電阻焊的工藝技術(shù)管理原理

壓焊工藝

壓力焊是指通過加熱等手段使金屬達到塑性狀態(tài)，加壓使其產(chǎn)生塑性變形、再結(jié)晶和擴散等作用，使兩個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、擴散焊和熱壓焊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，并在壓力下通過塑性變形和再結(jié)晶而實現(xiàn)焊接的。1.熱源

電阻熱：Q=I2Rt,焊接區(qū)的總電阻為：R=Rc+2Rcw+2Rw。其中:Rc—焊件接觸電阻，Rcw—電極與焊件間的接觸電阻Rw—焊件電阻。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)熱將會使接觸電阻大大下降。靜壓力用來調(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）用來細化晶粒，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，實際導(dǎo)電面積減小。2.壓力33.電阻焊過程預(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。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以上。斷電后，熔核立即開始冷卻結(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，細化晶粒，獲得組織致密的焊點。電阻焊分為點焊、縫焊和對焊三種形式。電阻焊42．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。1.點焊時的分流現(xiàn)象點焊前先將表面清理好的兩個工件預(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。移動焊件，依次形成其他焊點。因已焊點形成導(dǎo)電通道，在焊下一點時，焊接電流一部分將從已焊點流過，使待焊點電流減少的現(xiàn)象稱為分流。（圖11-4），分流減小了焊接電流，使焊點品質(zhì)下降。5從上式中可見，焊件愈厚，導(dǎo)電性愈好，則分流愈嚴重。因此，為防止分流，對不同的材質(zhì)和板厚的材料，應(yīng)滿足不同的最小點距要求。見表11-16點焊時的熔核偏移在焊接不同厚度或不同材料時，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。（見圖11-5）

熔核偏移易使焊點減少，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。7點焊工藝參數(shù)點焊的工藝參數(shù)為電流、壓力和時間。大電流，短時間稱為強規(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)及多層薄板的點焊。小電流，長時間稱為弱規(guī)范。主要用于稍厚板和淬火鋼的點焊。8點焊焊件都采用搭接接頭應(yīng)用：點焊主要適用于厚度為4mm以下的薄板、沖壓結(jié)構(gòu)及線材的焊接，每次焊一個點或一次焊多個點。目前，點焊已廣泛用于制造汽車、車廂、飛機等薄壁結(jié)構(gòu)以及罩殼和輕工、生活用品等。93．電阻縫焊縫焊是連續(xù)的點焊過程，它是用連續(xù)轉(zhuǎn)動的盤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）。縫焊分流嚴重，通常采用強規(guī)范焊接，焊接電流比點焊大1.5～2倍。電阻縫焊縫焊主要用于：低壓容器的焊接。如汽車、摩托車的油箱、氣體靜化器等。10四、對焊焊先將工件件夾緊并加加壓，然后通電使接觸面面溫度達達到塑性性溫度(950～1000℃)。。在壓力力下塑變和再結(jié)晶形成固態(tài)焊接接接頭。電阻對焊焊要求對對接處焊焊前嚴格清理理，所所焊截截面積較較小。對焊是利利用電阻阻熱將桿桿狀焊件件端面對對接的一一種電阻阻焊工藝藝。電阻對焊焊1.電電阻對焊焊一般用于于鋼筋的的對接焊焊。112.閃光對焊焊先通電，，后接觸觸，因個個別點接接觸，個個別點通通過的電電流密度度很高，，可使其其瞬間熔熔化或汽汽化，形形成液態(tài)態(tài)過梁。。由于過過梁上存存在電磁磁收縮力力和電磁磁引力及及斥力而而使過梁梁爆破飛飛出，形形成閃光光。閃光光一方面面排除了了氧化物物和雜質(zhì)質(zhì)，另一一方面使使對口處處的溫度度迅速升升高。閃光對焊焊主要用于鋼軌軌、錨鏈鏈、管子子等的焊焊接，也也可用于于異種金金屬的焊焊接。因接頭中中無過熱熱區(qū)和鑄鑄態(tài)組織織，所以以性能高高。當溫度分分布到合合適的狀狀態(tài)后，，立刻施施加頂鍛鍛力，將將對接處處所有的的液態(tài)物物質(zhì)全部部擠出，，是純凈凈的高溫溫金屬相相互接觸觸，在壓壓力下產(chǎn)產(chǎn)生塑性性變形和和再結(jié)晶晶，形成成焊接接接頭。12第二節(jié)摩摩擦擦焊一、摩擦擦焊的工工藝過程程原理摩擦焊是是利用焊焊件接觸面相相對旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運動中相互摩擦擦所產(chǎn)生生的熱，使端部部達到塑性狀態(tài)態(tài)，然后迅速頂鍛鍛，完成焊焊接的一一種壓焊焊方法。。摩擦焊國外摩擦擦焊1314焊件尺寸寸精度高高，可以以實現(xiàn)直直接裝配配焊接。。焊接生產(chǎn)產(chǎn)率高，，是閃光光焊的4～5倍倍。三相負載載均衡，，節(jié)能，，改善了了三相供供電電網(wǎng)網(wǎng)的供電電條件。。與閃光光對焊比比較，節(jié)節(jié)省電能能80%～90%左右右。由于摩擦擦焊金屬屬焊接變變形小，，接頭焊焊前不需需特殊清清理，接接頭上的的飛邊有有時可以以不必去去除，焊焊接不需需要填充充材料和和保護氣氣體，加加工成本本顯著降降低。摩擦焊機機容易實實現(xiàn)機械械化，自自動化；；操作技技術(shù)簡單單，容易易掌握。。摩擦焊的的工作場場地衛(wèi)生生，沒有有火花，，弧光；；沒有有有害氣體體，有利利于環(huán)境境保護，，適于設(shè)設(shè)置在自自動生產(chǎn)產(chǎn)線上。。接頭的焊焊接質(zhì)量量好、穩(wěn)穩(wěn)定，其其廢品率率是閃光光對焊的的1%左左右。適于焊接接異種鋼鋼和異種種金屬，，如碳素素結(jié)構(gòu)鋼鋼-高速速鋼、銅銅-不銹銹鋼、鋁鋁-銅、、鋁-鋼鋼等。二、摩擦擦焊具有有以下優(yōu)優(yōu)點：15第三節(jié)超超聲聲波焊一、超聲聲波焊的的原理二、超聲聲波焊的的特點利用超聲聲頻的高高頻振蕩蕩能，通通過磁致致伸縮元元件將超超聲頻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為高高頻振動動，在上上下振動動極的作作用下，，兩焊件件局部接接觸處產(chǎn)產(chǎn)生強烈烈的摩擦擦、升溫溫好變形形，從而而使氧化化皮等污污物得以以破壞或或分散，，并使純純凈金屬屬的原子子充分靠靠近，形形成冶金金結(jié)合。?？煞譃槌暡úc焊和超聲聲波縫焊。接頭中無鑄態(tài)態(tài)組織或脆性性金屬間化合合物，也無金金屬的噴濺，，其力學(xué)性能能比電阻焊好好，穩(wěn)定性高高?？珊傅牟牧戏斗秶鷱V，特別別適合于高熔熔點、高導(dǎo)熱熱性和難熔金金屬的焊接及及異種材料的的焊接，可用用于厚薄懸殊殊及多層箔片片的焊接焊接表面清理理簡單，電能能消耗少（為為電阻焊5%）。16第四節(jié)擴擴散焊一、擴散焊的原理三、瞬時液相相擴散焊過程程將兩焊件壓緊緊并置于真空空或保護氣氛氛中加熱，使使接觸面微觀觀凹凸不平處處產(chǎn)生塑性變變形而緊密接接觸經(jīng)過較長長時間的保溫溫和原子擴散散形成固態(tài)冶冶金連接。分分固態(tài)和瞬時時液相擴散焊焊兩種。二、固態(tài)擴散散焊過程變形-接觸階階段擴散-界面推推移階段界面和孔洞消消失階段液相生成等溫凝固均勻化17四、擴散焊的的特點焊接溫度低（（熔點的40%~80%），可焊接接熔化焊難以以焊接的材料料?？珊附咏Y(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜、要求焊焊接表面十分分平整好光潔潔及精度要求求高的焊接。?？珊附硬煌牟牧稀：缚p可與母材材成分和性能能相同。四、擴散焊的的應(yīng)用擴散焊可用于于高溫合金渦渦輪葉片、超超聲速飛機中中鈦合金構(gòu)件件、鈦-陶瓷靜電加速速管的焊接，，異種鋼、鋁鋁及鋁合金、、復(fù)合材料的的焊接及金屬與陶瓷瓷等的焊接。。18第五節(jié)爆爆炸焊一、爆炸焊的原理二、爆炸焊的的特點利用爆炸時產(chǎn)產(chǎn)生的高壓、、高溫及高速速沖擊波作用用在腹板上，，使其與基板板猛烈沖擊，，在接觸處產(chǎn)產(chǎn)生射流，從從而清除表面面的氧化物等等雜質(zhì)，并在在高壓下形成成固態(tài)接頭。。結(jié)合面為平坦坦界面時，撞撞擊速度較低低，結(jié)合面無無熔化發(fā)生，，因此接頭性性能較差。故故在實際生產(chǎn)產(chǎn)中不多用。。結(jié)合面為波浪浪界面時，撞撞擊速度較高高，結(jié)合面有有熔化發(fā)生，，因此接頭性性能較好。故故在實際生產(chǎn)產(chǎn)中盡可能使使用這種結(jié)合合形式。結(jié)合面為連續(xù)續(xù)的熔化層時時，撞擊速度度過高，結(jié)合合面產(chǎn)生連續(xù)續(xù)的熔化層，，因此接頭性性能也較差。。故在實際生生產(chǎn)中盡量避避免使用這種種結(jié)合形式。19第十二章釬釬焊、封接與與粘接工藝釬焊、封接與與粘接工藝是是一種物理和和化學(xué)連接。。它是在低于構(gòu)構(gòu)件熔點的溫溫度下，采用用填縫材料，在液態(tài)下充填縫縫隙，通過毛細作用及表表面化學(xué)反應(yīng)應(yīng)，待填縫材料結(jié)結(jié)晶或固化后后，將兩個分離離的表面連接接形成不可拆拆接頭。2012.1釬釬焊1．硬釬焊釬料熔點在450℃以上上，接頭強度度較高，都在在200MPa以上，屬屬于這類的釬釬料有銅基、、銀基和鎳基基等。2．軟釬焊釬料熔點為450℃以下下，接頭強度度較低，一般般不超過70MPa，所所以只用于釬釬焊受力不大大、工作溫度度較低的工件件。常用的釬釬料是錫鉛合合金，所以通通稱錫焊。釬焊：是利用熔點比比焊件低的釬釬料作填充金金屬，適當加加熱后，釬料料熔化而將處處于固態(tài)的焊焊件連接起來來的一種焊接接方法。21釬焊過程中，，一般都需要要使用釬劑。釬劑的作用是是：清除被焊金屬表面面的氧化膜及其它雜質(zhì)，改善釬料流入入間隙的性能能（即潤濕性）），保護釬料及焊件不不被氧化。因此釬劑對釬釬焊質(zhì)量影響響很大。軟釬焊時，常用的釬劑為松香或或氯化鋅溶液。硬釬焊時，釬劑種類較多多，主要由硼砂、硼酸、、氟化物、氯氯化物等組成成，應(yīng)根據(jù)釬料料種類選擇應(yīng)應(yīng)用。釬焊的加熱方法：：烙鐵加熱、火火焰加熱、電電阻加熱、感應(yīng)加熱、鹽鹽浴加熱等。。釬焊223．釬焊的特特點：1）工件加熱熱溫度低，所所以其組織和力學(xué)性性能變化很小小。接頭光滑平平整，焊件尺尺寸精確。2）可以焊接性能能差異很大的的異種金屬，對焊件厚度度也沒有嚴格格限制。3）對焊件整整體加熱釬焊焊時，可同時釬焊由由多條（甚至上千條條）接頭組成的、形狀復(fù)雜的構(gòu)構(gòu)件，生產(chǎn)率很高高。4）釬焊設(shè)備備簡單，生產(chǎn)產(chǎn)投資費用少少。5）釬焊接頭強度度低，允許的的工作溫度不不高，焊前清理要要求嚴格，釬釬料價格較高高。不適于一一般鋼結(jié)構(gòu)和和重載動載荷荷機件的焊接接。6）釬焊主要要用于焊接精密儀表、電電器零部件、、異種金屬構(gòu)構(gòu)件以及某些些復(fù)雜薄板結(jié)結(jié)構(gòu)。也常用來焊接接各類導(dǎo)線與硬硬質(zhì)合金刀具具。2312.2封封接（略略）2412.3粘接工藝粘接是利用膠粘劑把兩種性質(zhì)相相同或不同的的物質(zhì)牢固地地粘合在一起起的連接方法法。膠粘劑所所以能夠把兩兩個物質(zhì)牢固固地粘接在一一起，主要因因為膠粘劑能能通過本身在在被粘接材料料的連接面上上產(chǎn)生機械、、物理和化學(xué)學(xué)作用而具有有粘附力。25粘接具有以下下優(yōu)點：粘接對材料的的適應(yīng)性強，，既可用于各各種金屬、非非金屬的連接接，也可用于于金屬與非金金屬的連接。。能減輕結(jié)構(gòu)重重量。采用粘粘接可省去很很多螺釘、螺螺栓等連接件件，因此，粘粘接比鉚接、、焊接減輕結(jié)結(jié)構(gòu)重量約25%～30%。粘接接頭的應(yīng)應(yīng)力分布均勻勻，應(yīng)力集中中較小，因此此它的耐疲勞勞性能好。粘接接頭的密密封性能好，，并具有耐磨磨蝕和絕緣等等性能。粘接工藝簡單單，操作容易易，效率高，，成本低。26粘接具有以下下缺點：粘接強度比較較低，一般僅僅能達到金屬屬母材強度的的10%～50%。粘接接接頭的承載載能力主要依依賴于較大的的粘接面積。。使用溫度低，，一般長期工工作溫度只能能在150℃℃以下，僅有有少數(shù)可在200～300℃范圍內(nèi)內(nèi)使用。粘接接頭長期期與空氣、熱熱和光接觸時時，易老化變變質(zhì)。粘接質(zhì)量因受受多種因素影影響不夠穩(wěn)定定，而且質(zhì)量量難以檢驗。。27第十三章金屬材料的焊焊接性能第一節(jié)金金屬材料的可可焊性第二節(jié)碳鋼鋼的焊接第四節(jié)鑄鐵鐵的焊補第五節(jié)有色色金屬的焊接接第三節(jié)合金金結(jié)構(gòu)鋼的焊焊接28第一節(jié)金屬屬材料焊接性性的概念及評評估方法一、可焊性的的概念金屬材料的可可焊性，是指指被焊金屬在在采用一定的焊焊接方法、焊焊接材料、工工藝參數(shù)及結(jié)結(jié)構(gòu)型式條件件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭頭的難易程度度，即金屬材料在一一定的焊接工工藝條件下，，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭頭的難易程度度。焊接性包括兩兩個方面：一是工藝焊接性性主要是指焊接接接頭產(chǎn)生工藝缺陷陷的傾向，尤其是出現(xiàn)現(xiàn)各種裂紋的可能性；二是使用焊接接性主要是指焊接接接頭在使用中的可靠性，包括焊接接接頭的力學(xué)性能及其其它特殊性能能(如耐熱、耐蝕蝕性能等)。。29金屬材料的焊焊接性可通過過估算和試驗方法來確定。二、估算鋼材材可焊性的方方法碳當量法：碳鋼及低合合金結(jié)構(gòu)鋼鋼的碳當量量經(jīng)驗公式式為：各種化學(xué)元元素對焊縫組織性性能、夾雜物的分分布以及對焊接熱影響響區(qū)的淬硬硬程度等的影響不不同，對產(chǎn)產(chǎn)生裂紋傾傾向的影響響也不同。。在各種元素素中，碳的影響最最為明顯，其它元素的的影響可折折合成碳的的影響。影響鋼材焊焊接性的主主要因素是是化學(xué)成分分。30根據(jù)經(jīng)驗：：C當量＜0.4%時，鋼材塑性良良好，淬硬傾向不不明顯，可焊性良好好。在一般的的焊接工藝藝條件下，，焊件不會產(chǎn)生裂裂縫，但對厚大工件件或低溫下下焊接時應(yīng)應(yīng)考慮預(yù)熱熱。C當量=0.4%～0.6%時，鋼材塑性下下降，淬硬傾向明明顯，可焊性較差差。焊前工件需需要適當預(yù)預(yù)熱，焊后后應(yīng)注意緩緩冷，要采采取一定的的焊接工藝藝措施才能能防止裂縫縫。C當量＞0.6%時，鋼材塑性較較低，淬硬傾向很很強，可焊性不好好。焊前工件必必須預(yù)熱到到較高溫度度，焊接時時要采取減減少焊接應(yīng)應(yīng)力和防止止開裂的工工藝措施，，焊后要進進行適當?shù)牡臒崽幚恚?，才能保證證焊接接頭頭質(zhì)量。31三、小型抗抗裂試驗從應(yīng)用一般般焊接工藝焊焊后試板有無裂裂縫或裂縫縫多少，可初步評評定材料的的可焊性好好壞；若有有裂縫，應(yīng)應(yīng)調(diào)整工藝藝（如預(yù)熱熱、緩冷等等）再焊接接試板，直直至達到不不裂。因此此可通過參參考抗裂試試驗制訂出出合理的焊焊接工藝規(guī)規(guī)程與規(guī)范范。32第二節(jié)碳碳鋼的焊焊接低碳鋼含碳碳量不大于于0.25%，塑性性好，一般般沒有淬硬硬傾向，對對焊接熱過過程不敏感感，可焊性性良好。焊焊這類鋼時時，不需要要采取特殊殊的工藝措措施，通常常在焊后也也不需要進進行熱處理理（電渣焊焊除外）。。一、低碳碳鋼的焊接接低碳鋼可以用各種焊接方方法進行焊接。。應(yīng)用最廣泛泛的：焊條電弧焊焊、埋弧焊焊、電渣焊焊、氣體保保護焊和電電阻焊等。熔焊法焊接結(jié)構(gòu)鋼鋼時，焊接接材料及工工藝的選擇擇主要應(yīng)保證焊接接接頭與工工件材料等等強度。33焊條電弧焊焊焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)，可選用E4313(J421)、E4303(J422)、E4320(J424)焊條條。焊接動載荷荷結(jié)構(gòu)、復(fù)復(fù)雜結(jié)構(gòu)或或厚板結(jié)構(gòu)構(gòu)時，應(yīng)選選用E4316(J426)、E4315(J427)或E5015(J507)焊條。埋弧焊時，一般采采用H08A或H08MnA焊絲配焊焊劑431進行焊接接。二、中、、高碳鋼的的焊接中碳鋼含碳碳量在0.25%～～0.6%之間，隨隨含碳量的的增加，淬硬傾向愈愈發(fā)明顯，，可焊性逐逐漸變差。在實際生產(chǎn)產(chǎn)當中，主主要是焊接接各種中碳碳鋼的鑄鋼鋼件與鍛件件。34熱影響區(qū)易易產(chǎn)生淬硬硬組織和冷冷裂縫中碳鋼屬于于易淬火鋼鋼，熱影響響區(qū)被加熱熱超過淬火火溫度的區(qū)區(qū)段時，受受工件低溫溫部分的迅迅速冷卻作作用，將出出現(xiàn)馬氏體等淬淬硬組織。如焊件剛性性較大或工工藝不恰當當時，就會會在淬火區(qū)區(qū)產(chǎn)生冷裂裂縫，即焊接接接頭焊后冷冷卻到相變變溫度以下下或冷卻到到常溫后產(chǎn)生裂縫。中碳鋼的焊焊接特點：：35焊縫金屬熱熱裂縫傾向向較大焊接中碳鋼鋼時，因母母材含碳量量與硫、磷雜質(zhì)質(zhì)遠遠高于焊焊條鋼芯，，母材熔化后后進入熔池池，使焊縫金屬含含碳量增加加塑性下降降，加上硫、、磷低熔點點雜質(zhì)的存存在，焊縫縫及熔合區(qū)區(qū)在相變前前就可能因內(nèi)應(yīng)力而而產(chǎn)生裂縫。36焊接前：焊接中碳鋼鋼構(gòu)件，焊前必須進進行預(yù)熱，使焊接時時工件各部部分的溫差差小，以減小焊接應(yīng)應(yīng)力，同時減慢熱影響響區(qū)的冷卻卻速度，避免產(chǎn)生淬淬硬組織。一般情況下下，35鋼鋼和45鋼鋼的預(yù)熱溫溫度可選為為150～～250℃℃。結(jié)構(gòu)剛剛度較大或或鋼材含碳碳量更高時時，預(yù)熱溫溫度應(yīng)再提提高些。焊接后：由于于中中碳碳鋼鋼主主要要用用于于制制造造各各類類機機器器零零件件，，焊焊縫縫一一般般有有一一定定的的厚厚度度，，但但長長度度不不大大：：焊接接中中碳碳鋼鋼多多采用用焊焊條條電電弧弧焊焊。厚件件可可考考慮慮采采用用電電渣渣焊焊，，但但焊焊后后要要進進行行相相應(yīng)應(yīng)的的熱熱處處理理。。37焊條條選選擇擇焊接接中中碳碳鋼鋼焊焊件件，，應(yīng)選選用用抗抗裂裂能能力力較較強強的的低低氫氫型型焊焊條條（堿性性焊焊條條））。。要求求焊焊縫縫與與工工件件材材料料等等強強度度時時，可可根根據(jù)據(jù)鋼鋼材材強強度度選選用用E5016(J506)、、E5015(J507)、、E6016－－D1(J606)、、E6015－－D1(J607)焊焊條條。。若不要要求求等等強強度度時時，可可選選用用E4315(J427)型型強強度度低低些些的的焊焊條條，，以以提提高高焊焊縫縫的的塑塑性性。。不論論用用哪哪種種焊焊條條焊焊接接中中碳碳鋼鋼件件，，均均應(yīng)應(yīng)選選用用細焊焊條條、、小小電電流流，，開開坡坡口口進進行行多多層層焊焊，以以防防止止工件件材材料料過過多多地地熔熔入入焊焊縫縫，同同時時減減小小焊焊接接熱熱影影響響區(qū)區(qū)的的寬寬度度。。38高碳碳鋼鋼的的焊焊接接：：特點點：：高碳碳鋼鋼的的焊焊接接特特點點與與中中碳碳鋼鋼基基本本相相似似。。由由于于含含碳碳量量更更高高，，焊接接性性變變得得更更差差。工藝藝：：進行行焊焊接接時時，，應(yīng)應(yīng)采采用用更高高的的預(yù)預(yù)熱熱溫溫度度、更更嚴嚴格格的的工工藝藝措措施施。。應(yīng)用用：：實際際上上，，高高碳碳鋼鋼的的焊焊接接一一般般只限限采采用用焊焊條條電電弧弧焊進行行修修補補工工作。。39合金金結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼分分類類：：機械械制制造造用用合合金金結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼低合合金金結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼用于于機機械械制制造造的的合金金結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼零零件件(包包括括調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)鋼鋼、、滲滲碳碳鋼鋼)，，一般般都都采用用軋軋制制或或鍛鍛造造的坯料料，焊接接結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)較較少少。如需需焊焊接接，，因因其其焊焊接接性性與與中中碳碳鋼鋼相相似似，，所所以以其其焊接接工工藝藝措措施施與與中中碳碳鋼鋼基基本本相相同同。第三三節(jié)節(jié)合合金金結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼的的焊焊接接40焊接接結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中，，用用得得最最多多的的是是低低合合金金結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼，，又又稱稱低低合合金金高高強強鋼鋼。其焊焊接接特特點點如如下下：：(1)熱熱影影響響區(qū)區(qū)的的淬淬硬硬傾傾向向低合合金金結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼焊焊接接時時，，熱影影響響區(qū)區(qū)可可能能產(chǎn)生生淬淬硬硬組組織織，淬硬硬程程度度與與鋼鋼材材的的化學(xué)學(xué)成成分分和強度度級級別別有關(guān)關(guān)。鋼中含碳及合金元素越多，鋼材材強度級級別越越高，則焊后熱熱影響響區(qū)的的淬硬傾傾向越越大。如300MPa級級的09Mn2、09Mn2Si等鋼鋼材的的淬硬硬傾向向很小小，其其焊接接性與與一般般低碳碳鋼基基本一一樣。。350MPa級的的Q345(即16Mn)鋼淬淬硬傾傾向也也不大大，但但當實實際含含碳量量接近近允許許上限限或焊焊接參參數(shù)不不當時時，過過熱區(qū)區(qū)也完完全可可能出出現(xiàn)馬馬氏體體等淬淬硬組組織。。強度級別大大于450MPa級的低合金金鋼，淬硬傾傾向增增加，熱影影響區(qū)區(qū)容易易產(chǎn)生馬馬氏體體組織織，硬度度明顯顯增高高，塑塑性和和韌度度則下下降。。41(2)焊焊接接接頭的的裂紋紋傾向向隨著鋼鋼材強強度級級別的的提高高，產(chǎn)產(chǎn)生冷冷裂紋紋的傾傾向也也加劇劇。影響冷冷裂紋紋的因因素主主要有有三個個方面面：焊縫及及熱影影響區(qū)區(qū)的含含氫量量；熱影響響區(qū)的的淬硬硬程度度；焊接接接頭的的應(yīng)力力大小小。對于熱熱裂紋紋，由由于我我國低合金金結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼系統(tǒng)其其含碳碳量低低，且且大部部分含含有一一定的的錳，，對脫脫硫有有利。。因此此產(chǎn)生熱熱裂紋紋的傾傾向不不大。42根據(jù)低低合金金結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼的的焊接接特點點，生生產(chǎn)中中可分分別采采取以以下措施進進行焊焊接。對于強強度級級別較較低的的鋼材材：在常溫下下焊接時時與對對待低碳鋼鋼基本一一樣。。在低溫或在大剛度度、大大厚度度構(gòu)件件上進行小焊腳腳、短焊縫縫焊接接時，應(yīng)應(yīng)防止止出現(xiàn)現(xiàn)淬硬組組織，要適適當增大焊焊接電電流、減慢焊焊接速速度、選用用抗裂性性強的的低氫氫型焊焊條。必要要時需需采用用預(yù)熱措措施。對鍋爐、、受壓壓容器器等重重要構(gòu)構(gòu)件，當厚厚度大大于20mm時，，焊后后必須須進行退退火處處理，，以消消除應(yīng)應(yīng)力。43不同環(huán)環(huán)境溫溫度的的預(yù)熱熱要求求：工件厚厚度/mm：16以以下，，不低低于-10℃不不預(yù)熱熱,-10℃℃以下下預(yù)熱熱100～～150℃℃工件厚厚度/mm：16～24，，不低低于-5℃℃不預(yù)預(yù)熱,-5℃℃以下下預(yù)熱熱100～～150℃℃工件厚厚度/mm：24～40，，不低低于0℃不不預(yù)熱熱,0℃℃以下下預(yù)熱熱100～～150℃℃工件厚厚度/mm：40以以上，，均應(yīng)應(yīng)預(yù)熱熱100～～150℃℃低合金金鋼的的焊接接措施施44對于強強度級級別高高的低低合金金結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼件件：焊前一一般均均需預(yù)預(yù)熱。。焊接時時，應(yīng)應(yīng)調(diào)整焊焊接參參數(shù)，以控控制熱熱影響響的冷卻速速度不不宜過過快。焊后還還應(yīng)進進行熱熱處理理以消消除內(nèi)內(nèi)應(yīng)力力。不能能立即即熱處處理時時，可可先進行消消氫處處理，即焊焊后立立即將將工件件加熱熱到200～350℃，，保溫溫2～～6h，，以加加速氫氫擴散散逸出出，防防止產(chǎn)產(chǎn)生因因氫引引起的的冷裂裂紋。。4546第四節(jié)節(jié)鑄鑄鐵鐵的焊焊補一、鑄鑄鐵的的焊接接特點點：熔合區(qū)區(qū)易產(chǎn)產(chǎn)生白白口組組織；；易產(chǎn)產(chǎn)生裂裂縫；；易產(chǎn)產(chǎn)生氣氣孔；；只適適于平平焊。。熱焊法法是焊焊前將將工件件整體體或局局部預(yù)預(yù)熱到到600～～700℃℃，焊焊后緩緩慢冷冷卻。。熱焊法法可防防止工工件產(chǎn)產(chǎn)生白白口組組織和和裂縫縫，焊焊補質(zhì)質(zhì)量較較好，，焊后后可以以進行行機械械加工工。但但熱焊焊法成成本較較高，，生產(chǎn)產(chǎn)率低低，焊焊工勞勞動條條件差差。一般用用于焊焊補形形狀復(fù)復(fù)雜焊焊后需需要加加工的的重要要鑄件件，如如床頭頭箱、、汽缸缸體等等。二、熱熱焊法法47三、冷冷焊法法焊補之之前，，工件件不預(yù)預(yù)熱或或只進進行400℃以以下低低溫預(yù)預(yù)熱的的焊補補方法法通常常稱為為冷焊焊法，，主要要依靠靠焊條條來調(diào)調(diào)整焊焊縫化化學(xué)成成分以以防止止或減減少白白口組組織和和避免免裂縫縫。冷冷焊法法方便便靈活活生產(chǎn)產(chǎn)率高高、成成本低低、勞勞動條條件好好。但但焊接接處切切削加加工性性能較較差。。生產(chǎn)產(chǎn)中多多用于于焊補補要求求不高高的鑄鑄件以以及怕怕高溫溫預(yù)熱熱引起起變形形的工工件。。焊接時時，應(yīng)應(yīng)盡量量采用用小電電流、、短弧弧、窄窄焊縫縫、短短焊道道（每每段不不大于于50mm）并并在焊焊后及及時輕輕輕錘錘擊焊焊縫以以松弛弛應(yīng)力力，防防止焊焊后開開裂。。常用的的焊條條有：：1.鋼鋼芯芯鑄鐵鐵焊條條；高高強度度鑄鐵鐵和球球墨鑄鑄鐵的的補焊焊。2.鎳鎳基基鑄鐵鐵焊條條；重重要鑄鑄件加加工面面的補補焊。。3.銅銅基基鑄鐵鐵焊條條。一一般灰灰鑄鐵鐵的補補焊。。48第五節(jié)節(jié)有有色色金屬屬的焊焊接一、銅銅及銅銅合金金的焊焊接銅及銅銅合金金的焊焊接比比低碳碳鋼困困難得得多，，其原原因是是：銅的導(dǎo)導(dǎo)熱性性很高高（紫紫銅約約為低低碳鋼鋼的8倍）），焊焊接時時熱量量極易易散失失。因因此，，焊前前工件件要預(yù)預(yù)熱，，焊接接時要要選用用較大大電流流或火火焰，，否則則容易易造成成焊不不透缺缺陷。。銅在液液態(tài)易易氧化化，生生成的的Cu2O與銅銅組成成低熔熔點共共晶，，分布布在晶晶界形形成薄薄弱環(huán)環(huán)節(jié)；；又因因銅的的膨脹脹系數(shù)數(shù)大，，凝固固時收收縮率率也大大，容容易產(chǎn)產(chǎn)生較較大的的焊接接應(yīng)力力。因因此，，焊接接過程程中極極易引引起開開裂。。49銅在液液態(tài)時時吸氣氣性強強，特特別容容易吸吸氫。。凝固固時氣氣體從從熔液液中析析出，，來不不及逸逸出就就會生生成氣氣孔。。銅的電電阻極極小，，不適適于電電阻焊焊接。。銅合金金中的的合金金元素素有的的比銅銅更易易氧化化，使使焊接接的困困難增增大。。例如如黃銅銅（銅銅鋅合合金））中的的鋅沸沸點很很低，，極易易燒蝕蝕蒸發(fā)發(fā)并生生成氧氧化鋅鋅（ZnO）。。改變變接頭頭化學(xué)學(xué)成分分、降降低接接頭性性能，，而且且形成成氧化化鋅煙煙霧易易引起起焊工工中毒毒。鋁鋁青銅銅中的的鋁，，焊接接時易易生成成難熔熔的氧氧化鋁鋁，增增大熔熔渣粘粘度，，生成成氣孔孔和夾夾渣。。銅及銅銅合金金可用氬氬弧焊焊、氣氣焊、、碳弧弧焊、、釬焊焊等方法進進行焊焊接。。采用氬氬弧焊焊是保保證紫紫銅和和青銅銅焊接接質(zhì)量量的有有效方方法。。50二、鋁鋁及鋁鋁合金金的焊焊接工業(yè)上上用于于焊接接的主主要是是純鋁鋁（熔熔點658℃））、鋁鋁錳合合金、、鋁鎂鎂合金金及鑄鑄鋁。。鋁及及鋁合合金的的焊接接也比比較困困難，，其焊焊接特特點是是：鋁與氧氧的親親和力力很大大，極極易氧氧化生生成氧氧化鋁鋁（Al2O3）。。氧化化鋁組組織致致密，，熔點點高達達2050℃，，它覆覆蓋在在金屬屬表面面，能能阻礙礙金屬屬熔合合。此此外，，氧化化鋁密密度大大，易易使焊焊縫夾夾渣。。鋁的導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)較較大，，要求求使用用大功功率或或能量量集中中的熱熱源，，厚度度較大大時應(yīng)應(yīng)考慮慮預(yù)熱熱。鋁鋁的膨膨脹系系數(shù)也也較大大，易易產(chǎn)生生焊接接應(yīng)力力與變變形，，并可可能導(dǎo)導(dǎo)致裂裂縫的的產(chǎn)生生。51液態(tài)鋁鋁能吸吸收大大量的的氫，，鋁在在固態(tài)態(tài)時又又幾乎乎不溶溶解氫氫，因因此在在溶池池凝固固時易易生成成氣孔孔。鋁在高高溫時時強度度及塑塑性很很低，，焊接接時常常由于于不能能支持持熔池池金屬屬而引引起焊焊縫塌塌陷，，因此此常需需采用用墊板板。目前焊焊接鋁鋁及鋁鋁合金金的常用方方法有有氬弧弧焊、、氣焊焊、點點焊、、縫焊焊和釬釬焊。。氬弧焊焊是焊接鋁鋁及鋁鋁合