材料与成形技术_4.ppt

封面 第4章 焊接成形 4.1.2 焊接特点和分类 常用焊接方法 1.实现焊接的原理 能够满足焊接条件的热源有以下几种。 3. 焊接方法分类 4.2 熔化焊接 1. 焊接电弧 2. 电弧的主要作用力 图4-5 电弧中等离子流形成示意图 3. 电弧的极性及其选择方法 4. 熔滴过渡 6. 焊缝形成过程 4.2.2 埋弧自动焊 4.2.3 气体保护焊 2. 氩弧焊 2) 熔化极氩弧焊（MIG焊） 4.2.4 电渣焊 4.3 压力焊和钎焊 3. 凸焊 4. 对焊 2) 闪光对焊 4.3.2 摩擦焊 4.3.3 钎焊 4.4 焊接冶金过程和接头组织转变 2. 保证焊缝质量的措施 4.4.2 焊接接头的组织转变 2.焊接接头的组织和性能 图4-17 焊接接头及热影响区 表4-2 不同焊接方法热影响区的平均宽度(mm) 4.5 焊接结构工艺性 2. 焊接变形的基本形式 3. 焊接应力和变形对焊接结构的影响 图4-21 刚性固定法 5. 焊接变形的矫正方法 4.5.2 焊接结构的设计 表4-3 常见焊接件结构的设计 续表 2. 焊接接头与坡口 3. 焊缝位置的设计 4.6 焊接性和常用金属材料的焊接 4.6.2 常用金属材料的焊接 4. 不锈钢的焊接 6. 铝合金的焊接 4.7 金属切割 4.7.2 等离子弧切割 2.等离子弧的能量特性 4.7.3碳弧气刨 4. 8 胶接 4. 8. 3 胶接工艺 图4-29 胶接接头的主要类型 4.8. 4 胶接应用举例 4.9 现代焊接技术 电子束焊的特点 4.9.2激光焊接 2.激光焊接的类型和特点 图4-33 激光焊示意图 3.激光焊接方法和应用 4. 9. 3 扩散焊 扩散焊还有下列一些主要特点： 4.9.4 爆炸焊 2. 焊接条件的选择 3.爆炸焊的主要类型 表4-6 爆炸焊典型的金属组合 4.9.5 超声波焊 抗超声波焊接特点 4.9.6 窄间隙熔化极气体保护电弧焊 4.9.7 高频焊 2.断续高频电阻焊 4.9.8搅拌摩擦焊 4.9.9 激光－电弧复合热源焊接 Laser-MAG的复合效应表现在： 图4-41 旁轴电弧加强激光焊 4.9.10 强迫成形气体保护自动立焊技术 强迫成形气体保护立焊过程 图4-45 纵缝气体保护立焊示意图 4.9.11焊接机器人和柔性焊接系统 2.点焊机器人的应用 图4-47 轿车侧框点焊机器人焊接生产线 激光焊接是近年来增长最快，也是发展最为被看好的一项激光加工技术。按形成焊缝的方式不同分为热传导型激光焊接和激光深熔焊两种类型。 千瓦连续CO2激光器的问世，使照在工件表面的激光功率密度达106～107 W/cm2。实现了基于“小孔效应”的激光深熔焊，即激光焊接中，由于金属材料瞬间汽化，在激光束中心处形成小孔（或称匙孔），通过小孔激光束能量传入工件深部，且几乎全部被吸收。激光熔焊焊接速度快，焊缝深且窄，热影响区小，表现出许多不同的特点及优势，因此发展迅速，广泛应用于汽车、造船、机械及电子领域。目前，除激光传导焊、激光深熔焊、激光硬钎焊、激光软钎焊外，又相继问世了激光双光束焊接、激光填丝焊、激光复合焊、远程激光焊接等新的焊接方法。 激光焊接的主要特点： (1) 热量输入很小，焊缝深宽比大，其深宽比可达10﹕1，热影响区小，能避免“热损伤”，故可进行精密零件、热敏感性材料的加工。工件收缩和变形很小，无需焊后矫形。 (2) 焊缝强度高，焊接速度快，焊缝窄且通常表面状态好，免去了焊后清理等工作。 (3) 光束易于控制，焊接定位精确，易于实现自动化。 (4) 焊接一致性和稳定性好，一般不加填充金属和焊剂，并能实现部分异种材料焊接。如激光能对钢和铝之类物理性能差别很大的金属进行焊接，并且效果良好。 (5) 可对绝缘导体直接焊接 目前已能把带绝缘（如聚氨酯甲酸酯）的导体直接焊接到线柱上，而用普通焊接方法，则需将绝缘层先行剥掉。 (6) 可焊接难以接近的部位 激光束可以用反射镜、偏转棱镜或光导纤维引到一般焊炬难以到达的部位进行焊接，甚至可以透过玻璃进行焊接。故具有很大的灵活性。 (7) 设备投资较大。光束操控的精确 性要求也较高。 激光焊属于高能密度焊接方法，其原理如图4-33所示。激光焊接工件的厚度，可以从几个微米到50 mm。 目前，激光焊接在汽车工业的应用最为普遍。其主要用于： 1) 车身钢板焊接 车顶焊，主要为减噪和适应新的车身结构设计。沃尔沃是最早开发车顶激光焊接的厂