山大焊接物理冶金課件

山大焊接物理冶金課件匯報(bào)人：小無名15目錄CONTENTS焊接物理冶金基礎(chǔ)焊接材料焊接缺陷及防止焊接接頭力學(xué)性能焊接接頭耐蝕性能先進(jìn)焊接技術(shù)及其冶金特點(diǎn)01焊接物理冶金基礎(chǔ)CHAPTER描述焊接過程中熱量的來源和分布，包括電弧、激光、電子束等。焊接熱源焊接溫度場(chǎng)焊接熱循環(huán)分析焊接過程中工件上的溫度分布及其隨時(shí)間的變化。探討焊接接頭在加熱、保溫和冷卻過程中的熱經(jīng)歷。030201焊接熱過程研究焊接過程中金屬、非金屬元素之間的化學(xué)反應(yīng)，以及氣體、夾雜物的形成機(jī)理。焊接化學(xué)冶金探討焊接熔池的形成、流動(dòng)、結(jié)晶及偏析等行為。焊接熔池行為分析焊縫金屬中合金元素的來源、作用及其對(duì)焊縫性能的影響。焊縫金屬合金化焊接冶金反應(yīng)焊縫金屬組織熱影響區(qū)組織焊接接頭力學(xué)性能焊接接頭耐蝕性能焊接接頭組織與性能01020304描述焊縫金屬的組織特征，如晶粒大小、形態(tài)、相組成等。分析熱影響區(qū)內(nèi)不同區(qū)域的組織變化規(guī)律，包括過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)等。探討焊接接頭的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能及其影響因素。分析焊接接頭的耐蝕性及其與母材的差異，提出改善耐蝕性的措施。02焊接材料CHAPTER焊條由焊芯和藥皮兩部分組成，焊芯是金屬絲，藥皮是壓涂在焊芯表面的涂層。焊條組成根據(jù)焊芯直徑、藥皮類型、焊接位置及電流種類等，焊條可分為多種類型，如酸性焊條和堿性焊條等。焊條分類選用焊條時(shí)，需考慮母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接位置、焊接工藝等因素。焊條選用焊條

焊絲焊絲作用焊絲作為填充金屬或同時(shí)作為導(dǎo)電用的金屬絲焊接材料，包括實(shí)心焊絲和藥芯焊絲兩種。焊絲分類按鋼種、焊絲直徑、焊接位置及電流種類等，焊絲可分為多種類型，如低碳鋼焊絲、低合金鋼焊絲等。焊絲選用選用焊絲時(shí)，需根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接工藝等因素進(jìn)行選擇。保護(hù)氣體作用保護(hù)氣體是焊接過程中用于保護(hù)金屬熔滴、熔池及焊縫區(qū)的氣體，以防止大氣對(duì)熔滴及熔池金屬的氧化。焊劑與保護(hù)氣體選用選用焊劑與保護(hù)氣體時(shí)，需考慮母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接工藝等因素，以及氣體的純度、流量等參數(shù)。焊劑作用焊劑是焊接時(shí)能夠熔化形成熔渣和（或）氣體，對(duì)熔化金屬起保護(hù)和冶金物理化學(xué)作用的一種物質(zhì)。焊劑與保護(hù)氣體03焊接缺陷及防止CHAPTER冷裂紋在焊接接頭冷卻過程中，由于氫的擴(kuò)散和聚集，容易形成冷裂紋。防止措施包括控制氫的來源、采用低氫焊條、進(jìn)行消氫處理等。熱裂紋在焊接過程中，由于高溫下金屬的強(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生熱裂紋。防止措施包括控制焊接參數(shù)、預(yù)熱和后熱處理等。再熱裂紋在消除應(yīng)力熱處理或高溫使用過程中，焊接接頭可能再次產(chǎn)生裂紋。防止措施包括優(yōu)化熱處理工藝、選用抗再熱裂紋性能好的材料等。焊接裂紋焊接過程中，熔池中的氣體在凝固前未能及時(shí)逸出，形成氣孔。防止措施包括控制焊接參數(shù)、保證焊材干燥、采用合適的保護(hù)氣體等。焊接過程中，熔池中混入的非金屬夾雜物或金屬氧化物等。防止措施包括保證焊材清潔、控制焊接環(huán)境、優(yōu)化焊接工藝等。氣孔與夾雜夾雜氣孔未焊透焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。防止措施包括調(diào)整焊接參數(shù)、保證坡口角度和間隙、選用合適的焊材等。未熔合焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結(jié)合的現(xiàn)象。防止措施包括提高焊接電流、保證焊接速度適中、控制焊接角度等。未焊透與未熔合04焊接接頭力學(xué)性能CHAPTER焊接接頭在拉伸載荷作用下，抵抗破壞的最大能力。拉伸強(qiáng)度焊接接頭在拉伸過程中開始產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)力。屈服強(qiáng)度焊接接頭在拉伸過程中，標(biāo)距段長度的增加量與原始標(biāo)距長度之比。延伸率拉伸性能123焊接接頭在彎曲試驗(yàn)中，試樣彎曲至規(guī)定角度時(shí)，焊縫和熱影響區(qū)表面未出現(xiàn)裂紋或開裂的最大角度。彎曲角度焊接接頭在彎曲試驗(yàn)中，試樣中心線處的半徑。彎曲半徑焊接接頭在側(cè)彎試驗(yàn)中，試樣彎曲至規(guī)定角度時(shí)，焊縫和熱影響區(qū)表面未出現(xiàn)裂紋或開裂的能力。側(cè)彎性能彎曲性能03低溫沖擊韌性焊接接頭在低溫環(huán)境下進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，所表現(xiàn)出的沖擊韌性。01沖擊功焊接接頭在沖擊試驗(yàn)中，沖擊錘擊斷試樣所消耗的功。02沖擊韌性值焊接接頭在沖擊試驗(yàn)中，單位面積上所消耗的沖擊功。沖擊韌性05焊接接頭耐蝕性能CHAPTER晶間腐蝕在不銹鋼焊接接頭中，晶間腐蝕是一個(gè)常見問題，它發(fā)生在晶界區(qū)域，導(dǎo)致金屬晶粒間的結(jié)合力減弱。點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕是不銹鋼在特定環(huán)境下的一種局部腐蝕形式，通常在金屬表面形成小孔，并逐漸擴(kuò)大。應(yīng)力腐蝕開裂在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，不銹鋼焊接接頭可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂，這是一種危險(xiǎn)的失效形式。不銹鋼焊接接頭耐蝕性硫化腐蝕在含硫環(huán)境中，耐熱鋼焊接接頭可能發(fā)生硫化腐蝕，生成硫化物并導(dǎo)致金屬損失。熱疲勞由于溫度波動(dòng)引起的熱應(yīng)力可能導(dǎo)致耐熱鋼焊接接頭的熱疲勞裂紋。高溫氧化耐熱鋼在高溫下容易與氧氣反應(yīng)，形成氧化物層，可能導(dǎo)致接頭性能下降。耐熱鋼焊接接頭耐蝕性當(dāng)兩種不同的金屬在電解質(zhì)溶液中接觸時(shí)，可能形成電偶對(duì)，其中較活潑的金屬作為陽極被加速腐蝕。電偶腐蝕在異種金屬焊接接頭中，如果存在微小的縫隙或間隙，腐蝕介質(zhì)可能在其中濃縮并導(dǎo)致局部腐蝕?？p隙腐蝕在某些環(huán)境中，異種金屬焊接接頭中的某種金屬成分可能優(yōu)先被腐蝕，導(dǎo)致接頭性能下降。選擇性腐蝕異種金屬焊接接頭耐蝕性06先進(jìn)焊接技術(shù)及其冶金特點(diǎn)CHAPTER高能量密度電子束焊接通常在真空環(huán)境中進(jìn)行，有利于防止氣孔和氧化等缺陷的產(chǎn)生。真空環(huán)境精確控制通過磁場(chǎng)或電場(chǎng)對(duì)電子束進(jìn)行精確控制，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀工件的精密焊接。電子束焊接利用高能量密度的電子束作為熱源，能夠?qū)崿F(xiàn)深熔焊和快速焊接。電子束焊接技術(shù)激光焊接利用高能量密度的激光束作為熱源，能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高質(zhì)量的焊接。高能量密度激光焊接具有較大的靈活性，可以適應(yīng)不同材料、不同厚度和不同形狀的工件焊接。靈活性激光焊接易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。自動(dòng)化程度高激光焊接技術(shù)固相連接01攪拌摩擦焊接是一種固相連接方式，通過攪拌頭的旋轉(zhuǎn)和前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，使被焊材料