机械制造基础 教学课件 ppt 作者 吴东平 于慧 主编 黄丽燕 林贵端 副主编第十章 焊接1.ppt

* * 第十章 焊 接 本章要求： 1.掌握常用的焊接工艺特点和应用。 2.了解常见的联连接方法,掌握焊接方法的分类 3.掌握电焊条的组成及各组成部分的作用、焊条的选择原则与方法。 4.了解其他常用的焊接方法。 重点分析： 手工电弧焊的原理、特点；焊条的组成及各部分功用，焊条的选择原则和方法。 第十章 焊 接 焊接——在两块金属之间，用局部加热或加压等手段，借助于金属内部原子的结合力，使金属连接起来的加工工艺。 在现代制造业中，焊接技术起着十分重要的作用。无论是钢结构、桥梁、锅炉、车辆、舰船、航空航天、石化设备等中，还是在电机、微电子产品、家电产品等中。 化学工业出版社 第一节 焊接工艺基础 第一节 焊 接 工 艺 基 础 一、常用的连接方法 机械连接主要指螺栓连接、铆钉连接、销连接、键连接等。其优点是用标准件多，选用方便，互换性好，工作可靠，易于检修。缺点是成本高，使结构复杂，影响外观，因此使用性能受到限制。 胶接是象用浆糊粘纸片一样。其特点是适用于粘接各种材料，各种形状、厚度、大小的接头。优点是接头美观，节省材料，缺点是胶接产品力学性能差，耐热性差易老化使接头强度降低，机械化施工程度低，质量难控制等。 焊接是指各种金属（同种或异种金属）之间的连接。据统计，每年仅需要焊接加工后使用的钢材就占钢总产量的45%左右。 第一节 焊接工艺基础 二、焊接的特点与分类 1.焊接的特点 １）减轻结构重量，节约大量金属材料。（与铆接、螺纹连接比） ２）生产率高，生产周期短，劳动强度低。 ３）气密性好，产品质量高，成本低。 ４）便于实现机械化自动化。 2.焊接方法的分类 1）熔焊 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。实现熔焊的关健是加热热源，其次是必须采取有效的措施隔绝空气以保护高温焊缝。 2）压焊 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。 第十章 焊 接 3）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，低于母材的熔化温度，填充接头间隙并与母材互相扩散，实现连接的焊接方法。 三、焊接接头的组织与性能 焊接接头---由焊缝区、熔合区、热影响区三部分组成的。它的组织与性能对焊接质量影响很大。现以低碳钢为例，说明组织与性能的变化。 1.焊缝区的组织与性能 熔焊时，随着焊接热源的向前移动，熔池中的液态金属开始迅速冷却结晶，而后形成焊缝。焊缝金属的结晶，首先从熔池底壁上许多未熔化的半个晶粒开始，向着散热反方向的熔池中心生长，生成柱状树枝晶，最后这些柱状树枝晶前沿一直伸展到焊缝中心，相互接触后停止生长。结晶结束后得到的铸态组织，晶粒粗大，组织不致密，当焊缝形状窄而深时，硫、磷等低熔点杂质，易集中在焊缝中心形成偏析。而导致焊缝塑性降低，而易产生热裂纹。 第一节 焊接工艺基础 在焊接过程中，由于熔池体积小，冷却速度快，再加上严格控制焊芯的硫、磷含量，并通过焊接材料渗合金，补尝合金元素的烧损，所以焊缝的力学性能一般不低于母材。 2.熔合区和热影响区的组织与性能 2）热影响区 指焊缝附近的金属，在焊接热源的作用下，发生组织和性能变化的区域。热影响区各点温度不同，其组织、性能也不同。低碳钢的焊接接头热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。 1）熔合区 指在焊接接头中焊缝向热影响区过渡的区域。这个区域的金属组织粗大，处在熔化和半熔化状态，化学成份不均匀，易产生脆断、裂纹，力学性能最差。 ① 过热区 温度在1100℃以上，金属处于严重过热状态，晶粒粗大，塑性、韧性都很低，容易产生焊接裂纹。 ② 正火区 温度在Ac3～1100℃，金属发生严重结晶，晶粒细化，力学性能好。 ③ 部分相变区 温度在Ac1～Ac3，部分金属组织发生相变，此区晶粒大小不均匀，力学性能差。 第一节 焊接工艺基础 综合上述，在焊接热影响区中，熔合区、过热区及淬火区对焊接接头影响最大，因此，在焊接过程中尽量减小热影响区的宽度，其大小和组织变化的程度与焊接方法、焊接材料及焊接工艺参数等因素有关。 第二节 焊条电弧焊 第二节 焊 条 电 弧 焊 焊条电弧焊是以药皮焊条为熔化电极，靠手工操作的电弧焊方法。设备简单，操作灵活方便，适应各种条件下的焊接，在工业生产（制造业和设备维修业）中应用极为广泛。 返 回 第二节 焊条电弧焊 一、焊接电弧 焊接电弧是指由焊接电源供给的，具有一定电压的两极间或电极与焊件间，在气体介质中产生强烈而持久的放电现象。 1.焊接电弧的基本构造及热量分布 从电弧的外