焊接成形技术电弧焊工艺基础知识.pptx

材料成型技术基础;电弧焊工艺基础知识;电弧焊焊接材料;（1）焊芯：是焊条中被药皮包覆的金属芯。手工焊时，焊芯既是电极，又是 填充金属。焊芯材料是经过特殊冶炼，有专门牌号的材料, 如结构钢焊芯的牌号 为H08A。 ;（2）药皮：是压涂在焊芯表面上的涂料层。是由多种矿石、铁合金、纤维素以及粘结剂组成，药皮的种类、名称及作用 详见下表 ;2）焊条的种类：按国家标准、将焊条按用途划分为十大类。详见下表;3) 焊条的选用：根据焊接规范进行选择 4）焊条的酸、碱性：焊条按其药皮的性质分为酸性焊条、碱性焊条大类。药皮中含有多量酸性氧化物的焊条为酸性焊条.药皮中含有多量碱性氧化物的焊条为碱性焊条， （1）酸性焊条适合于焊接一般的结构钢，工艺性能好、机械性能差。 （2）碱性焊条焊成的焊缝金属中有害元素（如`S、P）含量低，抗裂性 ???、强度高。适合于焊重要的结构钢与合金钢。但工艺性能差、抗气孔的能力差。因此，采用碱性焊条时，必须将焊件在焊缝处的油污、铁锈清除干净，并烘干焊条去除水分。 ;2、埋弧焊焊接材料： （1）焊丝：除作为电极和填充金属外，还有渗合金、脱氧、去硫等冶金作用。 （2）焊剂：呈现玻璃状颗粒，主要起保护作用；还有渗合金、脱氧、去硫等冶金作用。如表所示。 ;电弧焊接的冶金过程;二、氢的影响：在焊接冶金反应过程中，氢易在焊缝中造成气孔。另外、固态焊缝中多余的氢也会在焊缝中的微缺陷处集中形成氢分子，这种氢的聚集往往在微小空 间内形成局部的极大压力，使焊缝变脆（氢脆）。 三、氮的影响：氮在液态金属中也会形成脆性氮化物，其中一部分以片状夹杂物的形式残留于焊缝中，另一部分则使钢的固溶体中含氮量大大增加，使焊缝严重脆化。 四、焊缝的冶金特点：焊缝的形成，实质是一次金属再熔炼的过程，它与炼钢和铸造冶金过程比较，有以下特点： 1、金属熔池体积很小，熔池处于液态的时间很短（10s左右），各种冶金反应进行得不充分（例如冶金反应产生的气体来不及析出）。 2、熔池温度高，使金属元素产生强烈的烧损和蒸发。同时，解池周围又被冷的金属包围，使焊缝处产生应力和变形，严重时甚至会开裂。 ;五、保证焊缝质量采取的工艺措施： 1、减少有害元素进入熔池。其主要措施是机械保护，如气体保护焊中的保护气体、埋弧焊焊剂所形成的熔渣及焊条药皮产生的气体和熔渣等，使电弧空间的熔滴和熔池与空气隔绝，防止空气进入。此外，还应清理坡口及两侧的锈、水、油污；烘干焊条，去除水分等。 2、清除已进人熔池中的有害元素，增添合金元素。主要通过焊接材料中的铁合金等，进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢和渗合金，从而保护和调整焊缝的化学成分。 ;焊接接头的组织与性能;3、热影响区：材料因受热的影响而发生金相组织和力学性能变化的区域，称为热影响区。它包括：熔合区、过热区、正火区、部分相变区。不同的区域有不同的组织，不同的性能。如图所示 热影响区的大小和组织性能变化的程度取决于焊接方法、焊接规范和接头　形式等因素。在 热源热量集中、焊接速度快时，热影响区就小。所以电子束焊的热影响区最小总宽度一般小于1mm。气焊的热影响区总宽度一般达到27mm。 ;金属的焊接性;　 工艺焊接性可由碳当量法来判定：碳当量是把钢中合金元素（包括碳）含量按其对淬硬、冷裂及脆化等的影响换算成碳的相当含量。它可作为评定钢材焊接性的一种参考指标，用符号Ceq表示。国际焊接学会推荐的碳钢和低碳钢适用的碳当量计算公式为 　　 Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Mi+Cu)/15 (%) 　　 式中化学元素的含量均为百分数。Ceq大，则钢的工艺焊接性越差。 根据实践经验，当Ceq＜0．4时，钢的工艺焊接性良好； Ceq在O．4％－0．6％时，钢的工艺焊接性中等。 Ceq＞o．6％时，钢的工艺焊接性较差。 2）使用焊接性：是指整个焊接接头或整体结构满足技术条件规定的使用性能的程度。其中包括力学性能、缺口敏感性及耐腐蚀性能等。 ;焊接的应力与变形;焊接时，焊缝区被加热到很高的温度，离焊缝越远，温度越低。根据金属热胀冷缩的规律，如果各部分的金属能自由膨胀而不受周围金属的阻碍，则焊缝区将产生最大的纵向伸长量，但平板是一个整，不可能自由膨胀，平板端面只能均衡地伸长△L。于是焊缝区的高温金属就会被压缩而产生一定量的压缩塑性变形，同时存在一部分压缩弹性变形，即存在部分压应力。远离焊缝区的两侧金属则受到拉应力，而使构件应力处于平衡。 　　 冷却时，由于焊缝附近金属在焊接过程中已发生了不可恢复的压缩塑性变形，它同样