4焊接讲解.ppt

第4章 焊 接 焊接是通过加热或加压和加热，使分离的金属产生原子间的结合与扩散，形成永久性连接的工艺方法。 焊接方法分为三大类。 1．熔焊 这类方法主要有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊、气焊、电渣焊、等离子弧焊等。 熔焊的特点：1、填充金属，2、熔池，3、保护。 2．压焊 这类方法主要有电阻焊（点焊、缝焊和对焊）、摩擦焊等。 压焊的的特点：1、不使用填充金属，2、加热到高塑性状态，加压使产生塑性变形，3、不需要保护措施。 3．钎焊 钎焊是利用比工件熔点低的钎料，并与工件一同加热，在工件不熔化的情况下，钎料熔化，填充到工件连接处，冷却凝固后，将工件连接在一起。 4.1 金属熔焊技术基础 4.1.1焊接热源 焊接电弧焊接电弧是气体介质的放电现象。 阳极区产生的热量比较多，43％；阴极区产生的热量较少，约占36％；其余21％左右的热量是在弧柱区产生的。 阳极区的温度为2600K，阴极区的温度为2400K，弧柱区的温度最高可达6000～8000K。 选用直流电源焊接时，就有极性的选择问题，当工件接电源的正极，焊条接负极，这种接法称为正接法，反之则称为反接法。 至于交流电弧，没有极性选择问题。 4.1.2 熔焊的冶金特点 1、焊接温度高合金元素在高温作用下会强烈地蒸发和烧损，同时，金属液体的吸气能力也随温度的提高而增加。 2、金属熔池的体积小，保持在液态的时间短 各种冶金反应很难达到平衡状态 3、熔化焊中需采取的措施 1. 有效保护，隔离空气 目的是防止空气对焊接区的有害作用。有渣保护，气保护，气-渣联合保护。 2. 控制焊缝金属的化学成分 可以向焊条药皮或焊剂中加入合金元素，也可以向焊条芯或焊丝中加入合金元素。 3. 进行脱氧和脱硫、磷 加入脱氧剂，造渣剂。 4.1.3 焊接接头 焊接接头是由两部分所组成，即焊缝区和焊接热影响区。 焊接接头的金属组织及性能 1、焊缝金属 焊缝金属一般是由熔化的填充金属和局部熔化的工件金属形成的。 焊缝组织结晶形成柱状晶形态的铸态组织。 焊接过程中，一般要通过焊接材料向熔池金属中加入一些合金元素，使焊缝金属合金元素的质量分数高于被焊金属。 只要采用正确的焊接工艺，就可以保证焊缝金属的性能不低于被焊金属的性能。 4.1.3 焊接接头 2、焊接热影响区焊缝附近金属因焊接热作用而使组织和性能发生变化的区域称为焊接热影响区。 随着距离金属熔池的远近不同，所受的热作用和升高的温度不同。因此，焊缝附近区域的金属相当于受到了不同规范的热处理，使组织和性能发生了变化。现以低碳钢为例说明热影响区的组织和性能的变化。 2、焊接热影响区 必须指出，热影响区中各区的组织变化和分布与被焊金属的化学成分及焊前的热处理状态有关。 一些容易淬火的钢种（如中碳钢、高碳钢等），在相当于低碳钢的过热区和正火区部位将出现马氏体的组织，将该区域称为淬火区。部分相变区形成部分淬火区。还会形成回火区。 1-熔合区；2-过热区；3-正火区；4-部分相变区；5-未受影响的金属；6-淬火区；7-部分淬火区；8-回火区。 热影响区不可避免地要产生。熔合区和过热区对焊接性能的不利影响最大，不同焊接方法焊接低碳钢热影响区的平均尺寸 4.1.4 焊接应力、变形及裂纹 1、焊接应力对工件进行不均匀的局部的加热是产生焊接应力和变形的根本原因。焊接应力的结论：焊缝及附近区域产生拉应力，而两边区域产生压应力。 2、焊接变形及防止 1、焊接变形的基本形式 4.1.4 焊接应力、变形及裂纹 2、减小焊接变形的工艺方法 1）加裕量法 2）反变形法 3）刚性固定法 4）合理的焊接顺序 4.1.4 焊接应力、变形及裂纹 3、减小和消除焊接应力的措施 焊前预热 焊前将工件整体或局部预热到150～350℃，然后进行焊接。 减小焊接应力，防止形成淬火区。 去应力退火 是消除焊接应力最常用的方法。 减小焊接应力可以减小焊接变形， 但减小焊接变形的方法并不一定都可以减小焊接应力， 例如，刚性固定法只能减小焊接变形，不能减小焊接应力。 作业11熔焊技术基础 11-1 判断题（正确的画○，错误的画×） 1．焊接电弧是熔焊最常用的一种热源。它与气焊的氧乙炔火焰一样，都是气体燃烧现象，只是焊接电弧的温度更高，热量更加集中。 （ ） 2．焊接应力产生的原因是由于在焊接过程中被焊工件产生了不均匀的变形，因此，防止焊接变形的工艺措施，均可减小焊接应力。 （ ） 3．焊接应力和焊接变形是同时产生的。若被焊结构刚度较大或被焊金属塑性较差，则产生的焊接应力较大，