焊接方法与设备-5母材熔化与焊缝成形.ppt

第三章 母材熔化和焊缝成形 §3-1焊缝和熔池的形状及尺寸 §3-1焊缝和熔池的形状及尺寸 §3-1焊缝和熔池的形状及尺寸 §3-2电弧和熔池形状的关系 §3-2电弧和熔池形状的关系 §3-2 电弧和熔池形状的关系 §3-2电弧和熔池形状的关系 §3-2 电弧和熔池形状的关系 §3-2电弧和熔池形状的关系 §3-2电弧和熔池形状的关系 §3-2 电弧和熔池形状的关系 §3-3焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 §3-3 焊接工艺参数对焊缝成形影响 31 vf I 0 0 t t 32 I 0 焊接 收弧 * * §3-1焊缝和熔池的形状及尺寸 一、焊缝形状 对接接头 角接接头 搭接接头 接头形式 start 塞焊接头 形状参数 H，B，α，φ，ψ，γ，Am, AH, γ 2 控制化学成分， 受熔池形状控制 H B 焊透 由φ确定 ? 结晶方向 气孔 偏析 1.3～2 α 、ψ 承载（静） 动载（应力集中） α3mm ψ4～8 γ熔合比 3 二、熔池形状 4 熔池： 熔化焊时，被焊金属（母材）和填充金属在热源作用下熔融在一起，并形成具有一定几何形状的液体金属 影响熔池因素 电弧 接头形式 空间位置 坡口形状 间隙尺寸 一、电弧热输入对熔池形状的影响 5 （一）电弧热输入 影响因素 熔滴过渡方式 焊接方法 弧长 6 （二）焊接熔池的计算 解析法 数值法 雷卡林法（模拟） 简单，精度低、误差大 有限差分、有限元法、数值积分法 复杂，与实际情况相附性好 7 8 特点 1.在电弧前方熔池的温度梯度较大，而在电弧后方熔池的温度梯度较小 2.在工件表面的等温线（包括熔池形状）近似椭园形，但熔池头部较宽，而尾部较尖 3.在垂直焊接方向平面上的等温线（包括熔池）均为半圆形，即B=2H。P大，T高 9 （三）工件上的比热流分布及对熔池的影响 比热流 能量密度，与电弧收缩有关 影响因素 焊丝直径等 弧长 气体介质 电流 10 二、力对熔池形状的影响 11 （一）电弧力 电弧力 熔滴冲击力 电磁力 动压力 （二）熔池作用力 熔池作用力 重力 电磁力 表面张力 12 一、电流、电压和焊速 13 1.电流 主要确定熔深 I H B a 14 2.电弧电压 主要确定熔宽 15 3.焊接速度 重要参数 二、电流种类、极性及电极直径的影响 16 1.电流种类、极性 熔化极焊 TIG焊 反极性时H，B大，PK大（正极性时，a大） 正极性时H，B大，PA大 电流种类 直流 交流 脉冲 介于之间 比极性情况更为强烈（V 相等情况下） 17 2.焊丝直径和伸出长度 ф ↓ ---电弧收缩 F↑--H↑； B↓ 一般情况下，ф↓同时需提高Uf L ↑---Pm↑ →αm↑ →a ↑ 三、保护气体和熔滴过渡形式的影响 18 电弧形态、等离子流力，熔滴冲击力 CO2 小电流 短路过渡 大电流 细颗粒过渡 Ar 射流 Ar+x 射流、射滴 分析方法 四、其它工艺参数的影响 19 V，C↑ H↑ 电弧潜入 α、γ↓↓ 1.坡口间隙 20 2.电极倾角 H↓，B↑（预热作用）（后排↓） α vw α 前倾 后倾 21 3. 工件斜度 H↑，a↑,B↓(咬边) β vw 上坡焊 22 4. 工件厚度和散热条件 δ↑，a↑→B↓,a↑； H变化不大 5. 焊剂和药皮 电弧截面q（r） 化学成分影响 电弧产热 渣粘度 一、直缝焊接 23 成形工艺 自由成形 强迫成形 （一）平焊 （单面焊、双面焊 ） F? mg F 24 成形工艺 自由成形 强迫成形 （二）立、横、仰焊 特点： 熔池易流淌 质量控制方法 小电流、脉冲电流（0