《机械制造》热加工—焊接.ppt

2. 焊接性的评定方法 碳当量估算法 C — 影响最显著 — 基本元素 — 折合成碳的相当含量对焊接性的影响 其它元素 CE = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 CE0.4% CE=0.4%~0.6% CE0.6% 具有良好的焊接性 焊接性较差 焊接性差 二、常用金属材料的焊接性能 一、 碳钢的焊接 1. 低碳钢的焊接 低碳钢： C0.25% CE 0.4% 焊接性良好。 2. 中碳钢的焊接 中碳钢：C：0.25~0.60% 焊接性由良好 较差。 CE 0.4% CE =0.4%~0.60% 问题 焊缝区易产生热裂纹 热影响区易产生冷裂纹 3. 高碳钢的焊接 高碳钢：C0.60% 焊接性差。 CE 0.60% 问题 焊缝区易产生热裂纹 热影响区易产生冷裂纹 措施 焊前预热（250~350 ℃ ），焊后缓冷。 选用低氢型焊条。 焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。 避免选用高碳钢作为焊接结构件。 焊补 措施 焊前预热（150~250 ℃ ），焊后缓冷。 选用低氢型焊条。 焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。 二、合金结构钢的焊接 合金结构钢 机械制造用结构钢 普通低合金结构钢 （调质钢、渗碳钢） （压力容器、锅炉、桥梁、车辆、船舶等结构。） 普通低合金结构钢： 低强度普通低合金结构钢： 高强度普通低合金结构钢： σs400MPa CE 0.4% 16Mn、09Mn2Si σs400MPa CE ：0.4%~0.5% 焊接性良好。 焊接性较差。 15MnVN、18MnMoNb、14MnMoV 焊前预热（150~250 ℃ ），焊后缓冷；选用低氢型焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。 三、 铸铁的焊补 （一）铸铁焊补的特点（困难） 1. 熔合区易产生白口组织和淬硬组织； 2. 焊缝区易产生裂纹； 3. 焊缝区易产生气孔； 4. 熔池金属易流失； （二）铸铁焊补的方法 1. 热焊法 焊前将焊件整体或局部预热至600~700℃并施焊，焊后缓冷。 用于形状复杂，焊后需要机械加工的重要件。 如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等 2. 冷焊法 焊前不预热或低温预热（?400 ℃）的焊补方法。 焊条 ①钢芯铸铁焊条： 适用于非加工表面的焊补 ②石墨化铸铁焊条： ⑤高钒铸铁焊条： ④镍基铸铁焊条： ③铜基铸铁焊条： 适用于较大灰口铸铁件的焊补 主要用于一般铸铁件的焊补 主要用于重要件加工表面的焊补 可进行机械加工、塑性和抗裂较好。 焊缝性能与母材基本相同，具有良好的加工性 抗裂性好，可进行机械加工。 具有良好的抗裂性与加工性 主要用于一般铸铁件的焊补 四、有色金属的焊接 （一）铝及铝合金的焊接 1. 铝及铝合金的焊接特点 1）易氧化； 2）易产生气孔； 4）接头易软化； 3）易变形开裂； 2. 铝及铝合金的焊接方法 氩弧焊、气焊、钎焊、电阻焊。 （二）铜及铜合金的焊接 1. 铜及铜合金的焊接特点 2）易氧化； 3）易产生气孔； 1）难熔合； 4）易变形开裂； 2. 铜及铜合金的焊接方法 氩弧焊、气焊、钎焊、电弧焊。 作业 1.焊条药皮有什么作用?酸性焊条和碱性焊条的区别是什么?各用在什么场合? 。 5 焊接 概 述 一、金属焊接成形 用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结 合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。 二、焊接成形的分类 1．熔化焊： 2．压力焊： 3．钎焊： 电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊）、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等 电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等 软钎焊、硬钎焊 三、焊接成形的特点 1．接头牢固、密封性好。 2．可化大为小、以小拼大。 3．可实现异种金属的连接。 4．重量轻、加工装配简单。 5．焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。 5.1 焊接基础知识 5.1.1焊接电弧 1 . 焊接电弧的概念 焊条 工件 焊接电弧 + - d 在焊条末端和工件两极之间的气体介 质中，产生强烈而持久的放电现象。 2 . 电弧的构造及热量分布 阴极区： 阳极区： 弧柱区： 2400k 36% 2600k 42% 5000~8000k 21% 3 . 电弧的极性 直流电源正接极： 直流电源反接极： 工件—正极（阳极）；焊条—负极（阴极）。 工件—负极（阴极）；焊条—正极（阳极）。 用于薄板金属的焊接 5.1.2焊接接头的组织与性能 焊接接头 焊缝区 焊接热影响区 1. 焊缝区 熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。 2. 焊接热影响区 焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性能发生变化的区域。 （1）熔合区 是焊缝和母材金属的交界区。（0.1-1m