焊接工藝技術(shù)培訓(xùn)課件

第四篇焊接第四篇焊接—、焊接的概述本質(zhì)----是通過加熱或加壓（或者兩者并用）使分離金屬構(gòu)件于連接處達(dá)到原子間結(jié)合，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法,滿足使用要求。

原理

1）局部加熱至熔化，通過凝固結(jié)晶而連接。2）局部加壓加熱至塑性狀態(tài)而連接。3）通過其他物理方式獲得連接效果?！?、焊接的概述本質(zhì)----是通過加熱或加壓（或者兩者并用）使焊接方法的分類

1）熔化焊

接頭局部加熱至熔化狀態(tài)，通過結(jié)晶凝固而連接成不可拆卸的整體。主要包括電弧焊、氣體保護(hù)焊等。焊接方法的分類2）壓力焊

對焊件施加壓力（可同時加熱）通過塑性連接、金屬再結(jié)晶和原子擴(kuò)散獲得原子間結(jié)合。主要包括壓力焊（點焊、縫焊、對焊等）、摩擦焊等。

2）壓力焊3）釬焊

低熔點釬料熔化并滲入被焊工件接頭間隙中擴(kuò)散而實現(xiàn)連接。3）釬焊

焊接成形的特點1）節(jié)省材料,減輕結(jié)構(gòu)件的重量。2）可化大為小、以小拼大。

3）可實現(xiàn)異種金屬的連接。4）焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。焊接成形的特點1）節(jié)省材料,減輕結(jié)構(gòu)件的重量。2）可

應(yīng)用

廣泛用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)，如橋梁、船舶、密封壓力容器、化工設(shè)備、機車車輛和飛行器等。應(yīng)用廣泛用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)，如橋梁、船二、熔焊工藝基礎(chǔ)1.焊接電弧

介于電極與焊件間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生的強烈而持久的放電現(xiàn)象，伴隨有強烈的光和熱，產(chǎn)生高溫。

電弧電源：交流電和直流電兩種。

電弧工作電壓：16~35V

溫度分布：電弧中心區(qū)：6000~8000K陽極區(qū)：2600K陰極區(qū)：2400K

電弧結(jié)構(gòu)：由陽極區(qū)、陰極區(qū)和弧柱區(qū)構(gòu)成。二、熔焊工藝基礎(chǔ)1.焊接電弧電弧電源：交流電和直流電工件陰極區(qū)2400K弧柱中心區(qū)6000-8000K

陽極區(qū)2600K（+）（-）工件陰極區(qū)弧柱中心區(qū)陽極區(qū)（+）（-）電弧的極性直流電源正接極：直流電源反接極：工件—正極（陽極）；焊條—負(fù)極（陰極）。工件—負(fù)極（陰極）；焊條—正極（陽極）。用于薄板金屬的焊接電弧的極性直流電源正接極：直流電源反接極：工件—正極（陽極2、電弧焊質(zhì)量控制焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡。焊接接頭組織不均，性能脆弱。產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形，降低承載能力。2、電弧焊質(zhì)量控制焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡。1）焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡基于電弧強熱高溫，連接處局部熔化，熔池內(nèi)冶金反應(yīng)激烈，金屬蒸發(fā)，氣體離子還原成原子狀態(tài)，金屬燒損，形成氧化夾雜。工件液滴金屬熔池

熔池小，冷卻快，液體停留時間短，冶金反應(yīng)不平衡，有害氣體（H2）進(jìn)入熔池，焊縫性能下降。1）焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡基于電弧強熱高溫，連接處局部

焊縫冶金質(zhì)量控制途徑：

對熔池（液態(tài)金屬）實行隔離空氣保護(hù)。方法：

熔渣保護(hù)：焊條電弧焊、埋弧自動焊、電渣焊等；

氣體保護(hù)：Ar氣保護(hù)、CO2氣體保護(hù)。

向熔池添加合金元素，調(diào)整冶金成分。焊縫冶金質(zhì)量控制途徑：方法：2）焊接接頭組織不均，性能脆弱焊接接頭由焊縫區(qū)、熔合區(qū)、熱影響區(qū)構(gòu)成。1500T,C焊縫熔合區(qū)熱影響區(qū)Wc,%熔合區(qū)過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)2）焊接接頭組織不均，性能脆弱焊接接頭由焊縫區(qū)、熔合區(qū)、熱影1234焊接工件上溫度的變化與分布1234焊接工件上溫度的變化與分布1234焊接接頭的組織與性能分析1234焊接接頭的組織與性能分析焊縫區(qū)焊縫組織是由液態(tài)金屬結(jié)晶成的鑄態(tài)組織，宏觀組織是柱狀粗晶粒。成分偏析嚴(yán)重，組織不致密。

熔合區(qū)是焊縫向熱影響區(qū)過渡的區(qū)域，是焊縫和母材金屬的交界區(qū)。其加熱溫度處于固相線和液相線之間，常是裂紋和局部脆性破壞的發(fā)源區(qū)。在低碳鋼焊接接頭中，很大程度上決定著焊接接頭的性能。焊縫區(qū)

熱影響區(qū)（3～6mm）

部分相變區(qū)（Ac1~Ac3）：不完全正火或淬火，力學(xué)性能減弱。力學(xué)性能比正火區(qū)稍差。

正火區(qū)（Ac3~Ac3+100~200C）:受熱正火（奧氏體化，空泠）熱處理，力學(xué)性能改善。其力學(xué)性能優(yōu)于母材。對于中碳、高碳鋼、合金鋼，有淬火傾向，出現(xiàn)馬氏體，硬度脆化。

過熱區(qū)（Ac3+100~200C至固相線溫度）:晶粒顯著粗大,形成過熱組織，塑性、韌性差。焊縫附近的母材組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。熱影響區(qū)（3～6mm）部分相變區(qū)（Ac1~Ac3）：結(jié)論：

焊縫兩旁相當(dāng)于進(jìn)行了一次不同溫度熱處理，熱影響區(qū)組織變異，對焊接接頭性能不利，使之脆弱，且熔焊過程中無法自動消除，常采用焊后熱處理(正火)消除或改善。結(jié)論：3）產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形原因

焊件局部不均勻加熱和冷卻，膨脹和收縮受到牽制，相關(guān)部位產(chǎn)生焊接應(yīng)力并出現(xiàn)變形。ll（+）（+）（-）ll’（+）（-）（-）焊接中冷卻后

應(yīng)力規(guī)律

焊縫區(qū)—拉應(yīng)力（+）遠(yuǎn)離焊縫兩側(cè)對應(yīng)邊緣—壓應(yīng)力（-）3）產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形原因焊件局部不均勻加熱和冷卻，膨脹焊接應(yīng)力的防止及消除措施◆設(shè)計時焊縫不要密集交叉，截面和長度要盡可能的小，以減少焊接局部過熱?！暨x擇合適的焊接順序先焊收縮量較大的焊縫；先焊工作時受力較大的焊縫；先焊錯開的短焊縫，后焊直通長焊縫焊接應(yīng)力的防止及消除措施◆設(shè)計時焊縫不要密集交叉，截面

◆

當(dāng)焊縫處在較高溫度時，敲擊和碾壓焊縫，使之伸長，以減少焊接應(yīng)力

◆采用小能量，多層焊。

◆焊前將工件預(yù)加熱（150oC～350oC）,

縮小焊縫與周圍的溫差。焊后均勻緩慢冷卻。

◆焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火。◆當(dāng)焊縫處在較高溫度時，敲擊和碾壓焊縫，使之伸長，以減少

變形規(guī)律

焊接變形越大，焊接應(yīng)力減小，通過變形來平衡或釋放應(yīng)力，即變形總朝力圖減小焊接應(yīng)力的方向彎曲或扭曲。焊接變形形式

—整體尺寸收縮、角變形、彎曲、扭曲、波浪變形等。

變形規(guī)律焊接變形越大，焊接應(yīng)力減小，通過變形來平衡或釋防止或減小焊接變形措施（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計合理；（2）采用正當(dāng)焊接工藝；如：剛性固定法反變形法

用夾具防止焊件變形示意圖防止或減小焊接變形措施用夾具防止焊件變形示意圖（3）焊縫分散，不宜密集和過于交叉；焊縫設(shè)計時應(yīng)盡可能對稱布置。

（3）焊縫分散，不宜密集和過于交叉；（4）合理安排焊接次序；對于長焊縫，應(yīng)分段施焊。（4）合理安排焊接次序；對于長焊縫，應(yīng)分段施焊。

（5）焊后矯正處理（機械矯正；火焰矯正）。（5）焊后矯正處理（機械矯正；火焰矯正）。三、電弧焊

1、焊條電弧焊(手工電弧焊)

是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱，將工件和焊條熔化而進(jìn)行的焊接方法。三、電弧焊

1、焊條電弧焊(手工電弧焊)

是利用焊

１）焊條電弧焊的焊接過程

電弧向前移動，新的熔池形成，過后熔池凝固，構(gòu)成連續(xù)焊縫。

熔池保護(hù)：熔化了的熔渣浮起并受熱分解出CO2、CO和H2，對熔池實施熔渣和氣體雙保護(hù)，防止O2、N2侵入。

熔池形成：電弧熱同時熔化焊條端部和工件連接處。

１）焊條電弧焊的焊接過程電弧向前移動，新的熔池形焊芯藥皮藥皮作用

造渣、造氣（CO2）；穩(wěn)弧隔離空氣，保護(hù)熔池；滲入合金元素，調(diào)整成份。焊芯作用

導(dǎo)電、填充焊縫金屬；要求低硫、低磷、低碳；專用冶煉、軋制與拉拔而成；２）電焊條

電焊條用于焊條電弧焊；電焊條由外覆藥皮和中間焊芯組成；焊芯藥皮藥皮作用焊芯作用２）電焊條3）電焊條的分類結(jié)構(gòu)鋼焊條—J；鉬和鉻耐熱鋼焊—R；低溫鋼焊條—W；奧氏體不銹鋼焊條—A；堆焊焊條—D；鑄鐵焊條—Z；鎳及鎳合金焊條—Ni；銅及銅合金焊條—T；鋁及鋁合金焊條—L；特殊用途焊條—TSJ507藥皮種類（低氫納型）抗拉強度結(jié)構(gòu)鋼焊條J4302藥皮種類（鈦鈣型）抗拉強度結(jié)構(gòu)鋼焊條按化學(xué)成分分：3）電焊條的分類結(jié)構(gòu)鋼焊條—J；鉬和鉻

堿性焊條藥皮熔渣中堿性氧化物比酸性氧化物多。

。如J507表示用于厚板的結(jié)構(gòu)鋼焊條，熔敷金屬抗拉強度不低500MPa；低氫鈉型藥皮，采用直流電源。

酸性焊條藥皮熔渣中酸性氧化物比堿性氧化物多。如J422表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，熔敷金屬抗拉強度不低于420MPa；氧化鈦鈣型藥皮，交直流電源兩用。按熔渣性質(zhì)分：堿性焊條藥皮熔渣中堿性氧化物比酸性氧化物多。。如J

焊條選用

焊條直徑以焊芯直徑表示，標(biāo)準(zhǔn)系列1.6，2.0，2.5，3.2，4.0，5.0，6.0，8.0。對動載或受沖擊等重要零件的焊接，用堿性焊條。滿足焊縫與母材等強度要求，焊縫金屬成分與母材基本一致。

焊條選用焊條直徑以焊芯直徑表示，標(biāo)準(zhǔn)系列1.6，

4）焊條工藝參數(shù)

焊接速度：保護(hù)焊透，焊縫良好前提下盡量快速施焊。

焊機空載電壓：60~70V。電弧工作電壓：20~35V。

焊接電流

=（30~45）d焊條（A）

焊條（焊芯）直徑與被焊件厚度相當(dāng)。d件=3mm，焊條d=2.5，3mm；d件=4~7mm，焊條d=3.2，4mm；

4）焊條工藝參數(shù)焊接速度：保護(hù)焊透，焊縫良好前提下

2、埋弧焊1）技術(shù)方案焊劑層下熔渣覆蓋電??；焊機帶著焊絲勻速沿工件坡口移動或工件相對焊機機頭移動。熔劑從漏斗中不斷輸送覆蓋被焊部位。大部分熔劑不熔化，可重新回收使用。埋弧自動焊的縱橫截面圖

2、埋弧焊1）技術(shù)方案埋弧自動焊的縱橫截面圖

2）埋弧焊主要特點

焊縫質(zhì)量好，焊縫均勻美觀；

焊接效率高。電流大，熔深大，焊接速度快，焊絲自動進(jìn)給。

節(jié)省焊接材料，中厚板不開坡口，一次焊透，多余焊劑回收使用，降低了損耗。

勞動條件較好，暗弧操作，實現(xiàn)了機械化，減少了煙塵。

2）埋弧焊主要特點3）應(yīng)用：

平焊，長直焊縫，大直徑焊縫。不適合薄板、環(huán)形焊縫。3）應(yīng)用：

3、氣體保護(hù)焊（氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊）氬弧焊分為：熔化極氬弧焊；不熔化極氬弧焊。氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)（熔池）氣體的電弧焊。高溫下，Ar不電離，不熔于金屬。氬弧焊質(zhì)量很高。1）氬弧焊

3、氣體保護(hù)焊（氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊）氬弧焊分工件Ar+焊絲熔化極氬弧焊以連續(xù)送進(jìn)的焊絲作為電極，用氬氣（純度99.7%）保護(hù)熔池，可供焊接厚度25mm以下的板件。工件Ar+焊絲熔化極氬弧焊以連續(xù)送進(jìn)的焊鎢極氬弧焊

以高熔點的鎢棒（含鈰）為電極，鎢極不熔化，只起導(dǎo)電和引弧作用。因通過電流有限，故只適于焊6mm以下的薄板，多用直流焊接電源。工件Ar+V絲鈰鎢棒鎢極氬弧焊工件Ar+V絲鈰鎢棒

特點

電弧穩(wěn)定，飛濺小，沒有熔渣，焊縫致密，成形美觀；熔池金屬受Ar保護(hù)，明弧可見，易實現(xiàn)自動化，可用弧焊機器人操作；熱量集中，焊接速度快，熱影響區(qū)窄，變形小；應(yīng)用

適于焊接各類合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼，非鐵金屬及鋁、鎂、鈦等有色金屬材料；但氬氣較貴，相對成本較高。東風(fēng)公司主要用于水箱進(jìn)，排水管焊接，鋁合金零件的焊接和補焊。

特點應(yīng)用適于焊接各類合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼，

2）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

用焊絲作電極，焊絲自動送進(jìn)并熔化，用CO2氣體保護(hù)熔池金屬，隔離空氣。CO2屬于氧化性氣體，電弧分解出[O]和[CO]，造成熔池金屬氧化燒損、飛濺，需要高M(jìn)n、高Si焊絲，如H08MnSiA或H08Mn2SiA焊絲等。

2）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊特點

成本低。主要是CO2廉價易得，為埋弧焊或焊條電弧焊的40%；生產(chǎn)效率高。比焊條電弧焊高1～3倍，基于送絲自動化；明弧操作，容易及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量事故并處理質(zhì)量比焊條電弧焊穩(wěn)定。熱影響區(qū)域小，變形和裂紋傾向??；應(yīng)用廣泛用于造船和車輛制造。如:東風(fēng)公司主要用于車身總成，車箱總成，后橋殼、傳動軸轉(zhuǎn)向、傳動機構(gòu)零部件，車輪總成等。特點應(yīng)用

3）等離子弧焊與切割實質(zhì)上是一種具有壓縮效應(yīng)的鎢極氣體保護(hù)焊

等離子弧

電弧焊中的一般電弧，稱為自由電弧。

等離子弧是基于三種壓縮效應(yīng)的細(xì)小收縮電弧，使得弧柱內(nèi)的氣體（Ar或N2）完全電離，能量高度集中，溫度高達(dá)16000K以上。工件ArH2O鎢極噴嘴等離子弧原理圖+-

3）等離子弧焊與切割等離子弧是基于三工件ArH

等離子弧的三種壓縮效應(yīng)：

機械壓縮

電弧（氣體電離）通過細(xì)孔道噴嘴，弧柱受到強力壓縮；

強冷壓縮（熱壓縮）

一定壓力和流量的冷氣，冷氣均勻包圍著電弧，使弧柱外圍受到強烈冷卻，弧柱被進(jìn)一步壓縮。

電磁壓縮

帶電粒子流自身磁場新生電磁力使得弧柱進(jìn)一步縮小。

等離子弧的三種壓縮效應(yīng)：

特點與應(yīng)用既可用于焊接，也可用于切割。切割效率高于氧化切割１～３倍（氧氣切割時，切割處金屬在純氧氣中燃燒)。

焊后焊縫寬度和高度均勻一致，焊縫表面光潔平滑。

當(dāng)電流小到0.1A時，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，并保持良好的挺直度和方向性，可用于焊接很薄的箔材。

等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強，焊接速度快，生產(chǎn)率高。焊10~12mm的鋼板可依次焊透并雙面成形。

特點與應(yīng)用既可用于焊接，也可用于切割。切割效率高

應(yīng)用

主要用于焊接或切割不銹鋼，合金鋼，鎢、鉬、鈷、鈦等難熔金屬，非金屬材料；也可用于焊接或切割銅、鋁及其合金。主要用于國防工業(yè)及尖端技術(shù)中，如鈦合金導(dǎo)彈殼體、飛機乃至飛行器的薄壁容器以及微型電器、電容的外殼等。

應(yīng)用主要用于焊接或切割不銹鋼，合金鋼，鎢、鉬、鈷、鈦復(fù)習(xí)題

焊接電弧是怎樣的一種物理現(xiàn)象？電弧各區(qū)的溫度有多高？何謂焊接熱影響區(qū)？各區(qū)段對焊接接頭性能有何影響？產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的原因是什么？如何減小或消除焊接應(yīng)力？如何預(yù)防和消除焊接變形？說明電焊條的構(gòu)成及各部分的作用？等離子弧和一般電弧有何異同？等離子弧切割和氧氣切割的原理和應(yīng)用有何不同？試從質(zhì)量、效率、成本和應(yīng)用等方面比較焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊和co2氣體保護(hù)焊的生產(chǎn)特點？復(fù)習(xí)題

焊接電弧是怎樣的一種物理現(xiàn)象？電弧各區(qū)的溫度有多四、壓力焊與釬焊１、電阻焊根據(jù)接頭形式分為點焊、縫焊和對焊。式中Q—電阻熱；

—電流（幾千安至幾萬安）；

R—電阻（工件電阻和）；

T—通電時間（短）。電阻熱：Q=2RT

電阻焊是對組合焊件經(jīng)電極加壓，利用電流通過焊接接頭的接觸面及鄰近區(qū)域所產(chǎn)生的電阻熱把工件加熱到塑性或局部熔化狀態(tài),在壓力作用下形成接頭的焊接方法。

四、壓力焊與釬焊１、電阻焊根據(jù)接頭形式分為點焊、縫焊和對焊。

1）點焊是將焊件裝配成搭接接頭后，在兩柱狀電極間壓緊并使之密貼，加壓通電，利用電阻熱局部熔化母材形成焊點的電阻焊方法。

1）點焊是將焊件裝配成搭接接頭后，在兩柱狀電極間壓緊并使

點焊時，先加壓使兩焊件緊密接觸，然后接通電流加熱。因為兩焊件接觸處電阻較大，電阻熱使該處溫度迅速升高，金屬熔化，形成液態(tài)熔核。當(dāng)切斷電流，去除壓力，兩焊件接觸處的熔核凝固而形成組織致密的焊點。（電極與焊件接觸處所產(chǎn)生的熱量因被導(dǎo)熱性好的銅或銅合金電極與冷卻水傳走，因此電極和焊件接觸處不會焊合。原理（選講）點焊時，先加壓使兩焊件緊密接觸，然后接通電流加熱焊接工藝技術(shù)培訓(xùn)課件

適用于厚度為4mm以下的薄板沖壓件.廣泛用于飛行器、車輛、殼罩、儀表殼體和日常生活用品的焊接。東風(fēng)公司主要用于駕駛室總成，車箱總成。

適用于厚度為4mm以下的薄板沖壓件.廣泛用于飛行器、車輛2）縫焊

縫焊示意圖

改用滾輪或滾盤電極加壓通電并滾動，使搭接接頭成為連續(xù)密封焊縫。主要用于薄板(3mm以下)密封性容器的焊接，如汽車油箱、化工容器等。東風(fēng)公司主要用于汽油箱、消聲器、機油盤等薄壁容器。2）縫焊縫焊示意圖改用滾輪或滾盤電極加壓通電并滾動

3）對焊工件對接，電阻熱來自于被焊工件整個對接面。分為電阻對焊和閃光對焊：

電阻焊

3）對焊電阻焊

電阻對焊

起先預(yù)熱，工件平整端面全接觸并予夾緊，通電后，電阻熱使工件端部迅速加熱至塑性狀態(tài)（碳鋼1000～1200℃），再行施加較大預(yù)鍛力，斷電冷卻后獲得良好對接接頭。

閃光對焊

用于不平的工件對接表面，微接觸后通電，先行接觸點強熱熔化并以爆破而出現(xiàn)火光飛出，形成“閃光”，直至接頭端部受熱熔化，預(yù)熱后并斷電冷卻即成對接接頭。電阻焊

電阻對焊起先預(yù)熱，工件平整端面全接觸并予夾緊，

閃光對焊因氧化夾雜物被閃光帶走被擠出，故夾雜少，質(zhì)量好，強度高，常用于相同或異種材料的焊接。

常用對接焊頭形式對焊還用于刀桿與刀頭、管件、鋼筋、鏈條的焊接，接頭要求等斷面。東風(fēng)公司主要用于鋼圈、齒圈、輪轂等零件的焊接。汽車金屬輪網(wǎng)用的是閃光對焊。閃光對焊因氧化夾雜物被閃光帶走被擠出，故夾雜少，質(zhì)量

２、摩擦焊

摩擦焊是利用工件相對旋轉(zhuǎn),于接頭處摩擦生熱至高溫塑性狀態(tài)并加壓而獲取焊接頭。

特點

質(zhì)量好，可焊異種材料；操作簡單，易自動控制，效率高；電能消耗少（為閃光對焊的1/10~1/15）；但設(shè)備要求高，一次性投資大。

一般要求等斷面對接。

２、摩擦焊特點

連續(xù)驅(qū)動摩擦焊的工藝過程連續(xù)驅(qū)動摩擦焊是使一個工件高速旋轉(zhuǎn)，另一個工件則以相當(dāng)大的壓力壓向旋轉(zhuǎn)件，使接頭摩擦升溫。當(dāng)加熱到塑性狀態(tài)時，利用制動器或斷電使旋轉(zhuǎn)件停轉(zhuǎn)，同時保持和增大軸向壓力進(jìn)行頂鍛，直至焊接完成。連續(xù)驅(qū)動摩擦焊的工藝過程連續(xù)驅(qū)動摩擦焊是使

儲能式摩擦焊的工藝過程是將飛輪和一個焊件加速到預(yù)定速度，使飛輪與電動機脫開或斷電，同時使兩工件接觸并加壓，飛輪的動能轉(zhuǎn)化成熱能，當(dāng)飛輪停止轉(zhuǎn)動時，加壓頂鍛，完成焊接。儲能式摩擦焊的工藝過程是將飛輪和一個焊件加

摩擦焊的特點a.接頭的質(zhì)量好且穩(wěn)定（摩擦焊的溫度低于焊件的金屬熔點，熱影響區(qū)小，組織細(xì)密）b.焊接生產(chǎn)率高、成本低（焊接操作簡單且不需填充金屬，易于自動控制，生產(chǎn)率高，設(shè)備簡單、能耗少。c.適應(yīng)范圍廣（不僅適用于黑色金屬和有色金屬、適用于特種材料、異種材料。d.生產(chǎn)條件好（無火花、弧光及塵毒，操作方便、工人勞動強度小。e.電能消耗少（為閃光對焊的1/10~1/15）；f.設(shè)備要求高，一次性投資大。應(yīng)用：廣泛用于圓形工件、棒料管子的對接，東風(fēng)公司主要用于進(jìn)、排氣閥、刀具、拉桿零件等。摩擦焊的特點a.接頭的質(zhì)量好且穩(wěn)定（摩擦焊的溫度

３、釬焊

利用易溶釬料(熔點比焊件低的釬料)填充入被焊工件的裝配間隙中靠原子擴(kuò)散和互溶使焊件連接起來。

１）硬釬焊釬料熔點>450℃，接頭強度>200MPa。用于硬釬焊的釬料有銅基、銀基和鎳基等。釬焊工作溫度為900~1100℃。主要用于鋼質(zhì)或銅類構(gòu)件的焊接，如自行車架、帶鋸鋸條以及硬質(zhì)合金刀片與刀頭的焊接等。釬焊分為硬釬焊和軟釬焊。

３、釬焊釬焊分為硬釬焊和軟釬焊。

２）軟釬料

釬料熔點<450℃，接頭強度較低，一般不超過70MPa。常用釬料是錫鉛合金(熔點低于230℃)，通常稱錫焊。軟釬焊常用于儀表器件、導(dǎo)電板及銅合金焊接。比如汽車儀表、電器、銅質(zhì)蜂窩散熱器等。

２）軟釬料

３）釬焊工藝要點

應(yīng)用烙鐵加熱、火焰加熱、電阻爐加熱、感應(yīng)加熱或鹽浴加熱等加熱方式。烙鐵加熱適用于軟釬焊。采用搭接或套接封閉接頭。

釬接面積足夠大。接頭裝配間隙合理，一般取0.05~0.2mm.

釬劑作用：去除被焊工件表面氧化物及雜質(zhì)，改善釬料對工件表面的濕潤性。保護(hù)釬料和工件不被氧化。釬劑先引路。常用釬劑是氧化鋅，松香（軟釬焊）或硼沙、硼酸、氯化物（硬釬焊）等。

３）釬焊工藝要點應(yīng)用烙鐵加熱、火焰加熱、電阻4）特點：a焊接過程中，工件加熱溫度較低，組織和性能變化小，焊接變形也小，工件尺寸準(zhǔn)確。b生產(chǎn)率高。c釬焊設(shè)備簡單，生產(chǎn)投資費用少。d焊接差異大的異種金屬，工件厚度不受限制5）應(yīng)用：用于焊接精密、微型、復(fù)雜、多焊縫、異種材料的焊接。用于制造硬質(zhì)合金刀具，散熱器等。東風(fēng)公司主要用于散熱器總成，硬質(zhì)合金刀具，管件及小零件的焊接。4）特點：5）應(yīng)用：五、常用金屬材料的焊接1.金屬材料的焊接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)出的“好焊”或“不好焊”。焊接性包括兩方面：工藝焊接性——是指焊接接頭產(chǎn)生缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)各種裂紋的可能性；

使用焊接性——是指焊接接頭在使用過程中的可靠性，包括焊接接頭的力學(xué)性能及其它性能（耐熱、耐蝕性能等）。五、常用金屬材料的焊接1.金屬材料的焊接性

2.鋼材焊接性的評價方法碳當(dāng)量法——依據(jù)鋼材中化學(xué)成分對焊接熱影響區(qū)淬硬性的影響程度，來評估鋼材焊接時可能產(chǎn)生裂紋和硬化傾向的計算方法。WC=Wc+WMn/6+(WCr+WMo+WV)/5+(WNi+WCu)/15(%)2.鋼材焊接性的評價方法WC=Wc+WMn/6+(WCr

根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗：當(dāng)WC>0.6%時，鋼材塑性較低,淬硬傾向很強,焊接性不好。焊前預(yù)熱，焊后緩冷并加熱處理，以減小和消除焊接應(yīng)力，改善焊后組織，以防裂紋。當(dāng)WC=0.4%~0.6%時,鋼材塑性下降,淬硬傾向明顯,焊接性相對較差，焊前要預(yù)熱，焊后要緩冷。

當(dāng)WC<0.4%時，鋼材塑性良好,無明顯淬硬傾向，焊接性好，一般情況下不會產(chǎn)生焊接裂紋。

根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗：當(dāng)WC>0.6%時，鋼材塑性較低,淬硬傾向很2.低碳鋼的焊接

低碳鋼含碳量0.25%，塑性好，一般沒有淬硬性傾向，對焊接熱過程不敏感，可焊性良好。焊這類鋼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）

因此低碳鋼可以用于各種焊接方法進(jìn)行焊接，用得最廣泛的是手工電弧焊、埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊和電阻焊。2.低碳鋼的焊接3.中、高碳鋼的焊接

中碳鋼碳量在0.25~6%之間，隨含碳量的增加，淬硬傾向增大，可焊性變差，在焊縫及熱影響區(qū)中會分別出現(xiàn)熱裂紋和冷裂紋。為保證接頭質(zhì)量，需采取下列措施進(jìn)行保護(hù)：①焊前預(yù)熱、焊后緩冷。（減小應(yīng)力、防止裂紋的產(chǎn)生）②選用堿性低氫型焊條（焊條中較多的CaO能有效的脫去硫和磷，防止裂紋的產(chǎn)生）③焊件開坡口。且采用細(xì)焊絲、小電流、多焊層。（能獲得良好的接頭）

高碳鋼中的含碳量大于0.6%，焊接性能更差，需采用更高的預(yù)熱溫度，更嚴(yán)格的工藝措施來保護(hù)，只限于修補工作。3.中、高碳鋼的焊接中碳鋼碳量在0.25~

4.低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接低合金鋼一般按屈服強度分級

強度級別較低的合金結(jié)構(gòu)鋼（s<400MPa），合金元素少，碳當(dāng)量低（0.4%），焊接性能接近于低碳鋼。具有良好的焊接性能，一般不需預(yù)熱。但在低溫下，焊大厚板時，需預(yù)熱100~150oC。

強度級別較高的合金鋼（s>400MPa），隨合金含量的增高，熱影響區(qū)的淬硬傾向增大，焊接性能較差。此外，接頭產(chǎn)生冷裂紋的傾向也相應(yīng)的增大，焊前需預(yù)熱，（150~250oC），并加大焊接電流，減少焊速同時選用低氫焊條。低碳合金鋼由于其優(yōu)良的力學(xué)性能，廣泛用于壓力容器、鍋爐、橋梁、車輛和船舶等金屬結(jié)構(gòu)上。4.低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接低合金鋼一般按屈服強度分級

5.鑄鐵補焊

鑄鐵的碳含量高，（大于2.11%）塑性差，組織不均勻，焊接性能很差，但由于其在機械行業(yè)中應(yīng)用廣泛，如能對其在生產(chǎn)中的缺陷或使用中的破損進(jìn)行焊接修補，可顯著提高其經(jīng)濟(jì)效益。因此鑄鐵的焊接主要是焊補。

5.鑄鐵補焊

鑄鐵焊補的特點1.熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織和淬硬組織；2.焊縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋；3.焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔；4.熔池金屬易流失；鑄鐵焊補的方法

熱焊法焊前將焊件整體或局部預(yù)熱至600～700℃并施焊，焊后緩冷。用于形狀復(fù)雜，焊后需要機械加工的重要件。如汽缸體、汽缸蓋、機床導(dǎo)軌等鑄鐵焊補的特點1.熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織和淬硬冷焊法焊前不預(yù)熱或低溫預(yù)熱（400℃）的焊補方法。主要依靠焊條來調(diào)整焊縫的化學(xué)成分.焊條①鋼芯鑄鐵焊條：適用于非加工表面的焊補②石墨化鑄鐵焊條：⑤高釩鑄鐵焊條：④鎳基鑄鐵焊條：③銅基鑄鐵焊條：適用于較大灰口鑄鐵件的焊補主要用于一般鑄鐵件的焊補主要用于重要件加工表面的焊補可進(jìn)行機械加工、塑性和抗裂較好。焊縫性能與母材基本相同，具有良好的加工性抗裂性好，可進(jìn)行機械加工。具有良好的抗裂性與加工性主要用于一般鑄鐵件的焊補冷焊法焊前不預(yù)熱或低溫預(yù)熱（400℃）的焊補方法。焊條①

5.有色金屬的焊接①銅及銅合金的焊接特點：a.

難熔合（銅及合金導(dǎo)熱系數(shù)較大，熱量易散失而達(dá)不到焊接溫度，出現(xiàn)不熔和焊不透的現(xiàn)象。b.易變形開裂（銅和銅合金的線膨脹系數(shù)及收縮率都較大，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力而變形、開裂。c.易形成氣孔（銅在液體時能熔解大量的氫，凝固時，溶解度急劇下降，氫氣來不及析出而形成氣孔。

銅及銅合金的焊接可用氬弧焊、氣焊、釬焊等。

5.有色金屬的焊接①銅及銅合金的焊接特點：②鋁及鋁合金的焊接特點：

a.易氧化

b.易變形開裂c.易形成氣孔

鋁及鋁合金的焊接可用氬弧焊、氣焊、電阻焊、釬焊等方法進(jìn)行。②鋁及鋁合金的焊接特點：a.易氧化復(fù)習(xí)題點焊、縫焊和對焊都屬于壓力焊，歸于電阻焊，說明其加熱原理、加壓作用及其應(yīng)用。何謂電阻對焊和閃光對焊？兩者有何區(qū)別？點焊對工件厚度有何要求？能否采用點焊焊接銅或銅合金板件？說明釬焊原理。何謂硬釬焊和軟釬焊？說明釬焊工藝要點。什么叫材料的焊接性？如何估評鋼材的焊接性的好壞？下列制品該選用何種焊接方法？自行車車架、汽車車身、車輪鋼質(zhì)輪網(wǎng)、液化器罐、汽車油箱、硬質(zhì)合金與刀體的焊接、飛行器特種合金的焊接、車箱底架和設(shè)備維修焊接等。復(fù)習(xí)題點焊、縫焊和對焊都屬于壓力焊，歸于電阻焊，說明其加六、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.焊接結(jié)構(gòu)材料的選用原則原則：總的原則是在滿足使用性能的前提下，選用焊接性好的材料（低碳鋼、碳當(dāng)量小于0.４％的低合金鋼)。

對于用異質(zhì)鋼材或異種金屬拼焊的復(fù)合構(gòu)件，需要保證焊縫與低強度金屬等強度。

工程上應(yīng)盡量采用工字鋼、槽鋼、角鋼、鋼管等型材制作焊接結(jié)構(gòu)，以減少焊縫，簡化工藝。

P184表4－7常用金屬材料的焊接性六、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計1.焊接結(jié)構(gòu)材料的選用

2.焊接成形方法的選擇

基本原則是:

貫徹“質(zhì)量、效率、成本”三準(zhǔn)則，選用常用的焊接方法。汽車制造主要應(yīng)用CO2氣體保護(hù)焊、點焊、閃光對焊等。當(dāng)然，在設(shè)備維修中，焊條電弧焊常用。P184表4－7常用金屬材料的焊接性和焊接方法2.焊接成形方法的選擇基本原則是:3.焊接接頭形式選擇

常用接頭型式有四種：對接接頭、角接接頭、T字接頭和搭接接頭。3.焊接接頭形式選擇常用接頭型式有四種：對接接頭對接接頭角接接頭角接接頭T形接頭T形接頭搭接接頭搭接接頭4.焊件坡口型式

當(dāng)板厚超過6mm時，為保證焊透，接頭處可根據(jù)焊件厚度預(yù)制坡口。Y型和U型坡口只需一面焊，雙Y型和雙U型坡口得兩面施焊。

U型、雙U型坡口根部較寬，易焊透。但因坡口加工成本高，僅在重要的動載結(jié)構(gòu)中采用。4.焊件坡口型式當(dāng)板厚超過6mm時，為保證5.焊縫的布置

1）焊縫應(yīng)避免密集交叉2）焊縫對稱分布

5.焊縫的布置1）焊縫應(yīng)避免2）焊縫對稱分布3）焊縫避開應(yīng)力集中和最大應(yīng)力部位

3）焊縫避開應(yīng)力集中和最大應(yīng)力部位4、焊縫遠(yuǎn)離機加工表面

焊件某些部位精度要求高，必須在加工后才可焊接，此時焊縫應(yīng)避開加工表面，以保證原有加工精度。4、焊縫遠(yuǎn)離機加工表面焊件某些部位精度要求高，必須5）焊縫分布便于焊接操作

5）焊縫分布便于焊接操作復(fù)習(xí)題如何選擇焊接結(jié)構(gòu)件的材料？2.焊接接頭有哪幾種型式？焊接接頭處為什么有時要預(yù)制坡口？坡口有哪幾種型式？搭接要開坡口嗎？3.分別畫出示意圖舉例說明焊縫布置的各項應(yīng)用原則。復(fù)習(xí)題演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第四篇焊接第四篇焊接—、焊接的概述本質(zhì)----是通過加熱或加壓（或者兩者并用）使分離金屬構(gòu)件于連接處達(dá)到原子間結(jié)合，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法,滿足使用要求。

原理

1）局部加熱至熔化，通過凝固結(jié)晶而連接。2）局部加壓加熱至塑性狀態(tài)而連接。3）通過其他物理方式獲得連接效果。—、焊接的概述本質(zhì)----是通過加熱或加壓（或者兩者并用）使焊接方法的分類

1）熔化焊

接頭局部加熱至熔化狀態(tài)，通過結(jié)晶凝固而連接成不可拆卸的整體。主要包括電弧焊、氣體保護(hù)焊等。焊接方法的分類2）壓力焊

對焊件施加壓力（可同時加熱）通過塑性連接、金屬再結(jié)晶和原子擴(kuò)散獲得原子間結(jié)合。主要包括壓力焊（點焊、縫焊、對焊等）、摩擦焊等。

2）壓力焊3）釬焊

低熔點釬料熔化并滲入被焊工件接頭間隙中擴(kuò)散而實現(xiàn)連接。3）釬焊

焊接成形的特點1）節(jié)省材料,減輕結(jié)構(gòu)件的重量。2）可化大為小、以小拼大。

3）可實現(xiàn)異種金屬的連接。4）焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。焊接成形的特點1）節(jié)省材料,減輕結(jié)構(gòu)件的重量。2）可

應(yīng)用

廣泛用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)，如橋梁、船舶、密封壓力容器、化工設(shè)備、機車車輛和飛行器等。應(yīng)用廣泛用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)，如橋梁、船二、熔焊工藝基礎(chǔ)1.焊接電弧

介于電極與焊件間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生的強烈而持久的放電現(xiàn)象，伴隨有強烈的光和熱，產(chǎn)生高溫。

電弧電源：交流電和直流電兩種。

電弧工作電壓：16~35V

溫度分布：電弧中心區(qū)：6000~8000K陽極區(qū)：2600K陰極區(qū)：2400K

電弧結(jié)構(gòu)：由陽極區(qū)、陰極區(qū)和弧柱區(qū)構(gòu)成。二、熔焊工藝基礎(chǔ)1.焊接電弧電弧電源：交流電和直流電工件陰極區(qū)2400K弧柱中心區(qū)6000-8000K

陽極區(qū)2600K（+）（-）工件陰極區(qū)弧柱中心區(qū)陽極區(qū)（+）（-）電弧的極性直流電源正接極：直流電源反接極：工件—正極（陽極）；焊條—負(fù)極（陰極）。工件—負(fù)極（陰極）；焊條—正極（陽極）。用于薄板金屬的焊接電弧的極性直流電源正接極：直流電源反接極：工件—正極（陽極2、電弧焊質(zhì)量控制焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡。焊接接頭組織不均，性能脆弱。產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形，降低承載能力。2、電弧焊質(zhì)量控制焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡。1）焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡基于電弧強熱高溫，連接處局部熔化，熔池內(nèi)冶金反應(yīng)激烈，金屬蒸發(fā)，氣體離子還原成原子狀態(tài)，金屬燒損，形成氧化夾雜。工件液滴金屬熔池

熔池小，冷卻快，液體停留時間短，冶金反應(yīng)不平衡，有害氣體（H2）進(jìn)入熔池，焊縫性能下降。1）焊縫區(qū)冶金反應(yīng)激烈，但不平衡基于電弧強熱高溫，連接處局部

焊縫冶金質(zhì)量控制途徑：

對熔池（液態(tài)金屬）實行隔離空氣保護(hù)。方法：

熔渣保護(hù)：焊條電弧焊、埋弧自動焊、電渣焊等；

氣體保護(hù)：Ar氣保護(hù)、CO2氣體保護(hù)。

向熔池添加合金元素，調(diào)整冶金成分。焊縫冶金質(zhì)量控制途徑：方法：2）焊接接頭組織不均，性能脆弱焊接接頭由焊縫區(qū)、熔合區(qū)、熱影響區(qū)構(gòu)成。1500T,C焊縫熔合區(qū)熱影響區(qū)Wc,%熔合區(qū)過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)2）焊接接頭組織不均，性能脆弱焊接接頭由焊縫區(qū)、熔合區(qū)、熱影1234焊接工件上溫度的變化與分布1234焊接工件上溫度的變化與分布1234焊接接頭的組織與性能分析1234焊接接頭的組織與性能分析焊縫區(qū)焊縫組織是由液態(tài)金屬結(jié)晶成的鑄態(tài)組織，宏觀組織是柱狀粗晶粒。成分偏析嚴(yán)重，組織不致密。

熔合區(qū)是焊縫向熱影響區(qū)過渡的區(qū)域，是焊縫和母材金屬的交界區(qū)。其加熱溫度處于固相線和液相線之間，常是裂紋和局部脆性破壞的發(fā)源區(qū)。在低碳鋼焊接接頭中，很大程度上決定著焊接接頭的性能。焊縫區(qū)

熱影響區(qū)（3～6mm）

部分相變區(qū)（Ac1~Ac3）：不完全正火或淬火，力學(xué)性能減弱。力學(xué)性能比正火區(qū)稍差。

正火區(qū)（Ac3~Ac3+100~200C）:受熱正火（奧氏體化，空泠）熱處理，力學(xué)性能改善。其力學(xué)性能優(yōu)于母材。對于中碳、高碳鋼、合金鋼，有淬火傾向，出現(xiàn)馬氏體，硬度脆化。

過熱區(qū)（Ac3+100~200C至固相線溫度）:晶粒顯著粗大,形成過熱組織，塑性、韌性差。焊縫附近的母材組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。熱影響區(qū)（3～6mm）部分相變區(qū)（Ac1~Ac3）：結(jié)論：

焊縫兩旁相當(dāng)于進(jìn)行了一次不同溫度熱處理，熱影響區(qū)組織變異，對焊接接頭性能不利，使之脆弱，且熔焊過程中無法自動消除，常采用焊后熱處理(正火)消除或改善。結(jié)論：3）產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形原因

焊件局部不均勻加熱和冷卻，膨脹和收縮受到牽制，相關(guān)部位產(chǎn)生焊接應(yīng)力并出現(xiàn)變形。ll（+）（+）（-）ll’（+）（-）（-）焊接中冷卻后

應(yīng)力規(guī)律

焊縫區(qū)—拉應(yīng)力（+）遠(yuǎn)離焊縫兩側(cè)對應(yīng)邊緣—壓應(yīng)力（-）3）產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形原因焊件局部不均勻加熱和冷卻，膨脹焊接應(yīng)力的防止及消除措施◆設(shè)計時焊縫不要密集交叉，截面和長度要盡可能的小，以減少焊接局部過熱。◆選擇合適的焊接順序先焊收縮量較大的焊縫；先焊工作時受力較大的焊縫；先焊錯開的短焊縫，后焊直通長焊縫焊接應(yīng)力的防止及消除措施◆設(shè)計時焊縫不要密集交叉，截面

◆

當(dāng)焊縫處在較高溫度時，敲擊和碾壓焊縫，使之伸長，以減少焊接應(yīng)力

◆采用小能量，多層焊。

◆焊前將工件預(yù)加熱（150oC～350oC）,

縮小焊縫與周圍的溫差。焊后均勻緩慢冷卻。

◆焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火?！舢?dāng)焊縫處在較高溫度時，敲擊和碾壓焊縫，使之伸長，以減少

變形規(guī)律

焊接變形越大，焊接應(yīng)力減小，通過變形來平衡或釋放應(yīng)力，即變形總朝力圖減小焊接應(yīng)力的方向彎曲或扭曲。焊接變形形式

—整體尺寸收縮、角變形、彎曲、扭曲、波浪變形等。

變形規(guī)律焊接變形越大，焊接應(yīng)力減小，通過變形來平衡或釋防止或減小焊接變形措施（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計合理；（2）采用正當(dāng)焊接工藝；如：剛性固定法反變形法

用夾具防止焊件變形示意圖防止或減小焊接變形措施用夾具防止焊件變形示意圖（3）焊縫分散，不宜密集和過于交叉；焊縫設(shè)計時應(yīng)盡可能對稱布置。

（3）焊縫分散，不宜密集和過于交叉；（4）合理安排焊接次序；對于長焊縫，應(yīng)分段施焊。（4）合理安排焊接次序；對于長焊縫，應(yīng)分段施焊。

（5）焊后矯正處理（機械矯正；火焰矯正）。（5）焊后矯正處理（機械矯正；火焰矯正）。三、電弧焊

1、焊條電弧焊(手工電弧焊)

是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱，將工件和焊條熔化而進(jìn)行的焊接方法。三、電弧焊

1、焊條電弧焊(手工電弧焊)

是利用焊

１）焊條電弧焊的焊接過程

電弧向前移動，新的熔池形成，過后熔池凝固，構(gòu)成連續(xù)焊縫。

熔池保護(hù)：熔化了的熔渣浮起并受熱分解出CO2、CO和H2，對熔池實施熔渣和氣體雙保護(hù)，防止O2、N2侵入。

熔池形成：電弧熱同時熔化焊條端部和工件連接處。

１）焊條電弧焊的焊接過程電弧向前移動，新的熔池形焊芯藥皮藥皮作用

造渣、造氣（CO2）；穩(wěn)弧隔離空氣，保護(hù)熔池；滲入合金元素，調(diào)整成份。焊芯作用

導(dǎo)電、填充焊縫金屬；要求低硫、低磷、低碳；專用冶煉、軋制與拉拔而成；２）電焊條

電焊條用于焊條電弧焊；電焊條由外覆藥皮和中間焊芯組成；焊芯藥皮藥皮作用焊芯作用２）電焊條3）電焊條的分類結(jié)構(gòu)鋼焊條—J；鉬和鉻耐熱鋼焊—R；低溫鋼焊條—W；奧氏體不銹鋼焊條—A；堆焊焊條—D；鑄鐵焊條—Z；鎳及鎳合金焊條—Ni；銅及銅合金焊條—T；鋁及鋁合金焊條—L；特殊用途焊條—TSJ507藥皮種類（低氫納型）抗拉強度結(jié)構(gòu)鋼焊條J4302藥皮種類（鈦鈣型）抗拉強度結(jié)構(gòu)鋼焊條按化學(xué)成分分：3）電焊條的分類結(jié)構(gòu)鋼焊條—J；鉬和鉻

堿性焊條藥皮熔渣中堿性氧化物比酸性氧化物多。

。如J507表示用于厚板的結(jié)構(gòu)鋼焊條，熔敷金屬抗拉強度不低500MPa；低氫鈉型藥皮，采用直流電源。

酸性焊條藥皮熔渣中酸性氧化物比堿性氧化物多。如J422表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，熔敷金屬抗拉強度不低于420MPa；氧化鈦鈣型藥皮，交直流電源兩用。按熔渣性質(zhì)分：堿性焊條藥皮熔渣中堿性氧化物比酸性氧化物多。。如J

焊條選用

焊條直徑以焊芯直徑表示，標(biāo)準(zhǔn)系列1.6，2.0，2.5，3.2，4.0，5.0，6.0，8.0。對動載或受沖擊等重要零件的焊接，用堿性焊條。滿足焊縫與母材等強度要求，焊縫金屬成分與母材基本一致。

焊條選用焊條直徑以焊芯直徑表示，標(biāo)準(zhǔn)系列1.6，

4）焊條工藝參數(shù)

焊接速度：保護(hù)焊透，焊縫良好前提下盡量快速施焊。

焊機空載電壓：60~70V。電弧工作電壓：20~35V。

焊接電流

=（30~45）d焊條（A）

焊條（焊芯）直徑與被焊件厚度相當(dāng)。d件=3mm，焊條d=2.5，3mm；d件=4~7mm，焊條d=3.2，4mm；

4）焊條工藝參數(shù)焊接速度：保護(hù)焊透，焊縫良好前提下

2、埋弧焊1）技術(shù)方案焊劑層下熔渣覆蓋電?。缓笝C帶著焊絲勻速沿工件坡口移動或工件相對焊機機頭移動。熔劑從漏斗中不斷輸送覆蓋被焊部位。大部分熔劑不熔化，可重新回收使用。埋弧自動焊的縱橫截面圖

2、埋弧焊1）技術(shù)方案埋弧自動焊的縱橫截面圖

2）埋弧焊主要特點

焊縫質(zhì)量好，焊縫均勻美觀；

焊接效率高。電流大，熔深大，焊接速度快，焊絲自動進(jìn)給。

節(jié)省焊接材料，中厚板不開坡口，一次焊透，多余焊劑回收使用，降低了損耗。

勞動條件較好，暗弧操作，實現(xiàn)了機械化，減少了煙塵。

2）埋弧焊主要特點3）應(yīng)用：

平焊，長直焊縫，大直徑焊縫。不適合薄板、環(huán)形焊縫。3）應(yīng)用：

3、氣體保護(hù)焊（氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊）氬弧焊分為：熔化極氬弧焊；不熔化極氬弧焊。氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)（熔池）氣體的電弧焊。高溫下，Ar不電離，不熔于金屬。氬弧焊質(zhì)量很高。1）氬弧焊

3、氣體保護(hù)焊（氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊）氬弧焊分工件Ar+焊絲熔化極氬弧焊以連續(xù)送進(jìn)的焊絲作為電極，用氬氣（純度99.7%）保護(hù)熔池，可供焊接厚度25mm以下的板件。工件Ar+焊絲熔化極氬弧焊以連續(xù)送進(jìn)的焊鎢極氬弧焊

以高熔點的鎢棒（含鈰）為電極，鎢極不熔化，只起導(dǎo)電和引弧作用。因通過電流有限，故只適于焊6mm以下的薄板，多用直流焊接電源。工件Ar+V絲鈰鎢棒鎢極氬弧焊工件Ar+V絲鈰鎢棒

特點

電弧穩(wěn)定，飛濺小，沒有熔渣，焊縫致密，成形美觀；熔池金屬受Ar保護(hù)，明弧可見，易實現(xiàn)自動化，可用弧焊機器人操作；熱量集中，焊接速度快，熱影響區(qū)窄，變形??；應(yīng)用

適于焊接各類合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼，非鐵金屬及鋁、鎂、鈦等有色金屬材料；但氬氣較貴，相對成本較高。東風(fēng)公司主要用于水箱進(jìn)，排水管焊接，鋁合金零件的焊接和補焊。

特點應(yīng)用適于焊接各類合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼，

2）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

用焊絲作電極，焊絲自動送進(jìn)并熔化，用CO2氣體保護(hù)熔池金屬，隔離空氣。CO2屬于氧化性氣體，電弧分解出[O]和[CO]，造成熔池金屬氧化燒損、飛濺，需要高M(jìn)n、高Si焊絲，如H08MnSiA或H08Mn2SiA焊絲等。

2）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊特點

成本低。主要是CO2廉價易得，為埋弧焊或焊條電弧焊的40%；生產(chǎn)效率高。比焊條電弧焊高1～3倍，基于送絲自動化；明弧操作，容易及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量事故并處理質(zhì)量比焊條電弧焊穩(wěn)定。熱影響區(qū)域小，變形和裂紋傾向??；應(yīng)用廣泛用于造船和車輛制造。如:東風(fēng)公司主要用于車身總成，車箱總成，后橋殼、傳動軸轉(zhuǎn)向、傳動機構(gòu)零部件，車輪總成等。特點應(yīng)用

3）等離子弧焊與切割實質(zhì)上是一種具有壓縮效應(yīng)的鎢極氣體保護(hù)焊

等離子弧

電弧焊中的一般電弧，稱為自由電弧。

等離子弧是基于三種壓縮效應(yīng)的細(xì)小收縮電弧，使得弧柱內(nèi)的氣體（Ar或N2）完全電離，能量高度集中，溫度高達(dá)16000K以上。工件ArH2O鎢極噴嘴等離子弧原理圖+-

3）等離子弧焊與切割等離子弧是基于三工件ArH

等離子弧的三種壓縮效應(yīng)：

機械壓縮

電?。怏w電離）通過細(xì)孔道噴嘴，弧柱受到強力壓縮；

強冷壓縮（熱壓縮）

一定壓力和流量的冷氣，冷氣均勻包圍著電弧，使弧柱外圍受到強烈冷卻，弧柱被進(jìn)一步壓縮。

電磁壓縮

帶電粒子流自身磁場新生電磁力使得弧柱進(jìn)一步縮小。

等離子弧的三種壓縮效應(yīng)：

特點與應(yīng)用既可用于焊接，也可用于切割。切割效率高于氧化切割１～３倍（氧氣切割時，切割處金屬在純氧氣中燃燒)。

焊后焊縫寬度和高度均勻一致，焊縫表面光潔平滑。

當(dāng)電流小到0.1A時，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，并保持良好的挺直度和方向性，可用于焊接很薄的箔材。

等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強，焊接速度快，生產(chǎn)率高。焊10~12mm的鋼板可依次焊透并雙面成形。

特點與應(yīng)用既可用于焊接，也可用于切割。切割效率高

應(yīng)用

主要用于焊接或切割不銹鋼，合金鋼，鎢、鉬、鈷、鈦等難熔金屬，非金屬材料；也可用于焊接或切割銅、鋁及其合金。主要用于國防工業(yè)及尖端技術(shù)中，如鈦合金導(dǎo)彈殼體、飛機乃至飛行器的薄壁容器以及微型電器、電容的外殼等。

應(yīng)用主要用于焊接或切割不銹鋼，合金鋼，鎢、鉬、鈷、鈦復(fù)習(xí)題

焊接電弧是怎樣的一種物理現(xiàn)象？電弧各區(qū)的溫度有多高？何謂焊接熱影響區(qū)？各區(qū)段對焊接接頭性能有何影響？產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的原因是什么？如何減小或消除焊接應(yīng)力？如何預(yù)防和消除焊接變形？說明電焊條的構(gòu)成及各部分的作用？等離子弧和一般電弧有何異同？等離子弧切割和氧氣切割的原理和應(yīng)用有何不同？試從質(zhì)量、效率、成本和應(yīng)用等方面比較焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊和co2氣體保護(hù)焊的生產(chǎn)特點？復(fù)習(xí)題

焊接電弧是怎樣的一種物理現(xiàn)象？電弧各區(qū)的溫度有多四、壓力焊與釬焊１、電阻焊根據(jù)接頭形式分為點焊、縫焊和對焊。式中Q—電阻熱；

—電流（幾千安至幾萬安）；

R—電阻（工件電阻和）；

T—通電時間（短）。電阻熱：Q=2RT

電阻焊是對組合焊件經(jīng)電極加壓，利用電流通過焊接接頭的接觸面及鄰近區(qū)域所產(chǎn)生的電阻熱把工件加熱到塑性或局部熔化狀態(tài),在壓力作用下形成接頭的焊接方法。

四、壓力焊與釬焊１、電阻焊根據(jù)接頭形式分為點焊、縫焊和對焊。

1）點焊是將焊件裝配成搭接接頭后，在兩柱狀電極間壓緊并使之密貼，加壓通電，利用電阻熱局部熔化母材形成焊點的電阻焊方法。

1）點焊是將焊件裝配成搭接接頭后，在兩柱狀電極間壓緊并使

點焊時，先加壓使兩焊件緊密接觸，然后接通電流加熱。因為兩焊件接觸處電阻較大，電阻熱使該處溫度迅速升高，金屬熔化，形成液態(tài)熔核。當(dāng)切斷電流，去除壓力，兩焊件接觸處的熔核凝固而形成組織致密的焊點。（電極與焊件接觸處所產(chǎn)生的熱量因被導(dǎo)熱性好的銅或銅合金電極與冷卻水傳走，因此電極和焊件接觸處不會焊合。原理（選講）點焊時，先加壓使兩焊件緊密接觸，然后接通電流加熱焊接工藝技術(shù)培訓(xùn)課件

適用于厚度為4mm以下的薄板沖壓件.廣泛用于飛行器、車輛、殼罩、儀表殼體和日常生活用品的焊接。東風(fēng)公司主要用于駕駛室總成，車箱總成。

適用于厚度為4mm以下的薄板沖壓件.廣泛用于飛行器、車輛2）縫焊

縫焊示意圖

改用滾輪或滾盤電極加壓通電并滾動，使搭接接頭成為連續(xù)密封焊縫。主要用于薄板(3mm以下)密封性容器的焊接，如汽車油箱、化工容器等。東風(fēng)公司主要用于汽油箱、消聲器、機油盤等薄壁容器。2）縫焊縫焊示意圖改用滾輪或滾盤電極加壓通電并滾動

3）對焊工件對接，電阻熱來自于被焊工件整個對接面。分為電阻對焊和閃光對焊：

電阻焊

3）對焊電阻焊

電阻對焊

起先預(yù)熱，工件平整端面全接觸并予夾緊，通電后，電阻熱使工件端部迅速加熱至塑性狀態(tài)（碳鋼1000～1200℃），再行施加較大預(yù)鍛力，斷電冷卻后獲得良好對接接頭。

閃光對焊

用于不平的工件對接表面，微接觸后通電，先行接觸點強熱熔化并以爆破而出現(xiàn)火光飛出，形成“閃光”，直至接頭端部受熱熔化，預(yù)熱后并斷電冷卻即成對接接頭。電阻焊

電阻對焊起先預(yù)熱，工件平整端面全接觸并予夾緊，

閃光對焊因氧化夾雜物被閃光帶走被擠出，故夾雜少，質(zhì)量好，強度高，常用于相同或異種材料的焊接。

常用對接焊頭形式對焊還用于刀桿與刀頭、管件、鋼筋、鏈條的焊接，接頭要求等斷面。東風(fēng)公司主要用于鋼圈、齒圈、輪轂等零件的焊接。汽車金屬輪網(wǎng)用的是閃光對焊。閃光對焊因氧化夾雜物被閃光帶走被擠出，故夾雜少，質(zhì)量

２、摩擦焊

摩擦焊是利用工件相對旋轉(zhuǎn),于接頭處摩擦生熱至高溫塑性狀態(tài)并加壓而獲取焊接頭。

特點

質(zhì)量好，可焊異種材料；操作簡單，易自動控制，效率高；電能消耗少（為閃光對焊的1/10~1/15）；但設(shè)備要求高，一次性投資大。

一般要求等斷面對接。

２、摩擦焊特點

連續(xù)驅(qū)動摩擦焊的工藝過程連續(xù)驅(qū)動摩擦焊是使一個工件高速旋轉(zhuǎn)，另一個工件則以相當(dāng)大的壓力壓向旋轉(zhuǎn)件，使接頭摩擦升溫。當(dāng)加熱到塑性狀態(tài)時，利用制動器或斷電使旋轉(zhuǎn)件停轉(zhuǎn)，同時保持和增大軸向壓力進(jìn)行頂鍛，直至焊接完成。連續(xù)驅(qū)動摩擦焊的工藝過程連續(xù)驅(qū)動摩擦焊是使

儲能式摩擦焊的工藝過程是將飛輪和一個焊件加速到預(yù)定速度，使飛輪與電動機脫開或斷電，同時使兩工件接觸并加壓，飛輪的動能轉(zhuǎn)化成熱能，當(dāng)飛輪停止轉(zhuǎn)動時，加壓頂鍛，完成焊接。儲能式摩擦焊的工藝過程是將飛輪和一個焊件加

摩擦焊的特點a.接頭的質(zhì)量好且穩(wěn)定（摩擦焊的溫度低于焊件的金屬熔點，熱影響區(qū)小，組織細(xì)密）b.焊接生產(chǎn)率高、成本低（焊接操作簡單且不需填充金屬，易于自動控制，生產(chǎn)率高，設(shè)備簡單、能耗少。c.適應(yīng)范圍廣（不僅適用于黑色金屬和有色金屬、適用于特種材料、異種材料。d.生產(chǎn)條件好（無火花、弧光及塵毒，操作方便、工人勞動強度小。e.電能消耗少（為閃光對焊的1/10~1/15）；f.設(shè)備要求高，一次性投資大。應(yīng)用：廣泛用于圓形工件、棒料管子的對接，東風(fēng)公司主要用于進(jìn)、排氣閥、刀具、拉桿零件等。摩擦焊的特點a.接頭的質(zhì)量好且穩(wěn)定（摩擦焊的溫度

３、釬焊

利用易溶釬料(熔點比焊件低的釬料)填充入被焊工件的裝配間隙中靠原子擴(kuò)散和互溶使焊件連接起來。

１）硬釬焊釬料熔點>450℃，接頭強度>200MPa。用于硬釬焊的釬料有銅基、銀基和鎳基等。釬焊工作溫度為900~1100℃。主要用于鋼質(zhì)或銅類構(gòu)件的焊接，如自行車架、帶鋸鋸條以及硬質(zhì)合金刀片與刀頭的焊接等。釬焊分為硬釬焊和軟釬焊。

３、釬焊釬焊分為硬釬焊和軟釬焊。

２）軟釬料

釬料熔點<450℃，接頭強度較低，一般不超過70MPa。常用釬料是錫鉛合金(熔點低于230℃)，通常稱錫焊。軟釬焊常用于儀表器件、導(dǎo)電板及銅合金焊接。比如汽車儀表、電器、銅質(zhì)蜂窩散熱器等。

２）軟釬料

３）釬焊工藝要點

應(yīng)用烙鐵加熱、火焰加熱、電阻爐加熱、感應(yīng)加熱或鹽浴加熱等加熱方式。烙鐵加熱適用于軟釬焊。采用搭接或套接封閉接頭。

釬接面積足夠大。接頭裝配間隙合理，一般取0.05~0.2mm.

釬劑作用：去除被焊工件表面氧化物及雜質(zhì)，改善釬料對工件表面的濕潤性。保護(hù)釬料和工件不被氧化。釬劑先引路。常用釬劑是氧化鋅，松香（軟釬焊）或硼沙、硼酸、氯化物（硬釬焊）等。

３）釬焊工藝要點應(yīng)用烙鐵加熱、火焰加熱、電阻4）特點：a焊接過程中，工件加熱溫度較低，組織和性能變化小，焊接變形也小，工件尺寸準(zhǔn)確。b生產(chǎn)率高。c釬焊設(shè)備簡單，生產(chǎn)投資費用少。d焊接差異大的異種金屬，工件厚度不受限制5）應(yīng)用：用于焊接精密、微型、復(fù)雜、多焊縫、異種材料的焊接。用于制造硬質(zhì)合金刀具，散熱器等。東風(fēng)公司主要用于散熱器總成，硬質(zhì)合金刀具，管件及小零件的焊接。4）特點：5）應(yīng)用：五、常用金屬材料的焊接1.金屬材料的焊接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)出的“好焊”或“不好焊”。焊接性包括兩方面：工藝焊接性——是指焊接接頭產(chǎn)生缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)各種裂紋的可能性；

使用焊接性——是指焊接接頭在使用過程中的可靠性，包括焊接接頭的力學(xué)性能及其它性能（耐熱、耐蝕性能等）。五、常用金屬材料的焊接1.金屬材料的焊接性

2.鋼材焊接性的評價方法碳當(dāng)量法——依據(jù)鋼材中化學(xué)成分對焊接熱影響區(qū)淬硬性的影響程度，來評估鋼材焊接時可能產(chǎn)生裂紋和硬化傾向的計算方法。WC=Wc+WMn/6+(WCr+WMo+WV)/5+(WNi+WCu)/15(%)2.鋼材焊接性的評價方法WC=Wc+WMn/6+(WCr

根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗：當(dāng)WC>0.6%時，鋼材塑性較低,淬硬傾向很強,焊接性不好。焊前預(yù)熱，焊后緩冷并加熱處理，以減小和消除焊接應(yīng)力，改善焊后組織，以防裂紋。當(dāng)WC=0.4%~0.6%時,鋼材塑性下降,淬硬傾向明顯,焊接性相對較差，焊前要預(yù)熱，焊后要緩冷。

當(dāng)WC<0.4%時，鋼材塑性良好,無明顯淬硬傾向，焊接性好，一般情況下不會產(chǎn)生焊接裂紋。

根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗：當(dāng)WC>0.6%時，鋼材塑性較低,淬硬傾向很2.低碳鋼的焊接

低碳鋼含碳量0.25%，塑性好，一般沒有淬硬性傾向，對焊接熱過程不敏感，可焊性良好。焊這類鋼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）

因此低碳鋼可以用于各種焊接方法進(jìn)行焊接，用得最廣泛的是手工電弧焊、埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊和電阻焊。2.低碳鋼的焊接3.中、高碳鋼的焊接

中碳鋼碳量在0.25~6%之間，隨含碳量的增加，淬硬傾向增大，可焊性變差，在焊縫及熱影響區(qū)中會分別出現(xiàn)熱裂紋和冷裂紋。為保證接頭質(zhì)量，需采取下列措施進(jìn)行保護(hù)：①焊前預(yù)熱、焊后緩冷。（減小應(yīng)力、防止裂紋的產(chǎn)生）②選用堿性低氫型焊條（焊條中較多的CaO能有效的脫去硫和磷，防止裂紋的產(chǎn)生）③焊件開坡口。且采用細(xì)焊絲、小電流、多焊層。（能獲得良好的接頭）

高碳鋼中的含碳量大于0.6%