《金属焊接技术》课件.ppt

《金属焊接技术》本PPT课件旨在全面介绍金属焊接技术，涵盖焊接的定义、历史、分类、原理、材料、设备、工艺、结构设计、安全以及未来发展趋势。通过本课件的学习，您将系统掌握金属焊接的核心知识与技能，为从事相关领域的工作奠定坚实的基础。

焊接概述：定义与应用焊接是一种将金属或其他热塑性材料通过加热、加压或两者并用，使工件达到原子结合的一种工艺方法。焊接的应用非常广泛，几乎涉及到所有的工业领域，例如航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶制造、电子工业等等。焊接的主要目的是将分离的零件连接成一个整体，使其能够承受一定的载荷并满足设计要求。通过焊接可以制造各种形状和尺寸的结构，例如桥梁、建筑物、管道、压力容器等等。焊接还可以用于修复损坏的零件，延长其使用寿命。结构制造用于制造桥梁、建筑物等大型结构汽车制造车身、底盘等部件的连接船舶制造船体、甲板等结构的建造航空航天飞机、火箭等飞行器的制造

焊接的历史与发展焊接的历史可以追溯到古代。在青铜时代和铁器时代，人们就掌握了简单的焊接技术，例如锻焊。在工业革命时期，随着电力和气体技术的应用，出现了电弧焊和气焊等新的焊接方法。20世纪以来，焊接技术得到了飞速发展。各种新的焊接方法不断涌现，例如气体保护焊、埋弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊等等。这些新的焊接方法具有更高的效率、更好的质量和更广泛的适应性。1古代锻焊技术2工业革命电弧焊、气焊320世纪气体保护焊、埋弧焊、激光焊4现代自动化焊接、智能化焊接

焊接的分类方法焊接的分类方法有很多种，可以按照不同的标准进行分类。按照焊接方法的原理，可以分为熔焊、压焊和钎焊三大类。按照能量来源，可以分为电弧焊、气体焊、激光焊、电子束焊等等。按照自动化程度，可以分为手工焊、半自动焊和自动焊。不同的分类方法适用于不同的场合。例如，在选择焊接方法时，需要考虑工件的材料、厚度、形状、尺寸以及焊接质量的要求。在进行焊接工艺设计时，需要考虑焊接参数、焊接顺序、焊接环境以及焊接设备的性能。熔焊在焊接过程中，将工件的接合处加热到熔化状态，不加压力或稍加压力完成焊接的方法。如电弧焊、气体焊等。压焊在焊接过程中，对工件的接合处施加压力，使其产生塑性变形，从而实现原子结合的焊接方法。如电阻焊、摩擦焊等。钎焊使用熔点低于母材的金属作为钎料，加热钎料使其熔化，利用液态钎料润湿母材，并填充接合间隙，从而实现连接的焊接方法。

焊接过程的基本原理焊接过程的基本原理是原子结合。在焊接过程中，通过加热、加压或两者并用，使工件的接合处达到原子结合的距离，从而形成牢固的连接。原子结合的强度取决于原子间的相互作用力，例如金属键、离子键、共价键等等。为了实现原子结合，需要清除工件表面的氧化膜、污垢等杂质。这些杂质会阻碍原子间的相互作用，降低焊接接头的强度。常用的清除方法包括机械清理、化学清理和热清理。加热提高原子活性加压使原子靠近原子结合形成焊接接头

焊接冶金：基础知识焊接冶金是研究焊接过程中金属材料的组织、性能和行为的学科。焊接冶金的基础知识包括金属材料的相变、扩散、偏析、晶粒长大以及焊接热循环等。掌握焊接冶金的基础知识，可以更好地控制焊接过程，提高焊接接头的质量。在焊接过程中，金属材料会经历复杂的冶金变化。例如，在焊接热影响区，金属材料的组织和性能会发生显著变化，可能会出现晶粒粗大、硬度升高、韧性下降等问题。这些问题会影响焊接接头的强度和使用寿命。相变固态结构变化1扩散原子迁移2偏析成分不均匀3晶粒长大组织粗化4

焊接接头的形成过程焊接接头的形成过程包括熔化、凝固和冷却三个阶段。在熔化阶段，焊缝金属和母材金属被加热到熔化状态，形成熔池。在凝固阶段，熔池逐渐冷却凝固，形成焊缝。在冷却阶段，焊缝继续冷却，产生焊接应力和变形。焊接接头的质量取决于熔化、凝固和冷却三个阶段的控制。例如，在熔化阶段，需要控制焊接电流、焊接电压和焊接速度，保证熔池的稳定性和均匀性。在凝固阶段，需要控制冷却速度，防止出现气孔、夹渣等缺陷。在冷却阶段，需要采取措施，降低焊接应力和变形。熔化形成熔池凝固形成焊缝冷却产生应力

焊接热影响区分析焊接热影响区是指在焊接过程中，受到焊接热循环影响的区域。在热影响区，金属材料的组织和性能会发生显著变化。热影响区的范围和程度取决于焊接方法、焊接参数和工件材料。对热影响区进行分析，可以更好地了解焊接对接头性能的影响，从而采取相应的控制措施。热影响区通常分为熔合区、粗晶区、细晶区和回火区。不同区域的组织和性能各不相同。例如，在粗晶区，晶粒会显著长大，导致韧性下降。在回火区，硬度会降低，强度也会下降。需要针对不同区域的特点，采取不同的控制措施。熔合区焊缝与母材的结合区域粗晶区晶粒长大，韧性下降细晶区晶粒细化，性能提高回火区硬度降低，强度下降

焊接应力与变形焊接应力是指在焊接过程中，由于不均匀的加热和冷却而产生的内