任务2.3焊接工艺讲述.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2.焊接接头的组织与性能 焊接热影响区的大小、组织和性能取决于焊接方法、焊接参数、接头形式和焊后冷却速度。 同一焊接方法，不同焊接参数，热影响区大小也不同。在保证焊接质量条件下，增加焊速或减小焊接电流都能减小热影响区。 3.改善焊接热影响区组织和性能的方法 焊接接头上塑性和韧性最低的区域在熔合区和过热区，是焊接接头中最薄弱的部位，它们往往成为裂纹发源地。 产生原因：粗大的过热组织所造成 改善焊接接头组织和性能的主要措施有： （1）尽量选择低碳且硫、磷含量低的钢材作为焊接结构材料。 （2）使热影响区的冷却速度适当。 （3）采用多层焊，利用后层对前层的回火作用，使前层的组织和性能得到改善。 （4）进行焊后热处理。 （三） 焊条 （1）焊芯：起导电和填充金属作用。 （2）药皮：保证焊接顺利进行并使焊缝具有一定的化学成分和力学性能（物理冶金作用）。 焊条由心部的金属焊芯和表面药皮涂层组成 1.焊芯 是组成焊缝的主要材料。 材料：碳素钢丝、合金钢丝、不锈钢丝。 元素：C、Si含量较低，S、P0.03%。 牌号： H08 H08A H08E C%=0.08% ，H --焊接用钢丝，A--高级优质钢， E--特级优质钢。 钢芯直径即焊条直径，焊条直径最小1.6mm，最大为8mm。3.2～5mm最为常用。 2.药皮 主要作用是：稳定电弧、防止空气侵入焊缝，对熔池脱氧和添加合金元素，以保证焊缝的化学成分和力学性能。 3.焊条的分类和编号 种类：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条及焊丝、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等七大类。 焊条型号：国家统一标准中的焊条代号GB5117 - 85 。如E4303、E5016等。 E ：代表焊条； 前两位（43）：代表焊缝金属的抗拉强度； 第三位（0）：代表焊接位置（“0”或“1”代表全位置焊接，“2”表示适用于平焊及平角焊，“4”表示适用于立向下焊） 第三位和第四位组合：表示电源种类和药皮类型。 03—钛钙型药皮，交直流；15—低氢钠型药皮，直流反接；16—低氢钾型药皮，交直流反接。 3.焊条的分类和编号 焊条牌号是焊条行业统一的焊条代号。 表示方法：一个大写字母+三位数字 1、一个大写字母代表焊条的大类，如J、A、Z等； 2、后面三位数字分别代表： 前两位代表焊缝的最低抗拉强度等级。 后一位数字代表，该焊条的药皮类型和电源种类。 以结构钢焊条为例：Ｊ422 其中：Ｊ—— 结构钢焊条 42 —— 焊缝金属抗拉强度大于等于４２０ＭＰa ２ —— 药皮类型（钛钙型）和电源种类（交直流） 3.焊条的分类和编号 焊条还可按熔渣的性质分为酸性焊条（酸性氧化物为主）和碱性焊条（碱性氧化物和萤石CaF2为主） 。 酸性焊条 优点：工艺性能较好，一般交直流两用。适用各种电源，操作性较好，电弧稳定，成本低；缺点：焊缝抗裂性能较差，塑、韧性稍差，渗合金作用弱，故不宜焊接承受动载荷和要求高强度的重要结构件。 碱性焊条 优点：抗裂性能较好，一般直流专用。焊缝塑、韧性好，抗冲击能力强；缺点：工艺性能较差，操作性差，电弧不够稳定，价格较高，故只适合焊接重要结构件。 4.焊条选用 总的原则是“同合金，等强度”。 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。 同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用。主要应考虑：焊接件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和抗裂性能而定。 低碳钢与低合金结构钢焊接，可按某一种钢接头中强度较低的钢材来选用焊接材料，按较高一侧选工艺. 铸钢含碳量较高，刚度大，结构复杂，通常选碱性焊条，且采取必要的工艺措施进行焊接。 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。 （四） 焊接应力与变形 1.焊接应力与变形产生的原因： 焊接是一个不平衡加热过程，因此不均匀加热以及不均匀冷却是产生焊接应力和变形的根本原因。 焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束，不能自由膨胀和收缩。 受热不均匀 + 熔敷金属收缩 内应力+形状尺寸变化 2.焊接应力与变形的危害 工件焊接后产生变形和应力对结构的制造和使用会产 生不利影响。 焊接残余应力：