材料工程基础 第五章讲解.ppt

（3）合理布置焊缝 尽量分散，不宜过长 尽量对称 减小构件或接头部位应力集中，避免尖角焊缝， 焊缝转角处应平滑过渡 焊缝应避开最大应力和应力集中部位 焊缝设计应远离加工表面 焊缝结构应方便操作 4. 焊接接头的形式与坡口 （1）对接 应用最广 弯边接头 厚度小于2mm 平头接头 广 厚度小于6mm V、U、X接头 较厚件 （2）搭接 点焊、滚焊必须用 钎焊除特殊要求采用对接、斜接、阶梯形接头外常用 熔化焊也可用 但除点焊、滚焊、钎焊外尽可能采用对接 （3）角接 （4）T型接头 思考题 1. 什么是焊接热影响区？其各部分组织与性能如何？从焊接工艺方法考虑，是否可缩小或消除热影响区？ 2.产生焊接应力和变形的主要原因是什么？消除和减小焊接应力的措施有哪些？ 3.什么是熔化焊、压力焊和钎焊？ 第五章 焊接 1.焊接的本质及其分类 （1）焊接 通过适当的物理、化学过程使两个分离的固态物体产生分子间结合力而连成一体的连接方法 （2）分类 熔化焊、压力焊、钎焊 2.焊接的特点 （1）节约金属，减轻重量 （2）接头气密性好，外观平滑 （3）工序简单，生产率高 （4）劳动条件好，易于自动化 （5）能拼焊复杂、大型结构 （6）缺点： 不均匀加热和冷却过程 热影响区 应力、变形、开裂 一、熔化焊 1.熔化焊工艺基础 熔化焊：利用某种热源，母材局部熔化，与填充金属形成熔池，共同冷凝结晶 （1）熔化焊焊缝的形成 （2）焊接接头的组织与性能 ①焊缝 ②半熔化区 ③热影响区 过热区、正火区、部分相变区、再结晶区 影响热影响区大小的因素 *不同的焊接方法和规范，热影响区宽度不同，主要取决于热源温度 *焊接材料对加热的敏感性 改善热影响区组织与性能的方法：正火 （3）焊接应力与变形 1）焊接应力与变形的产生 焊接应力：热应力、组织应力、拘束应力 焊接变形：当焊接应力超过该材料相应温度的屈服强度时，将产生焊接变形 2）焊接变形的基本形式 3）预防和减小焊接应力及变形的措施： 合理设计焊接结构 焊前预热 选择合理的焊接顺序 焊后热处理 预留收缩余量 反变形法 刚性固定法 散热法 焊缝锤击法 （5）焊接变形的矫正 机械矫正法、火焰矫正法 2.手工电弧焊 （1）工艺过程 焊接电弧 电极与工件间在气体介质中强烈而持久的放电现象 焊接冶金过程特点： 金属再熔炼的特殊冶金过程：温度高 熔池体积小 电焊条 焊芯：导电、填充焊缝 药皮：稳弧、造气、造渣、脱氧、补充 合金元素 （2）特点及应用 温度高，热量集中，热影响区小，焊缝质量高 生产率高 加热面积不大 可控制焊缝金属机械性能 设备简单，操作方便 电弧不稳、技术要求高 3.埋弧自动焊 电弧埋在焊剂层下燃烧 （1）工艺过程 （2）特点 光焊条 生产率高（电流大、熔池深、不用换焊条） 质量好，劳动条件好 厚度小于20~25mm的工件可不开坡口，一次成焊 装配要求严 适于焊平焊位置的长形或环形焊缝 （3）应用 主要焊大于3mm的低碳、低合金钢、也可焊不锈钢及铜合金长而平直的焊缝及大直径环形焊缝平焊、大批量生产 4.氩弧焊 利用氩气作保护气体 （1）工艺 熔化极氩弧焊 焊丝 中厚板（25mm以下） 非熔化极氩弧焊 钨极 薄板（6mm以下） （2）特点 质量好 可焊各种钢材与异种金属、钛合金 电弧稳定、热量集中，热影响区小、变形和开裂小 明弧操作，可全位置焊 设备复杂、氩气较贵 （3）应用 可用于所有钢材、非铁金属及合金，特别是易氧化的有色金属及稀有金属 但目前多用于铝、镁、钛等合金、不锈钢及耐热合金的焊接 4.二氧化碳气体保护焊 利用二氧化碳作保护气体 （1）工艺过程 （2）特点：成本低 热量集中 操作方便，可全位置焊 飞溅较大，焊缝不美观 弧光强烈、烟雾大、控制不易 （3）应用：主要用于厚度在 30mm以下的低碳钢、低合金结构钢的焊接 5.电渣焊 利用电流通过液体熔渣产生的电阻热 （1）工艺过程 （2）特点 焊接厚件时，厚大截面焊缝可一次焊成；任何厚度工件均不开坡口 焊接金属比较纯净 热影响