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第2章 毛坯生产 本章大纲 2.1液态成形——铸造 2.2固态成形——压力加工 2.3连接成形——焊接 2.4毛坯的选材 2.5小结 为了估算材料的焊接性能，将材料中的C和各种合金元素折合为碳当量，其经验公式为 在生产中，可以根据碳当量大小来评价材料的可焊性。 ① 当 时 此时钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，可焊性良好。在一般的焊接工艺条件下，焊件不会产生裂缝，但对厚大工件或低温下焊接时应考虑预热。 ② 当 时 此时钢材塑性下降，淬硬倾向明显，可焊性较差。焊前工件需要适当预热，焊后应注意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂缝。 ③ 当 时 此时钢材塑性较低，淬硬倾向很强，可焊性不好。焊前工件必须预热到较高温度，焊接时要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，焊后要进行适当的热处理，才能保证焊接接头质量。 铸造是将液态金属浇注到铸型中，待冷却后获得铸件的一种工艺方法，常用于制造零件毛坯。金属的铸造性能越好越容易获得优质铸件。合金的流动性不好容易造成浇不足、冷隔等缺陷。收缩是铸件产生缩孔和缩松等缺陷的直接原因，必须注意采用必要的工艺措施加以防止。注意区分同时凝固原则和顺序凝固原则的工艺特点和用途。 压力加工通过外力使材料发生塑性变形，从而改变材料形状并强化材料性能。压力加工生产方式多样，效率高，产品质量优异，广泛用于受力复杂的零件的毛坯生产。 锻造分为自由锻和模锻两种类型。自由锻通常用于单件和小批量生产，模型锻造时，材料在模膛内强迫充型，生产率高，可以成形复杂零件，板料冲压主要在冷态下进行，大部分属于冷加工。 焊接是一种永久性连接材料的方法，其实质是利用热能和压力，并利用原子的扩散和结合作用实现连接过程。 埋弧自动焊使用焊剂进行渣保护，使用焊丝作为电极，在焊剂的掩埋下电弧稳定燃烧。 6．埋弧自动焊 埋弧自动焊的施焊原理 气体保护焊采用气体作为保护介质保护熔池，根据保护气体的不同又分为氩弧焊和CO2气体保护焊两种类型。 7．气体保护焊 气体保护焊的施焊原理 2.3 .3 压力焊 电阻焊是利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力作用下实现焊接的方法。 电阻焊的实现需要以下两个基本要素。 ① 热源。 ② 力。 1. 电阻焊原理 压力焊是指通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使其产生塑性变形、再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子接近到晶格距离（0.3～0.5nm），形成金属键，从而获得不可拆卸接头的一类焊接方法。 压力焊的基本原理 2. 点焊 （2）电阻焊过程 电阻焊包括以下3个基本过程。 ① 预压。 ② 通电加热。 ③ 在压力下冷却结晶或塑性变形和再结晶。 （3）电阻焊的类型 电阻焊可以分为点焊、缝焊和对焊3种形式。 点焊原理 点焊的接头形式 4. 对焊 缝焊是连续的点焊过程，是用连续转动的盘状电极代替柱状电极，焊后获得相互重叠的连续焊缝 。 3. 缝焊 对焊是利用电阻热使两个工件在整个接触面上焊接起来的一种方法，根据操作方法的不同又分为电阻对焊和闪光对焊两种 。 对焊 缝焊 2.3 .4 碳钢的焊接 金属材料的可焊性是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料在一定的焊接工艺条件下，表现出易焊和难焊的差别。 实际焊接结构中使用的材料大部分是钢材，而影响钢材焊接性能的主要因素是化学成分，其中又以“碳”的影响最大，其他元素的影响可以折合为碳的影响。 1. 金属材料的可焊性 低碳钢含碳量不大于0.25%，塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，可焊性良好。 焊接这类钢时，不需要采取特殊的工艺措施，除电渣焊外，通常在焊后也不需要进行热处理。 焊接低碳钢时，注意以下要点。 ① 对于厚度大于50mm的低碳钢，应用大电流多层焊，焊后进行消除内应力退火。 ② 低温环境下焊接刚度较大的结构时，为防止应力和开裂，需要进行焊前预热。 ③ 使用熔焊焊接结构钢时，应保证焊接接头和工件材料等的强度。 2. 低碳钢的焊接 （1）中碳钢的焊接特点 ① 热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝。 ② 焊缝金属