焊接方法與工藝-修改

1、焊接方法與工藝焊接方法與工藝第九章第九章 焊接方法與工藝焊接方法與工藝焊接實質實質：原子、分子間形成牢固結合：原子、分子間形成牢固結合條件：v 表面間距縮短到原子間距v 表面光潔v 激活原子，擴散、躍遷，-共有晶格措施：加熱、加壓 一、手工電弧焊接過程上海拱橋：全世界第一大拱橋焊縫500公里，最后一個組件安裝后的縫隙20厘米， 二、電弧焊冶金特點 1.溫度高 2000oC 2.熔池體積小造成：氧化，吸氣嚴重；成分不均勻，氣孔，夾雜，質量差電焊條，及工藝措施提高質量 三、電焊條 1、電焊條的組成 1）焊條芯：成分：低C,Si,S,P含Mn H08A H08MnA H08Mn2Si作用：導電，填充

2、金屬作用：導電，填充金屬 2）藥皮:作用：保護，穩(wěn)弧，合金化，脫氧作用：保護，穩(wěn)弧，合金化，脫氧成分：穩(wěn)弧劑，發(fā)氣、造渣劑，鐵合金焊條分類碳鋼焊條E低碳鋼焊條E不銹鋼焊條E、堆焊焊條ED鑄鐵焊條EZ鎳和鎳合金焊條Eni銅和銅合金焊條Ecu 鋁和 鋁合金焊條EAl碳鋼焊條：E430343焊縫金屬的抗拉強度最小值43*10MPa0焊接位置03焊條藥皮及電源焊條型號牌號藥皮類型焊接電源焊接位置用途E4303J422鈦鈣型 交流或直流全位置焊接用于較重要的低碳鋼及強度等級較低的低合金鋼，如09Mn2等。J422GM適于海上平臺、船舶、工程機械等表面裝飾焊縫的焊接J422Fe適于較重要的低碳鋼結構焊接E

3、5016J506低氫鉀型 交流或直流全位置焊接用于中碳鋼和低合金鋼的焊接如：16Mn，9Mn2Si。J422#焊條型號是國家標準中的焊條代號#焊條牌號是焊接行業(yè)的焊條代號，注意型號和牌號的對應關系2.電焊條的分類和選用1）電焊條的分類酸性 :J422 xx1-xx5為酸性堿性焊條：xx6,xx7為堿性J506 J507 J426 J427 J606 J607 酸性焊條酸性焊條堿性焊條（低氫焊條）堿性焊條（低氫焊條）熔渣呈酸性熔渣呈酸性堿性，保護氣體中堿性，保護氣體中H H2 25%40不不摩擦焊摩擦焊好好高高中等中等釬焊釬焊低低中小中小可可電阻焊電阻焊高高中小中小激光焊及切割 切割v1013W

4、/cm2v特點：v能量密度大，應力、變形小v靈活v生產(chǎn)率高可焊接易氧化，高熔點的金屬，可焊異種金屬，歐美汽車蓋全為激光焊*爆炸焊等離子弧焊與切割06 1.等離子弧焊 5*105w/cm2 （1）能量集中溫度高，熔深大，（13mm不開坡口，無間隙）。16000-33000k （2）電弧穩(wěn)定，穿透性好。 （3）電流0.1安以下仍能穩(wěn)定工作，針弧焊，微束等離子焊。0.01mm （4）設備復雜 主要用于焊接各種難熔、易氧化的金屬及合金。 2.等離子切割：可切所有材料真空電子束焊11電子束焊的特點是： （1）能量密度高，沖擊力大，熔深大 （2）質量高：焊縫組織致密，變形小，表面光潔。 （3）生產(chǎn)率低、焊

5、件尺寸小 （4）容易實現(xiàn)自動化。板厚：薄0.02-0.1 厚300(不需開坡口）- 主要適用于焊接難熔金屬Ti、 Mo，性質活潑的金屬Zn 、Sn以及不銹鋼等高合金鋼?？珊府惙N金屬打孔，切割寶石，玻璃等熔深：寬=20：11.5mm0.5mm無間隙，不填充可進行穿入式的成形焊*第十章第十章 常用金屬的焊接常用金屬的焊接第一節(jié)第一節(jié) 焊接接頭的金相組織與性能焊接接頭的金相組織與性能 一、焊縫金屬一、焊縫金屬 二、熱影響區(qū)二、熱影響區(qū) 1. 1.半熔化區(qū)（熔合區(qū)）半熔化區(qū)（熔合區(qū)） 2. 2.過熱區(qū)過熱區(qū) 3. 3.正火區(qū)正火區(qū) 4. 4.部分相變區(qū)部分相變區(qū) 5. 5.再結晶區(qū)再結晶區(qū)熱影響區(qū)不可

6、避免地要產(chǎn)生。熔合區(qū)和過熱區(qū)對焊接性能的不利影響最大，不同焊接方法焊接低碳鋼熱影響區(qū)的平均尺寸焊接方法 過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)熱影響區(qū)總寬度（mm） 手弧焊2.21.62.26.0埋弧自動焊0.81.20.81.70.72.33.6氣焊21.04.02.027.0電渣焊18.05.02.025.0第二節(jié)第二節(jié) 金屬材料的可焊金屬材料的可焊 一、金屬材料的可焊性 金屬材料的可焊性，是指金屬材料對焊接加工的適應性。被焊金屬材料在采用一定的焊接工藝方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結構型式條件下，獲得優(yōu)質焊接接頭的難易程度。工藝可焊性：被焊金屬材料在一定工藝條工藝可焊性：被焊金屬材料在一定工藝條件下，獲得優(yōu)

7、質焊接接頭的難易程度。件下，獲得優(yōu)質焊接接頭的難易程度。即焊接接頭出現(xiàn)裂紋，氣孔等缺陷的傾即焊接接頭出現(xiàn)裂紋，氣孔等缺陷的傾向向使用可焊性（使用可靠性）：力學及其他物化性能 二、鋼材可焊性的估算方法 CE=C+1/6Mn+1/5（Cr+Mo+V）+1/15(Ni+Cu) (%) CE0.4%時，鋼材的淬硬傾向不明顯， CE=0.4-0.6%時，可焊性一般。 CE0.6%時，鋼材的淬硬傾向明顯，可焊性較差，需要適當預熱和采取一定的工藝措施。(CE0.4%時，鋼材的淬硬傾向明顯，可焊性較差，需要適當預熱和采取一定的工藝措施。)合金元素對鋼焊接性能的影響 合金元素（除Co）都提高鋼的淬透性, 促進脆

8、性組織(馬氏體)的形成, 使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V, 可改善鋼的焊接性能。第三節(jié)第三節(jié) 鋼的焊接鋼的焊接一、碳鋼的焊接（一）低碳鋼的焊接 1.特點：塑性好、合金元素含量少，裂紋、氣孔、淬硬傾向小，可焊性好. 2.焊接工藝 可采用手工電弧焊、埋弧自動焊、電渣焊、氣焊、氣體保護焊和電阻焊等任何方法焊接焊條 酸性，E4303（二）中碳鋼的焊接 1.特點：塑性較差，易淬硬、易冷裂 2.焊接工藝v 盡量選用堿性低氫型焊條E5015 E4315v 預熱150-400v 緩冷 使用鎳鉻不銹鋼焊條，可在施焊過程中敲擊焊縫減少應力。（三）高碳鋼的焊接 1.特點:塑性差，淬硬、裂紋、氣孔傾向大，可焊

9、性很差 2.焊接工藝v 預熱溫度更高v 后熱（焊后要立即進行去應力退火處理） 堿性焊條 二、低合金結構鋼的焊接 1.特點：易淬硬，對氫敏感，應力大，焊接裂紋， 熱影響區(qū)的過熱組織脆化 2.焊接工藝v低強度（400MPa)：Ceq400 Mpa 可焊性較差，預熱、緩冷、后熱、堿性焊條 18MnMoNb 500MPa J707大型尿素合成塔焊條焊條預熱預熱后熱后熱低碳鋼低碳鋼酸酸 、堿、堿不需不需不需不需中碳鋼中碳鋼堿堿150-400緩冷緩冷高碳鋼高碳鋼堿堿預熱預熱后熱后熱低強度合金鋼低強度合金鋼堿堿不需不需不需不需高強度合金鋼高強度合金鋼堿堿100-400后熱后熱第四節(jié)第四節(jié) 灰鑄鐵的焊補灰鑄鐵

10、的焊補 一、鑄鐵焊接特點 （一）容易產(chǎn)生白口（一）容易產(chǎn)生白口 （二）容易出現(xiàn)裂紋（二）容易出現(xiàn)裂紋 （三）容易產(chǎn)生氣孔（三）容易產(chǎn)生氣孔第四節(jié)第四節(jié) 灰鑄鐵的焊補灰鑄鐵的焊補 二、鑄鐵的焊補方法 1.熱焊法 焊接前將鑄件全部或局部加熱到600700，焊接過程中保持預熱溫度，焊后保溫緩冷 熱焊用氣焊和電焊皆可 2.半熱焊法 工件預熱到400左右 3.冷焊法 焊前不預熱或只進行400以下的預熱，焊接過程中也不鋪助加熱 Ni焊條、結構鋼焊條一、銅及銅合金的焊接 （一）特點1.銅的導熱性很強，2.銅的線脹系數(shù)比鋼大10%左右，3.銅在液態(tài)時能溶解大量氫，4.易引起熱裂紋。銅在液態(tài)時和高溫時，容易氧化

11、生成Cu2Oo結晶時，Cu2O和Cu形成低熔點共晶體，存在于晶界，易引起熱裂紋。5.銅合金中的某些無素很易于氧化或蒸發(fā)。 第五節(jié)第五節(jié) 有色金屬的焊接有色金屬的焊接（二）焊接工藝清理、預熱、后熱、脫氧氬弧焊、氣焊、釬焊氬弧焊、氣焊、釬焊 1.紫銅的焊接：錘擊細化晶粒 2.黃銅的焊接：防鋅的蒸發(fā) 3.青銅的焊補：易熱裂，錘擊 二、鋁及鋁合金的焊接 （一）特點 1.容易氧化容易氧化 2.容易產(chǎn)生氣孔容易產(chǎn)生氣孔 3.容易焊穿容易焊穿 4.焊接的熱裂傾向焊接的熱裂傾向 （二）焊接工藝清理接頭、氬弧焊、氣焊、釬焊、電阻焊氬弧焊、氣焊、釬焊、電阻焊三、鈦及鈦合金的焊接（一）特點易吸氣易裂（過熱組織脆化）

12、（二）工藝氬弧焊、等離子弧焊、電子束焊、點焊第六節(jié)、焊接應力、變形的形成及防止v一、焊接應力和變形10min后v1、焊接應力和變形的產(chǎn)生v2、產(chǎn)生原因v3、變形形式1）收縮變形沿焊縫長度和寬度方向縮短由焊縫縱向收縮和橫向收縮引起2）角變形工件沿焊縫兩邊產(chǎn)生一定角度的變形焊縫截面形狀上、下不對稱，由焊縫橫向收縮引起3）彎曲變形使工件中性軸彎曲焊縫在結構上布置不對稱，由焊縫縱向收縮引起4）扭曲變形工件被扭轉一定角度焊縫布置不合理或裝配焊接順序不當，由焊縫縱向收縮和橫向收縮引起5）波浪變形薄板邊緣受壓，產(chǎn)生波浪性彎曲由焊縫縱向收縮引起溥板產(chǎn)生失穩(wěn)變形 二、防止和減少焊接變形的措施 1.進行合理的結構設計 （1）盡量減少焊縫數(shù)量和焊縫長度 （2）盡量使焊縫對稱，避免密集或交叉2.采取必要的工藝措施 （1）反變形法 （2）采用合理的焊接順序和方向 （3）剛性固定法 （4）錘擊焊縫法 （5）機械矯正或火焰矯正法 （三）減少和消除焊接應力的方法 減少內應力的方法是o焊前預熱，o消除應力退火，o錘擊，o焊接順序，第八節(jié)第八節(jié) 焊件結構工藝性焊件結構工藝性一、一、 毛坯結構應有利于保證毛坯質量毛坯結構應有利于保證毛坯質