第七章 第三节 船机零件的修复工艺-焊 金 塑 粘 研.ppt

武汉海事学校 杨界 第三节 船机零件的修复工艺 主讲 杨界 五、焊接修复工艺(一)概述焊接修复工艺即采用焊接的方法对损坏的金属零件进行修复的工艺，或者用于修复的焊接工艺。焊接工艺:焊接方法、焊接材料、操作过程、接头形式、焊接参数 焊接修复工艺的特点：成本低、见效快、设备简单、应用方便，焊接修复层与零件基体的结合强度高，抗冲击能力强。易产生变形和裂纹。焊接修复工艺适用于:修复层与基体的结合强度高，抗冲击能力强，对变形要求不严，存在断裂或裂纹、磨损、腐蚀以及加工失误等缺陷的零件。 (二)焊接修复工艺的分类根据被焊零件数目的的不同和焊接目的不同，分为“连接焊”和“堆焊”两种。连接焊:修理时将两个或两个以上的零件或断裂的部分焊接到一起，其主要目的是连接。 堆焊是在一个零件表面，为了增大尺寸或恢复尺寸，或者是为了使零件获得具有特殊性能(如耐磨、耐腐蚀、耐高温)的焊层而进行的焊接。堆焊既可以用于修复磨损、腐蚀、裂纹或加工失误的零件，也可以用于新零件的预保护。 熔深:在焊接接头的横截面上，母材熔化的深度。 稀释:异种金属在熔焊或堆焊时，母材或预先堆焊的金属熔入熔敷金属，引起熔敷金属中有益成分相对减少的现象。稀释率:异种金属熔焊或堆焊时，熔敷金属被稀释后，母材或预先堆焊层金属在熔敷金属中所占的百分比(即熔合比)。一般要求焊缝的熔深较大；堆焊时，一般都希望焊缝的熔深较浅，堆焊层的成分被母材稀释的程度较低。 ①一般堆焊焊材都是耐磨、耐腐蚀、耐高温的高性能贵重材料，而母材的性能较差，如果熔深大，母材就会过多的稀释焊材，使得堆焊层的耐磨、耐腐蚀、耐高温的性能明显降低。②堆焊的主要目的不是为了连接，而堆焊层与基体已经是冶金结合，即使熔深浅，其结合强度也足以保证堆焊层在使用中不会脱落。③当零件母材的焊接性较差时，浅熔深和低稀释率会减少堆焊层的裂纹。为了获得浅的熔深，堆焊时一般都采用小电流、细焊材、快速焊、断续焊等措施。 (三)焊接方法的分类焊接方法熔焊、钎焊、压焊。熔焊(熔化焊)：焊接时将零件母材和焊材都加热至熔化状态以实现焊接的方法，如手工电弧焊、气焊、埋弧焊等。 钎焊：焊接时采用比焊件母材熔点低的焊接材料(称钎料)，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，使钎料熔化但母材不熔化，同时施加钎剂(即焊药)，通过焊材与母材金属元素的相互扩散而形成冶金结合的焊接方法。采用氧气-乙炔火焰进行黄铜钎焊铸铁、青铜钎焊不锈钢、银钎料钎焊铜合金等。压焊：施加压力(同时加热或不加热)以实现焊接的方法，如电阻焊、摩擦焊等。 (四)在进行焊接修复时常用的焊接方法常用于修复的焊接方法：气焊、手工电弧焊、钨极氩弧焊(TIG)、埋弧焊、CO2气体保护焊、氧气-乙炔火焰钎焊。既可以用于“连接焊”也可以用于“堆焊”。 气焊：利用氧气-乙炔火焰作热源的焊接方法。手工电弧焊(手工焊条电弧焊):将焊条作为一个电极，工件作为另一个电极，利用焊条与工件间产生的直流或交流电弧作为热源来熔化焊条。钨极氩弧焊(简称TIG):将高熔点的钨针(或铈钨针)作为一个电极，工件作为另一个电极，利用钨极与工件间产生的直流或交流电弧作为热源，另外填加焊丝，并利用氩气等惰性气体作为保护介质进行焊接的熔焊方法。 埋弧焊：将焊丝作为一个电极，工件作为另一个电极，焊丝与工件间产生的电弧埋在颗粒状的焊剂层下燃烧，电弧产生的热能使焊丝熔化进行堆焊。CO2气体保护焊：将焊丝作为一个电极，工件作为另一个电极，利用CO2气体作保护气体，焊丝与工件间产生的电弧使焊丝熔化进行焊接。CO2气体保护焊是目前焊接黑色金属材料最重要熔焊方法之一，CO2气体保护焊可自动焊也可手动焊。氧气-乙炔火焰钎焊：利用氧气-乙炔火焰进行钎焊的方法。 (五)在焊接修复工作中焊接方法的选用1.根据被焊零件的母材选择焊接方法。钎焊的适应范围最大，适合各种母材的零件；埋弧焊与CO2气体保护焊对零件母材的适应范围较小且基本相同，适合焊接低、中碳钢；钨极氩弧焊对零件母材的适应范围较大。从零件母材的焊接性好、坏的角度，焊接性最好的是低碳钢，较好的依次是中碳钢和合金结构钢，焊接性较差的是高碳钢、铝合金和铜合金，焊接性最差的材料是铸铁。 焊接不锈钢：手工电弧焊、钨极氩弧焊或埋弧焊焊接铜合金：钨极氩弧焊(TIC)、熔化极氩弧焊或气焊；焊接铝合金：交流钨极氩弧焊(TIG)或交流熔化极氩弧焊；焊接灰铸铁：钎焊、手工电弧焊和气焊；异种金属的焊接:一般应采用钎焊。铜与铝、铜与钢的焊接:采用钎焊可获得较好的焊接效果。 2.根据焊件的形状和焊接工作量选择焊接方法零件的形状简单(圆柱、平面)，优先考虑采用埋弧焊的自动焊或CO2气体保护焊的自动焊。活塞的堆焊翻新，大多