上课版焊接成形演示教学.ppt

第十二章 焊接; 焊接是现代工业生产中不可缺少的一种金属连接方法。它不同于螺钉连接，铆钉连接等机械连接方法，它是利用加热或加压，使分离的两部分金属靠得足够近，原子互相扩散，形成原子间的结合。这就是焊接的实质。 ;按焊接过程的特点可分为三大类;2 压力焊;3 钎焊; 焊接主要用于制造金属结构件，如：锅炉、压力容器、管道、船舶、车辆、桥梁、飞机、火箭、起重机、海洋，冶金等结构设备等。 它也用来制造机器零件部件和工具等，如重型机械和冶金，锻压机械的机架与轴、齿轮、锻模、刀具等。几乎所有工业部门都需要焊接。世界上一些主要工业国家，每年生产的焊接结构约占钢产量的45％。 ;;;2. 省料省工成本低 采用焊接方法制造金属结构，一般比铆接节 省金属材料10－20％。焊接加工快，工时少， 生产周期短。;3. 重量轻 采用焊接方法制造桥梁、船舶车辆等运输工具 可以减轻自重、提高运输能力，是非常有意义的。;焊接的缺点;总之，有时焊接质量问题会成为一个突出的问题。由于焊接接头存在焊接缺陷，接头性能下降，焊接接头有残余应力，使焊接接头往往成为锅炉应力容器和桥梁船舶等重要结构件的薄弱环节。 这是值得重视的一个问题。 ;第一节 焊接工程理论基础;（1）空气中的氮气和氧气，在电弧高温的作用下会 发生分解，成为氮原子和氧原子并与金属发生反应。;（2）空气里的水汽，特别是工件表面的锈、油和水， 在电弧高温下也发生分解，H2O ? 2H ＋O。;两大措施保证焊缝质量; ;渣保护作用;作电极传导电流，产生电弧 作填充金属（调整成分）;碳钢焊条 低合金钢焊条 不锈钢焊条 铸铁焊条 堆焊焊条 镍和镍合金焊条 铜和铜合金焊条 铝和铝合金焊条;? 焊条的型号：;碱性焊条和酸性焊条的特性;焊条的选用;3焊接接头的组织和性能;热循环的主要特点：加热速度和冷却速度都很快。对淬透性较好的钢，可能造成空气中淬火，焊后产生马氏体组织，引起裂纹。;熔池;焊缝的组织和性能;B/H为焊缝成形系数，B：焊道宽度，H：计算厚度;结论1;Ⅳ部分相变???：晶粒大小不均匀，性能较差;焊接材料、焊接方法和焊接工艺均影响焊接接头组织和性能。 焊接工艺：焊接电流、电弧电压、焊接速度、 热输入等。;结论2;4、焊接应力与变形;当金属杆不受刚性约束时， 在均匀加热和均匀冷却过程 中，可以完全自由膨胀和收缩; ;焊接变形的基本形式;焊前预热及焊后热处理； 选择合理的焊接次序； 刚性固定法； 反变形法； 锤击焊缝法； 采用机械矫正和火焰矫正。 ;反变形;用于塑性好，没有淬硬倾向的钢 ;第二节 常用焊接方法;一、焊条电弧焊;2、焊接过程 ;3、手工电弧焊的特点;二、埋弧自动焊;埋弧自动焊;2. 埋弧自动焊的特点与应用;压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊;三、气体保护焊;? 钨极氩弧焊;? 熔化极氩弧焊;? 氩弧焊特点;2、 CO2气体保护焊;? CO2气体保护焊的特点;四、电渣焊;五、电阻焊;电阻焊特点;1、点焊; 点焊主要适用于薄 板冲压结构和钢筋构件。;汽车点焊;2、缝焊;3、对焊;对焊生产;六、钎焊;1、焊接过程;2、钎焊分类;3、钎焊特点;焊接新工艺;大型气割;? 金属材料的焊接性 ? 碳素钢和普低钢的焊接 ? 不锈钢的焊接 ? 铸铁的焊补 ? 铝及铝合金的焊接 ;一、金属材料的焊接性;2、钢的焊接性评价方法——（1）碳当量法;碳当量只考虑了钢材化学成分对焊接性的影响，而 没有考虑板厚即刚性拘束、焊缝含氢量等重要因素的 影响。 日本有人通过200多种钢大量的实际试验，得出钢 材焊接时冷裂纹敏感系数计算公式：;Pc＝C＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20＋ Mo/15＋V?10＋5B＋h/600＋H/60（％） ;用Pc值判断和对比钢材在焊接时产生冷裂纹的敏感性比碳当量值更好。通过斜Y型坡口对接裂纹试验还得出了防止裂纹所要求的最低预热温度的公式： Tp＝1440Pc－392（℃） ;二、碳素钢和低合金结构钢的焊接;2、低合金结构钢的焊接;三、不锈钢的焊接;四、铸铁的焊补;1、热焊补;2、冷焊补;五、铝及铝合金的焊接;铜及铜合金焊接性能差。;焊接结构材料的选择 焊缝的布置 接头设计 典型工艺设计实例;一、焊接结构材料的选用;常用金属材料的焊接性 ;二、焊缝的布置;2、焊缝要避开应力较大和应力集中部位;3、焊缝应避免密集交叉;4、焊缝设置应尽量对称 （最好能同时施焊） 5、尽量减少焊缝长度和焊缝截面 （减少变形、成本，提高生产率）;6、焊缝应尽量设置在平