焊接教材 金工实习.ppt

金 工 实 习 目的 　　通过讲解，了解焊接的一般知识及其在机械制造中的地位和应用。 焊接实习总结 要求 　　了解焊接概念；基本焊接方法；金属的焊接性能；焊件的工艺设计。 一、焊接概述 二、金属的焊接性能 三、焊件成形工艺设计 四、热切割 一、焊接概述 1.定义：利用加热或者同时加热加压的方法，使分离的金属零件形成原子间的结合，从而形成新的金属结构。 3.应用：焊接已成为制造金属结构和机器零件的一种基本工艺方法，如建筑钢结构、船体、压力容器等；过去用整体铸或锻的大型毛坯，也用焊接结构；焊接还可用来修补铸、锻件的缺陷和磨损了的机器零、部件。 2.特点：质量可靠（如气密性好）、生产率高、成本低、工艺性好等优点。但焊接存在质量可靠性和自动化水平低等问题。 4.焊接方法：熔化焊（如气焊、手弧焊等）、压力焊（如电阻焊、摩擦焊等）和钎焊（如锡焊和铜焊等）三大类。 一、焊接概述 5.焊接基础 －焊接冶金：金属在焊接条件下的再熔炼过程。金属元素会蒸发和烧损、成分不均匀、气孔、夹渣等缺陷。 －焊接热源：电弧热、化学热、电阻热、等离子弧热、电子束热和激光束热等。 －焊接接头的组织与性能： 　?焊缝金属区 　?熔合区 　?热影响区 二、金属的焊接性能 1.概念：对焊接加工的适应性称为金属材料的焊接性。反映了一定的金属在一定的条件下获得优质焊接接头的难易程度。包含：对焊接缺陷的敏感性（接合性能）和焊接接头对使用要求的适应性（使用性能）。 　　碳当量法是根据化学成分对钢材焊接热影响区淬硬性的影响程度，粗略地评价焊接时产生冷裂及脆化倾向的估算方法。碳钢和低合金结构钢常用的碳当量公式为： CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/5 根据经验，CE＜0.4％时，焊接性优良，焊接时一般不需要预热；CE＝0.4%~0.6％时，钢材淬硬倾向明显，需要预热及采用工艺措施；CE＞0.6％时，焊接性差，需要较高的预热温度和严格的工艺措施。 二、金属的焊接性能 2.常用金属材料的焊接 低碳钢的wc0.25％，焊接性良好，焊接时没有淬硬、冷裂倾向。 －低合金结构钢的焊接 －低碳钢的焊接 低合金结构钢主要用于制造压力容器、锅炉、车辆等金属结构。低合金结构钢可用焊条电弧焊、埋弧焊或气体保护焊焊接。如用气体保护焊，则强度级别低的低合金结构钢可采用CO2气体保护焊，强度级别高于500 MPa的则可采用富氩混合气体(Ar80%+ CO220%)保护焊。 　　当焊接工件的厚度较大，例如16 Mn的板厚大于32 mm，或焊接时的环境温度较低，或强度级别高的低合金结构钢。可视情况在焊接前进行预热，焊接后进行去除应力热处理。 二、金属的焊接性能 2.常用金属材料的焊接 －不锈钢的焊接 －中碳钢的焊接 中碳钢的碳含量高，淬硬倾向大，焊接性较差。应在焊前预热，焊后缓冷，并在焊接工艺上采取措施，如采用小电流、多层多道焊等。 不锈钢分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢。 不锈钢焊接多采用氩弧焊或焊条电弧焊。 奥氏体不锈钢的焊接性良好，可采取焊条电弧焊或氩弧焊等。焊接时采用化学成分接近的焊条或焊丝。焊接时不需要采取特殊的措施。 铁素体不锈钢焊接的主要问题是晶粒的过热长大和裂纹，可进行焊前预热并采用小电流、大焊速进行焊接。 马氏体不锈钢的焊接性较差。可进行焊前预热和焊后热处理。 二、金属的焊接性能 2.常用金属材料的焊接 －铝合金的焊接 －铸件的焊接 铸铁焊接性差。易产生裂纹。半熔化区易产生难加工硬脆的白口组织。 为了提高铸铁的焊接性，可采用焊条电弧焊或气焊的热焊法。即工件局部预热到600～700℃，焊后缓慢冷却。适用于焊接形状复杂及焊后需机械加工的工件，如气缸缸体等。所用的焊条可采用铸铁焊条Z248等。机床底座等工件的焊补，不易预热且焊后无需加工，可采用冷焊法。即用镍基铸铁焊条手工电弧焊，采用小电流，分段焊等工艺措施。 铝合金的表面有一层致密的氧化膜，这层氧化膜的熔点高于铝合金本身。氩弧焊可以焊接铝合金。在氩气电离后的电弧中，质量较大的氩正离子在电场力的加速下撞击工件表面（工件接负极），使氧化膜表面破碎并清除，焊接过程得以顺利进行。此即所谓“阴极破碎”作用。8mm之下的铝合金板可采用钨极氩弧焊，8 mm以上的铝合金板可采用熔化极氩弧焊。 三、焊接成形工艺设计 1.焊缝的确定 　根据零件尺寸结构特点、技术要求和批量及使用性能等条件合理确定焊缝及接头形式、绘制焊接结构工艺图等。 －对接焊缝：一般选