大的電流通過，產(chǎn)生電阻熱使金屬迅速加熱熔化。設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)多用型材，以降低重量，減少焊縫，簡化工藝。選用焊條通常是根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐腐蝕性、以及耐高溫性能等要求選用相應(yīng)的焊條種類。在滿足工作性能要求的前提下，首先要考慮焊接性較好的材料。狀和尺寸應(yīng)基本一致。反接：負(fù)極接工件—工件溫度可稍低一些。第四節(jié)金屬材料的焊接性熔化焊：電弧焊、氣焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊。拘束度較大或含氫量較高時(shí)，在焊縫或近縫區(qū)可能產(chǎn)生冷裂紋態(tài)組織和粗大晶粒，（2）熔化極氬弧焊是以連續(xù)送進(jìn)的焊絲和焊件為電極。電流密度和氣體流量都較大，生產(chǎn)率高，多用于中厚板焊接。生產(chǎn)中多采用直流反接。對氬氣要求純度99.7％以上，焊前必須把接頭表面清理干凈。對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能169氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的優(yōu)點(diǎn)①保護(hù)作用好，熔池金屬基本不受侵害。②焊接質(zhì)量高—電弧穩(wěn)定，熱量集中，熔池小，變形較小，焊縫致密無渣殼，成形美觀。③適用性廣—可以焊接幾乎所有的金屬，特別適于焊接易氧化材料。④明弧可見，操作方便，可以全位置焊接。氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的優(yōu)點(diǎn)①保護(hù)作用好，熔池金屬基本不受170氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的缺點(diǎn)①氬氣成本高，設(shè)備比較復(fù)雜。②只能在室內(nèi)進(jìn)行焊接—以防保護(hù)氣體被破壞。氬弧焊主要用于焊接鋁、鎂、鈦及其合金，低合金鋼、耐熱合金、不銹鋼等。氬弧焊與熔渣保護(hù)焊相比的缺點(diǎn)①氬氣成本高，設(shè)備比較復(fù)雜。1712.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊以CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。焊絲作電極，焊絲的送進(jìn)靠送絲機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊除了氣瓶、焊柜和送絲結(jié)構(gòu)外，其余設(shè)備和氬弧焊一樣。主要由：焊接電源、控制系統(tǒng)、送絲結(jié)構(gòu)、供氣系統(tǒng)和焊柜組成。2.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊以CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。焊絲作172與手工電弧焊和埋弧自動(dòng)焊相比的優(yōu)點(diǎn)①生產(chǎn)率高—熔敷速度快，焊后無熔渣。②焊