以完成焊接的方法钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料.ppt

第十三章 焊接 第一节 概述 第二节 熔焊冶金原理 第三节 常用焊接方法 第四节 焊接应力与变形及其防止措施 第五节 常用金属材料的焊接 第六节 焊接结构工艺性 第七节 焊接质量检验 第八节 焊接新技术简介 第一节 概述 一、焊接的特点　　焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法，其实质是使两个分离金属通过原子或分子间的相互扩散与结合而形成一个不可拆卸的整体的过程。　　焊接成形主要有以下特点：　　1、减轻了结构重量，节省金属材料与工时。　　2、能化大为小，拼小成大，降低生产成本。　　3、可制造双金属结构。　　4、焊接接头组织性能不均匀。　　此外，焊接形成的焊缝具有良好的密封性的优点，还具有不能拆卸、不便于更换零部件等缺点二、焊接的分类及应用　　焊接分类方法很多，按焊接过程的特点大致可分为三类：　　熔焊：是指焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。　　压焊：是指焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。　　 钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。母材是指被焊接的材料的统称。 三、焊接的应用　　由于焊接所具有的特点及其飞速发展，焊接方法越来越多。它不但可以完成同种金属、异种金属的连接，而且还可以实现非金属、金属与非金属间的各种连接。在工业生产中，金属焊接得到了日益广泛的应用。工业化国家统计数字表明，钢产量的45%要经过焊接加工。铅、钛、铜、锆等有色金属及其合金，石墨、陶瓷、玻璃、塑料等非金属材料等的结合也广泛地应用焊接。生产的发展，科学技术的进步推动了焊接的发展。现代焊接已成为机器制造、锅炉、金属结构、车辆制造、石油化工、航空、航天、原子能、电力、海洋开发、电子技术等工业部门的重要共性技术和加工方法。 第二节 熔焊冶金原理 熔焊按热源的不同分为电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、电子束焊等多种方法。其冶金过程、结晶过程和接头组织的变化规律是相似的。 一、熔焊的冶金过程 焊条电弧焊过程中，液态金属、熔渣、气体间进行着复杂的物理、化学反映，这一高温下的相互作用过程称为焊接冶金过程。在焊接冶金过程中，可把焊接熔池看成一座微型冶金炉，在炉内进行着一系列的冶金反应。 首先，氧气和氮气分解为氧原子和氮原子，并且与金属和碳发生反应，如： Fe+O→FeO ；Mn+O →MnO ；Si+2O →SiO2 2Cr+3O →Cr2O3；C+O → CO 这样，会使Fe、C、Si、Mn大量烧损，焊逢含氧量大大增加，使焊逢力学性能下降，引起冷脆现象。有害气体侵入熔池，形成脆性的氧化物、氮化物和气孔，降低了焊缝金属的力学性能。 因此，为了保证焊缝质量，在焊接过程中，必须采取一些有效措施： 　　1、焊前必须对焊件进行清理。　　2、在焊接过程中必须对熔池进行机械保护，即利用熔渣、保护气体等机械地把熔池与空气隔开。　　3、在焊接过程中必须对熔池进行冶金处理，即向熔池中添加合金元素，以便改善和保证焊缝金属的化学成分和组织。 二、焊接接头的组织和性能 1、焊接热循环和焊接接头的组成 焊缝及其附近的母材经历了一个加热和冷却的过程，由于温度分布不均匀，焊缝附近区域受到一次不同规范的热处理，直接影响焊接质量。 焊接热循环：是指在焊接热源作用下，焊接接头上某点的温度随时间的变化。 包括焊接热影响区：焊缝附近的母材 熔合区：熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区 焊缝 第三节 常用焊接方法 一、埋弧自动焊 埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全由机械来完成。 1、埋弧自动焊的焊接过程 　焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的工件1上，焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区。焊接电源的两端分别接在导电嘴和工件上。送丝机构、焊剂漏斗及控制盘通常都装在一台小车上以实现焊接电弧的移动。 焊接过程是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控制的。焊接过程中，在工件被焊处覆盖着一层30－50mm厚的粒状焊剂，连续送进的焊丝在焊剂层下与焊件间产生电弧，电弧的热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形成金属熔池，使它们与空气隔绝。随着焊机自动向前移动，电弧不断熔化前方的焊件金属、焊丝及焊剂，而熔池后方的边缘开始冷却凝固形成焊缝，液态熔渣随后也冷凝形成坚硬的渣壳。如下图所示。未熔化的焊剂可回收使用。 （1）焊前准备工作要求严格，清除坡口及其两侧的油垢和铁锈 （2）焊接熔深大 （3）采用引弧板和引出板 （4）采用焊剂垫或钢垫板 4、埋弧焊的特点和应用 （1）生