《机械制造基础》 自考 课件 第9章 焊接.pptx

第9章焊接本章要点19.1焊接的工艺基础9.2熔化焊9.3压力焊9.4钎焊9.5常用金属材料的焊接9.6焊接结构的工艺性

9.1焊接的工艺基础机械制造基础第9章焊接29.1.1焊接的分类、特点和应用焊接的主要方法为熔化焊、压力焊和钎焊。熔化焊（熔焊）是利用局部加热的手段，将工件的焊接处加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝的焊接方法。压力焊（压焊）是在焊接过程中对工件加压（加热或不加热）完成焊接的方法。钎焊是利用熔点比母材低的填充金属熔化以后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的焊接方法。1.焊接方法分类焊接是通过加热或加压（或两者并用），使焊件形成原子（分子）间结合的一种成形方法，是一种不可拆卸的永久性连接方法，可以使用（或不用）填充材料。

9.1焊接的工艺基础机械制造基础第9章焊接39.1.1焊接的分类、特点和应用（1）工艺的优点：节省金属材料，结构重量轻。简化复杂零件和大型零件的制造过程。以小拼大、化大为小，制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果。焊接接头具有良好的力学性能和密封性。适应性强。能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。（2）存在的问题：焊接接头的组织和性能与母材相比会发生变化；容易产生焊接裂纹等缺陷；焊接后会产生残余应力与变形；焊接结构不可拆卸，给维修带来不便。2.特点切削刀具的刀头和刀体可用不同材料制造后焊接在一起；电子产品中的芯片和印刷电路板之间的连接，要求导电并具有一定的强度，到目前为止，只能用钎焊连接。

9.1焊接的工艺基础机械制造基础第9章焊接49.1.1焊接的分类、特点和应用焊接工艺广泛应用于汽车、船舶、飞机、锅炉、压力容器、建筑和电子等工业部门，如汽车车身、飞机起落架、舰船船体、高炉炉壳等产品的制造，都离不开焊接。全球钢产量的50%~60%要经过焊接才最终投入使用。焊接方法在制造大型结构构件或复杂机器部件时，更显优越。可以用化大为小、化复杂为简单的方法来准备坯料，然后用逐次装配焊接的方法拼小成大、拼简单成复杂，这是其他工艺方法难以做到的。在制造大型机器设备时，可以采用铸焊或锻焊复合工艺。制成双金属构件，如具有复合层的容器。对不同材料进行焊接。3.应用

9.1焊接的工艺基础机械制造基础第9章焊接59.1.2焊接冶金过程焊接化学冶金反应过程从焊接材料被加热、熔化开始，经熔滴过渡，最后到达熔池中，该过程是分区域（药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区）连续进行的。1.熔焊的化学冶金金属熔池可以看成一个微型冶炼炉，熔池内要进行熔化、氧化、还原、造渣、精炼及合金化等一系列的物理和化学过程。由于大多数的熔化焊是在大气中进行的，金属熔池中的液态金属与周围的熔渣及空气接触，会产生复杂、激烈的化学反应，这就是焊接的冶金过程。I-药皮反应区；Ⅱ-熔滴反应区；Ⅲ-熔池反应区焊接冶金反应区

9.1焊接的工艺基础机械制造基础第9章焊接69.1.2焊接冶金过程（1）药皮反应区。主要发生水分的蒸发、某些物质的分解、铁合金的氧化等。反应析出的大量气体，一方面隔绝了空气，另一方面，也对被焊金属和药皮中的铁合金产生了很大的氧化作用，结果，将显著改变焊接区气相的氧化性。（2）熔滴反应区。包括熔滴形成、长大到过渡至熔池前的整个阶段。发生气体的分解和溶解、金属的蒸发、金属及其合金成分的氧化和还原、焊缝金属的合金化等。反应时间虽短（0.01~0.1s），但平均温度高（2000~2800K），液态金属与气体及熔渣的接触面积大，所以是冶金反应最激烈的部位，对焊缝成分的影响也最大。1.熔焊的化学冶金

9.1焊接的工艺基础机械制造基础第9章焊接79.1.2焊接冶金过程（3）熔池反应区。熔滴金属和熔渣以很高的速度落入熔池后，即同熔化了的母材混合或接触，各反应继续进行。该区温度较熔滴反应区低，约为1800~2200K，反应时间较长，为数秒。有两个显著特点：一是温度分布极不均匀，熔池头部和尾部存在温度差，因而冶金反应可以同时向相反的方向进行。二是反应过程不仅在液态金属与气、渣界面上进行，而且也在液态金属与固态金属和液态熔渣的界面上进行。1.熔焊的化学冶金

9.1焊接的工艺基础机械制造基础第9章焊接89.1.2焊接冶金过程（1）焊接区内的气体来源焊接区内的气体来源主要有：