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第三篇 金属的连接成型 关于焊接 焊接的分类： （1）熔化焊：接头熔化，填充金属； （2）压力焊：接头半熔化，加压，不 （3）钎焊：接头未熔化，填充金属熔化。 焊接的用途：金属结构的永久连接 焊接的特点 优点 （1）连接性能好（机械、物理、化学）； （2）省料省工成本低 （3）重量轻 （4）简化工艺 缺点 （1）永久连接，更换、修理不便； （2）接头组织和性能变差； （3）产生焊接应力和变形； （4）产生焊接缺陷。 熔焊工艺基础 熔焊过程 （1）焊丝（母材）熔化：氧化、烧损 （2）形成熔池：氧化、吸气（氮、氢） （3）凝固结晶：晶粒粗大、形成夹杂、裂纹。 采取的措施 （1）减少有害元素进入熔池； 药皮（焊剂）保护 接头除油、除锈 焊条烘干 （2）清除已进入熔池的有害元素： 脱氧、去氢、去硫、渗合金。 电焊条的组成和作用 焊芯 作用：电极，填充金属 药皮 药皮的作用： Ⅰ）改善焊接工艺性：引弧、稳弧、减少飞溅 Ⅱ）机械保护作用：保护液滴、熔池 Ⅲ）冶金处理作用：脱氧、去硫、渗合金 药皮的组成： 稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、粘结剂、稀渣剂、增塑剂 焊条的种类、牌号与型号 焊条的种类： 按用途分： 碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铝和铝合金焊条、铜和铜合金焊条 按熔渣性质分： 酸性焊条：焊接工艺性好，焊接质量差 碱性焊条：焊接工艺性差，焊接质量好 焊条的型号与牌号： 型号：E4303 牌号：J422，J507 焊条的选用 选用原则： 结构钢焊条：等强原则。 一般结构：酸性焊条 重要结构：碱性焊条 不锈钢和耐热钢焊条：成分类型相同。 焊接接头 焊接接头的三个组成部分 焊缝：液态金属凝固后形成 熔合区：熔化区和非熔化区之间的过渡部分 热影响区：被焊缝区的高温加热造成组织和性能改变的区域 焊接接头的组织和性能 熔合区： 1）成分不均匀； 2）组织粗大； 3）性能很差。 热影响区的三个部分： 1）过热区：晶粒粗大，塑韧性差； 2）正火区：晶粒细小，机性好； 3）部分相变区：晶粒不均匀，性能差 影响焊接接头性能的因素 （1）焊接材料 （2）焊接方法 （3）焊接工艺参数 A）焊接电流 B）电弧电压 C）焊接速度 D）线能量：焊接能源输入单位长度焊缝上的能量 E=η（IU/V） E）熔合比：熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比。 （4）焊后热处理 焊接变形 焊接变形产生的原因：收缩受阻 焊接变形的种类： 尺寸收缩 角变形 弯曲变形 扭曲变形 翘曲变形 焊接变形的防止和矫正 防止焊接变形的措施 （1）焊接结构设计：焊缝的布置和坡口型式尽可能对称；焊缝的截面和长度尽可能小； （2）反变形法 （3）刚性固定法； （4）焊接工艺：合理的焊接顺序；小能量多次焊接。 （5）预热法、锤击焊缝法、散热法。 矫正焊接变形的方法 机械矫正法 火焰矫正法 焊接应力 焊接残余应力的分布 减少焊接残余应力的措施 1）结构设计：避免焊缝密集交叉，焊缝长度和截面积尽可能小。 2）预热 3）合理的焊接顺序 4）采用小线能量焊接； 5）锤击焊缝。 消除焊接残余应力的方法 1）去应力退火 2）水压试验 3）振动法。 焊接缺陷 常见焊接缺陷： 焊接裂纹、未焊透、未熔合、夹渣、气孔、咬边和焊瘤 焊接缺陷的危害 产生应力集中； 引起裂纹； 造成脆断。 焊接裂纹 热裂纹：高温下产生 特点：沿晶断裂，表面有氧化色 产生原因：存在杂质 冷裂纹：低温下产生 特点：穿晶断裂：表面银白色 产生原因：脆性（氢、淬硬）、焊接应力过大 防止冷裂纹的措施： 1）选用碱性焊条； 2）烘干焊条、焊剂； 3）清除接头锈、油、水； 4）焊前预热、焊后缓冷； 5）采用合理的焊接顺序和小能量多次焊接； 6）焊后进行消氢处理； 7）焊后进行去应力退火。 焊接缺陷的检查 表面缺陷： 1）着色检验； 2）磁粉探伤。 内部缺陷 1）X射线探伤； 2）γ射线探伤； 3）超声波探伤。 常用焊接方法 手工电弧焊 气焊 埋弧自动焊 气体保护焊 电渣焊 电阻焊 钎焊 埋弧自动焊 原理：焊条送进、电弧移动实现自动化 设备：焊接电源、焊车、控制箱 焊接材料： 焊丝——渗合金、脱氧、去硫 焊剂： 熔炼焊剂——保护作用； 非熔炼焊剂——保护、渗合金、脱氧、去硫。 埋弧自动焊工艺及适用范围： 一.工艺 1）坡口加工 2）组装间隙 3）焊剂垫 4）工艺参数：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度。 二.适用范围：平焊位置的 1）长直焊缝 2）环形焊缝 埋弧自动焊的工艺特点及应用 优点 1）生产率高（熔深大）、成本低 2）焊接质量好、且稳定； 3）劳动条件好； 缺点： 1）适应性较差：长直焊缝或环缝平焊。 2）设备投资较大，焊前准备时间长