焊接培訓(xùn)教材(PPT 47頁(yè))

1、1基本概念焊接焊接:是通過(guò)加熱或加壓，或兩者兼用，使焊件達(dá)到原子間結(jié)合并形成永久接頭的工藝過(guò)程。 世界每年鋼材消耗量的50%都有焊接工序的參與， 焊接可分為三大類： 熔焊、壓力焊、釬焊2基本概念 熔焊：熔焊：將要焊接的工件局部加熱至融化，冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法。 包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等。壓力焊：壓力焊：焊接過(guò)程中必須要施加壓力，可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加熱的主要目的是為使金屬軟化，靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離，這一點(diǎn)與熔焊時(shí)的加熱有本質(zhì)的不同。 包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊、磁力焊。3焊接方

2、法分類焊接方法分類熔化焊熔化焊壓力焊壓力焊釬焊釬焊電弧焊電弧焊氣焊氣焊鋁熱焊鋁熱焊電渣焊電渣焊電子束焊電子束焊激光焊激光焊 熔化極熔化極非熔化極非熔化極手工焊手工焊CO2焊焊埋弧焊埋弧焊MAG焊焊MIG焊焊TIG焊焊等離子弧焊等離子弧焊4基本概念 釬焊：釬焊：將熔點(diǎn)比母材低的釬料加熱至融化，但加熱溫度低于母材的熔點(diǎn)，用融化的釬料填充焊縫、潤(rùn)濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法。 5 釬焊分兩大類：釬焊分兩大類： 硬釬焊和軟釬焊。 硬釬焊的加熱溫度大于450度，抗拉強(qiáng)度大于200 MPa ，經(jīng)常用銀基、銅基釬料，適于工作應(yīng)力大，環(huán)境溫度高的場(chǎng)合，比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。 軟釬焊的加

3、熱溫度小于450度，抗拉強(qiáng)度小于70 MPa 適于應(yīng)力小，工作溫度低的環(huán)境。比如電路的錫基釬焊6焊接接頭 焊接接頭:由焊縫金屬、熔合線、熱影響區(qū)和母材組成。強(qiáng)調(diào)焊接接頭的整體強(qiáng)度，追求接頭與母材等強(qiáng)度，不宜片面追求焊縫高強(qiáng)度。7焊接接頭型式89工作焊縫和聯(lián)系焊縫工作焊縫是指承擔(dān)全部工作載荷，一旦斷裂，結(jié)構(gòu)立即失效的焊縫。工作焊縫上的應(yīng)力稱為工作應(yīng)力；聯(lián)系焊縫是指在元件之間，主要起連接作用，載荷主要由母材承擔(dān)的焊縫。其應(yīng)力稱為聯(lián)系應(yīng)力。1011 焊縫的空間位置a）平焊 b）立焊 c）橫焊 d）仰焊12焊接變形分類(板平面內(nèi)的變形) 1.橫向收縮:垂直焊接方向的收縮13焊接變形分類(板平面內(nèi)的變形

4、) 2.縱向收縮:焊接方向的收縮14焊接變形分類(板平面內(nèi)的變形) 3.回轉(zhuǎn)變形:在開(kāi)坡口焊接時(shí)，焊接過(guò)程中坡口間時(shí)而張開(kāi)時(shí)而閉合的變形。在熱源前方完全沒(méi)有拘束的情況下，因連接焊接坡口間隙常常張開(kāi)，焊接熱輸入量越大，張開(kāi)量越大15焊接變形分類(板平面外的變形) 橫向彎曲變形（角變形):在板厚方向由于焊接而使溫度分布不均勻時(shí)，沿板厚方向橫向收縮不同，使板件在焊縫中心線處發(fā)生彎曲變形。又叫角變形16焊接變形分類(板平面外的變形) 縱向彎曲變形:焊接方向偏心收縮引起的彎曲變形17焊接變形分類(板平面外的變形) 波浪變形:在薄板焊接時(shí)，由于焊接產(chǎn)生的壓縮殘余應(yīng)力，使板件出現(xiàn)因壓曲形成的波浪變形18焊接

5、變形分類(板平面外的變形) 扭曲變形:細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，縱向焊縫的橫向收縮不均勻或備料與組裝質(zhì)量不良，使構(gòu)件繞自身軸線扭轉(zhuǎn)19202122232425接頭過(guò)渡形式不同厚度板材對(duì)接薄板厚度薄板厚度11255991212厚度差厚度差-1-1123426 L=3(T-T1)或者L=2.5(T-T1)27焊接接頭坡口形式 對(duì)接接頭28 T型接頭29 角接接頭30 搭接接頭31 T形接頭a-不開(kāi)坡口 b-單邊V形坡口 c-K形坡口 d-雙U形坡口32焊接缺陷及防治措施 外觀缺陷： 外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見(jiàn)的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表

6、面裂紋。單面焊的根部未焊透等。33 咬邊： 咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒(méi)有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。34 焊瘤： 焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。35 凹陷： 凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。 凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑)36 未焊滿： 未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。37 燒穿： 燒穿是指焊接過(guò)程中,熔深超過(guò)工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。

7、焊接電流過(guò)大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過(guò)久,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。38 其他表面缺陷: (1)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過(guò)寬,焊縫向母材過(guò)渡不圓滑等。 （2）錯(cuò)邊指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開(kāi)一定位置,它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。 (3)塌陷 單面焊時(shí)由于輸入熱量過(guò)大,熔化金屬過(guò)多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落, 成形后焊縫背面突起,正面下塌。 (4)表面氣孔及弧坑縮孔。 (5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷。角變形也屬于裝配成形缺陷。39 氣孔： 氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成

8、的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過(guò)程中反應(yīng)生成的。 (1)氣孔的分類 氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字帧?按氣孔內(nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪?、一氧化碳?xì)饪住⒀鯕饪椎?。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住?40 夾渣： 夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。 41 裂紋的分類： 根據(jù)裂紋尺寸大小,分為三類: (1)宏觀裂紋:肉眼可見(jiàn)的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。(3)超顯微裂紋:在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。 從產(chǎn)生溫度上看,裂

9、紋分為兩類: (1)熱裂紋:產(chǎn)生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。 (2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時(shí)間(幾小時(shí),幾天甚至更長(zhǎng))才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。 42 裂紋的危害： 裂紋的危害裂紋,尤其是冷裂紋,帶來(lái)的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。43 冷裂紋： (1)冷裂紋的特征 a.產(chǎn)生于較低溫度,且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋。 b.主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。 c.冷裂紋可能是沿晶開(kāi)裂,穿晶開(kāi)裂或兩者混合出現(xiàn)。 d.冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。 44 未焊透 指母材金屬未熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。 45 未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合,層間未熔合根部未熔合三種。46 其他缺陷：焊縫化學(xué)成分或組織成分不符合要求: 焊材與母材匹配不當(dāng),或焊接過(guò)程中元素?zé)龘p等原因,容易使焊縫金屬的化學(xué)成份發(fā)生變化,或