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