《金属焊接原理》课件.ppt

《金属焊接原理》欢迎来到金属焊接原理课程！本课程旨在全面介绍金属焊接的基本原理、工艺方法、材料选择以及质量控制。通过本课程的学习，您将掌握各种焊接技术的理论基础和实际应用，为从事焊接相关工作打下坚实的基础。课程内容涵盖电弧焊接、气体保护焊、埋弧焊等多种焊接方法，并深入探讨焊接冶金、残余应力与变形控制等核心问题。希望您在本课程中收获满满！

焊接的定义与分类焊接是一种通过加热、加压或两者并用，使两块或多块分离的金属材料结合成一个整体的工艺方法。根据不同的分类标准，焊接可以分为多种类型。按焊接过程的特征可分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是在焊接过程中将母材熔化，不加压力的焊接方法，如电弧焊、气体焊等。压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合的焊接方法，如电阻焊、摩擦焊等。钎焊则是用熔点低于母材的金属作为钎料，加热使钎料熔化，利用液态钎料润湿母材，并填满接头间隙的焊接方法。1熔焊通过熔化母材实现连接，无需压力。2压焊在压力作用下实现固态连接，无需熔化母材。3钎焊使用钎料连接，钎料熔点低于母材。

焊接的优点与应用焊接作为一种重要的连接方法，具有许多显著的优点。首先，焊接接头具有较高的强度，能够承受较大的载荷。其次，焊接可以连接各种金属材料，适用范围广泛。此外，焊接工艺灵活，可以适应不同形状和尺寸的工件。焊接技术广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶工业、桥梁建设等领域。例如，在航空航天领域，焊接用于制造飞机发动机和火箭结构；在汽车制造领域，焊接用于车身和底盘的连接；在船舶工业领域，焊接用于船体和甲板的建造；在桥梁建设领域，焊接用于钢结构的连接。强度高焊接接头可承受较大载荷。适用性广可连接各种金属材料。工艺灵活适应不同形状和尺寸的工件。

焊接过程的物理冶金基础焊接过程的物理冶金基础是理解焊接原理的关键。焊接过程涉及到金属的熔化、凝固、扩散和相变等一系列物理冶金现象。在焊接过程中，由于温度的快速变化，焊接区域会经历复杂的组织转变。了解这些组织转变的规律，可以有效地控制焊接接头的组织和性能。此外，焊接过程还会产生残余应力和变形，这些都会影响焊接接头的质量和使用寿命。因此，深入研究焊接过程的物理冶金基础，对于提高焊接质量具有重要意义。熔化与凝固金属在高温下的液态行为与凝固过程。扩散焊接过程中原子间的相互扩散现象。相变焊接区域的组织转变规律。

焊接热源：电弧焊接电弧焊接是焊接中最常用的方法之一。电弧是一种气体放电现象，它能够在两个电极之间产生高温。电弧焊接就是利用电弧产生的高温，将金属材料熔化并连接在一起。电弧焊接具有能量集中、温度高、效率高等优点，因此被广泛应用于各种金属材料的焊接。根据电极的不同，电弧焊接可以分为多种类型，如焊条电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等。每种电弧焊接方法都有其独特的特点和适用范围。高温电弧产生的高温能够快速熔化金属。集中电弧能量集中，焊接效率高。通用电弧焊接适用于多种金属材料。

电弧的产生与维持电弧的产生需要一定的条件。首先，需要在两个电极之间施加一定的电压。当电压足够高时，电极之间的气体会被击穿，形成电弧。电弧的维持也需要一定的条件。首先，需要有足够的电流通过电弧。其次，需要有足够的热量维持电弧的温度。电弧的产生和维持是一个复杂的过程，涉及到气体的电离、电子的发射和能量的传递等多种物理现象。深入了解电弧的产生和维持机制，对于优化焊接工艺具有重要意义。1电压击穿高电压击穿电极间气体。2电流维持足够电流维持电弧稳定。3热量平衡热量输入与散失达到平衡。

电弧电压、电流特性电弧的电压和电流特性是电弧焊接的重要参数。电弧电压是指电弧两端的电压，它与电弧的长度、电流和气体种类等因素有关。电弧电流是指通过电弧的电流，它与电弧的功率和焊接速度等因素有关。电弧电压和电流之间存在一定的关系，通常情况下，电弧电压随着电弧电流的增加而降低。了解电弧电压和电流的特性，可以更好地控制焊接过程，提高焊接质量。此外，电弧电压和电流的测量还可以用于诊断焊接过程中的故障。电弧电压与电弧长度、电流、气体种类有关。电弧电流与电弧功率、焊接速度有关。电压电流关系通常情况下，电压随电流增加而降低。

电弧焊接热输入电弧焊接热输入是指单位时间内输入到焊接区域的热量。热输入是影响焊接接头组织和性能的重要因素。热输入过高，会导致焊接接头晶粒粗大，力学性能下降；热输入过低，会导致焊接接头熔合不良，产生未熔合等缺陷。电弧焊接热输入与焊接电流、焊接电压和焊接速度等参数有关。合理控制焊接热输入，可以有效地改善焊接接头的组织和性能。此外，焊接热输入的计算还可以用于预测焊接接头的温度场。焊接电流1焊接电压2焊接速度3热效率4

焊接热过程分析焊接热过程是指焊接过程中温度随时间和空间的变化过程。焊接热过程分析是研究焊接温度场分布规律的重要手段。通过焊接热过程分析，可以了解焊接接头的