《材料工程基础》课件——第八章 材料的连接.pptxVIP

第八章 材料的连接 ;8.1 概述 8.2 焊接的分类 8.3 焊接工艺 8.4 粘接的分类 8.5 粘接理论 8.6 粘接接头设计;材料的连接是将若干个构件连接为一体的成形方法，按其机理不同，可分为焊接、粘结和机械连接等三大类。 ;使用铆钉连接两件或两件以上的工件叫铆接。 ;由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。 这种连接形式就称为螺栓连接，即栓接。如把螺母从螺栓上旋下，又可以;焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接过程的实质是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。 焊接在现代工业生产中具有十分重要地作用，在制造大型结构或复杂地机器部件时，更显优越，因为它可以用化大为小，化复杂为简单地方法准备坯料，然后用逐次装配焊接的方法拼小成大，这是其他工艺方法难以做到的。;根据被焊材料（母材）是否熔化，焊接方法大致可以分为三类： ① 熔焊 ② 压焊 ③ 钎焊;熔化焊的基本原理是指将填充材料（如焊丝）和工件的连接区母材基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连接成为一个整体。 ;利用可燃性气体与氧气燃烧产生的热量（化学能-热能）作为热源。 火焰一方面把工件接头的表层金属熔化，同时把金属焊丝熔入接头的空隙中，形成金属熔池。当焊炬向前移动，熔池金属随即凝固成为焊缝，使工件的两部分牢固地连接成为一体。 ;电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，它的原理是利用电弧放电（俗称电弧燃烧）所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。 主要电弧焊方法有手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等等。 ;手工电弧焊是利用焊条与工件之间产生的电弧热将工件和焊条熔化的一种焊接方法。 ;;焊条; 焊条由焊芯和药皮两部分组成。 焊芯是具有一定长度和直径的焊接专用金属丝。它的作用如下： ①作用电极，起传导焊接电弧的作用 ②起填充???属的作用 ③维持电弧稳定燃烧; 药皮的组成比较复杂，其组成物按作用分有稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂，合金剂及粘结剂等。其作用如下： ①机械保护作用：利用药皮熔化后释放出的气体和形成的的熔渣隔离空气，防止有害气体侵入融化金属。 ②冶金处理作用：去处有害杂质（如氧、氢、硫、磷）和添加有益的合金元素，获得合乎要求的化学成分和机械要求。 ③改善焊接工艺性能：使电弧燃烧稳定，飞溅少，焊缝成型好，易脱渣等。;工件;焊缝附近基体金属;优点：设备简单，易于维护，使用灵活；适于多种钢材和有色金属等，是应用最广泛的焊接方法。 缺点：焊缝短而不连续，焊缝宽度不均，焊缝质量不稳定。 ; 埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧光不外露。埋弧焊由此得名。所用的金属电极是不间断送进的裸焊丝。 ;焊接材料;焊接质量高且稳定； 熔深大，节省焊接材料； 无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少； 自动化操作，生产效率高。 设备昂贵，工艺复杂，适于长的直线焊缝和圆筒形工件的纵、环焊缝的批量生产。 ;气体保护焊是利用保护性气体防止外界有害气体对熔池进行侵害的特殊焊接方法。它适于一些化学性质活泼的金属焊缝的焊接作业。 主要有氩弧焊、CO2气体保护焊和混合气体保护焊。 ;压力焊（俗称固态焊）是在压力（加热或不加热）作用下，在被焊的分离金属结合面产生塑性变形而使金属连接成为整体的焊接工艺。 不加热的压焊过程称为冷压焊 加热压焊过程称为热压焊;根据加热热源各类不同，热压焊可以分为： 电阻焊（点焊、缝焊、对焊） 摩擦焊 超声焊 爆炸焊 真空扩散焊 ;钎焊是利用熔点比被焊接金属熔点低的金属作钎料，将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态，借助毛细管作用将其吸入到固态间歇内，使钎料与固态工件表面发生原子的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。根据钎料熔点不同，钎焊可以分为： 软钎焊和硬钎焊;软钎焊是指使用的钎料熔点低于480℃的钎焊，通常用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（＜70MPa）。含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。 软钎焊所用的钎剂主要有：松香、ZnCl2溶液、 ZnCl2钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区，增加润湿性）。 软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、导电元件等。;硬钎焊是指使用的钎料熔点高于480℃的钎焊。其主要加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加热、盐浴加热等。软钎焊的接头强度不高（＞800MPa）。 硬钎焊所用的钎剂主要有：硼砂、硼酸和氟化物等。 硬钎料主要用于钎焊受力大，工作温度