《金属熔化焊原理》课件.ppt

金属熔化焊原理本演示文稿旨在深入探讨金属熔化焊接的原理和技术。我们将从基础知识入手，逐步讲解熔池形成、焊接热循环、焊缝金属冶金学等核心概念，并介绍各种焊接方法及其质量控制。通过本课程，您将全面了解熔化焊的理论基础和实际应用，为您的焊接工作提供有力的支持。

课程概述课程目标使学生掌握金属熔化焊的基本原理，了解各种焊接方法的特点和应用场合。培养学生分析和解决焊接实际问题的能力，提高焊接质量控制的意识。主要内容包括熔化焊基础、熔池形成与凝固、焊接热循环、焊缝金属的冶金学、热影响区、焊接应力与变形、电弧焊原理、气焊原理及其他熔化焊方法等。学习成果学生能够运用所学知识，分析焊接过程中的各种现象，解决焊接实际问题，并能够进行焊接工艺的评定和质量控制。掌握焊接技术的发展趋势。

第一章：熔化焊基础本章将介绍熔化焊的基本概念，包括熔化焊的定义、与其他焊接方法的区别，以及熔化焊的分类和应用领域。通过学习本章，您将对熔化焊有一个全面的认识，为后续章节的学习打下坚实的基础。了解不同熔化焊工艺的区别，以及在哪些场景下应该使用哪些工艺。

1.1熔化焊定义熔化焊的概念熔化焊是指在焊接过程中，将焊件接合处的金属加热到熔化状态，形成熔池，待熔池冷却凝固后，实现金属间的连接。熔化焊通常需要添加或不添加填充金属。与其他焊接方法的区别与其他焊接方法（如钎焊、压焊）相比，熔化焊的特点是焊接温度高，接头强度高，但热影响区也较大。熔化焊对接头的材料种类和厚度适应性更强。

1.2熔化焊的分类按能源分类电弧焊：利用电弧作为热源进行焊接。气焊：利用可燃气体燃烧产生的火焰作为热源进行焊接。激光焊：利用激光束作为热源进行焊接。按焊接方法分类手工焊：由焊工手工操作完成焊接。自动焊：由焊接设备自动完成焊接。半自动焊：由焊工控制焊接过程，焊接设备辅助完成焊接。

1.3熔化焊的应用领域工业应用广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车工业、石油化工、建筑工程等领域。用于制造各种金属结构件、管道、容器等。日常生活中的应用在家具制造、家电维修、自行车制造等领域也有应用。用于连接金属部件、修复金属制品等。

第二章：熔池形成与凝固本章将详细介绍熔池的概念、形成过程和凝固过程，以及熔池凝固的特点和对焊缝质量的影响。通过学习本章，您将深入了解熔池在焊接过程中的作用，为控制焊缝质量提供理论指导。关注熔池的温度梯度，了解如何在凝固过程中减少缺陷。

2.1熔池的概念熔池定义熔池是指在焊接过程中，焊件局部区域金属受热熔化后形成的液态金属区域。熔池是焊接接头形成的关键。熔池的特征熔池具有高温、流动性、表面张力等特征。熔池的形状、大小和温度分布直接影响焊缝的质量。

2.2熔池的形成过程1热输入焊接过程中，热源（如电弧、火焰）将能量传递到焊件表面。热输入的大小直接影响熔池的形成速度和大小。2金属熔化焊件表面的金属吸收热量后，温度升高至熔点，开始熔化形成液态金属。熔化速度与热输入、材料的热物理性能有关。3熔池扩展随着焊接过程的进行，熔化的金属不断增加，熔池逐渐扩展。熔池的扩展速度与热输入的分布、金属的流动性有关。

2.3熔池的凝固过程形核当熔池温度降低到一定程度时，液态金属中开始出现固态晶核。形核的位置和数量影响晶粒的大小和形态。晶体生长晶核逐渐长大形成晶体。晶体生长的方向与温度梯度有关。晶体生长速度影响焊缝的组织结构。凝固完成随着温度的进一步降低，液态金属完全凝固，形成固态焊缝。凝固完成后的焊缝组织结构决定了焊缝的力学性能。

2.4熔池凝固的特点快速冷却由于焊接过程的热输入集中，焊件周围的温度梯度大，熔池冷却速度快。快速冷却会导致焊缝组织细化，但也容易产生应力。不均匀温度分布熔池内部的温度分布不均匀，靠近热源的区域温度高，远离热源的区域温度低。不均匀温度分布会影响晶体的生长方向和速度。运动状态下凝固在焊接过程中，熔池处于运动状态，液态金属不断流动。运动状态会影响晶粒的形态和分布，以及杂质的分布。

2.5熔池凝固对焊缝质量的影响组织结构凝固速度、温度梯度等因素会影响焊缝的组织结构，如晶粒大小、形态、相组成等。组织结构直接影响焊缝的力学性能和耐腐蚀性能。力学性能焊缝的强度、塑性、韧性等力学性能与焊缝的组织结构、缺陷含量等因素有关。合理的凝固过程可以提高焊缝的力学性能。缺陷形成不合理的凝固过程容易导致焊缝中出现气孔、夹杂、裂纹等缺陷。缺陷会降低焊缝的力学性能和使用寿命。

第三章：焊接热循环本章将详细介绍焊接热循环的定义、特征、曲线，以及影响焊接热循环的因素和焊接热循环对材料的影响。通过学习本章，您将深入了解焊接过程中的温度变化规律，为控制焊接质量提供理论指导。理解不同材料的热循环特点，以及如何根据材料选择合适的焊接工艺。

3.1焊接热循环的定义概念解释焊接热循环是指在焊接过程中，焊件某一区域的温度随时间变化的规