焊接技术基础.ppt

绪论 什么是焊接？ 1）焊接定义 被焊工件的材质通过加热或加压或二者并用，用或不用添充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。 定义掌握三个要点： 一是材料，可以是金属、非金属；可以是同种材料、异种材料。 二是达到原子间的结合。 三是永久性。 金属连接的障碍 金属表面只有个别微观点接触； 材料表面存在着氧化膜、油、杂质、污物、锈等。 解决的方法 加热 加热到熔化状态——熔化焊 加压（加热或不加热）——压力焊 焊接方法的发明年代及发明国家 早在一千多年前，我国劳动人民就已采用焊接技术。古书上有这样的记载：“凡钎铁之法……小钎用钢末，大钎则竭力挥锤而融合”。这说明当时我国已掌握了用钢钎焊和锻焊来连接铁类金属的技术。解放前，我国焊接技术水平很低，只有少量的手弧焊和气焊，用于修理工作，焊接材料和焊接设备全部依靠国外进口。焊工人数不乡，更没有培养焊接技术人才的高等学校。 新中国建立后，焊接技术得到了迅速发展，目前已作为一种基本工艺方法，应用于舰船、桥梁、车辆、航天、航空、锅炉、电机、电子、冶金、能源、石油化工、矿山机械、起重机械、建筑及国防等各个工业部门，并成功地焊接了不少重大产品，如一万二千吨水压机：直径80m的10万立方米巨型浮顶油罐；跨度216m的栓焊钢桥；亚洲最高的近400m的电视发射塔；高34.05m、宽L19．7m、厚2.7m能承受总水压9850t水电站船闸人字门；30万kw核电机组；60万kw火力发电机组；重560t内衬不锈钢的热壁加氢器；原子反应堆与人造卫星等。 各种新工艺，如多丝埋弧焊、大面积不锈钢带极堆焊、中间隙气体保护全位置焊、全位置脉冲等离子弧焊、异种金属的摩擦焊和数字授序控制气割等已在许多工厂个应用。 3）焊接技术的应用 焊接在机械制造中是一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的70％左右。 焊接不仅能解决各种钢材的连接，而且还能解决有色金属和钛、锆等特种金属材料的连接。焊接既能连接异种金属，又能连接厚薄相差悬殊的金属。因而已广泛地应用于机械、汽车、船舶、石油化工、电力、建筑、原子能、海洋工程、宇航工程、电子技术等工业部门。 随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展，焊接技术进步很快，到现在焊接方法已发展到数十种之多。 目前许多新的焊接工艺正逐步用于焊接生产，极大地提高了焊接生产率和焊接质量。 在重型机械、冶金矿山机械、工程机械、电站锅炉压力容器、石油化工、机车车辆、汽车等行业中普遍采用了数控切割技术、埋弧自动焊、电渣焊、CO2气体保护焊、TIG焊、MIG焊、电阻焊和钎焊等焊接方法并具有成套的焊接工艺装备。 汽车生产线中采用了CO2气体保护焊、TIG焊、MIG焊等焊接机器人、电阻焊机器人和自动生产线，大大提高了焊接质量和生产效率，焊接机械化、自动化水平已达到总焊接工作量的35～45%。与工业发达国家相比，我国的焊接机械化和自动化水平还较低，按熔化焊来计算，目前日本为67%，德国为80%，美国为56%，原苏联为40%，而我国还不到20%，其主要原因是我国焊接生产主要还靠手工电弧焊，自动化水平高的气体保护焊和埋弧自动焊应用少。从焊接生产工艺装备水平来看，我国近年来，生产了成套的焊接工艺装备和焊接生产线，也有的厂家从国外引进了自动化水平较高的焊接辅助装置，焊接质量和生产效率有了很大提高。 4）现代焊接技术的发展方向 计算机控制系统在焊接生产工艺的应用，在国外已经比较普遍，除用于焊接工艺参数的控制之外，还可用于整条生产线、焊机的群控。它还可以根据材料厚度自动选择并预置焊接工艺参数，对焊接过程实现自适应控制、最佳控制以及智能控制等。 研究开发具有智能的焊接机器人，特别是具有自动路径规划，自动校正轨迹，自动控制熔深的机器人将是近期和二十一世纪的重点方向。 电子束、激光、等离子等高能束流用于焊接，可以完成难熔合金和难焊材料的焊接，焊接熔深大、热影响区小、焊缝性能好、焊接变形小、精度高，并具有较高的生产率。必将在核、航空、航天、汽车等工业中得到广泛的应用，推进焊接工艺的进步。 采用复合热源焊接是焊接工艺的又一发展动向。利用复合热源焊接不仅可以降低焊接成本，而且可以扩大焊接的材料。目前激光加电弧的复合热源已在国外开始采用，采用等离子和位于工件背面的TIG电弧复合热源也有效地增大了熔深，为大厚度工件的焊接开辟了新途径。 根据焊接过程的特点-焊接方法的分类 常用焊接热源的特性 根据焊接冶金特点-焊接方法分类 分为三大类：液相焊接、因相焊接、固—液相焊接。 利用热源加热待焊部位，使之发生熔化，利用液相的相溶而实