机械加工工艺--焊接.ppt

* 西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT 材料及热加工工艺—第十章 焊接 * 一、电渣焊 电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源，将填充金属和母材熔化，凝固后形成焊接接头。焊丝起弧后不断加入少量固体焊剂，利用电弧的热量使之熔化，形成 液态熔渣，待熔渣达到一定深度一定深度时，将使焊丝插入渣池，电弧熄灭，从而转入电渣焊焊接过程。 焊缝金属 比较纯净 厚件可一次 焊成 焊后须 热处理 生产率高 成本低 特点 焊件厚大 性能要求 不高 适用范围 水压机、轧钢机 等重型设备 例 如 二、摩擦焊 摩擦焊：利用焊件接触端面相对旋转运动中相互摩擦所产生的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。 (1)焊接质量稳定，焊件尺寸精度高; (2)不仅可焊同种金属，也可以焊接异种金属; (3)焊接操作简单，不需焊接材料，容易实现 自动控制，生产率高。 (4)电能消耗少。 (5)设备投资大；焊接接 头的断面受到限制。 特点 摩擦焊广泛用于圆形工件、棒料及管子的对接。 三、等离子弧焊与切割 等离子弧发生装置原理图 电弧受到三种压缩作用： 机械压缩：利用水冷喷嘴孔道限制弧柱直径，来提高弧柱的能量密度和温度。 热压缩：由于水冷喷嘴温度较低，从而在喷嘴内壁建立起一层冷气膜，迫使弧柱导电断面进一步减小。 磁收缩：弧柱电流本身产生的磁场对弧柱有压缩作用；电流密度愈大，磁收缩作用愈强。 等离子弧焊接时工作气体为氩气，电极一般用钨极，具有以下特点： 能量密度大，弧柱温度高，穿透能力强，10～12mm厚度钢材可不开坡口，能一次焊透双面成形，焊接速度快，生产率高，应力变形小； 电流小到0.1A，电弧仍能稳定燃烧，并保持良好的挺直度和方向性，因而可以焊接金属薄箔； 设备比较复杂，气体耗量大，只宜于室内焊接。 电渣焊、摩擦焊、等离子弧焊 四、压力焊 1、电阻焊（接触焊） 定义：利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力的作用下形成焊接接头的焊接方法。 热量：Q = I2Rt (J) R较小；t极短 0.01～几秒；所以电流大，5000A～几万A； 特点： （1）接头质量高，焊接变形小； （2）生产率高，易实现机械化和自动化； （3）不需另加焊接材料； （4）劳动条件好； 但设备复杂，设备投资大，耗电量大，适用 的接头形式与可焊工件的厚度受到限制。 电阻焊三种形式:点焊、缝焊、对焊 (1) 点焊 定义：焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。 点焊的分流现象 当焊接下一个焊点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点，使焊接处电流变小。 点焊的特点和应用 特点：焊接接头质量高、内应力与变形小，不需填充材料，生产率高，劳动条件好。但所需设备功率大，接头质量检验较困难，且非导电材料无法焊接。 应用：主要适用于厚度为0.05mm—6mm的薄板、冲压结构及线材的焊接。 目前，点焊已广泛用于制造汽车、飞机、车厢等薄壁结构以及罩壳和轻工、生活用品等。 (2)缝焊（滚焊） 缝焊过程与点焊相似，只是用盘状滚动电极代替了柱状电极。焊接时，转动的盘状电极压紧并带动焊件向前移动，配合断续通电，形成连续重叠的焊点。 缝焊的分流现象比点焊严重，在焊接同样厚度的焊件时，焊接电流为点焊的1.5-2倍。 缝焊主要适用于焊接厚度3mm以下、要求密封性的容器和管道等。 四、压力焊 * 西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT 材料及热加工工艺—第十章 焊接