焊接相關(guān)知識培訓(xùn)資料(doc 19頁).doc

1、第四篇 焊 接教學(xué)要求u 熟悉焊接的實(shí)質(zhì)及其焊接方法分類u 掌握焊條電弧焊u 掌握其他焊接方法u 熟悉常用金屬材料的焊接u 掌握焊接結(jié)構(gòu)工藝性u 了解常見的焊接缺陷及原因 熱加工教學(xué)（機(jī)械零件毛坯的選擇）u 掌握機(jī)械零件毛坯的類型及其制造方法的比較u 掌握選擇毛坯類型及其制造方法的原則u 掌握常用機(jī)械零件毛坯的類型及其制造方法第四篇 焊 接焊接：通過加熱或加壓，借助金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來的一種方法。它是一種永久地不可拆卸的連接，與螺釘連接、鉚接、粘接相區(qū)別。一、 焊接方法的種類1按焊接的熱源分類：氣焊，電弧焊，電渣焊，電子束焊，激光焊，電阻焊，摩擦焊，感應(yīng)釬焊

2、。電弧焊按保護(hù)方式又分為：焊條電弧焊，埋弧焊，氣體保護(hù)焊等。2按焊接過程工藝特征分類：熔焊，壓焊，釬焊。二、 焊接的特點(diǎn)三、 焊接的應(yīng)用焊接廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車制造、造船、航空航天、石油化工、冶金、電力、原子能、電子和建筑等等各個(gè)工業(yè)部門。1 主要用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)件。如石油化工部門大型球罐、壓力容器、各種管道，起重機(jī)，房屋結(jié)構(gòu)，火箭殼體和燃料容器。2 制造機(jī)器零件及工具。如壓力機(jī)機(jī)架、各種軸類件，齒輪、刀具等。3 修復(fù)已經(jīng)損壞的零件。第1章 電弧焊1.1 焊接電弧焊接電?。涸陔姌O與工件之間的氣體介質(zhì)中長時(shí)間的放電現(xiàn)象，即在局部氣體介質(zhì)中有大量電子流通過的導(dǎo)電現(xiàn)象。電極可以是金屬絲、鎢絲

3、、碳棒或焊條。1） 電弧熱量2）直流正接：直流反接：3）電弧電壓：1.2 焊接接頭的組織與性能一、焊接工件上溫度的變化與分布二、焊接接頭的組織與性能焊接接頭：用焊接方法連接的接頭，簡稱接頭。焊接接頭包括焊縫和熱影響區(qū)。1焊縫的組織和性能：2熱影響區(qū)的組織和性能熱影響區(qū)：焊縫附近的金屬因焊接熱作用而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域。根據(jù)受熱情況不同分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。三、改善焊接熱影響區(qū)組織和性能的方法1 正確選擇焊接方法與焊接工藝。2 采用焊后正火處理，使焊縫和焊接熱影響區(qū)的組織轉(zhuǎn)變成為均勻的細(xì)晶結(jié)構(gòu)，以改善焊接接頭的性能。1.3 焊接應(yīng)力與變形焊接過程是一個(gè)不平衡的熱循環(huán)

4、過程，加熱后焊件各部分的溫度不同，隨后的冷卻速度也各不相同，因而焊件各部位在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形或裂紋。一、焊接應(yīng)力1后果： 2. 防止措施1） 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用塑性好的材料，避免使焊縫密集交叉，避免使焊縫截面過大和焊縫過長。2） 在施焊中應(yīng)確定正確的焊接次序。3） 焊前對焊件預(yù)熱，這樣可減弱焊件各部位間的溫差，從而顯著減小焊接應(yīng)力。4） 焊接中采用小能量焊接方法或錘擊焊縫亦可減小焊接應(yīng)力。5） 采用焊后去應(yīng)力退火方法來達(dá)到。二、焊接變形1 后果：影響使用，過大的變形量將使焊件報(bào)廢。2 防止措施1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用對稱結(jié)構(gòu)或大剛度結(jié)構(gòu)、焊縫對稱分布結(jié)構(gòu)。2） 施焊中，采

5、用反變形措施或剛性夾持方法。剛性夾持法不適合焊接淬硬性較大的鋼結(jié)構(gòu)件和鑄鐵件。3） 正確選擇焊接參數(shù)和焊接次序，使溫度分布更加均衡。4） 采用機(jī)械矯正法或火焰加熱矯正法消除小變形。1.4 焊條電弧焊（手工電弧焊）焊條電弧焊：用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊，簡稱手弧焊或手工電弧焊，它是利用焊條與工件間產(chǎn)生電弧熱，將工件和焊條熔化而進(jìn)行焊接的方法。一、手工電弧焊的焊接過程二、電焊條：焊條由焊芯和藥皮（壓涂在焊芯外面，涂料）組成。焊芯的作用：藥皮作用3焊條的種類、型號和牌號1）種類：我國按化學(xué)成分分七大類，碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條及焊絲、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條等

6、。2）型號：是國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種系列品種的焊條代號。3）牌號：是焊條行業(yè)統(tǒng)一規(guī)定的各種系列品種的焊條代號。4）酸性焊條和堿性焊條特性（熔渣性質(zhì)）： 4焊條的選用基本原則：保證焊縫金屬與母材具有同等水平的性能。選用時(shí)主要考慮三個(gè)因素：1）母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分。2）焊件的工作條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3）焊接設(shè)備和施工條件。二、主要特點(diǎn)靈活方便，適應(yīng)性強(qiáng)。它設(shè)備簡單，便宜。生產(chǎn)率低。對焊工操作技術(shù)要求高。三、應(yīng)用范圍一般適用于單件、小批生產(chǎn)，厚度2以上，各種常用金屬材料，各種焊接位置的焊縫和短的、不規(guī)則的焊縫。1.5 埋弧焊埋弧焊：電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。焊劑：焊接時(shí)能夠熔化形成焊渣和氣體，

7、對熔化金屬起保護(hù)和冶金處理作用的一種顆粒狀物質(zhì)。自動焊：用自動焊接裝置完成全部焊接操作的焊接方法。一般指焊絲送進(jìn)和電機(jī)移動操作由機(jī)器來完成。一、埋弧焊的焊接過程： 二、焊接材料1焊絲： 2焊劑：種類和焊劑牌號三、埋弧焊工藝1埋弧焊坡口形式與尺寸的特點(diǎn)。埋弧焊焊接電流比較大，工件的熔深大，因此1） 板厚24mm時(shí)可采用I形坡口。2） 鈍邊尺寸比較大，通常有610。鈍邊是指焊件接頭坡口根部的端面直邊部分，作用是防止燒穿。2第一道焊縫時(shí)通常要采用焊劑墊。作用是保證焊件能達(dá)到一定的熔深而又不燒穿。3盡可能采用雙面焊。4. 環(huán)縫焊接。5 T形接頭角焊縫的焊接。它可以把機(jī)頭轉(zhuǎn)動一個(gè)角度，叫平角焊；如果把工

8、件旋轉(zhuǎn)45，機(jī)頭可以在垂直位置焊接稱為船形焊，這樣更容易保證焊接質(zhì)量，生產(chǎn)率也高。四、埋弧焊的特點(diǎn)五、埋弧自動焊的應(yīng)用范圍：適用于同時(shí)具備下列條件厚度4mm的中、厚板。因?yàn)槿凵畲?，焊薄板容易燒穿。平焊或平角焊位置焊縫；長直徑或較大直徑的環(huán)縫等規(guī)則焊縫；成批生產(chǎn)。不一定是焊件的數(shù)量多，只要同類焊縫的數(shù)量多就可以認(rèn)為是成批生產(chǎn)。1.6 氣體保護(hù)焊一、氬弧焊：使用氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)電弧焊。1、不熔化極氬弧焊2、熔化極氬弧焊： 3氬弧焊的特點(diǎn)適于焊接各類合金鋼、易氧化的非鐵金屬及稀有金屬。電弧很穩(wěn)定，保護(hù)效果好，焊縫金屬純凈，焊接質(zhì)量很好，焊縫形狀美觀。焊接熱影響區(qū)小，焊接變形小。這是因?yàn)殡娀?/p>

9、熱量比較集中。由于氣體保護(hù)沒有焊渣而且采用明弧焊接，所以可進(jìn)行全位置焊，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動化；氬氣比較貴，所以焊接成本高。4. 氬弧焊的應(yīng)用焊接易氧化的有色金屬以及不銹鋼等合金鋼；高壓管子焊接和重要焊件的打底焊（底層焊縫的焊接）；厚度1mm以下的薄板焊接等。二、CO2氣體保護(hù)焊：以CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。1焊接過程特點(diǎn)2CO2焊設(shè)備3CO2焊的特點(diǎn)1） 生產(chǎn)率高。電流密度大，焊件的熔深大，焊絲熔化快，焊接速度也比較快。采用氣體保護(hù)，不需要清除焊渣，生產(chǎn)率比手工電弧焊提高14倍。2） 成本低。CO2氣體價(jià)格很低，其成本是手工電弧焊或埋弧焊的4050。3） 熱影響區(qū)小，焊接變形小。這是因?yàn)闅怏w

10、保護(hù)電弧熱量集中，焊接速度快。4） 可以進(jìn)行全位置焊接，并易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。5） CO2有氧化性。6） 焊縫成形較差，焊接時(shí)飛濺大。由于電弧穩(wěn)定性較差的原因。4CO2焊的應(yīng)用范圍：CO2焊適于焊接厚度1以上的低中碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。不適于焊接不銹鋼和易氧化的有色金屬。1.7 等離子弧焊與切割1等離子弧及其產(chǎn)生2等離子弧焊：利用等離子弧進(jìn)行焊接的方法。實(shí)質(zhì)是一種具有壓縮效應(yīng)的鎢極氬弧焊。（1）等離子弧焊的特點(diǎn)1） 能量密度大；溫度高，能夠產(chǎn)生穿透的小孔，易于實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。2） 電流小到0.1安培時(shí)，等離子弧仍然還有較好的穩(wěn)定性，能焊接更細(xì)更薄的工件。電弧穩(wěn)定；3） 焊接速度快，生產(chǎn)率

11、高，熱影響區(qū)小，焊接變形小。4） 焊接設(shè)備復(fù)雜，投資大。是一般氬弧焊設(shè)備投資的25倍。（2）等離子弧焊的應(yīng)用1）焊接難熔、易氧化金屬；焊接鎢、鈷、鉬、鎳、鈦等。2）焊接厚度在9以下，要求不開坡口一次焊透的焊件。3）細(xì)絲及厚度為0.0251的箔材和薄板的焊接。過去常用于航空航天、軍工等尖端工業(yè)，比如鈦合金的導(dǎo)彈殼體，波紋管等零件的焊接?，F(xiàn)在民用工業(yè)也開始采用。3. 等離子弧切割：利用等離子弧的熱能實(shí)現(xiàn)切割的方法。（1） 工作原理：（2） 等離子弧切割的應(yīng)用： （3） 等離子弧切割的離子氣第2章 其他焊接方法2.1 電阻焊電阻焊：利用電流通過焊件及接觸處產(chǎn)生的電阻熱將焊件局部加熱到塑性熔化狀態(tài)，然

12、后在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。電阻焊的具體方法有點(diǎn)焊，縫焊和對焊。一、點(diǎn)焊：焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。又稱為電阻點(diǎn)焊。1點(diǎn)焊過程2影響點(diǎn)焊質(zhì)量的因素：焊接電流、通電時(shí)間、電極壓力及工件表面狀態(tài)。3. 應(yīng)用范圍：點(diǎn)焊適用于制造可以采用搭接、接頭不要求氣密、厚度小于4的沖壓、軋制的薄板構(gòu)件。二、縫焊：工件裝配成搭接接頭并置于兩滾輪電極之間，滾輪對工件加壓并轉(zhuǎn)動，連續(xù)或斷續(xù)通電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。三、對焊：利用電阻熱使對接接頭的焊件沿整個(gè)端面同時(shí)焊接起來的一種電阻焊方法。按照焊接的過程不同，可以分為電阻對焊和閃光對焊兩種。四

13、、 電阻焊的特點(diǎn)1 生產(chǎn)率高。 2. 熱影響區(qū)小，變形小。 3. 操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和機(jī)械化。4. 常用單相大功率電源。 5. 設(shè)備復(fù)雜，投資大。五、電阻焊的應(yīng)用：一般用于成批大量生產(chǎn)。可焊接異種金屬。2.2 摩擦焊摩擦焊：利用焊件表面相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端面達(dá)到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。1 摩擦焊的過程2 摩擦焊的特點(diǎn)1） 焊接質(zhì)量好且穩(wěn)定。摩擦焊焊接接頭不容易產(chǎn)生夾渣、氣孔等缺陷，接頭組織致密，性能好。2） 生產(chǎn)率高。3） 生產(chǎn)成本低。功率小，焊接時(shí)間少，電能消耗小。4） 能焊接異種鋼和異種金屬。比如高速鋼和中碳鋼，鋁和銅等。5） 焊件尺寸精度高。6） 操作

14、簡單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。7） 摩擦焊機(jī)的一次性投資較大。由于受焊機(jī)主軸電動機(jī)功率和壓力的限制，目前摩擦焊焊件最大截面不超過2萬2。摩擦系數(shù)小的金屬無法采用摩擦焊。3. 摩擦焊的應(yīng)用：1） 可以代替其他制造方法；凡是接頭部位帶有緊湊回轉(zhuǎn)截面的工件幾乎都可采用。2） 可以焊接大多數(shù)同種或異種金屬。大量生產(chǎn)異種金屬可以節(jié)約貴重金屬材料。2.3 釬焊釬焊：利用熔點(diǎn)比母材低的液態(tài)釬料，填充仍為固態(tài)的接頭間隙，并與母材發(fā)生溶解與擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。1.釬料：釬焊時(shí)用作形成釬焊焊縫的填充金屬。根據(jù)熔點(diǎn)不同可以分為硬釬料和軟釬料。1） 硬釬料：熔點(diǎn)高于450C的釬料。如鋁基合金、銅基合金、銀基合金

15、、鎳基合金等。2） 軟釬料：熔點(diǎn)低于450C的釬料。如錫基合金、鉛基合金、鋅基合金等。3）硬釬焊：使用硬釬料進(jìn)行的釬焊。其接頭強(qiáng)度較高，抗拉強(qiáng)度能達(dá)到200MPa以上，它適用于釬焊受力比較大、工作溫度比較高的焊件。 4）軟釬焊：使用軟釬料進(jìn)行的釬焊。其接頭強(qiáng)度較低，抗拉強(qiáng)度在70MPa以下，它適用于釬焊受力不大、工作溫度比較低的焊件。2釬焊焊劑：釬焊時(shí)使用的溶劑，簡稱釬劑。釬劑的作用：1） 清除釬料和母材表面的氧化物。2） 保護(hù)焊件和液態(tài)釬料在釬焊過程中免于氧化。3） 改善液態(tài)釬料對焊件的濕潤性。濕潤性是釬焊時(shí)液態(tài)釬料對母材浸潤和附著能力。軟釬焊時(shí)，常用的釬劑有松香、焊錫膏、氯化鋅水溶液等。硬

16、釬焊時(shí)，黑色金屬和銅及銅合金常用的釬劑有硼砂、硼酸及其混合物等。3釬焊的特點(diǎn)1） 焊接變形小。2） 可以焊接異種金屬。3） 生產(chǎn)率高。4） 可以焊接特殊結(jié)構(gòu)。5） 接頭強(qiáng)度低，工作溫度低。4釬焊的應(yīng)用1） 電子工業(yè)。焊接各種電子線路。2） 儀器儀表及精密機(jī)械。3） 焊接異種金屬及異種材料。4） 形狀復(fù)雜的特殊結(jié)構(gòu)等。2.4 電渣焊電渣焊：利用電流通過液態(tài)熔渣所產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的一種熔焊方法。1電渣焊過程2電渣焊的特點(diǎn)1） 焊接厚大截面，一次焊成，生產(chǎn)率高；2） 焊接成本低；因?yàn)楣ぜ婚_坡口，這樣可以節(jié)約焊接材料、電能和加工工時(shí)。且焊接消耗量低。3） 焊縫缺陷少；因?yàn)樵貦C(jī)械保護(hù)作用好，熔池

17、冷卻比較緩慢，有利于氣體和夾雜物的排出。不容易產(chǎn)生氣孔、夾渣、裂紋等焊接缺陷。4） 由于焊接速度非常緩慢，所以接頭晶粒粗大，焊后需要正火和回火熱處理。3應(yīng)用：適用于厚度40以上的厚大截面的碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼的構(gòu)件。2.5 電子束焊電子束焊：利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊件所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的一種熔焊方法。真空電子束焊的特點(diǎn)：1. 能量密度很大，穿透能力強(qiáng)；1 真空保護(hù)效果最好，焊接質(zhì)量極好；2 焊接速度快，熱影響區(qū)很小，焊接變形很小；3 生產(chǎn)率高；焊接厚板時(shí)可以不開坡口，不留間隙，不加填充金屬。4 適應(yīng)性強(qiáng)；可以焊接0.1的薄板，也可以焊接200300厚的厚板?？梢院附悠胀ǖ?/p>

18、碳鋼、合金鋼，也可以焊接不銹鋼、鋁合金和銅合金等。5 焊接設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)高；6 焊件尺寸受真空室限制。7 焊前對接頭加工、裝配要求嚴(yán)格。電子束焊的應(yīng)用：主要用于特殊材料和特殊結(jié)構(gòu)以及精密零件的焊接。2.6 激光焊激光焊：以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的一種熔焊方法。1 激光的特點(diǎn)：激光是利用原子受激輻射的原理，使激光材料受激發(fā)而產(chǎn)生的一種單色性好（是單色光，幾乎為單一頻率的光）、方向性強(qiáng)（能傳播到很遠(yuǎn)的距離而擴(kuò)散面積很小，它接近于理想的平行光）、亮度極高（CO2激光的亮度比太陽光還亮8個(gè)數(shù)量級）的光束。激光聚焦后能量密度很高，是一種理想的焊接熱源，可用來焊接、切割和其他加工

19、。2 激光焊機(jī)：3 激光焊的特點(diǎn)1） 能量密度大，可以焊接難熔的同種或異種金屬。2） 焊接速度快。不僅生產(chǎn)率高，且被焊材料不易氧化，不需要保護(hù)氣體。3） 熱影響區(qū)小，焊接應(yīng)力小，焊接變形小；4） 靈活性大。可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離或難以接近部位的焊接?？梢酝ㄟ^透明材料的壁進(jìn)行焊接。比如真空管中的電極焊接，還可對絕緣導(dǎo)體進(jìn)行焊接。5） 設(shè)備復(fù)雜，投資大，功率小，能焊接的焊件厚度受到一定限制。4 激光焊的應(yīng)用：按激光器的工作方式不同激光焊可以分為脈沖激光焊和連續(xù)激光焊兩種。1） 脈沖激光焊主要用于微型、精密元件和微電子元件的焊接?？梢詫?shí)現(xiàn)薄片（0.1）、薄膜（幾微米！幾十微米）、細(xì)絲(0.02)的焊接。2）

20、 連續(xù)激光焊一般都采用CO2激光器，CO2連續(xù)激光焊可以進(jìn)行從薄板精密焊到50厚板的各種焊接。第3章 常用金屬材料的焊接3.1 金屬材料的焊接性一、 焊接性的概念1. 焊接性：金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性。主要指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。2. 焊接性的內(nèi)容1） 接頭的工藝性能：就是在一定的焊接工藝條件下，金屬產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性。2） 接頭的使用性能：就是在一定的焊接工藝條件下，金屬的焊接接頭對使用要求的適應(yīng)性。3影響金屬焊接性的因素1） 金屬材料的種類、化學(xué)成分、組織與性能；2） 焊接工藝條件：焊接方法，焊接材料，焊接工藝。3） 構(gòu)件類型：焊接件的厚度和其他結(jié)構(gòu)因素。

21、4） 使用要求：使用環(huán)境等使用條件以及所提出的使用要求。二、鋼材焊接性的估算方法鋼材是焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的金屬材料，評價(jià)方法有兩類：1） 直接試驗(yàn)法焊接性試驗(yàn)：焊接裂紋的試驗(yàn)，焊接接頭使用性能的試驗(yàn)等。2） 間接估算法，如碳當(dāng)量計(jì)算方法等；1碳當(dāng)量：將鋼中合金元素（包括碳）的含量，按其對焊接性影響程度，換算成碳的相當(dāng)含量。碳當(dāng)量可以作為評定鋼材焊接性的一種參考指標(biāo)，這是因?yàn)橛绊戜摬暮附有缘闹饕蛩厥卿摬牡幕瘜W(xué)成分。國際焊接協(xié)會推薦的碳當(dāng)量計(jì)算公式為： 式中化學(xué)元素符號都表示該元素在鋼中含量的百分?jǐn)?shù)。這個(gè)公式可以用來評價(jià)碳鋼和一般低合金鋼的焊接性能，對不銹鋼不適用。2碳當(dāng)量與焊接性碳當(dāng)量越大，

22、鋼的淬硬和冷裂傾向就越大，焊接性也就越差。CE0.6，鋼的淬硬和冷裂傾向都很嚴(yán)重，焊接性能差，焊接時(shí)要采取較高的預(yù)熱溫度；.用碳當(dāng)量評定金屬的焊接性，僅僅考慮了化學(xué)成分對焊接性的影響，沒有考慮焊接工藝條件、構(gòu)件剛性等因素對焊接性的影響，因而碳當(dāng)量的方法是非常粗略的。3.2 碳鋼的焊接一、 低碳鋼的焊接由于低碳鋼C%0.25，CE0.36，因此低碳鋼的淬硬、冷裂傾向小，焊接性良好，低碳鋼是最容易焊接的鋼，一般不需要預(yù)熱，各種焊接方法都適用，容易獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭。但是如果工件的厚度比較大，剛性比較大時(shí)，低溫環(huán)境時(shí)，就要適當(dāng)采取預(yù)熱方式來防止淬硬和冷裂。二、 中碳鋼的焊接性中碳鋼屬易淬火鋼，熱影響區(qū)

23、易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋，焊接性較差，焊接時(shí)一般應(yīng)采取預(yù)熱等工藝措施，以防止產(chǎn)生冷裂紋，因?yàn)橹刑间撝饕脕碇圃旄鞣N機(jī)器零件，焊縫多為短的不規(guī)則焊縫，常用手工電弧焊，并選用與母材抗拉強(qiáng)度等級相同的堿性焊條來配合使用。碳鋼隨著含碳量增加，淬硬、冷裂傾向增大，焊接性變差：低碳鋼焊接性良好；中碳鋼焊接性較差；高碳鋼焊接性差。3.3 合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接焊接中常用的低合金鋼是低合金結(jié)構(gòu)鋼，其中用的最多的是低合金高強(qiáng)度鋼，簡稱高強(qiáng)鋼，即碳鋼中加入少量合金元素來提高鋼的強(qiáng)度，通常又稱普通低合金鋼。高強(qiáng)鋼廣泛應(yīng)用于鍋爐、壓力容器、橋梁、起重機(jī)、船舶、車輛以及其他的工程結(jié)構(gòu)。高強(qiáng)鋼是按屈服點(diǎn)來區(qū)分強(qiáng)度等級的。低合金高

24、強(qiáng)鋼隨著強(qiáng)度級別的提高，焊接性變差；強(qiáng)度級別較低的高強(qiáng)鋼，如16Mn，碳當(dāng)量0.4，焊接性良好；但它的熱影響區(qū)的淬硬傾向要比低碳鋼略大一些，當(dāng)焊件厚度比較大或環(huán)境溫度比較低時(shí)，應(yīng)該采取焊前預(yù)熱等工藝措施來防止冷裂紋。強(qiáng)度級別較高的高強(qiáng)鋼，如18MnMoNi，碳當(dāng)量在0.40.6之間，焊接性較差。焊接時(shí)一般都需采取焊前預(yù)熱、焊后熱處理以及降低接頭的含氫量和焊接應(yīng)力等工藝措施來防止冷裂紋。低合金高強(qiáng)度鋼焊接主要問題是冷裂紋。焊接高強(qiáng)鋼常用的焊接方法有埋弧自動焊、手工電弧焊和CO2氣體保護(hù)焊等。3.4 鑄鐵的補(bǔ)焊鑄鐵件的焊接都是有缺陷的鑄鐵件的補(bǔ)焊。需要補(bǔ)焊的鑄鐵件通常是灰鑄鐵件和球墨鑄鐵件。鑄鐵的

25、含碳量高，而且S、P等雜質(zhì)也多，強(qiáng)度低，塑性差，所以鑄鐵的焊接性能很差。鑄鐵焊接的主要問題是焊接接頭容易產(chǎn)生白口組織和裂紋。產(chǎn)生白口組織后就難進(jìn)行機(jī)械加工了。鑄鐵補(bǔ)焊的常用焊接方法是氣焊和手工電弧焊。鑄鐵件補(bǔ)焊的工藝有熱焊和冷焊兩種。鑄鐵件的補(bǔ)焊工藝和焊接材料要根據(jù)補(bǔ)焊的要求主要是補(bǔ)焊的部位要不要機(jī)械加工以及生產(chǎn)的條件主要是能不能預(yù)熱等因素來確定，當(dāng)然還要考慮經(jīng)濟(jì)性。3.5 非鐵金屬及其合金的焊接一、 銅及銅合金的焊接二、 鋁及鋁合金的焊接第4章 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 焊接接頭的工藝設(shè)計(jì)一、 焊接方法的選擇選擇焊接方法的依據(jù)1）焊接結(jié)構(gòu)的材料、形狀、尺寸和技術(shù)要求；2）生產(chǎn)批量；3）生產(chǎn)條件。結(jié)

26、合各種焊接方法的特點(diǎn)和應(yīng)用來考慮，選擇既能達(dá)到質(zhì)量要求又經(jīng)濟(jì)的焊接方法。二、焊縫的布置1便于裝配和焊接；至少滿足能夠焊接，即達(dá)到可達(dá)到性的要求。手弧焊時(shí)必須要有必要的焊接操作空間。圖442，圖444。2焊縫應(yīng)避開應(yīng)力較大部位，應(yīng)力集中部位和冷塑性變形部位。這是因?yàn)楹附咏宇^的性能一般要下降一些，同時(shí)還存在著焊接應(yīng)力和焊接變形，還可能存在焊接缺陷，這樣使得焊接接頭成為整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的薄弱部位，因此焊縫應(yīng)該避開應(yīng)力大的部位、應(yīng)力集中部位和冷塑性變形部位。3焊縫應(yīng)避免過分集中和交叉。這是因?yàn)槎啻魏附舆^熱嚴(yán)重，接頭性能下降也比較嚴(yán)重，焊接的應(yīng)力和變形也大，焊接的缺陷也多，要降低整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力。因此壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不能采用十字交叉的焊縫，焊縫與焊縫之間要有一定的距離。1 盡量減少焊縫數(shù)量和焊縫截面尺寸。這樣可以減少焊接的加熱，減少焊接的應(yīng)力和變形，減輕接頭性能的下降，減少焊接材料的費(fèi)用，節(jié)省加工工時(shí)。因此焊縫截面夠了就行，不要多焊。對于可以不要求連續(xù)焊的焊縫應(yīng)該設(shè)計(jì)成為斷續(xù)焊，有時(shí)也可以利用型鋼或沖壓件來減少它。2 焊縫設(shè)置應(yīng)盡可能對稱。以減少焊接變形。如圖439。3 焊縫一般應(yīng)避開精度要求高的加工表面。4 此外還應(yīng)該注意焊縫應(yīng)盡可能設(shè)置