壓焊工藝培訓(xùn)課件

第十一章壓焊工藝

壓力焊是指通過(guò)加熱等手段使金屬達(dá)到塑性狀態(tài)，加壓使其產(chǎn)生塑性變形、再結(jié)晶和擴(kuò)散等作用，使兩個(gè)分離表面的原子接近到晶格距離（0.3～0.5nm)，形成金屬鍵，從而獲得不可拆卸接頭的一類(lèi)焊接方法。

熱源形式為：電阻熱、高頻熱、摩擦熱等。

力的形式為：靜壓力、沖擊力（鍛壓力）和爆炸力等。

壓力焊為：冷壓焊、擴(kuò)散焊和熱壓焊第十一章壓焊工藝壓力焊是指通過(guò)加熱等手段使金屬1第一節(jié)電阻焊一、電阻焊的原理電阻焊是利用電阻熱為熱源，并在壓力下通過(guò)塑性變形和再結(jié)晶而實(shí)現(xiàn)焊接的。

1.熱源

電阻熱：Q=I2Rt,其中電流和時(shí)間是外因，而電阻是內(nèi)因。焊接區(qū)的總電阻為：R=Rc+2Rcw+2Rw。其中:Rc為焊件接觸電阻，Rcw為電極與焊件間的接觸電阻，Rw為焊件電阻。第一節(jié)電阻焊一、電阻焊的原理電阻焊是利用電阻熱為熱2(2)影響接觸電阻的因素：

工件表面狀態(tài)表面愈粗糙、氧化愈嚴(yán)重、接觸電阻愈大。

電極壓力壓力愈高、接觸電阻愈小。

焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱將會(huì)使接觸電阻大大下降。2.壓力靜壓力用來(lái)調(diào)整電阻大小，改善加熱。產(chǎn)生塑性變形或在壓力下結(jié)晶。沖擊力（鍛壓力）用來(lái)細(xì)化晶粒，焊合缺陷等。其壓力變化形式有平壓力，階梯壓力和馬鞍形壓力，其中馬鞍形壓力較為理想。(1)接觸電阻Rc+2Rcw：因接觸面上存在的微觀凹凸不平、氧化物等不良導(dǎo)體膜，使電流線彎曲變長(zhǎng)，實(shí)際導(dǎo)電面積減?。ㄒ?jiàn)圖11-2）。(2)影響接觸電阻的因素：工件表面狀態(tài)表面愈粗糙、33.電阻焊過(guò)程預(yù)壓、通電加熱、在壓力下冷卻結(jié)晶或塑性變形和再結(jié)晶。為使焊縫生成在兩板的貼合面附近，接觸面上必須有一定的接觸電阻。（圖11-3）通電后，因兩焊件間接觸電阻的存在，貼合面處溫度迅速上升到熔點(diǎn)以上。斷電后，熔核立即開(kāi)始冷卻結(jié)晶，由于有維持壓力或頂鍛壓力的作用，從而消除了縮孔和縮松等缺陷，并產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，獲得組織致密的焊點(diǎn)。（圖11-13）3.電阻焊過(guò)程預(yù)壓、通電加熱、在壓力下冷卻結(jié)晶42．電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊是用圓柱電極壓緊工件，通電、保壓獲得焊點(diǎn)的電阻焊方法。1.點(diǎn)焊時(shí)的分流現(xiàn)象點(diǎn)焊前先將表面清理好的兩個(gè)工件預(yù)壓夾緊，然后接通電流。電極為銅或銅合金材料，其內(nèi)部通有冷卻水，因此電極子會(huì)熔化，而兩工件相互接觸處則由于電阻熱很大，溫度迅速升高，金屬熔化形成液態(tài)熔核。斷電后，繼續(xù)維持或加大壓力，使熔核在壓力下凝固結(jié)晶，形成組織致密的焊點(diǎn)。移動(dòng)焊件，依次形成其他焊點(diǎn)。因已焊點(diǎn)形成導(dǎo)電通道，在焊下一點(diǎn)時(shí)，焊接電流一部分將從已焊點(diǎn)流過(guò)，使待焊點(diǎn)電流減少的現(xiàn)象稱為分流。（圖11-4），分流減小了焊接電流，使焊點(diǎn)品質(zhì)下降。2．電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊是用圓柱電極壓緊工件，通電、保壓5從上式中可見(jiàn)，焊件愈厚，導(dǎo)電性愈好，則分流愈嚴(yán)重。因此，為防止分流，對(duì)不同的材質(zhì)和板厚的材料，應(yīng)滿足不同的最小點(diǎn)距要求。見(jiàn)表11-1從上式中可見(jiàn)，焊件愈厚，導(dǎo)電性愈好，則分流愈嚴(yán)重。因6點(diǎn)焊時(shí)的熔核偏移在焊接不同厚度或不同材料時(shí)，因薄板或?qū)嵝院玫牟牧希鼰嵘?，而散熱快，?dǎo)致熔核偏向厚板或?qū)岵畹牟牧系默F(xiàn)象稱為熔核偏移。（見(jiàn)圖11-5）

熔核偏移易使焊點(diǎn)減少，接頭性能變差。可采用特殊電極和工藝墊片的措施，防止熔核偏移，如圖11-6所示。點(diǎn)焊時(shí)的熔核偏移在焊接不同厚度或不同材料時(shí)，因薄7點(diǎn)焊工藝參數(shù)點(diǎn)焊的工藝參數(shù)為電流、壓力和時(shí)間。大電流，短時(shí)間稱為強(qiáng)規(guī)范。主要用于薄板和導(dǎo)熱性好的金屬的焊接，也可用于不同厚度或不同材質(zhì)及多層薄板的點(diǎn)焊。小電流，長(zhǎng)時(shí)間稱為弱規(guī)范。主要用于稍厚板和淬火鋼的點(diǎn)焊。點(diǎn)焊工藝參數(shù)點(diǎn)焊的工藝參數(shù)為電流、壓力和時(shí)間。8點(diǎn)焊接頭形式如圖11-7點(diǎn)焊主要用于汽車(chē)、飛機(jī)等薄板結(jié)構(gòu)的大批量生產(chǎn)。3．電阻縫焊縫焊是連續(xù)的點(diǎn)焊過(guò)程，它是用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)狀電極代替了柱狀電極，焊后獲得相互重疊的連續(xù)焊縫（圖11-8）?？p焊分流嚴(yán)重，通常采用強(qiáng)規(guī)范焊接，焊接電流比點(diǎn)焊大1.5～2倍。點(diǎn)焊接頭形式如圖11-7點(diǎn)焊主要用于汽車(chē)、飛機(jī)9

縫焊主要用于低壓容器，如汽車(chē)、摩托車(chē)的油箱、氣體靜化器等的焊接。四、對(duì)焊1.電阻對(duì)焊

先將工件夾緊并加壓，然后通電使接觸面溫度達(dá)到塑性溫度(9501000℃)。在壓力下塑對(duì)焊是利用電阻熱將桿狀焊件端面對(duì)接的一種電阻焊工藝。變和再結(jié)晶形成固態(tài)焊接接頭（圖11-9）。電阻對(duì)焊要求對(duì)接處焊前嚴(yán)格清理，所焊截面積較小，一般用于鋼筋的對(duì)接焊。

縫焊主要用于低壓容器，如汽車(chē)、摩托10

2.閃光對(duì)焊

先通電，后接觸，因個(gè)別點(diǎn)接觸，個(gè)別點(diǎn)通過(guò)的電流密度很高，可使其瞬間熔化或汽化，形成液態(tài)過(guò)梁。由于過(guò)梁上存在電磁收縮力和電磁引力及斥力而使過(guò)梁爆破飛出，形成閃光。閃光一方面排除了氧化物和雜質(zhì)，另一方面使對(duì)口處的溫度迅速升高。閃光對(duì)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(wú)過(guò)熱區(qū)和鑄態(tài)組織，所以性能高。當(dāng)溫度分布到合適的狀態(tài)后，立刻施加頂鍛力，將對(duì)接處所有的液態(tài)物質(zhì)全部擠出，是純凈的高溫金屬相互接觸，在壓力下產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶，形成焊接接頭。2.閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊主要用于鋼軌、錨鏈、11第二節(jié)摩擦焊一、摩擦焊的工藝過(guò)程原理摩擦焊是利用焊件接觸面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。第二節(jié)摩擦焊一、摩擦焊的工藝過(guò)程原理摩擦焊是12焊件尺寸精度高，可以實(shí)現(xiàn)直接裝配焊接。焊接生產(chǎn)率高，是閃光焊的4～5倍。三相負(fù)載均衡，節(jié)能，改善了三相供電電網(wǎng)的供電條件。與閃光對(duì)焊比較，節(jié)省電能80%～90%左右。由于摩擦焊金屬焊接變形小，接頭焊前不需特殊清理，接頭上的飛邊有時(shí)可以不必去除，焊接不需要填充材料和保護(hù)氣體，加工成本顯著降低。摩擦焊機(jī)容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化；操作技術(shù)簡(jiǎn)單，容易掌握。摩擦焊的工作場(chǎng)地衛(wèi)生，沒(méi)有火花，弧光；沒(méi)有有害氣體，有利于環(huán)境保護(hù)，適于設(shè)置在自動(dòng)生產(chǎn)線上。接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定，其廢品率是閃光對(duì)焊的1%左右。適于焊接異種鋼和異種金屬，如碳素結(jié)構(gòu)鋼-高速鋼、銅-不銹鋼、鋁-銅、鋁-鋼等。二、摩擦焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：焊件尺寸精度高，可以實(shí)現(xiàn)直接裝配焊接。接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定13壓焊工藝培訓(xùn)課件14第三節(jié)超聲波焊一、超聲波焊的原理二、超聲波焊的特點(diǎn)利用超聲頻的高頻振蕩能，通過(guò)磁致伸縮元件將超聲頻轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)，在上下振動(dòng)極的作用下，兩焊件局部接觸處產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦、升溫好變形，從而使氧化皮等污物得以破壞或分散，并使純凈金屬的原子充分靠近，形成冶金結(jié)合?？煞譃槌暡c(diǎn)焊和超聲波縫焊。接頭中無(wú)鑄態(tài)組織或脆性金屬間化合物，也無(wú)金屬的噴濺，其力學(xué)性能比電阻焊好，穩(wěn)定性高?？珊傅牟牧戏秶鷱V，特別適合于高熔點(diǎn)、高導(dǎo)熱性和難熔金屬的焊接及異種材料的焊接，可用于厚薄懸殊及多層箔片的焊接焊接表面清理簡(jiǎn)單，電能消耗少（為電阻焊5%）。第三節(jié)超聲波焊一、超聲波焊的原理二、超聲波焊的特點(diǎn)利用超15第四節(jié)擴(kuò)散焊一、擴(kuò)散焊的原理三、瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊過(guò)程將兩焊件壓緊并置于真空或保護(hù)氣氛中加熱，使接觸面微觀凹凸不平處產(chǎn)生塑性變形而緊密接觸經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的保溫和原子擴(kuò)散形成固態(tài)冶金連接。分固態(tài)和瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊兩種。二、固態(tài)擴(kuò)散焊過(guò)程變形-接觸階段擴(kuò)散-界面推移階段界面和孔洞消失階段液相生成等溫凝固均勻化第四節(jié)擴(kuò)散焊一、擴(kuò)散焊的原理三、瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊過(guò)程將兩16四、擴(kuò)散焊的特點(diǎn)焊接溫度低（熔點(diǎn)的40%~80%），可焊接熔化焊難以焊接的材料?？珊附咏Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求焊接表面十分平整好光潔及精度要求高的焊接?？珊附硬煌牧?。焊縫可與母材成分和性能相同。四、擴(kuò)散焊的應(yīng)用擴(kuò)散焊可用于高溫合金渦輪葉片、超聲速飛機(jī)中鈦合金構(gòu)件、鈦-陶瓷靜電加速管的焊接，異種鋼、鋁及鋁合金、復(fù)合材料的焊接及金屬與陶瓷等的焊接。四、擴(kuò)散焊的特點(diǎn)焊接溫度低（熔點(diǎn)的40%~80%），可焊接熔17第五節(jié)爆炸焊一、爆炸焊的原理二、爆炸焊的特點(diǎn)利用爆炸時(shí)產(chǎn)生的高壓、高溫及高速?zèng)_擊波作用在腹板上，使其與基板猛烈沖擊，在接觸處產(chǎn)生射流，從而清除表面的氧化物等雜質(zhì)，并在高壓下形成固態(tài)接頭。結(jié)合面為平坦界面時(shí)，撞擊速度較低，結(jié)合面無(wú)熔化發(fā)生，因此接頭性能較差。故在實(shí)際生產(chǎn)中不多用。結(jié)合面為波浪界面時(shí)，撞擊速度較高，結(jié)合面有熔化發(fā)生，因此接頭性能較好。故在實(shí)際生產(chǎn)中盡可能使用這種結(jié)合形式。結(jié)合面為連續(xù)的熔化層時(shí)，撞擊速度過(guò)高，結(jié)合面產(chǎn)生連續(xù)的熔化層，因此接頭性能也較差。故在實(shí)際生產(chǎn)中盡量避免使用這種結(jié)合形式。第五節(jié)爆炸焊一、爆炸焊的原理二、爆炸焊的特點(diǎn)利用爆炸時(shí)產(chǎn)18第十二章釬焊、封接與粘接工藝

釬焊、封接與粘接工藝是一種物理和化學(xué)連接。它是在低于構(gòu)件熔點(diǎn)的溫度下，采用填縫材料，在液態(tài)下充填縫隙，通過(guò)毛細(xì)作用及表面化學(xué)反應(yīng)，待填縫材料結(jié)晶或固化后，將兩個(gè)分離的表面連接形成不可拆接頭。第十二章釬焊、封接與粘接工藝釬焊、封接與粘1912.1釬焊1．硬釬焊

釬料熔點(diǎn)在450℃以上，接頭強(qiáng)度較高，都在200MPa以上，屬于這類(lèi)的釬料有銅基、銀基和鎳基等。

2．軟釬焊釬料熔點(diǎn)為450℃以下，接頭強(qiáng)度較低，一般不超過(guò)70MPa，所以只用于釬焊受力不大、工作溫度較低的工件。常用的釬料是錫鉛合金，所以通稱錫焊。釬焊：是利用熔點(diǎn)比焊件低的釬料作填充金屬，適當(dāng)加熱后，釬料熔化而將處于固態(tài)的焊件連接起來(lái)的一種焊接方法。12.1釬焊1．硬釬焊2．軟釬焊釬焊：是利用熔點(diǎn)20釬焊過(guò)程中，一般都需要使用釬劑。

釬劑的作用是：清除被焊金屬表面的氧化膜及其它雜質(zhì)，改善釬料流入間隙的性能（即潤(rùn)濕性），保護(hù)釬料及焊件不被氧化。因此釬劑對(duì)釬焊質(zhì)量影響很大。

軟釬焊時(shí)，常用的釬劑為松香或氯化鋅溶液。

硬釬焊時(shí)，釬劑種類(lèi)較多，主要由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等組成，應(yīng)根據(jù)釬料種類(lèi)選擇應(yīng)用。

釬焊的加熱方法：烙鐵加熱、火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、鹽浴加熱等。釬焊過(guò)程中，一般都需要使用釬劑。軟釬焊時(shí)，21

3．釬焊的特點(diǎn)：1）工件加熱溫度低，所以其組織和力學(xué)性能變化很小。接頭光滑平整，焊件尺寸精確。2）可以焊接性能差異很大的異種金屬，對(duì)焊件厚度也沒(méi)有嚴(yán)格限制。3）對(duì)焊件整體加熱釬焊時(shí)，可同時(shí)釬焊由多條（甚至上千條）接頭組成的、形狀復(fù)雜的構(gòu)件，生產(chǎn)率很高。4）釬焊設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)投資費(fèi)用少。5）釬焊接頭強(qiáng)度低，允許的工作溫度不高，焊前清理要求嚴(yán)格，釬料價(jià)格較高。不適于一般鋼結(jié)構(gòu)和重載動(dòng)載荷機(jī)件的焊接。6）釬焊主要用于焊接精密儀表、電器零部件、異種金屬構(gòu)件以及某些復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)。也常用來(lái)焊接各類(lèi)導(dǎo)線與硬質(zhì)合金刀具。3．釬焊的特點(diǎn)：2212.3粘接工藝

粘接是利用膠粘劑把兩種性質(zhì)相同或不同的物質(zhì)牢固地粘合在一起的連接方法。膠粘劑所以能夠把兩個(gè)物質(zhì)牢固地粘接在一起，主要因?yàn)槟z粘劑能通過(guò)本身在被粘接材料的連接面上產(chǎn)生機(jī)械、物理和化學(xué)作用而具有粘附力。12.2封接（略）12.3粘接工藝粘接是利用膠粘劑把兩種性質(zhì)相23粘接具有以下優(yōu)點(diǎn)：粘接對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)，既可用于各種金屬、非金屬的連接，也可用于金屬與非金屬的連接。能減輕結(jié)構(gòu)重量。采用粘接可省去很多螺釘、螺栓等連接件，因此，粘接比鉚接、焊接減輕結(jié)構(gòu)重量約25%～30%。粘接接頭的應(yīng)力分布均勻，應(yīng)力集中較小，因此它的耐疲勞性能好。粘接接頭的密封性能好，并具有耐磨蝕和絕緣等性能。粘接工藝簡(jiǎn)單，操作容易，效率高，成本低。粘接具有以下優(yōu)點(diǎn)：粘接對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)，既可用于各種金屬、非24粘接具有以下缺點(diǎn)：粘接強(qiáng)度比較低，一般僅能達(dá)到金屬母材強(qiáng)度的10%～50%。粘接接頭的承載能力主要依賴于較大的粘接面積。使用溫度低，一般長(zhǎng)期工作溫度只能在150℃以下，僅有少數(shù)可在200～300℃范圍內(nèi)使用。粘接接頭長(zhǎng)期與空氣、熱和光接觸時(shí)，易老化變質(zhì)。粘接質(zhì)量因受多種因素影響不夠穩(wěn)定，而且質(zhì)量難以檢驗(yàn)。粘接具有以下缺點(diǎn)：粘接強(qiáng)度比較低，一般僅能達(dá)到金屬母材強(qiáng)度的25第十三章金屬材料的焊接性能

13.1金屬材料的可焊性13.2碳鋼的焊接13.3鑄鐵的焊補(bǔ)13.4有色金屬的焊接第十三章金屬材料的焊接性能13.1金屬材料的可焊性12613.1金屬材料的可焊形一、可焊性的概念金屬材料的可焊性，是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材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。二、估算鋼材可焊性的方法碳當(dāng)量法：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：13.1金屬材料的可焊形一、可焊性的概念金27根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：C當(dāng)量＜0.4%時(shí)，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，可焊性良好。在一般的焊接工藝條件下，焊件不會(huì)產(chǎn)生裂縫，但對(duì)厚大工件或低溫下焊接時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。C當(dāng)量=0.4%～0.6%時(shí)，鋼材塑性下降，淬硬傾向明顯，可焊性較差。焊前工件需要適當(dāng)預(yù)熱，焊后應(yīng)注意緩冷，要采取一定的焊接工藝措施才能防止裂縫。C當(dāng)量＞0.6%時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，可焊性不好。焊前工件必須預(yù)熱到較高溫度，焊接時(shí)要采取減少焊接應(yīng)力和防止開(kāi)裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，才能保證焊接接頭質(zhì)量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：28三、小型抗裂試驗(yàn)從應(yīng)用一般焊接工藝焊后試板有無(wú)裂縫或裂縫多少，可初步評(píng)定材料的可焊性好壞；若有裂縫，應(yīng)調(diào)整工藝（如預(yù)熱、緩冷等）再焊接試板，直至達(dá)到不裂。因此可通過(guò)參考抗裂試驗(yàn)制訂出合理的焊接工藝規(guī)程與規(guī)范。三、小型抗裂試驗(yàn)從應(yīng)用一般焊接工藝焊后試板有無(wú)2913.2碳鋼的焊接

低碳鋼含碳量不大于0.25%，塑性好，一般沒(méi)有淬硬傾向，對(duì)焊接熱過(guò)程不敏感，可焊性良好。焊這類(lèi)鋼時(shí)，不需要采取特殊的工藝措施，通常在焊后也不需要進(jìn)行熱處理（電渣焊除外）。二、中、高碳鋼的焊接

中碳鋼含碳量在0.25%～0.6%之間，隨含碳量的增加，淬硬傾向愈發(fā)明顯，可焊性逐漸變差。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，主要是焊接各種中碳鋼的鑄鋼件與鍛件。中碳鋼的焊接特點(diǎn)：一、低碳鋼的焊接13.2碳鋼的焊接低碳鋼含碳量不大于0.2530熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂縫中碳鋼屬于易淬火鋼，熱影響區(qū)被加熱超過(guò)淬火溫度的區(qū)段時(shí)，受工件低溫部分的迅速冷卻作用，將出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。如焊件剛性較大或工藝不恰當(dāng)時(shí)，就會(huì)在淬火區(qū)產(chǎn)生冷裂縫，即焊接接頭焊后冷卻到相變溫度以下或冷卻到常溫后產(chǎn)生裂縫。焊縫金屬熱裂縫傾向較大焊接中碳鋼時(shí)，因母材含碳量與硫、磷雜質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于焊條鋼芯，母材熔化后進(jìn)入熔池，使焊縫金屬含碳量增加塑性下降，加上硫、磷低熔點(diǎn)雜質(zhì)的存在，焊縫及熔合區(qū)在相變前就可能因內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。因此，焊接中碳鋼構(gòu)件，焊前必須進(jìn)行預(yù)熱，使焊接時(shí)工件各部分的溫差減小，以減小焊接應(yīng)力，同時(shí)減慢熱影響區(qū)的冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織。熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂縫中碳鋼屬于易淬火鋼31壓焊工藝培訓(xùn)課件3213.3合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接低合金鋼的焊接特點(diǎn)：熱影響區(qū)的淬硬傾向

低合金鋼焊接時(shí)，熱影響區(qū)可能產(chǎn)生淬硬組織，淬硬程度與鋼材的化學(xué)成分和強(qiáng)度級(jí)別有關(guān)。鋼中含碳及合金元素越多，鋼材強(qiáng)度級(jí)別越高，焊后熱影響區(qū)的淬硬傾向也越大。強(qiáng)度級(jí)別大于450MPa級(jí)的低合金鋼，淬硬傾向增加，熱影響區(qū)容易產(chǎn)生馬氏體組織，形成淬火區(qū)，硬度明顯增加，塑性、韌性則下降。13.3合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接低合金鋼的焊接特點(diǎn)：熱影響區(qū)的淬硬33焊接接頭的裂縫傾向不同環(huán)境溫度的預(yù)熱要求：工件厚度/mm：16以下，不低于-10℃不預(yù)熱,-10℃以下預(yù)熱100～150℃工件厚度/mm：16-24，不低于-5℃不預(yù)熱,-5℃以下預(yù)熱100～150℃工件厚度/mm：24-40，不低于0℃不預(yù)熱,0℃以下預(yù)熱100～150℃工件厚度/mm：40以上，均應(yīng)預(yù)熱100～150℃低合金鋼的焊接措施冷裂紋傾向隨鋼材強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。影響因素有三個(gè)：焊縫及熱影響區(qū)的氫含量；熱影響區(qū)的淬硬程度；焊接接頭的應(yīng)力大小。焊接接頭的裂縫傾向不同環(huán)境溫度的預(yù)熱要求：低合金鋼的焊接34壓焊工藝培訓(xùn)課件3513.4鑄鐵的焊補(bǔ)一、鑄鐵的焊接特點(diǎn)：熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織；易產(chǎn)生裂縫；易產(chǎn)生氣孔；只適于平焊。熱焊法是焊前將工件整體或局部預(yù)熱到600～700℃，焊后緩慢冷卻。熱焊法可防止工件產(chǎn)生白口組織和裂縫，焊補(bǔ)質(zhì)量較好，焊后可以進(jìn)行機(jī)械加工。但熱焊法成本較高，生產(chǎn)率低，焊工勞動(dòng)條件差。一般用于焊補(bǔ)形狀復(fù)雜焊后需要加工的重要鑄件，如床頭箱、汽缸體等。二、熱焊法13.4鑄鐵的焊補(bǔ)一、鑄鐵的焊接特點(diǎn)：熔合區(qū)易產(chǎn)生36三、冷焊法焊補(bǔ)之前，工件不預(yù)熱或只進(jìn)行400℃以下低溫預(yù)熱的焊補(bǔ)方法通常稱為冷焊法，主要依靠焊條來(lái)調(diào)整焊縫化學(xué)成分以防止或減少白口組織和避免裂縫。冷焊法方便靈活生產(chǎn)率高、成本低、勞動(dòng)條件好。但焊接處切削加工性能較差。生產(chǎn)中多用于焊補(bǔ)要求不高的鑄件以及怕高溫預(yù)熱引起變形的工件。焊接時(shí)，應(yīng)盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道（每段不大于50mm）并在焊后及時(shí)輕輕錘擊焊縫以松弛應(yīng)力，防止焊后開(kāi)裂。常用的焊條有：1.鋼芯鑄鐵焊條；高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵的補(bǔ)焊。2.鎳基鑄鐵焊條；重要鑄件加工面的補(bǔ)焊。3.銅基鑄鐵焊條。一般灰鑄鐵的補(bǔ)焊。三、冷焊法焊補(bǔ)之前，工件不預(yù)熱或只進(jìn)行400℃以下低3713.5有色金屬的焊接一、銅及銅合金的焊接

銅及銅合金的焊接比低碳鋼困難得多，其原因是：銅的導(dǎo)熱性很高（紫銅約為低碳鋼的8倍），焊接時(shí)熱量極易散失。因此，焊前工件要預(yù)熱，焊接時(shí)要選用較大電流或火焰，否則容易造成焊不透缺陷。銅在液態(tài)易氧化，生成的Cu2O與銅組成低熔點(diǎn)共晶，分布在晶界形成薄弱環(huán)節(jié)；又因銅的膨脹系數(shù)大，凝固時(shí)收縮率也大，容易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。因此，焊接過(guò)程中極易引起開(kāi)裂。13.5有色金屬的焊接一、銅及銅合金的焊接銅及銅合金38銅在液態(tài)時(shí)吸氣性強(qiáng)，特別容易吸氫。凝固時(shí)氣體從熔液中析出，來(lái)不及逸出就會(huì)生成氣孔。銅的電阻極小，不適于電阻焊接。銅合金中的合金元素有的比銅更易氧化，使焊接的困難增大。例如黃銅（銅鋅合金）中的鋅沸點(diǎn)很低，極易燒蝕蒸發(fā)并生成氧化鋅（ZnO）。改變接頭化學(xué)成分、降低接頭性能，而且形成氧化鋅煙霧易引起焊工中毒。鋁青銅中的鋁，焊接時(shí)易生成難熔的氧化鋁，增大熔渣粘度，生成氣孔和夾渣。銅及銅合金可用氬弧焊、氣焊、碳弧焊、釬焊等方法進(jìn)行焊接。采用氬弧焊是保證紫銅和青銅焊接質(zhì)量的有效方法。銅在液態(tài)時(shí)吸氣性強(qiáng)，特別容易吸氫。凝固時(shí)氣體從熔液中析出，來(lái)39二、鋁及鋁合金的焊接工業(yè)上用于焊接的主要是純鋁（熔點(diǎn)658℃）、鋁錳合金、鋁鎂合金及鑄鋁。鋁及鋁合金的焊接也比較困難，其焊接特點(diǎn)是：鋁與氧的親和力很大，極易氧化生成氧化鋁（Al2O3）。氧化鋁組織致密，熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，它覆蓋在金屬表面，能阻礙金屬熔合。此外，氧化鋁密度大，易使焊縫夾渣。鋁的導(dǎo)熱系數(shù)較大，要求使用大功率或能量集中的熱源，厚度較大時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。鋁的膨脹系數(shù)也較大，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形，并可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。二、鋁及鋁合金的焊接工業(yè)上用于焊接的主要是純鋁（40液態(tài)鋁能吸收大量的氫，鋁在固態(tài)時(shí)又幾乎不溶解氫，因此在溶池凝固時(shí)易生成氣孔。鋁在高溫時(shí)強(qiáng)度及塑性很低，焊接時(shí)常由于不能支持熔池金屬而引起焊縫塌陷，因此常需采用墊板。目前焊接鋁及鋁合金的常用方法有氬弧焊、氣焊、點(diǎn)焊、縫焊和釬焊。

氬弧焊是焊接鋁及鋁合金的較好的方法。不論采用哪種焊接方法焊接鋁及鋁合金，焊前必須徹底清理焊件的焊接部位和焊絲表面的氧化膜與油污，清理質(zhì)量的好壞將直接影響焊縫性能。液態(tài)鋁能吸收大量的氫，鋁在固態(tài)時(shí)又幾乎不溶解氫，因此在溶池凝4113.6異種金屬的焊接性分析異種金屬焊接通常要比同種金屬的焊接困難，因?yàn)槌私饘俦旧淼奈锢砘瘜W(xué)性能對(duì)焊接有影響外，兩種金屬材料性能的差異會(huì)更大程度上影響它們之間的焊接性能。結(jié)晶化學(xué)性的差異冶金學(xué)上的不相容，包括晶格的類(lèi)型、晶格參數(shù)、原子半徑、原子的最外層電子結(jié)構(gòu)等差異。物理性能的差異熔點(diǎn)、線膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和比熱、電阻率。金屬的氧化性金屬間化合物焊縫與母材不等強(qiáng)性13.6異種金屬的焊接性分析異種金屬焊接通常42為了獲得優(yōu)質(zhì)的異種金屬焊接接頭，除合理地選用焊接方法和填充材料，正確地制定焊接工藝外，還可采取如下一些工藝措施：盡量縮短被焊金屬在液態(tài)下相互接觸時(shí)間，以防止或減少生成金屬間化合物。熔焊時(shí)要很好地保護(hù)被焊金屬，防止金屬與周?chē)諝獾南嗷プ饔?，產(chǎn)生使接頭熔合不好的氧化物。采用與兩種被焊金屬的焊接性都很好的中間層或堆焊中間過(guò)渡層，以防止生成金屬間化合物。在焊縫中加入某些合金元素，以阻止金屬間化合物相的產(chǎn)生和增長(zhǎng)。為了獲得優(yōu)質(zhì)的異種金屬焊接接頭，除合理地選用焊接43異種金屬的焊接方法熔焊采用熔焊最大特點(diǎn)是控制稀釋率和金屬間化合物的產(chǎn)生。因此，為了減少稀釋率，降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量，常可選用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊、等離子弧焊等方法。解決母材金屬稀釋問(wèn)題，可用堆焊隔離層的方法實(shí)現(xiàn)。對(duì)一些熔合不理想的金屬，可通過(guò)增加過(guò)渡層金屬，使其能更好地熔合在一起。異種金屬的焊接方法熔焊44堆焊隔離層的應(yīng)用堆焊隔離層的應(yīng)用45壓焊大多數(shù)壓焊方法都只是將被焊金屬加熱至塑性狀態(tài)或甚至不加熱，而施加一定壓力為基本特征。與熔焊相比，當(dāng)焊接異種金屬接頭時(shí)，壓焊具有一定的優(yōu)越性，只要接頭形式允許，采用壓焊往往是比較合理的選擇。釬焊釬焊本身就是釬料與母材之間的異種金屬連接方法。還可采用較特殊的釬焊方法，如熔焊-釬焊法（釬料與其中一種母材相同）、共晶釬焊法或共晶擴(kuò)散焊法（使兩種母材在結(jié)合面處形成低熔點(diǎn)共晶體）和液相過(guò)渡焊（在接縫之間加入可熔化的中間夾層）等方法。壓焊釬焊46演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！47第十一章壓焊工藝

壓力焊是指通過(guò)加熱等手段使金屬達(dá)到塑性狀態(tài)，加壓使其產(chǎn)生塑性變形、再結(jié)晶和擴(kuò)散等作用，使兩個(gè)分離表面的原子接近到晶格距離（0.3～0.5nm)，形成金屬鍵，從而獲得不可拆卸接頭的一類(lèi)焊接方法。

熱源形式為：電阻熱、高頻熱、摩擦熱等。

力的形式為：靜壓力、沖擊力（鍛壓力）和爆炸力等。

壓力焊為：冷壓焊、擴(kuò)散焊和熱壓焊第十一章壓焊工藝壓力焊是指通過(guò)加熱等手段使金屬48第一節(jié)電阻焊一、電阻焊的原理電阻焊是利用電阻熱為熱源，并在壓力下通過(guò)塑性變形和再結(jié)晶而實(shí)現(xiàn)焊接的。

1.熱源

電阻熱：Q=I2Rt,其中電流和時(shí)間是外因，而電阻是內(nèi)因。焊接區(qū)的總電阻為：R=Rc+2Rcw+2Rw。其中:Rc為焊件接觸電阻，Rcw為電極與焊件間的接觸電阻，Rw為焊件電阻。第一節(jié)電阻焊一、電阻焊的原理電阻焊是利用電阻熱為熱49(2)影響接觸電阻的因素：

工件表面狀態(tài)表面愈粗糙、氧化愈嚴(yán)重、接觸電阻愈大。

電極壓力壓力愈高、接觸電阻愈小。

焊前預(yù)熱焊前預(yù)熱將會(huì)使接觸電阻大大下降。2.壓力靜壓力用來(lái)調(diào)整電阻大小，改善加熱。產(chǎn)生塑性變形或在壓力下結(jié)晶。沖擊力（鍛壓力）用來(lái)細(xì)化晶粒，焊合缺陷等。其壓力變化形式有平壓力，階梯壓力和馬鞍形壓力，其中馬鞍形壓力較為理想。(1)接觸電阻Rc+2Rcw：因接觸面上存在的微觀凹凸不平、氧化物等不良導(dǎo)體膜，使電流線彎曲變長(zhǎng)，實(shí)際導(dǎo)電面積減?。ㄒ?jiàn)圖11-2）。(2)影響接觸電阻的因素：工件表面狀態(tài)表面愈粗糙、503.電阻焊過(guò)程預(yù)壓、通電加熱、在壓力下冷卻結(jié)晶或塑性變形和再結(jié)晶。為使焊縫生成在兩板的貼合面附近，接觸面上必須有一定的接觸電阻。（圖11-3）通電后，因兩焊件間接觸電阻的存在，貼合面處溫度迅速上升到熔點(diǎn)以上。斷電后，熔核立即開(kāi)始冷卻結(jié)晶，由于有維持壓力或頂鍛壓力的作用，從而消除了縮孔和縮松等缺陷，并產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，獲得組織致密的焊點(diǎn)。（圖11-13）3.電阻焊過(guò)程預(yù)壓、通電加熱、在壓力下冷卻結(jié)晶512．電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊是用圓柱電極壓緊工件，通電、保壓獲得焊點(diǎn)的電阻焊方法。1.點(diǎn)焊時(shí)的分流現(xiàn)象點(diǎn)焊前先將表面清理好的兩個(gè)工件預(yù)壓夾緊，然后接通電流。電極為銅或銅合金材料，其內(nèi)部通有冷卻水，因此電極子會(huì)熔化，而兩工件相互接觸處則由于電阻熱很大，溫度迅速升高，金屬熔化形成液態(tài)熔核。斷電后，繼續(xù)維持或加大壓力，使熔核在壓力下凝固結(jié)晶，形成組織致密的焊點(diǎn)。移動(dòng)焊件，依次形成其他焊點(diǎn)。因已焊點(diǎn)形成導(dǎo)電通道，在焊下一點(diǎn)時(shí)，焊接電流一部分將從已焊點(diǎn)流過(guò)，使待焊點(diǎn)電流減少的現(xiàn)象稱為分流。（圖11-4），分流減小了焊接電流，使焊點(diǎn)品質(zhì)下降。2．電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊是用圓柱電極壓緊工件，通電、保壓52從上式中可見(jiàn)，焊件愈厚，導(dǎo)電性愈好，則分流愈嚴(yán)重。因此，為防止分流，對(duì)不同的材質(zhì)和板厚的材料，應(yīng)滿足不同的最小點(diǎn)距要求。見(jiàn)表11-1從上式中可見(jiàn)，焊件愈厚，導(dǎo)電性愈好，則分流愈嚴(yán)重。因53點(diǎn)焊時(shí)的熔核偏移在焊接不同厚度或不同材料時(shí)，因薄板或?qū)嵝院玫牟牧?，吸熱少，而散熱快，?dǎo)致熔核偏向厚板或?qū)岵畹牟牧系默F(xiàn)象稱為熔核偏移。（見(jiàn)圖11-5）

熔核偏移易使焊點(diǎn)減少，接頭性能變差?？刹捎锰厥怆姌O和工藝墊片的措施，防止熔核偏移，如圖11-6所示。點(diǎn)焊時(shí)的熔核偏移在焊接不同厚度或不同材料時(shí)，因薄54點(diǎn)焊工藝參數(shù)點(diǎn)焊的工藝參數(shù)為電流、壓力和時(shí)間。大電流，短時(shí)間稱為強(qiáng)規(guī)范。主要用于薄板和導(dǎo)熱性好的金屬的焊接，也可用于不同厚度或不同材質(zhì)及多層薄板的點(diǎn)焊。小電流，長(zhǎng)時(shí)間稱為弱規(guī)范。主要用于稍厚板和淬火鋼的點(diǎn)焊。點(diǎn)焊工藝參數(shù)點(diǎn)焊的工藝參數(shù)為電流、壓力和時(shí)間。55點(diǎn)焊接頭形式如圖11-7點(diǎn)焊主要用于汽車(chē)、飛機(jī)等薄板結(jié)構(gòu)的大批量生產(chǎn)。3．電阻縫焊縫焊是連續(xù)的點(diǎn)焊過(guò)程，它是用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)狀電極代替了柱狀電極，焊后獲得相互重疊的連續(xù)焊縫（圖11-8）?？p焊分流嚴(yán)重，通常采用強(qiáng)規(guī)范焊接，焊接電流比點(diǎn)焊大1.5～2倍。點(diǎn)焊接頭形式如圖11-7點(diǎn)焊主要用于汽車(chē)、飛機(jī)56

縫焊主要用于低壓容器，如汽車(chē)、摩托車(chē)的油箱、氣體靜化器等的焊接。四、對(duì)焊1.電阻對(duì)焊

先將工件夾緊并加壓，然后通電使接觸面溫度達(dá)到塑性溫度(9501000℃)。在壓力下塑對(duì)焊是利用電阻熱將桿狀焊件端面對(duì)接的一種電阻焊工藝。變和再結(jié)晶形成固態(tài)焊接接頭（圖11-9）。電阻對(duì)焊要求對(duì)接處焊前嚴(yán)格清理，所焊截面積較小，一般用于鋼筋的對(duì)接焊。

縫焊主要用于低壓容器，如汽車(chē)、摩托57

2.閃光對(duì)焊

先通電，后接觸，因個(gè)別點(diǎn)接觸，個(gè)別點(diǎn)通過(guò)的電流密度很高，可使其瞬間熔化或汽化，形成液態(tài)過(guò)梁。由于過(guò)梁上存在電磁收縮力和電磁引力及斥力而使過(guò)梁爆破飛出，形成閃光。閃光一方面排除了氧化物和雜質(zhì)，另一方面使對(duì)口處的溫度迅速升高。閃光對(duì)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(wú)過(guò)熱區(qū)和鑄態(tài)組織，所以性能高。當(dāng)溫度分布到合適的狀態(tài)后，立刻施加頂鍛力，將對(duì)接處所有的液態(tài)物質(zhì)全部擠出，是純凈的高溫金屬相互接觸，在壓力下產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶，形成焊接接頭。2.閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊主要用于鋼軌、錨鏈、58第二節(jié)摩擦焊一、摩擦焊的工藝過(guò)程原理摩擦焊是利用焊件接觸面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。第二節(jié)摩擦焊一、摩擦焊的工藝過(guò)程原理摩擦焊是59焊件尺寸精度高，可以實(shí)現(xiàn)直接裝配焊接。焊接生產(chǎn)率高，是閃光焊的4～5倍。三相負(fù)載均衡，節(jié)能，改善了三相供電電網(wǎng)的供電條件。與閃光對(duì)焊比較，節(jié)省電能80%～90%左右。由于摩擦焊金屬焊接變形小，接頭焊前不需特殊清理，接頭上的飛邊有時(shí)可以不必去除，焊接不需要填充材料和保護(hù)氣體，加工成本顯著降低。摩擦焊機(jī)容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化；操作技術(shù)簡(jiǎn)單，容易掌握。摩擦焊的工作場(chǎng)地衛(wèi)生，沒(méi)有火花，弧光；沒(méi)有有害氣體，有利于環(huán)境保護(hù)，適于設(shè)置在自動(dòng)生產(chǎn)線上。接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定，其廢品率是閃光對(duì)焊的1%左右。適于焊接異種鋼和異種金屬，如碳素結(jié)構(gòu)鋼-高速鋼、銅-不銹鋼、鋁-銅、鋁-鋼等。二、摩擦焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：焊件尺寸精度高，可以實(shí)現(xiàn)直接裝配焊接。接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定60壓焊工藝培訓(xùn)課件61第三節(jié)超聲波焊一、超聲波焊的原理二、超聲波焊的特點(diǎn)利用超聲頻的高頻振蕩能，通過(guò)磁致伸縮元件將超聲頻轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)，在上下振動(dòng)極的作用下，兩焊件局部接觸處產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦、升溫好變形，從而使氧化皮等污物得以破壞或分散，并使純凈金屬的原子充分靠近，形成冶金結(jié)合?？煞譃槌暡c(diǎn)焊和超聲波縫焊。接頭中無(wú)鑄態(tài)組織或脆性金屬間化合物，也無(wú)金屬的噴濺，其力學(xué)性能比電阻焊好，穩(wěn)定性高?？珊傅牟牧戏秶鷱V，特別適合于高熔點(diǎn)、高導(dǎo)熱性和難熔金屬的焊接及異種材料的焊接，可用于厚薄懸殊及多層箔片的焊接焊接表面清理簡(jiǎn)單，電能消耗少（為電阻焊5%）。第三節(jié)超聲波焊一、超聲波焊的原理二、超聲波焊的特點(diǎn)利用超62第四節(jié)擴(kuò)散焊一、擴(kuò)散焊的原理三、瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊過(guò)程將兩焊件壓緊并置于真空或保護(hù)氣氛中加熱，使接觸面微觀凹凸不平處產(chǎn)生塑性變形而緊密接觸經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的保溫和原子擴(kuò)散形成固態(tài)冶金連接。分固態(tài)和瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊兩種。二、固態(tài)擴(kuò)散焊過(guò)程變形-接觸階段擴(kuò)散-界面推移階段界面和孔洞消失階段液相生成等溫凝固均勻化第四節(jié)擴(kuò)散焊一、擴(kuò)散焊的原理三、瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊過(guò)程將兩63四、擴(kuò)散焊的特點(diǎn)焊接溫度低（熔點(diǎn)的40%~80%），可焊接熔化焊難以焊接的材料?？珊附咏Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求焊接表面十分平整好光潔及精度要求高的焊接?？珊附硬煌牧?。焊縫可與母材成分和性能相同。四、擴(kuò)散焊的應(yīng)用擴(kuò)散焊可用于高溫合金渦輪葉片、超聲速飛機(jī)中鈦合金構(gòu)件、鈦-陶瓷靜電加速管的焊接，異種鋼、鋁及鋁合金、復(fù)合材料的焊接及金屬與陶瓷等的焊接。四、擴(kuò)散焊的特點(diǎn)焊接溫度低（熔點(diǎn)的40%~80%），可焊接熔64第五節(jié)爆炸焊一、爆炸焊的原理二、爆炸焊的特點(diǎn)利用爆炸時(shí)產(chǎn)生的高壓、高溫及高速?zèng)_擊波作用在腹板上，使其與基板猛烈沖擊，在接觸處產(chǎn)生射流，從而清除表面的氧化物等雜質(zhì)，并在高壓下形成固態(tài)接頭。結(jié)合面為平坦界面時(shí)，撞擊速度較低，結(jié)合面無(wú)熔化發(fā)生，因此接頭性能較差。故在實(shí)際生產(chǎn)中不多用。結(jié)合面為波浪界面時(shí)，撞擊速度較高，結(jié)合面有熔化發(fā)生，因此接頭性能較好。故在實(shí)際生產(chǎn)中盡可能使用這種結(jié)合形式。結(jié)合面為連續(xù)的熔化層時(shí)，撞擊速度過(guò)高，結(jié)合面產(chǎn)生連續(xù)的熔化層，因此接頭性能也較差。故在實(shí)際生產(chǎn)中盡量避免使用這種結(jié)合形式。第五節(jié)爆炸焊一、爆炸焊的原理二、爆炸焊的特點(diǎn)利用爆炸時(shí)產(chǎn)65第十二章釬焊、封接與粘接工藝

釬焊、封接與粘接工藝是一種物理和化學(xué)連接。它是在低于構(gòu)件熔點(diǎn)的溫度下，采用填縫材料，在液態(tài)下充填縫隙，通過(guò)毛細(xì)作用及表面化學(xué)反應(yīng)，待填縫材料結(jié)晶或固化后，將兩個(gè)分離的表面連接形成不可拆接頭。第十二章釬焊、封接與粘接工藝釬焊、封接與粘6612.1釬焊1．硬釬焊

釬料熔點(diǎn)在450℃以上，接頭強(qiáng)度較高，都在200MPa以上，屬于這類(lèi)的釬料有銅基、銀基和鎳基等。

2．軟釬焊釬料熔點(diǎn)為450℃以下，接頭強(qiáng)度較低，一般不超過(guò)70MPa，所以只用于釬焊受力不大、工作溫度較低的工件。常用的釬料是錫鉛合金，所以通稱錫焊。釬焊：是利用熔點(diǎn)比焊件低的釬料作填充金屬，適當(dāng)加熱后，釬料熔化而將處于固態(tài)的焊件連接起來(lái)的一種焊接方法。12.1釬焊1．硬釬焊2．軟釬焊釬焊：是利用熔點(diǎn)67釬焊過(guò)程中，一般都需要使用釬劑。

釬劑的作用是：清除被焊金屬表面的氧化膜及其它雜質(zhì)，改善釬料流入間隙的性能（即潤(rùn)濕性），保護(hù)釬料及焊件不被氧化。因此釬劑對(duì)釬焊質(zhì)量影響很大。

軟釬焊時(shí)，常用的釬劑為松香或氯化鋅溶液。

硬釬焊時(shí)，釬劑種類(lèi)較多，主要由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等組成，應(yīng)根據(jù)釬料種類(lèi)選擇應(yīng)用。

釬焊的加熱方法：烙鐵加熱、火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、鹽浴加熱等。釬焊過(guò)程中，一般都需要使用釬劑。軟釬焊時(shí)，68

3．釬焊的特點(diǎn)：1）工件加熱溫度低，所以其組織和力學(xué)性能變化很小。接頭光滑平整，焊件尺寸精確。2）可以焊接性能差異很大的異種金屬，對(duì)焊件厚度也沒(méi)有嚴(yán)格限制。3）對(duì)焊件整體加熱釬焊時(shí)，可同時(shí)釬焊由多條（甚至上千條）接頭組成的、形狀復(fù)雜的構(gòu)件，生產(chǎn)率很高。4）釬焊設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)投資費(fèi)用少。5）釬焊接頭強(qiáng)度低，允許的工作溫度不高，焊前清理要求嚴(yán)格，釬料價(jià)格較高。不適于一般鋼結(jié)構(gòu)和重載動(dòng)載荷機(jī)件的焊接。6）釬焊主要用于焊接精密儀表、電器零部件、異種金屬構(gòu)件以及某些復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)。也常用來(lái)焊接各類(lèi)導(dǎo)線與硬質(zhì)合金刀具。3．釬焊的特點(diǎn)：6912.3粘接工藝

粘接是利用膠粘劑把兩種性質(zhì)相同或不同的物質(zhì)牢固地粘合在一起的連接方法。膠粘劑所以能夠把兩個(gè)物質(zhì)牢固地粘接在一起，主要因?yàn)槟z粘劑能通過(guò)本身在被粘接材料的連接面上產(chǎn)生機(jī)械、物理和化學(xué)作用而具有粘附力。12.2封接（略）12.3粘接工藝粘接是利用膠粘劑把兩種性質(zhì)相70粘接具有以下優(yōu)點(diǎn)：粘接對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)，既可用于各種金屬、非金屬的連接，也可用于金屬與非金屬的連接。能減輕結(jié)構(gòu)重量。采用粘接可省去很多螺釘、螺栓等連接件，因此，粘接比鉚接、焊接減輕結(jié)構(gòu)重量約25%～30%。粘接接頭的應(yīng)力分布均勻，應(yīng)力集中較小，因此它的耐疲勞性能好。粘接接頭的密封性能好，并具有耐磨蝕和絕緣等性能。粘接工藝簡(jiǎn)單，操作容易，效率高，成本低。粘接具有以下優(yōu)點(diǎn)：粘接對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)，既可用于各種金屬、非71粘接具有以下缺點(diǎn)：粘接強(qiáng)度比較低，一般僅能達(dá)到金屬母材強(qiáng)度的10%～50%。粘接接頭的承載能力主要依賴于較大的粘接面積。使用溫度低，一般長(zhǎng)期工作溫度只能在150℃以下，僅有少數(shù)可在200～300℃范圍內(nèi)使用。粘接接頭長(zhǎng)期與空氣、熱和光接觸時(shí)，易老化變質(zhì)。粘接質(zhì)量因受多種因素影響不夠穩(wěn)定，而且質(zhì)量難以檢驗(yàn)。粘接具有以下缺點(diǎn)：粘接強(qiáng)度比較低，一般僅能達(dá)到金屬母材強(qiáng)度的72第十三章金屬材料的焊接性能

13.1金屬材料的可焊性13.2碳鋼的焊接13.3鑄鐵的焊補(bǔ)13.4有色金屬的焊接第十三章金屬材料的焊接性能13.1金屬材料的可焊性17313.1金屬材料的可焊形一、可焊性的概念金屬材料的可焊性，是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材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。二、估算鋼材可焊性的方法碳當(dāng)量法：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：13.1金屬材料的可焊形一、可焊性的概念金74根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：C當(dāng)量＜0.4%時(shí)，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，可焊性良好。在一般的焊接工藝條件下，焊件不會(huì)產(chǎn)生裂縫，但對(duì)厚大工件或低溫下焊接時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。C當(dāng)量=0.4%～0.6%時(shí)，鋼材塑性下降，淬硬傾向明顯，可焊性較差。焊前工件需要適當(dāng)預(yù)熱，焊后應(yīng)注意緩冷，要采取一定的焊接工藝措施才能防止裂縫。C當(dāng)量＞0.6%時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，可焊性不好。焊前工件必須預(yù)熱到較高溫度，焊接時(shí)要采取減少焊接應(yīng)力和防止開(kāi)裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，才能保證焊接接頭質(zhì)量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：75三、小型抗裂試驗(yàn)從應(yīng)用一般焊接工藝焊后試板有無(wú)裂縫或裂縫多少，可初步評(píng)定材料的可焊性好壞；若有裂縫，應(yīng)調(diào)整工藝（如預(yù)熱、緩冷等）再焊接試板，直至達(dá)到不裂。因此可通過(guò)參考抗裂試驗(yàn)制訂出合理的焊接工藝規(guī)程與規(guī)范。三、小型抗裂試驗(yàn)從應(yīng)用一般焊接工藝焊后試板有無(wú)7613.2碳鋼的焊接

低碳鋼含碳量不大于0.25%，塑性好，一般沒(méi)有淬硬傾向，對(duì)焊接熱過(guò)程不敏感，可焊性良好。焊這類(lèi)鋼時(shí)，不需要采取特殊的工藝措施，通常在焊后也不需要進(jìn)行熱處理（電渣焊除外）。二、中、高碳鋼的焊接

中碳鋼含碳量在0.25%～0.6%之間，隨含碳量的增加，淬硬傾向愈發(fā)明顯，可焊性逐漸變差。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，主要是焊接各種中碳鋼的鑄鋼件與鍛件。中碳鋼的焊接特點(diǎn)：一、低碳鋼的焊接13.2碳鋼的焊接低碳鋼含碳量不大于0.2577熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂縫中碳鋼屬于易淬火鋼，熱影響區(qū)被加熱超過(guò)淬火溫度的區(qū)段時(shí)，受工件低溫部分的迅速冷卻作用，將出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。如焊件剛性較大或工藝不恰當(dāng)時(shí)，就會(huì)在淬火區(qū)產(chǎn)生冷裂縫，即焊接接頭焊后冷卻到相變溫度以下或冷卻到常溫后產(chǎn)生裂縫。焊縫金屬熱裂縫傾向較大焊接中碳鋼時(shí)，因母材含碳量與硫、磷雜質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于焊條鋼芯，母材熔化后進(jìn)入熔池，使焊縫金屬含碳量增加塑性下降，加上硫、磷低熔點(diǎn)雜質(zhì)的存在，焊縫及熔合區(qū)在相變前就可能因內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。因此，焊接中碳鋼構(gòu)件，焊前必須進(jìn)行預(yù)熱，使焊接時(shí)工件各部分的溫差減小，以減小焊接應(yīng)力，同時(shí)減慢熱影響區(qū)的冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織。熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂縫中碳鋼屬于易淬火鋼78壓焊工藝培訓(xùn)課件7913.3合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接低合金鋼的焊接特點(diǎn)：熱影響區(qū)的淬硬傾向

低合金鋼焊接時(shí)，熱影響區(qū)可能產(chǎn)生淬硬組織，淬硬程度與鋼材的化學(xué)成分和強(qiáng)度級(jí)別有關(guān)。鋼中含碳及合金元素越多，鋼材強(qiáng)度級(jí)別越高，焊后熱影響區(qū)的淬硬傾向也越大。強(qiáng)度級(jí)別大于450MPa級(jí)的低合金鋼，淬硬傾向增加，熱影響區(qū)容易產(chǎn)生馬氏體組織，形成淬火區(qū)，硬度明顯增加，塑性、韌性則下降。13.3合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接低合金鋼的焊接特點(diǎn)：熱影響區(qū)的淬硬80焊接接頭的裂縫傾向不同環(huán)境溫度的預(yù)熱要求：工件厚度/mm：16以下，不低于-10℃不預(yù)熱,-10℃以下預(yù)熱100～150℃工件厚度/mm：16-24，不低于-5℃不預(yù)熱,-5℃以下預(yù)熱100～150℃工件厚度/mm：24-40，不低于0℃不預(yù)熱,0℃以下預(yù)熱100～150℃工件厚度/mm：40以上，均應(yīng)預(yù)熱100～150℃低合金鋼的焊接措施冷裂紋傾向隨鋼材強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。影響因素有三個(gè)：焊縫及熱影響區(qū)的氫含量；熱影響區(qū)的淬硬程度；焊接接頭的應(yīng)力大小。焊接接頭的裂縫傾向不同環(huán)境溫度的預(yù)熱要求：低合金鋼的焊接81壓焊工藝培訓(xùn)課件8213.4鑄鐵的焊補(bǔ)一、鑄鐵的焊接特點(diǎn)：熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織；易產(chǎn)生裂縫；易產(chǎn)生氣孔；只適于平焊。熱焊法是焊前將工件整體或局部預(yù)熱到600～700℃，焊后緩慢冷卻。熱焊法可防止工件產(chǎn)生白口組織和裂縫，焊補(bǔ)質(zhì)量較好，焊后可以進(jìn)行機(jī)械加工。但熱焊法成本較高，生產(chǎn)率低，焊工勞動(dòng)條件差。一般用于焊補(bǔ)形狀復(fù)雜焊后需要加工的重要鑄件，如床頭箱、汽缸體等。二、熱焊法13.4鑄鐵的焊補(bǔ)一、鑄鐵的焊接特點(diǎn)：熔合區(qū)易產(chǎn)生83三、冷焊法焊補(bǔ)之前，工件不預(yù)熱或只進(jìn)行400℃以下低溫預(yù)熱的焊補(bǔ)方法通常稱為冷焊法，主要依靠焊條來(lái)調(diào)整焊縫化學(xué)成分以防止或減少白口組織和避免裂縫。冷焊法方便靈活生產(chǎn)率高、成本低、勞動(dòng)條件好。但焊接處切削加工性能較差。生產(chǎn)中多用于焊補(bǔ)要求不高的鑄件以及怕高溫預(yù)熱引起變形的工件。焊接時(shí)，應(yīng)盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道（每段不大于50mm）并在焊后及時(shí)輕輕錘擊焊縫以松弛應(yīng)力，防止焊后開(kāi)裂。常用的焊條有：1.鋼芯鑄鐵焊條；高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵的補(bǔ)焊。2.鎳基鑄鐵焊條；重要鑄件加工面的補(bǔ)焊。3.銅基鑄鐵焊條。一般灰鑄鐵的補(bǔ)焊。三、冷焊法焊補(bǔ)之前，工件不預(yù)熱或只進(jìn)行400℃以下低8413.5有色金屬的焊接一、銅及