第四章焊接成形.ppt

概 述 1、金属焊接成形 用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。 2、焊接成形的特点 （1）与铸钢结构件相比，可节约材料、减轻重量、降低成本； （2）对一些单件大型零件可以以小拼大，简化制造工艺； （3）可修补铸锻件的缺陷和局部损坏的零件，经济意义重大； （4）接头致密性高，连接性能好； （5）容易产生焊接变形、焊接应力及焊接缺陷等。 3、主要焊接方法 熔焊——将两个焊件局部连接处加热至熔化状态，并加入填充金属形成熔池，待其冷却结晶后形成牢固接头的一个整体的焊接方法。 压焊——将两个焊件局部连接处施加压力（不论加热与否），使其产生塑性变形，从而焊合成一个整体的焊接方法。 钎焊——利用对熔点比焊件低的填充金属钎料的加热熔化（焊件不熔化），填入接头间隙并与母材通过扩散接合成一个整体的焊接方法。 §4.1 焊接的基本原理 §4.1.1 焊接电弧 §4.1.2 电弧焊冶金过程的特点 §4.1.3 焊接接头金属组织与性能的变化 §4.1.4 焊接应力与变形 §4.1.1 焊接电弧 1、焊接电弧是电极与工件之间的气体介质中长时间而强有力的放电现象。 2、 焊接电弧的结构 §4.1.1 焊接电弧 空载电压？ 工作电压？ 电弧长度？ §4.1.2 焊条电弧焊冶金过程的特点 焊接电弧和熔池的温度高于一般的冶炼温度。导致金属元素蒸发烧损。 金属熔池体积小，高温时间短，导致化学成份不均匀，气体和杂质来不及浮出。易产生气孔和夹渣等缺陷。 空气中的氧与金属发生化学反应，使金属元素烧蚀，同时残留在焊缝金属中，导致气孔夹渣。 空气中的氢、氮留在金属中，使力学性能变脆。 保证焊缝质量的措施 造成有效的保护，限制空气进入焊接区。 渗入有用的合金元素，以保证焊缝的化学成分。 进行脱氧、脱硫和脱磷。 Fe2O3+Mn→MnO+2FeO FeO+Mn→MnO+Fe 2FeO+Si→SiO2+2Fe §4.1.3 焊接接头组织与性能的变化 温度分布 焊接接头组织与性能的变化 焊缝区→铸态组织 焊接热影响区 熔合区→铸态组织与过热粗晶组织，性能低。 过热区→过热粗晶组织，性能低。 正火区→细晶组织，性能高。 部分相变区→晶粒大小不均匀，性能稍低。 重要的焊接结构件应进行正火或退火处理。 §4.1.4 焊接应力与变形 1、焊接应力产生的原因与示例 2、减少焊接应力的措施 3、焊接变形 4、减少焊接变形的措施 1、焊接应力产生的原因与示例 平板 对焊 2、减少焊接应力的措施 合理选材、避免焊缝密集交叉、避免焊接面过大、焊缝过长。 选择合理的焊接次序。 焊接变形 收缩变形： 角变形： 弯曲变形： 扭曲变形： 波浪形变形： 减少焊接变形的措施 焊缝对称设计 反变形法 加裕法 刚性夹持法 选择合理的焊接次序 本节复习与思考题 焊接电弧的产生、电弧区温度高低、空载电压与工作电压、直流正接与反接的应用。 焊条电弧焊冶金过程有何特点？ 焊接热影响区组织、性能有何变化？ 焊接应力与变形产生的原因是什么？减少焊接应力与变形产生的措施有哪些。 §4.2 常用焊接方法 §4.2.1 焊条电弧焊 §4.2.2 埋弧自动焊 §4.2.3 氩弧焊 §4.2.4 气体保护焊 §4.2.5 气焊与气割 §4.2.6 钎焊 §4.2.1 焊条电弧焊 1、电焊条的组成与作用 2、药皮的组成与作用 3、焊条的分类及牌号 4、焊条的选用原则 5、焊条的选用实例 6、焊接工艺参数 1、电焊条的组成与作用 电焊条的组成？ 2、药皮的组成与作用 3、焊条的分类及牌号 按药皮化学性质可分为酸性和碱性（低氢） 按用途不同可分为10大类。即结构钢焊条（J）、低温钢焊条（W）、钼和铬钼耐热钢焊条（R）、不锈钢焊条（A、G）、堆焊焊条（D）、铸铁焊条（Z）、镍和镍合金焊条（Ni）铜及铜合金焊条（T）、铝及铝合金焊条（L）、特殊用途焊条（Ts） 焊条牌号 焊条类别代码 4、焊条的选用原则 1、等强度原则 低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属与母材等强度，因此可根据钢材强度等级来选用相应的焊条。 2、同成分原则 焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝金属的主要化学成分与性能和母材相同 3、抗裂性要求 容易产生裂纹的结构，如焊件形状复杂、厚度大、刚度大，高强度，受动载荷或冲击载荷，以及低温环境等，应选用抗裂性能优良的碱性焊条。。 4、抗气孔要求 容易产生气孔的焊件选用酸性焊条。 5、低成本要求 在酸、碱性焊条都能满足要求时，选用酸性焊条。 低碳钢与低合金结构钢焊接，可按异种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条。 铸钢的含碳量一般都比较高，而且厚度较大，形状复杂，很容易产生焊接裂纹。选用碱性焊