材料成形基础10-焊接部分.ppt

二、防止和减少焊接变形的措施 1. 进行合理的结构设计 （1）尽量减少焊缝数量和焊缝长度 （2）尽量使焊缝对称，避免密集或交叉 2.采取必要的工艺措施 （1）反变形法 （2）采用合理的焊接顺序和方向 （3）刚性固定法 （4）锤击焊缝法 （5）机械矫正或火焰矫正法 图9-14 金属铰接顶梁身焊接次序 1 2 3 4 （三）减少和消除焊接应力的方法 减少内应力的方法是 焊前预热， 消除应力退火， 锤击， 焊接顺序， 第七节 焊件结构工艺性 一、 毛坯结构应有利于保证毛坯质量 （一）焊缝应避免过分密集和交叉 （二）焊缝应避开最大应力或应力集中部位 （三）焊缝转角处和不同厚度材料焊接处应平缓过渡 （四）焊缝应对称分布 （五）焊缝应避开加工面 二、 毛柸结构应有利于提高生产率 （一）焊缝位置应便于操作 （二）尽量减少焊缝数量和长度 （三）尽量减少坡口填充金属 （四）尽量减少装配工作量 不合理 合理 * 激光焊及切割 1013W/cm2 特点： 能量密度大，应力、变形小 灵活 生产率高 可焊接易氧化，高熔点的金属，可焊异种金属，欧美汽车盖全为激光焊 爆炸焊 用于包覆， 如，钢板上包镍、铜、钛、不锈钢， 包覆后轧制 10美分，25美分的硬币：纯铜两面包75/25铜镍合金， 第一节 焊接接头的金相组织与性能 一、焊缝金属 二、热影响区 1. 半熔化区（熔合区） 2. 过热区 3. 正火区 4. 部分相变区 5. 再结晶区 第二部分 常用金属的焊接 1.半熔化区（熔合区）（塑韧性差） 2.过热区（塑韧性差） 3.正火区（性能好） 4.部分相变区（性能基本不变） 5.再结晶区（强硬度下降，塑韧性增加） 一、金属材料的可焊性 金属材料的可焊性，是指金属材料对焊接加工的适应性。被焊金属材料在采用一定的焊接工艺方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 工艺可焊性：被焊金属材料在一定工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。即焊接接头出现裂纹，气孔等缺陷的倾向 使用可焊性（使用可靠性）：力学及其他物化性能 第二节 金属材料的可焊件 二、钢材可焊性的估算方法 Ceq=C+1/6Mn+1/5（Cr+Mo+V）+1/15(Ni+Cu) (%) Ceq＜0.4%时，钢材的淬硬倾向不明显， Ceq=0.4-0.6%时，可焊性一般。 Ceq0.6%时，钢材的淬硬倾向明显，可焊性较差，需要适当预热和采取一定的工艺措施。 Ceq＞0.45%时，钢材的淬硬倾向明显，可焊性较差，需要适当预热和采取一定的工艺措施。 第三节 钢的焊接 一、碳钢的焊接 低碳钢： 中碳钢 高碳钢 二、低合金结构钢的焊接 σs400MPa σs400MPa 一、碳钢的焊接 （一）低碳钢的焊接 1.特点：塑性好、合金元素含量少，裂纹、气孔、淬硬倾向小，可焊性好 2.焊接工艺 可采用手工电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、气焊、气体保护焊和电阻焊等任何方法焊接。 （二）中碳钢的焊接 1.特点：塑性较差，易淬硬、易冷裂 2.焊接工艺 尽量选用碱性低氢型焊条J506、J507、J426、J427、J606、J607 预热150--400 缓冷 使用镍铬不锈钢焊条，可在施焊过程中敲击焊缝减少应力。 一、碳钢的焊接 （三）高碳钢的焊接 1.特点:塑性差，淬硬、裂纹、气孔倾向大，可焊性很差 2.焊接工艺 预热温度更高 后热（焊后要立即进行去应力退火处理） 碱性焊条：J857 一、碳钢的焊接 二、低合金结构钢的焊接 1. 特点：易淬硬，对氢敏感，应力大，焊接裂纹， 热影响区的过热组织脆化 2. 焊接工艺 低强度（400MPa)：Ceq0.4%，可焊性良好，16Mn长江大桥 屈服强度400 Mpa 可焊性较差，预热、缓冷、后热、碱性焊条 18MnMoNb 500MPa J707大型尿素合成塔 焊条 预热 后热 低碳钢 酸 、碱 不需 不需 中碳钢 碱 150-400 缓冷 高碳钢 碱 预热 后热 低强度合金钢 碱 不需 不需 高强度合金钢 碱 100-400 后热 第四节 灰铸铁的焊补 一、铸铁焊接特点 （一）容易产生白口 （二）容易出现裂纹 （三）容易产生气孔 二、铸铁的焊补方法 1.热焊法 焊接前