第一講：焊接基礎

第一講：焊接基礎學問主講：韓世偉制作：韓世偉書目焊接概述一：焊接方法分類二：焊接接頭三：焊接缺陷四：焊接應力與變形焊接概述焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有特別重要地作用，在制造大型結構或困難地機器部件時，更顯優(yōu)越，因為它可以用化大為小，化困難為簡潔地方法準備坯料，然后用逐次裝配焊接地方法拼小成大，這是其他工藝方法難以做到的。一：什么是焊接:利用加熱或加壓或二者并用的方法，將兩種或兩種以上的同種或異種材料，通過原子或分子之間的結合和擴散連接成一體的工藝過程。二：焊接的特點：優(yōu)點：（1）節(jié)約材料，減輕質(zhì)量，生產(chǎn)成本低；（2）簡化困難零件和大型零件的加工工藝，縮短加工周期；（3）適應性好；可實現(xiàn)特殊結構的生產(chǎn)及不同材料間的連接成型；（4）整體性好，具有良好的氣密性、水密性；（5）降低勞動強度，改善勞動條件。不足：①結構無可拆性。②焊接時局部加熱，焊接接頭的組織和性能與母材相比發(fā)生變更，產(chǎn)生焊接殘余應力和焊接變形。③焊接缺陷的隱藏性，易導致焊接結構的意外破壞。A：優(yōu)秀的操作者B：一流的焊接設備C：合格的焊接材料焊接三要素A:人---超群的焊接技能和實踐閱歷B:機---高品質(zhì)、高牢靠性的焊接設備C:料---高質(zhì)量的焊接材料D:法---嚴格的工藝規(guī)范.、技術標準。E:環(huán)---良好的焊接環(huán)境保證焊接質(zhì)量的五個環(huán)節(jié)熔化焊接壓力焊釬焊電弧焊氣焊鋁熱焊電渣焊電子束焊激光焊

熔化極非熔化極手工焊CO2焊埋弧焊MAG焊MIG焊TIG焊等離子弧焊一：焊接方法分類（1）熔化焊：將被連接金屬局部熔化，然后冷卻結晶使分子或原子彼此達到晶格距離并形成結合力，這種焊接方法叫熔化焊接。（2）壓力焊：焊接過程中，必需對焊件施加壓力（加熱或加熱），以完成焊接的方法稱為壓力焊。（3）釬焊：釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。接受比母材金屬熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于母材溶化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。

按焊縫的空間位置不同可分為：１、平焊：水平面的焊接。

２、立焊：垂直平面，垂直方向上的焊接。

３、橫焊：垂直平面，水平方向上的焊接。

４、仰焊：倒懸平面，水平方向上的焊接。熔焊的本質(zhì)：熔化焊的本質(zhì)是小熔池熔煉與鑄造，是金屬熔化與結晶的過程。熔池存在時間短，溫度高；冶金過程進行不充分，氧化嚴峻；熱影響區(qū)大。冷卻速度快，結晶后易生成粗大的柱狀晶。熔化焊接的主要特征：焊接部位必需實行有效的隔離空氣愛護，使焊接部位不能和空氣接觸，以免造成焊道的成分和性能不良.愛護方式有三種:氣相、渣相、真空

熔化焊熔化焊各種愛護方式應用1電弧焊：以氣體導電時產(chǎn)生的電弧熱為熱源。熔化極：焊絲或焊條既是電極又是填充金屬。非熔化極：電極（鎢極）不熔化。MIG焊：金屬極（熔化極）惰性氣體愛護焊TIG焊：鎢極（非熔化極）惰性氣體愛護焊MAG焊：金屬極（熔化極）活性氣體愛護焊CO2焊：二氧化碳氣體愛護焊（MAG—C焊）我公司運用的是：CO2焊（MAG—C焊）名詞說明二：焊接接頭形式焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相互結構位置來確定，通常分為對接接頭、搭接接頭、角接接頭及T字接頭等。這四種接頭形式中，對接接頭節(jié)約材料，簡潔保證質(zhì)量，應力分布勻整，應用最為廣泛，但焊前準備及裝配質(zhì)量要求較高；搭接接頭兩焊件不在同一平面上，奢侈金屬且受力時將產(chǎn)生附加應力，適于薄板焊件焊件；角接接頭在構成直角連接時接受，一般只起連接作用而不承受工作載荷；T形接頭是結構非直線連接中應用最廣泛的連接形式。在結構焊接時具體接受哪種形式焊接接頭，主要依據(jù)焊件結構形態(tài)、運用要求、焊件厚度進行選擇；另外還應考慮坡口加工難易程度，焊接方法的種類等其它因素的要求。每種接頭形式下又有不同的坡口形式。依據(jù)設計或工藝須要，在焊件的待焊部位加工并裝配成確定幾何形態(tài)的溝槽稱為坡口。各種溝槽的形式參見GB／T3375－94《焊接術語》。坡口形式的選擇主要考慮以下因素：保證焊透填充于焊縫部位的金屬盡量少便于施焊，改善勞動條件，如圓筒件，筒內(nèi)焊接量應盡量少削減焊接變形量三：焊接接頭的組成熔焊熱源的高溫集中熔化焊縫區(qū)金屬，并向工件金屬傳導熱量，必定引起焊縫及旁邊區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變更。焊縫區(qū)——在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區(qū)域。熔合區(qū)——熔合線兩側有一個很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)。熱影響區(qū)---受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫旁邊的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變更的區(qū)域。焊縫區(qū)：結晶從熔池壁向中心推動，形成柱狀的鑄態(tài)組織。與基體金屬性能接近，但熔池中心易出現(xiàn)雜質(zhì)、疏松等。熔合區(qū)(不完全熔化區(qū))：未熔化的過熱組織和部分熔化的結晶鑄態(tài)組織。雖然此區(qū)只有0.1mm-0.4mm，但它是焊接接頭的危急區(qū)域之一。過熱區(qū)（粗晶粒區(qū)）：高溫影響，晶粒粗大。塑性和韌性下降，顯著影響焊件接頭性能。焊接缺陷從宏觀上看，可分為：裂紋未熔合未焊透夾渣氣孔形態(tài)缺陷（又稱焊縫金屬表面缺陷或叫接頭的幾何尺寸缺陷，如咬邊，焊瘤等。）

焊接缺陷的分類四：焊接缺陷外觀檢查：（我常用檢驗方法）焊縫的外形尺寸是否合格有無焊縫外氣孔、咬邊、滿溢及焊接裂紋等表面缺陷表面及近表面缺陷的檢查：1、滲透探傷a:著色法b:熒光法2、磁粉探傷

五：焊接質(zhì)量檢驗的方法焊接過程的特點：焊接與煉鋼相像，是一個冶煉過程。但這個過程比煉鋼的時間短得多，有它自己的一些特點。一、溫度高以手工電弧焊為例，其電弧溫度高達6000～8000℃，使焊件與電焊條之間發(fā)生猛烈熔化和蒸發(fā)(熔滴的平均溫度達1800～2400℃)，外界的氣體(如：N2、02、H2等)大量的分解溶入熔池，其數(shù)量比煉鋼要大很多倍，那么凝固后的金屬，有可能產(chǎn)生氣孔，使機械性能下降。二、溫差大焊接是局部加熱，從冷態(tài)起先至加熱熔化，熔池的溫度可達1700℃以上，其四周又是冷態(tài)金屬，兩者溫度差巨大，從而使構件產(chǎn)生較大的內(nèi)應力和變形，嚴峻者可能產(chǎn)生裂紋，以至斷裂。六：焊接應力與變形焊接應力與變形產(chǎn)生的緣由：焊接過程的加熱和冷卻受到四周冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。焊接時，焊件各部分冷熱不均，受熱部位產(chǎn)生拉應力，未受熱部位則產(chǎn)生壓應力。當應力達到確定程度，焊件出現(xiàn)變形。

對焊焊縫的應力分布

邊緣焊的變形熱處理法：焊后進行消退應力的退火可消退殘余應力。機械法：當焊縫還處在較高溫度時，錘擊焊縫使金屬伸長，也能削減焊接殘余應力。振動法：低頻振動消應力應力與工件的組織結構及受熱分布有關所以：

熱應力+組織應力=焊接應力

邊緣焊的變形尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等。

焊件焊后的變形形式主要有：焊縫對稱布置

接受反變形方法采用對稱焊和分段倒退焊焊接變形的防止及消退：接受剛性固定法

焊接應力的防止：實行合理的裝配和焊接依次，使焊縫能夠自由地收縮，以