焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí)

1、焊接的特點(diǎn)與分類(lèi)焊接與鉚接等其他加工方法相比，具有減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省材料；生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；接頭密封性好，力學(xué)性能高；工作過(guò)程中無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn)。其不足之處是會(huì)引起焊接接頭組織、性能的變化，同時(shí)焊件還會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力和變形。焊接主要用于制造各種金屬構(gòu)件，如建筑結(jié)構(gòu)、船體、車(chē)輛、鍋爐及各種壓力容器。此外，焊接也常用于制造機(jī)械零件，如重型機(jī)械的機(jī)架、底座、箱體、軸、齒輪等。焊接方法的種類(lèi)很多，按焊接過(guò)程的特點(diǎn)，可歸納為三大類(lèi)，即熔焊、壓焊和釬焊。熔焊是將兩個(gè)焊件局部加熱到熔化狀態(tài)，并加入填充金屬，冷卻凝固后形成牢固的接頭，常用的熔焊有電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊和等離子弧焊等。壓焊是在焊接時(shí)，不論焊件是否加熱，必須對(duì)焊件施加一定的壓力，使兩者結(jié)合面緊密接觸并產(chǎn)生一定的塑性變形，從而將兩焊件焊接在一起。常用的壓焊有電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊、冷壓焊和超聲波焊等。釬焊是指采用比焊件熔點(diǎn)低的釬料和焊件一起加熱，使釬料熔化，焊件不熔化，釬料熔化后填充到與焊件連接處的間隙，待釬料凝固后，兩焊件就被連接成整體的方法。常用的釬焊有錫焊、銅焊等。主要焊接方法分類(lèi)見(jiàn)下圖所示。即爲(wèi)電瓠w;電A和J'lrun-r/.I休W護(hù)竹即爲(wèi)電瓠w;電A和J'lrun-r/.I休W護(hù)竹屯陽(yáng)計(jì)I爭(zhēng)用劉赴訂屮畫(huà)帕—覽炸比心法矽扛電血點(diǎn)刪L村即電H1對(duì)牌L.W北對(duì)專(zhuān)2、焊接接頭的組織與性能1）焊縫的組織與性能用焊接方法連接的接頭稱(chēng)焊接接頭，簡(jiǎn)稱(chēng)接頭。焊接接頭由焊縫區(qū)、熔合區(qū)、熱影響區(qū)三部分組成的。焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而導(dǎo)致母材的組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域稱(chēng)為焊接熱影響區(qū)。焊縫和母材的交界線(xiàn)稱(chēng)為熔合線(xiàn)，熔合線(xiàn)兩側(cè)有一個(gè)比較窄小的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)，稱(chēng)為熔合區(qū)。焊縫組織是由熔池金屬結(jié)晶得到的柱狀鑄態(tài)組織，由鐵素體和少量珠光體組成。鑄態(tài)組織晶粒粗大，組織不致密。但由于焊接熔池體積小，冷卻速度快，焊條藥皮、焊劑或焊絲在焊接過(guò)程中的滲合金作用，使得焊縫金屬中錳、硅等合金元素含量可能高于母材，所以焊縫金屬的力學(xué)性能不低于母材，特別是強(qiáng)度容易達(dá)到。（2）熱影響區(qū)及熔合區(qū)的組織與性能IIIiliiiiiiIIIiliiiiiiiWK詛給區(qū)130C ]1（X]BE北醫(yī)剜噩彌蛇二K 7-WLb小〕100-J5） （b）1M曲燼按接K巔鍛並出耗娜心□刃「歸上圖為低碳鋼焊接接頭的組織變化情況。圖中（a）是被焊工件焊接接頭各點(diǎn)在焊接過(guò)程中被加熱的最高溫度曲線(xiàn)，（b）是鐵碳合金狀態(tài)圖的一部分，用來(lái)對(duì)照分析。1） 熔合區(qū)也稱(chēng)半熔化區(qū)，化學(xué)成分不均勻，金屬組織晶粒粗大，其力學(xué)性能最差。2） 熱影響區(qū)由于熱影響區(qū)各點(diǎn)溫度不同，熱影響區(qū)可分為過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)等。過(guò)熱區(qū)。焊接時(shí)被加熱到Ac3以上100?200°C至固相線(xiàn)溫度區(qū)間，奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大，冷卻后產(chǎn)生晶粒粗大的過(guò)熱組織。因而其塑性及韌性很低，容易產(chǎn)生焊接裂紋。正火區(qū)。被加熱到Ac3至Ac3以上100?200C區(qū)間，金屬發(fā)生重結(jié)晶，冷卻后得到均勻而細(xì)小的鐵素體和珠光體組織，其力學(xué)性能優(yōu)于母材。部分相變區(qū)。被加熱到Ac1?Ac3溫度區(qū)間，珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶，晶粒細(xì)化；部分鐵素體來(lái)不及轉(zhuǎn)變。冷卻后晶粒大小不均勻，其力學(xué)性能較差。綜上所述，熔合區(qū)和過(guò)熱區(qū)是焊接接頭中比較薄弱的部分，對(duì)焊接質(zhì)量影響最大。因