《焊接技術(shù)概論》課件

焊接技術(shù)概論焊接技術(shù)的定義和應(yīng)用定義焊接是指利用熱能或壓力，或兩者結(jié)合，使金屬或非金屬材料產(chǎn)生局部熔化或塑性變形，并在冷卻后形成牢固連接的技術(shù)。應(yīng)用領(lǐng)域焊接廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，包括制造業(yè)、建筑業(yè)、航空航天、汽車、能源、機(jī)械等。優(yōu)勢(shì)焊接技術(shù)具有高強(qiáng)度、高可靠性、低成本等優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著重要的角色。焊接過程中的基本現(xiàn)象焊接過程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，涉及到金屬的熔化、凝固、相變、擴(kuò)散、氧化等現(xiàn)象。焊接過程中發(fā)生的這些基本現(xiàn)象對(duì)焊接質(zhì)量有著重要的影響。金屬熔化和凝固：焊接過程中，焊絲或焊條被加熱至熔化狀態(tài)，并與母材金屬熔合形成熔池。熔池冷卻后凝固，形成焊縫。相變：焊接過程中的高溫會(huì)使金屬發(fā)生相變，例如奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。擴(kuò)散：焊接過程中，熔池金屬與母材金屬之間會(huì)發(fā)生原子擴(kuò)散，形成金屬間的相互滲透。氧化：焊接過程中，金屬會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成氧化膜，影響焊接質(zhì)量。焊接材料的種類和特性金屬材料鋼、鋁、銅、鈦等金屬材料是常見的焊接材料。它們具有不同的熔點(diǎn)、強(qiáng)度、韌性等特性，需要選擇合適的焊接工藝和參數(shù)。非金屬材料塑料、陶瓷、玻璃等非金屬材料的焊接需要特殊的工藝和材料，例如熱熔膠、焊接劑等。焊接材料的特性焊接材料的特性包括熔點(diǎn)、流動(dòng)性、焊接強(qiáng)度、抗裂性等，這些特性會(huì)影響焊接過程和焊接質(zhì)量。焊接電源設(shè)備的類型和原理直流電源直流電源是焊接中最常見的電源類型，能夠提供穩(wěn)定的電流，適用于多種焊接工藝。交流電源交流電源主要用于電弧焊，能夠提供較高的焊接電流，但焊接過程穩(wěn)定性較差。脈沖電源脈沖電源能夠提供脈沖電流，提高焊接效率，并減少焊接熱影響區(qū)。焊條的種類和用途低氫焊條適用于高強(qiáng)度鋼和低合金鋼的焊接，可有效防止焊接裂紋。不銹鋼焊條用于不銹鋼材料的焊接，可保證焊接接頭的耐腐蝕性能。鑄鐵焊條專用于鑄鐵的焊接，可獲得良好的焊接性能和韌性。焊接電路和焊機(jī)的結(jié)構(gòu)焊接電路是將焊接電源、焊槍、工件和控制裝置連接起來的回路，用于傳遞電流和控制焊接過程。焊機(jī)是焊接電路的核心設(shè)備，主要由電源部分、控制部分、冷卻部分和保護(hù)部分組成。電源部分負(fù)責(zé)提供焊接電流，控制部分負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)電流和電壓，冷卻部分負(fù)責(zé)散熱，保護(hù)部分負(fù)責(zé)防止過載和短路。常見焊接工藝的分類和特點(diǎn)1熔焊利用熱能使焊件熔化，形成熔池，冷卻后形成焊縫的一種焊接方法。2壓焊利用壓力使焊件相互接觸并發(fā)生原子間結(jié)合的一種焊接方法。3釬焊利用熔點(diǎn)低于母材的釬料填充焊縫，在壓力下使焊件結(jié)合的一種焊接方法。氬弧焊的工作原理及特點(diǎn)1電弧產(chǎn)生氬弧焊使用鎢電極和氬氣作為保護(hù)氣體，在電極和工件之間產(chǎn)生電弧，使工件熔化。2熔池保護(hù)氬氣保護(hù)熔池免受空氣中氧氣和氮?dú)獾难趸?，確保焊縫質(zhì)量。3焊接過程通過調(diào)節(jié)電流和電壓，控制電弧的熱量和熔化速度，實(shí)現(xiàn)焊接過程。埋弧焊的基本原理及應(yīng)用1電弧熱電弧熱量熔化焊件2熔池熔化的金屬形成熔池3冷卻熔池冷卻凝固形成焊縫氣體保護(hù)焊的發(fā)展和優(yōu)勢(shì)保護(hù)氣體隔離空氣，防止金屬氧化和氣孔。焊接質(zhì)量更高，焊縫美觀，性能穩(wěn)定。焊接速度快，效率高，減少生產(chǎn)成本。激光焊的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用高能量密度激光束具有高度集中的能量，可使材料快速熔化，形成高質(zhì)量焊縫。窄熱影響區(qū)激光焊接的熱影響區(qū)較小，可有效減少材料變形和熱應(yīng)力。精確控制激光束可精確控制，可實(shí)現(xiàn)高精度焊接，滿足各種精密零件的焊接需求。點(diǎn)焊和對(duì)焊的工作原理1點(diǎn)焊利用電流通過兩金屬工件接觸點(diǎn)產(chǎn)生熱量,使接觸點(diǎn)熔化,形成焊點(diǎn)2對(duì)焊利用電流通過兩金屬工件接觸面產(chǎn)生熱量,使接觸面熔化,形成焊縫不同焊接工藝的選擇原則1材料類型不同材料需要不同的焊接工藝。例如，鋼材通常使用電弧焊，而鋁材則使用氬弧焊。2焊接厚度薄板材料適合使用氣體保護(hù)焊，而厚板材料則適合使用埋弧焊。3焊接接頭形狀不同的接頭形狀需要不同的焊接工藝。例如，對(duì)接焊通常使用電弧焊，而角焊則可以使用氣體保護(hù)焊。4焊接質(zhì)量要求對(duì)于高強(qiáng)度和高精度焊接，通常使用激光焊或電子束焊。焊接缺陷的類型和識(shí)別氣孔焊接過程中氣體無法逸出而形成的空洞，影響焊接接頭的強(qiáng)度和密封性。裂紋焊接接頭中存在的斷裂，降低焊接接頭的強(qiáng)度和韌性，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。咬邊焊接熔池未完全熔化母材，導(dǎo)致接頭形狀不規(guī)則，影響接頭的強(qiáng)度和外觀。焊瘤焊接過程中熔池金屬過量堆積形成的凸起，影響接頭的外觀和強(qiáng)度。焊接質(zhì)量控制的重要性安全保障確保焊接產(chǎn)品質(zhì)量，避免安全事故發(fā)生，保障人員生命財(cái)產(chǎn)安全。產(chǎn)品性能提升產(chǎn)品性能和可靠性，滿足用戶需求，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力。節(jié)約成本減少返工和報(bào)廢，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。焊接安全操作的基本要求個(gè)人防護(hù)焊接作業(yè)時(shí)，必須佩戴焊接防護(hù)眼鏡、手套、工作服等，以防止灼傷、電擊等事故發(fā)生。環(huán)境安全焊接作業(yè)場所應(yīng)通風(fēng)良好，避免在易燃易爆場所進(jìn)行焊接，并遠(yuǎn)離易燃物。操作規(guī)范嚴(yán)格遵守焊接操作規(guī)范，規(guī)范使用焊接設(shè)備，避免操作失誤。焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程焊接規(guī)范提供焊接工藝、材料、檢驗(yàn)等方面的詳細(xì)要求，確保焊接質(zhì)量和安全。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定義焊接缺陷的類型和判定標(biāo)準(zhǔn)，確保焊接質(zhì)量符合要求。認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范焊工資質(zhì)認(rèn)證和培訓(xùn)要求，確保焊工具備必要的技能和知識(shí)。焊接工藝參數(shù)的確定方法1材料類型不同材料的熔點(diǎn)、熱傳導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等因素都會(huì)影響焊接參數(shù)。2焊接接頭類型對(duì)接、角接、搭接等不同類型的接頭需要不同的焊接參數(shù)以確保焊縫質(zhì)量。3焊接工藝不同的焊接工藝，如手工電弧焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊等，其參數(shù)選擇也有很大差異。4焊接環(huán)境焊接環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)力等都會(huì)影響焊接參數(shù)的確定。焊接材料選擇的考慮因素1材料的化學(xué)成分焊接材料的化學(xué)成分應(yīng)與被焊材料的化學(xué)成分相匹配，以保證焊接接頭的機(jī)械性能和抗腐蝕性能。2材料的物理性能焊接材料的物理性能，如熔點(diǎn)、密度、熱膨脹系數(shù)等，應(yīng)與被焊材料的物理性能相匹配，以避免焊接過程中產(chǎn)生應(yīng)力和變形。3焊接工藝的要求焊接工藝的要求，如焊接方法、焊接電流、焊接速度等，也會(huì)影響焊接材料的選擇。4成本因素焊接材料的成本也是一個(gè)重要的考慮因素，應(yīng)選擇性價(jià)比高的焊接材料。焊接變形的成因和控制熱應(yīng)力焊接過程中的熱量輸入會(huì)產(chǎn)生溫度梯度，導(dǎo)致材料膨脹和收縮，從而產(chǎn)生熱應(yīng)力。約束應(yīng)力焊接工件的固定方式或周邊結(jié)構(gòu)的限制會(huì)產(chǎn)生約束應(yīng)力，影響焊接變形。材料特性不同材料的熱膨脹系數(shù)和屈服強(qiáng)度差異會(huì)影響焊接變形。焊接工藝焊接方法、焊接速度、焊接電流等工藝參數(shù)會(huì)影響熱量輸入和變形程度。焊接后處理技術(shù)去除焊接飛濺、氧化物和焊渣，改善焊接外觀和性能。通過錘擊或振動(dòng)消除焊接應(yīng)力，降低焊接變形和裂紋風(fēng)險(xiǎn)。熱處理可提高焊接接頭的機(jī)械性能和韌性，降低硬度和脆性。焊接工藝設(shè)計(jì)的一般步驟1確定焊接接頭類型根據(jù)零件的形狀和尺寸選擇合適的接頭形式，例如對(duì)接、角接、搭接等。2選擇焊接工藝根據(jù)材料、厚度、尺寸、精度等因素選擇合適的焊接工藝，例如手工電弧焊、氣體保護(hù)焊、激光焊等。3確定焊接參數(shù)根據(jù)焊接材料、工藝、設(shè)備等確定合適的焊接電流、電壓、焊接速度、焊絲直徑等參數(shù)。4制定焊接工藝文件將焊接工藝設(shè)計(jì)方案以文件形式記錄，包括焊接接頭類型、工藝參數(shù)、材料、設(shè)備等。焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用焊接機(jī)器人由機(jī)械臂、控制系統(tǒng)、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。它能夠按照程序自動(dòng)完成焊接任務(wù)，提高焊接效率、精度和一致性，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善焊接環(huán)境。焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線的優(yōu)勢(shì)效率提升自動(dòng)化生產(chǎn)線可以顯著提高焊接效率，減少人工操作時(shí)間，提高生產(chǎn)速度。質(zhì)量穩(wěn)定自動(dòng)化焊接可以保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，降低焊接缺陷率，提升產(chǎn)品品質(zhì)。成本降低自動(dòng)化生產(chǎn)線可以有效降低人工成本，節(jié)約原材料和能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。焊接技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和展望自動(dòng)化和智能化焊接機(jī)器人和自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用將不斷擴(kuò)展，提高生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。綠色焊接環(huán)保型焊接材料和工藝將得到廣泛應(yīng)用，減少污染和能耗。新材料焊接隨著新材料的不斷涌現(xiàn)，焊接技術(shù)將不斷突破，滿足新的焊接需求。焊接工藝案例分析汽車制造汽車制造涉及多種焊接工藝，包括點(diǎn)焊、激光焊等。案例分析可以探討不同焊接工藝在不同車身部件上的應(yīng)用，以及如何優(yōu)化焊接參數(shù)以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。橋梁建設(shè)橋梁建設(shè)中，需要使用大量的焊接工藝來連接鋼結(jié)構(gòu)。案例分析可以研究不同焊接方法對(duì)橋梁強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性的影響，以及如何選擇合適的焊接工藝以確保橋梁的安全性和可靠性。焊工培訓(xùn)和技能鑒定合格的焊工需要通過技能鑒定，以確保他們的技術(shù)水平滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。焊工培訓(xùn)課程涵蓋理論知識(shí)和實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)員的焊接技能和安全意識(shí)。培訓(xùn)機(jī)構(gòu)配備專業(yè)的焊接設(shè)備和工具，提供真實(shí)的焊接練習(xí)環(huán)境。焊接環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排煙塵治理焊接過程中產(chǎn)生的煙塵對(duì)人體健康有害，需采用吸塵設(shè)備進(jìn)行有效治理。噪聲控制焊接噪聲會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染，需采取降噪措施，如使用隔音材料或降低焊接速度。節(jié)能減排優(yōu)化焊接工藝參數(shù)，選用節(jié)能設(shè)備，減少能源消耗，降低碳排放，實(shí)現(xiàn)可持