第四篇 焊接第一章电弧焊.ppt

课前提问 5、厚1mm直径φ350的钢板经拉深制成外径为φ150的杯形冲压件。由手册中查得材料的拉深系数ml＝0.6，m2＝0.80，m3＝0.82，m4＝0.85。该件要经过几次拉深才能制成？ 6．设计冲孔凸模时，其凸模刃口尺寸应该是（ ）。 A冲孔件孔的尺寸；B冲孔件孔的尺寸＋2z（z为单侧间隙） C冲孔件孔的尺寸－2z； D 冲孔件尺寸－z 第四篇 焊接 焊接工艺的发展历史 焊接技术是随着铜铁等金属的冶炼生产、各种热源的应用而出现的。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊、锻焊、铆焊。中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折，接合良好。 　春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙，是分段钎焊连接而成的。战国时期制造的刀剑，刀刃为钢，刀背为熟铁，一般是经过加热锻焊而成的。 据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载：中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船锚。 古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊、钎焊和铆焊的水平上，使用的热源都是炉火，温度低、能量不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊接，只能用以制作装饰品、简单的工具、生活器具和武器。 19世纪初，英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源；1885～1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；1900年又出现了铝热焊。 20世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧焊。也成为现代焊接工艺的发展开端。1930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊，焊接机械化得到进一步发展。40年代，为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要，钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。 1951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊。1953年，苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊。1957年美国的盖奇发明等离子弧焊；40年代德国和法国发明的电子束焊；60年代又出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展，使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。 焊接接头形成 1．熔化金属 2．熔合区 3．过热区 4．正火区 5．部分相变区 6．母材 焊接应力的存在将影响焊件的使用性能，是其承载能力大为降低，甚至在外载荷改变时会出现脆断的危险后果。对于接触腐蚀性的焊件（如容器），由于应力腐蚀现象加剧，将减少焊件的使用寿命，甚至产生应力腐蚀裂纹而报废。 对于承载大、压力容器等重要结构件，焊接应力必须加以防止和消除。 焊接应力过大的严重后果是焊件产生裂纹，焊件裂纹存在于焊缝或热影响区的熔合区，而且往往是内裂纹，危害极大。因此，对重要焊件，焊后应进行焊接接头的内部探伤检查。焊件产生裂纹也与焊件材料的成分（如硫、磷含量）、焊缝金属的结晶特点（结晶区间）及含氢量有关。焊缝金属的硫、磷含量过高时，它们的化合物与Fe形成低熔点共晶体存在于基体金属的晶界处，在应力作用下被撕裂形成热裂纹。金属的结晶区间大，形成液态层的可能性大，焊件容易产生裂纹，钢中的含氢量高，焊后经过一段时间，析出的氢分子集中起来会形成很大的局部压力，造成工件产生裂纹。 在焊接过程中应合理选材，采取措施减少应力，并应用合理的焊接工艺和焊接参数（如选用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理选择焊接次序等）进行焊接，确保焊接质量。 课后习题 焊接电弧是怎样的一种现象？电弧中各区的温度有多高？用滞留和交流焊接效果一样吗？ 何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为那些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区有何办法？ 产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力是否一定要消除？消除焊接应力有哪些办法？ 课后习题 4.如图所示，拼接大块钢板是否合理？为什么？为减少焊接应力与变形，应怎样改变？其合理的焊接次序是什么？ 5.试分析厚件多层焊时，为什么要用小锤对红热状态的焊缝进行敲击？ 6.焊接变形有哪些基本形式？焊前，为预防和减小焊接变形有哪些措施？ 7.焊接药皮起什么作用？ 在焊接过程中，热影响区在焊接接头中必然存在，是不利影响，应尽量减少。 3、改善焊接热影响区组织和性能的方法 正确选择焊接方法与焊接工艺。 采用焊后正火处理，使焊缝和焊接热影响区的组织转变成为均匀的细晶结构，以改善焊接接头的性能。 6.0~8.5 2.3~4.0 5.0~6.2 27 0.05~0.75 2.2~3.5 08.~1.2 2.1~3.2 21 — 焊条电弧焊 埋弧自动焊 手工钨极氩弧焊 气焊 电子束焊接 热影响区总宽度/mm 过热区宽度/mm 焊接方法 表4-1 焊接热影响区的平均尺寸数值 焊接过程是一个不平衡的热循环过程，加热后焊件各部分的温度不同，随后的冷却速度也各不