4焊 接教学教材.ppt

* 9-4 应用题有一钢结构，采用20钢冷拔型材制成。由于使用不当而断裂，现用手工电弧焊方法将其修复。焊接时温度分布如图9-1所示。试在图上绘出焊接热影响区的分布情况（注意焊前钢的组织状态。20钢的再结晶温度为540℃）。 1熔合区 2过热区 3正火区 4部分相变区 5再结晶区 其余母材 * 第四节 常用金属材料的焊接 §4-1 金属材料的焊接性一、焊接性 在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的能力称为金属材料的焊接性。 通常用碳当量来估算被焊钢材的焊接性。 C当量=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 碳当量愈大，钢的焊接热影响区硬度愈高，产生焊接裂纹的倾向愈大，焊接性愈差。 C当量小于0.4％时，钢的焊接性优良； C当量等于0.4~0.6％时，钢的焊接性较差； C当量大于0.6%时，钢的焊接性不好。 焊接性较差的钢材，焊接时需要选用一定的焊接材料，采用适当的预热和一定的工艺措施；焊接性不好的钢材，焊接时需要采用更高的预热温度和严格的工艺措施。 * §4-2 钢的焊接 一、碳钢的焊接 低碳钢的焊接 低碳钢碳的质量分数低，塑性好，硬度低，焊接性好 中、高碳钢的焊接 中碳钢碳的质量分数较高，焊接性较差， 主要有如下问题：（1）在焊接热影响区中易产生淬硬组织及冷裂纹。 （2）焊缝金属易产生热裂纹 采取如下措施： （1）尽可能选用抗裂性好的碱性焊条。 （2）采取焊前预热的工艺措施。 高碳钢的焊接性更差，因此焊接结构一般不采用这种钢材，焊接只限于零件的修复。 * 二、普通低合金结构钢的焊接 普低钢焊接时易出现的主要问题如下： （1）焊接热影响区的淬硬倾向 （2）焊接接头的裂纹倾向 焊接普低钢采取的工艺措施如下： （1）强度等级较低的普低钢，如16Mn，在常温下焊接时，所采用的工艺与焊接低碳钢时基本相同。可选用酸性焊条。 （2）强度等级较高的钢种，焊前预热。选用碱性焊条。 * §4-3 铸铁的焊补 1．铸铁的焊接性很差 焊接接头易产生白口及淬硬组织 。 焊接接头易产生裂纹 。 2．铸铁的焊补方法 铸铁常用的焊补方法有手工电弧焊，使用铸铁焊条。 热焊法 焊前将工件整体或局部预热到600～700℃，然后焊接，焊后缓慢冷却。 热焊法可防止接头产生白口、淬硬组织和裂纹，焊补质量较好，但是，此法生产率低，成本高，工人劳动条件差。 冷焊法 冷焊法一般采用手工电弧焊，焊前对工件不预热，为了防止产生白口组织和裂纹，根据选用焊条的种类，采取不同的工艺措施。 * §4-4 非铁金属的焊接 1．铜及铜合金的焊接（1）易产生未焊透和变形缺陷。 （2）热裂纹倾向大 铜在高温时易氧化。 （3）气孔倾向大 液态铜溶解氢的能力强。 （4）接头力学性能降低。 目前采用氩弧焊是最好的焊接方法。 2．铝及铝合金的焊接 铝及铝合金的焊接性比较差，焊接时存在的问题如下， （1）容易氧化。 （2）气孔倾向大。 （3）裂纹倾向大，线膨胀系数比较大 。 目前焊接铝及铝合金最常用的方法是氩弧焊。 * 第4章 焊 接 焊接是通过加热或加压和加热，使分离的金属产生原子间的结合与扩散，形成永久性连接的工艺方法。 焊接方法分为三大类。 1．熔焊 这类方法主要有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊、气焊、电渣焊、等离子弧焊等。 熔焊的特点：1、填充金属，2、熔池，3、保护。 2．压焊 这类方法主要有电阻焊（点焊、缝焊和对焊）、摩擦焊等。 压焊的的特点：1、不使用填充金属，2、加热到高塑性状态，加压使产生塑性变形，3、不需要保护措施。 3．钎焊 钎焊是利用比工件熔点低的钎料，并与工件一同加热，在工件不熔化的情况下，钎料熔化，填充到工件连接处，冷却凝固后，将工件连接在一起。 * 第一节 金属熔化焊工艺基础 §1-1 焊接电弧焊接电弧是气体介质的放电现象。 阳极区产生的热量比较多，43％；阴极区产生的热量较少，约占36％；其余21％左右的热量是在弧柱区产生的。 阳极区的温度为2600K，阴极区的温度为2400K，弧柱区的温度最高可达6000～8000K。 选用直流电源焊接时，就有极性的选择问题，当工件接电源的正极，焊条接负极，这种接法称为正接法，反之则称为反接法。 至于交流电弧，没有极性选择问题。 * §1-2 熔化焊的冶金特点 一、焊接温度高合金元素在高温作用下会强烈地蒸发和烧损，同时，金属液体的吸气能力也随温度的提高而增加。 二、金属熔池的体积小，保持在液态的时间短 各种冶金反应很难达到平衡状态 三、熔化焊中需采取的措施 1. 有效保护，隔离空气 目的是防止空气对焊接区的有害作用。有渣保护，气保护，气-渣联