机械制造基础第3版 宋昭祥铸锻焊修改件廖艳春.ppt

金属铸造(Foundry, Casting)是指将固态金属熔炼成液态，浇入与零件形状相适应的铸型型腔中，冷凝后获得铸件的工艺过程。 根据造型材料不同，可将铸造方法分为砂型铸造(Sand Casting Process)和特种铸造(Special Casting Process)两类。 造型（芯）材料：主要包括型砂、芯砂和涂料等 型砂：砂、粘结剂、附加物和水等组成 型（芯)砂主要性能： 1.可塑性、强度、透气性、耐火性 、退让性 1. 造型材料 组成： 砂、粘接剂、附加物和水。 型砂应具备的主要性能有： 1） 可塑性 2） 强度 3）透气性 4）耐火性 5）退让性 重型机械的制造能力是反映一国的热加工技术水平的重要标志，我国已成功地生产出了世界上最大的轧钢机机架铸钢件（重410t）和长江三峡电站巨型水轮机的特大型铸件，锻造了196t汽轮机转子，采用铸一焊组合方法制造了12000t水压机的立柱（高18m）、底座和横梁等大型零、部件。 焊接接头=焊缝金属+热影响区 鸟巢 焊接 焊接的方法很多，按照焊接的工艺特点，可分为三大类。 即：熔焊、压焊和钎焊。 应用---在机械制造业中以熔化焊的应用最为广泛。 焊接---是一种永久性连接金属材料的工艺方法。 焊接的实质---用加热或加压等手段，借助于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。 焊缝金属 热影响区 熔化焊的三要素 热源 ?????? 能量要集中，温度要高。以保证金属快速熔化，减小热影响区。满足要求的热源有电弧、等离子弧、电渣热、电子束和激光。 熔池的保护 ????? 可用渣保护、气保护和渣-气联合保护。以防止氧化，并进行脱氧、脱硫和脱磷，给熔池过渡合金元素。 填充金属 保证焊缝填满及给焊缝带入有益的合金元素，并达到力学性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊丝。 ?电弧的三个区 阴极区、阳极区和弧柱区 焊接电弧的温度 o C和热量分布 　　　　　　　　温度 o C　　　热量分布 阳极区： 2600 43％ 弧柱区： 6000～8000 21％ 阴极区 ： 2400 36％ 　　3.1.1　焊接电弧 　　电弧是指两电极之间强烈而持久的气体放电现象。电弧放电电压最低，电流最大，温度最高，发光最强。将电弧放电用作焊接热源，既安全，加热效率也高。 电弧焊的冶金过程特点： 电弧和熔池金属温度高于一般的冶炼温度。使金属元素强烈蒸发，并使电弧区的气体分解成原子状态，增大了气体的活泼性，导致金属烧损或形成有害杂质。 金属熔池体积小，熔池四周是冷金属，熔池处于液态的时间很短，一般在１０秒左右。导致各种化学反应难以达到平衡状态，化学成分不够均匀，气体和杂质来不及浮出易产生气孔和夹杂等缺陷。 熔池不断更新，有害气体容易进入熔池，形成氧化物、气孔杂质等缺陷。 2.　焊接接头的组织与性能（以低碳钢为例） （1）焊缝 由于电弧产生的热量在阳极和阴极上有一定的差异， 在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法： 直流正接：焊（工）件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条） 直流负接：焊（工）件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊 条、低合金钢和铝合金） 焊接 1.电弧焊用焊条 （1）焊条的种类 (2)作用： 焊芯 ①作为电极 ②作为填充金属 药皮 ②机械保护 ③冶金处理 ①改善焊接工艺性 焊条是由焊芯和药皮两部分组成 按药皮性质不同分为酸性焊条和碱性焊条 焊条直径以焊丝直径表示 标准系列： 1.6，2.0， 2.5，3.2，4.0，5.0，6.0，8.0。 焊接 点焊 　　焊件搭接并压紧在两个柱状电极之间，然后通电施加压力，利用焊件间电阻热使该点熔化形成熔核而形成连接。 焊接 发动机罩 （钢板，冲压） 前灯： 透镜（玻璃） 聚光罩（钢板冲压） 前窗玻璃 （钢化玻璃或 夹层玻璃） 车门 （钢板，冲压） 顶盖 （钢板、冲压） 轮胎 （橡胶，压出） 挡泥板 （钢板，冲压） 仪表板 （钢板，冲压） （塑料，注射） （镁合金，铸造） 汽车用材及成形方法示例 　　缝焊 　　缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动的盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的连续焊缝。缝焊分流严重，通常采用强规范焊接，焊接电流比点焊大1.5~2倍。用于低压容器、内燃机油箱、气体净化器等密封件的焊接。 请观看视频 焊接