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化机制造工艺201011教学讲义.ppt
第八章 熔化焊的基本问题
8.1 熔化焊基础
8.2 焊接接头的金相组织
8.3 焊接残余变形和残余应力
8.4 材料的焊接性
8.5 焊接检验;
8.1 熔化焊基础
8.1.1 基本概念
一、焊接是指通过加热、加压或两者并用,使用或不使用填充材料,使焊件达到原子结合的一种加工方法。
采用加热、加压或两者并用的方法,来克服阻碍原子结合的因素,达到二者的永久牢固连接。
;焊接纯铁;压力焊;8.1.2 常用焊接方法简介
一、焊条电弧焊
1、使用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊.
焊条电弧焊的过程如图所示。
焊条电弧焊具有设备简单、操作灵活、成本低、
适应性强等优点,但对焊工操作技术要求高,焊
接质量不够稳定,劳动条件差,生产率低。
因此焊条电弧焊主要是用在单件小批生产中焊
接碳素钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和
铸铁。
; 图 ;2、焊接电源
a.交流电源是一种特殊的降压变压器,具有结构简单、噪声小、成本低等优点,但是电弧稳定性较差。
b.直流电源有弧焊发电机(由一台三相感应电动机和一台直流弧焊发电机组成)和弧焊整流器(整流式直流弧焊机)两种类型。
直流电源分正接和反接;交流电源无正、反接之分。
;药皮是压涂在焊芯表面的涂料层,这要作用是:在焊接
过程中造气,起保护作用,防治空气进入焊缝;冶金作
用如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等;并具有稳弧、脱渣
等作用,以保护焊条具有良好的工艺性能,形成美观的
焊缝。
(2)焊条的分类
1)焊条按用途可分为十一大类,即碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条。
2)焊条按熔渣的性质分两类,即酸性焊条和碱性焊条。;3)焊条型号均由国家规定各类焊条型号的编制方法。如:K4303,K5015
;
(3)焊条的选用
1)根据被焊的金属材料类别选择相应的焊条种类。
2)焊缝性能要与母材性能相同或焊缝化学成分类
型与母材相同,以保证性能相同。
3)焊条工艺性能要满足施焊操作需要。
;
二、埋弧焊
电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋???焊。
埋弧焊的焊接过程如图:
埋弧焊与焊条电弧焊相比,
有如下特点:
(1)生产率高
(2)焊接质量高且稳定
(3)节约金属材料和电能
(4)劳动条件好
但埋弧焊适应性差,通常只
焊接直缝和环缝,只能平焊。
;三、气体保护电弧焊
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。
1、氩弧焊
氩弧焊是使用氩气作为保护气体的气体保护焊。
按所用电极不同,氩弧焊可分为熔化极氩弧焊和钨极氩
弧焊两种。;氩弧焊的特点:
(1)由于用惰性气体氩对熔池及焊缝进行保护,故最适
用于焊接易氧化的有色金属、合金钢及锆等稀有金属。
(2)电弧和熔池区是气流保护,明弧可见,便于操作,
而且容易实现全位置自动化焊接。
(3)电弧在气流压缩下燃烧,热量集中,焊接热影响区
小,焊后焊件焊接应力和变形小。
(4)电弧稳定,飞溅小,焊缝致密,表面无熔渣,成形
美观。
由于上述特点,氩弧焊几乎可以焊接所有的金属和合金,
但氩气较贵,成本高。
;2、二氧化碳气体保护焊
利用CO2作为气体的气体保护焊,简称CO2焊。
特点如下:成本低、质量好、生产率高、适应性强。
缺点是:用较大电流焊接是飞溅较大,烟雾较多。
弧光强烈,焊缝表面不够美观。
CO2焊适用于低碳钢和强度级别不同的低合金结构钢。;四、电阻焊
工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的
接触面积邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为
电阻焊。
电阻焊使用低电压、大电流,故焊接时间极短,一般
只有0.1s至几十秒。与其他焊接方法相比,电阻焊生
产率高,焊件变形小,无需填充金属,操作简单,劳
动条件较好,易于实现机械化和自动化。
根据接头形式,电阻焊可分为点焊、对焊和缝焊。
1、电阻点焊
是将焊件装配成搭接接头,并压紧在两极之间,利用
电阻热熔化母材金属,形成焊点的焊接方法。(如图)
;;2、对焊
对焊是使用两个被焊工件沿整个接触面焊合的电阻焊工
艺。按工艺不同可分为电阻对焊和闪光对焊。(如图)
;3、缝焊
工件装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之
间,滚轮加压工件并转动,连续或断续送电,形
成一条连续焊缝的电阻焊方法称为缝焊。
;;五、摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生
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。摩擦
焊可分为连续驱动式和储能式两种。
摩擦焊的特点是:在摩擦过程中两端面
的氧化膜和杂
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