工程材料第九章篇.ppt

爆炸焊的主要应用: 解决物理和化学性质相差悬殊金属的焊接问题 可用于生产各种金属复合材料 9.4.6 超声波焊接 基本原理: 工件在静力及弹性振动能的共同作用下,将机械能转变成工件间摩擦功、形变能和随之而产生的温升，从而使工件在固态下实现焊接。 超声波焊接的特点 可适用于多种复合材料的焊接 为固态焊接，无高温污染及损伤 容易焊接高导热率及高导电率的材料 耗能少但焊接强度不高 对工件表面清洁要求不高 只能焊细薄件 9.4.7 扩散焊 扩散焊是在一定温度各压力下使待焊表面相互接触,通过微观塑性变形或表面产生的微量液相而扩大待焊表面的物理接触,然后经过长时间的原子扩散来实现冶金结合的一种焊接方法 基本原理：三个阶段 扩散焊的特点 接头质量好 零部件变形小 可一次焊多个接头 可焊接其它焊接方法难于焊接的材料 一、焊接结构材料的选择 二、焊接结构的工艺性 三、焊接接头的形式与坡口 9.5 焊接结构设计 1.在满足结构使用要求的条件下，尽量选择焊接性能较好的材料。一般碳的质量分数小于0.25％的碳素钢和碳的质量分数小于0.20％的低合金都具有良好的焊接性，应尽量采用； 2.碳的质量分数大于0.50％的碳素钢和碳的质量分数大于0.40％的合金钢焊接性不好，应尽量避免采用。同一构件焊接时应尽量选用同种金属材料。 一、焊接结构材料的选择 (一)焊接结构应尽量选用型材或冲压件 设计焊接结构时应尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等成形材料以减少焊缝、简化工艺。 (二)合理布置焊缝 1） 焊缝布置应尽量分散，且不宜过长。焊缝之间的距离应大于板厚的3倍，且不小于100mm，见下图 焊缝布置应尽量分散 二、焊接结构的工艺性 2） 焊缝的位置应尽量对称布置，否则会由于焊缝不在中心引起弯曲变形，见下图。 图 焊缝应对称布置 3） 焊缝的布置不得交叉，见下图。 图 焊缝的布置不得交叉 第9章 焊 接 焊接是一种永久性连接金属的方法。焊接过程的实质是利用加热或加压力等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。 焊接也是一种成形制造方法，焊接的性能取决于 接头组织 焊接是机器制造和工程结构建造不可缺少的生产工艺 焊接生产的应用: 船舶工程、桥梁工程、化工工程、建筑工程、机械工程等领域。 焊接生产的特点：在制造大型结构件或复杂机器部件时，更显得优越，它可以用化大为小、化复杂为简单的办法来准备坯料，然后用依次装配焊接的方法拼小成大、拼简单成复杂。这是其他工艺方法难以做到的。 常用焊接工艺 电弧焊、电阻焊、摩擦焊、钎焊等 9.1 电弧焊 9.1.1焊条电弧焊 即手工电弧焊,是利用焊条与工件间产生电弧热,将工件和焊条熔化而进行焊接的工艺方法. 焊条电弧焊的特点 设备简单，使用灵活，应用广泛。 1. 焊接电弧 电弧的产生 电弧电压：16~35V 2. 焊条电弧焊的原理及过程 焊条（焊芯和药皮）熔化 形成熔池 熔池凝固成焊逢 特点: 温度高易烧损 冷速快易形成焊接缺陷 焊接冶金过程得不到充 分的保护 3. 电焊条 （1）焊芯 焊芯的作用：填充焊逢 焊芯的严格的成分要求和直径系列，见有关国家标准 （2）焊条药皮 药皮的作用：提高电弧稳定性，保护焊接过程 药皮的种类及应用见有关手册 （3）焊条的种类及型号 按成分分：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条 堆焊焊条、铸铁焊条及丝、铜及铜合金焊 条、铝及铝合金焊条。 例：《碳钢焊条》及《低合金钢焊条》 E4303 药皮类型和电流种类 适用焊接位置 焊 接强度（kgf/mm2） 焊条 按熔查性质分：酸性焊条和碱性焊条，注意具体 的应用 4. 埋弧焊工艺 焊前准备 工艺措施 9.1.3 气体保护焊 氩弧焊 氩弧焊是以氩气作为保护气体的电弧焊 （1）不熔化极氩弧焊(铈钨棒为电极) 但因电极所能通过的电流有限, 只适合焊接6mm以下的工件 （2）熔化极氩弧焊 可焊接25mm以下的工件 主要特点： 适用于各类合金钢，易氧化人非铁金属 电弧稳定，飞浅小，焊逢致密，表面质量好 明弧可见，易于操作 热影响区和工件变形小 2. 二氧化碳气体保护焊 原理与过程 存在合金元素的烧损 注意选用合适的焊丝 特点： 成本低 生产效率高 操作性能好 质量