南昌大学金属工艺学第4篇.ppt

§1.2 焊接接头金属组织与性能的变化 2.角接接头 三、接头处的材料厚度应尽量相等 * 第四篇 焊接 概述 一、定义：焊接是在两块金属之间，用局部加热或加压等 手段借助于金属内部原子间的结合力，使金属连接成 牢固整体的一种加工方法。 二、分类： 熔化焊──利用金属熔化和凝固时的相互结晶而形成连接 按实现原子间产生结合的方式不同 可拆卸连接 不可拆卸连接 金属连接方式 压力焊──依靠压力，使接头处的金属材料产生塑性变形而形成原子间的结合。 钎焊———依靠低熔点钎料熔化后，与高熔点被焊金属在一定温度下相互间产生一定的物理化学作用而形成原子间的连接。 1.与作为金属连接方法的铆接相比： 省工省料、密封性好、劳动条件好 2.与作为零件成形工艺的铸、锻相比 　 ② 可制造双金属结构 　 ① 能化大为小，拼小 成大，简化 铸、锻、冲工艺, 被喻为神奇的“钢铁裁缝”。 三、特点 ③ 焊接时局部加热，而产生焊接残余应力和焊接变形。 ④ 焊接缺陷的隐避性，易导致焊接结构的意外破坏。 第1章 电弧焊 一、概念 焊接电弧是在电极与工件间的气体介质中长时间而有力的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通过的导电现象。 2、极性 直流正接：焊件(+)焊条(-)焊件热量多， 溶池深用于焊高熔点或厚大焊件。 直流反接：焊件(-)焊条(+)溶深小，用于焊薄板，有色合金，不锈钢，铸铁等。 二、产生与存在的条件 1. 气体电离 2. 阴极发射电子（电源） 三、构造与极性 1、构造 弧柱区 21% 6000～8000°k 阴极区 36% 2400°k 阳极区 43% 2600°k 注意：交流电没有正接与反接。 §1.1 焊接电弧 焊接接头 焊接接头的中心部分──焊缝区 紧接焊缝的母材──热影响区 一、焊缝区 在焊接过程中，焊缝受到一次冶金的过程。 二、热影响区 　　焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化的区域，热影响区各点相当于受到一次不规范的热处理。 1.熔合区 2.过热区 3.正火区 4.部分相变区 性能最差 强度愈高，淬硬倾向愈大的钢种，熔合区和过热区的硬度峰值愈高，塑性愈低，产生焊接裂缝的倾向愈大 三、改善焊接接头组织性能的措施 ① 对焊缝渗透合金，加强脱氧、 脱硫、脱磷；加强对焊缝的保护。 ③ 焊后热处理 ② 选择焊接方法，控制焊接加热温度和加热时间，尽量减小 热影响区宽度。 ② 操作灵活方便 2.焊接特点 ① 所用设备简单，维修方便 被焊材料不限 ③ 适应性广 ④ 生产率低，焊接质量取决于焊工操作水平 ⑤ 劳动条件差，劳动强度大 焊接位置 焊缝形状 一、手工电弧焊焊接过程及特点 1.焊接过程 引弧→焊条送进→焊条移动 §1.3 焊条电弧焊 ㈠熔焊冶金过程特点 1.熔池温度高且处于大气之中，熔池易发生下列氧化反应。 2.熔池体积小且在运动下结晶。 ㈡保证焊缝质量的措施 对熔池和电弧区域形成有效的保护。 Fe ＋ O ——? FeO Mn ＋ O ——? MnO Si ＋20 ——? SiO2 2Al＋3O ——? Al2O3 ② 向熔池添加有益的合金元素。 二、 熔焊冶金过程与焊缝质量 ㈠组成： 传导电流 形成焊缝 50～70% 1、焊芯 提高电弧燃烧的稳定性 防止空气对熔化金属的有害作用 对溶池的脱氧和加人合金元素 2、药皮 三、电焊条 ㈡分类 1、按用途分： ① 碳钢焊条； ② 低合金钢焊条； ③ 不锈钢焊条； ④ 铸铁焊条； ⑤ 铝及铝合金焊条； ⑥ 铜及铜合金焊条； ⑦ 镍和镍合金焊条； 1)酸性焊条 ① 氧化性较强， ② 工艺性能较好； 合金元素烧损严重， 焊缝机械性能差； ③ 劳动条件好； ④ 应用于焊接一般钢结构。 焊前清理和焊条烘干要求不太严，50～200℃烘干1小时即可，若不吸潮也可不烘干，交、直流两用。 ④焊缝抗裂性能优良；应用于焊接重要的结构件。 2) 碱性焊条 ① 氧化性较小； ②工艺性能比较差； 焊前清理和焊条烘干要求很严， 300～350℃烘干1～2小时，而且要放在保温筒中保存使用，需直流电焊机并反接。 ③劳动条件较差──烟尘多，产生HF有毒气体，应加强通风。 2、按药皮熔渣的酸碱性分类 ㈢牌号及型号 结×××或J××× 各大类 焊缝金属的σb等级 药皮类型、电源种类 1～5酸性焊条 6～7碱性焊条 例： J 4 2 2， J 5 0 7 1.牌号 2. 型号（ 碳钢及低合金钢 ） 结××××或E×××× 各大类 焊缝金属的σb等级 表示焊条适用的焊接位置 药皮类型、电源种类 ㈣ 选用 2.工作条件 1.等性能原则 3.焊件结构特点 4.其它 焊条的强度要稍高于基体的强度，要注意的是：钢的强度是以屈服强度