第十三章 焊接工藝基礎(chǔ)

1、3/29/20223/29/2022螺紋連接（機(jī)械）螺紋連接（機(jī)械）鉚接（機(jī)械）鉚接（機(jī)械）粘接（物化連接）粘接（物化連接）焊接（冶金連接）焊接（冶金連接）第第4 4篇篇 焊接焊接材料連接的方法有螺材料連接的方法有螺紋連接、銷(xiāo)釘連接、紋連接、銷(xiāo)釘連接、鉚接及焊接等多種。鉚接及焊接等多種。3/29/2022本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：深刻地理解焊接工程的基本理論；深刻地理解焊接工程的基本理論；對(duì)焊接接頭的組織與性能、焊接應(yīng)力與變形的形成過(guò)程對(duì)焊接接頭的組織與性能、焊接應(yīng)力與變形的形成過(guò)程有清楚的認(rèn)識(shí)；有清楚的認(rèn)識(shí)；掌握防止和消除焊接變形的常用方法。掌握防止和消除焊接變形的常用方法。 第第13章章 焊接工

2、藝基礎(chǔ)焊接工藝基礎(chǔ)13.1 概述概述13.2 電弧焊工藝基礎(chǔ)電弧焊工藝基礎(chǔ)13.3 焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能13.4 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形 焊接焊接作業(yè)：作業(yè)：P19913.6、13.73/29/2022焊接方法的應(yīng)用：焊接方法的應(yīng)用： （1 1）制造金屬結(jié)構(gòu)件）制造金屬結(jié)構(gòu)件 （2 2）制造機(jī)器零件和工具）制造機(jī)器零件和工具 （3 3）修復(fù)）修復(fù)131 概述概述焊接：焊接：是通過(guò)是通過(guò)加熱加熱或或加壓加壓，或者兩者并用，并且，或者兩者并用，并且用用或或不用不用填充材料，使焊接件達(dá)到填充材料，使焊接件達(dá)到原子結(jié)合原子結(jié)合的一種方法。的一種方法。焊接方法：焊接方法：熔化焊

3、、壓力焊、釬焊等。熔化焊、壓力焊、釬焊等。焊接的主要特點(diǎn)是：焊接的主要特點(diǎn)是： （1）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量；）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量； （2）簡(jiǎn)化復(fù)雜零件和大型零件的制造；）簡(jiǎn)化復(fù)雜零件和大型零件的制造； （3）適應(yīng)性好；可實(shí)現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)；）適應(yīng)性好；可實(shí)現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)； （4）滿足特殊連接要求；可實(shí)現(xiàn)不同材料間的連接成型；）滿足特殊連接要求；可實(shí)現(xiàn)不同材料間的連接成型； （5）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。3/29/2022焊接方法焊接方法壓力焊壓力焊摩擦焊摩擦焊超聲波焊超聲波焊爆炸焊爆炸焊擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊高頻焊高頻焊釬焊及封粘釬焊及封粘軟釬焊軟釬焊硬釬焊硬釬焊封接封

4、接粘接粘接熔熔焊焊電弧焊電弧焊電渣焊電渣焊等離子弧焊等離子弧焊電子束焊電子束焊激光焊激光焊手弧焊手弧焊氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊埋弧焊埋弧焊電阻焊電阻焊3/29/2022氣門(mén)芯氣門(mén)芯3/29/202213.2.1熔焊的本質(zhì)及特點(diǎn)熔焊的本質(zhì)及特點(diǎn) 熔化焊的本質(zhì)是小熔池熔熔化焊的本質(zhì)是小熔池熔煉與鑄造，是金屬熔化與煉與鑄造，是金屬熔化與結(jié)晶的過(guò)程。結(jié)晶的過(guò)程。 熔池存在時(shí)間短，溫度高；熔池存在時(shí)間短，溫度高；冶金過(guò)程進(jìn)行不充分，氧冶金過(guò)程進(jìn)行不充分，氧化嚴(yán)重；熱影響區(qū)大?；瘒?yán)重；熱影響區(qū)大。 冷卻速度快，應(yīng)力大，結(jié)冷卻速度快，應(yīng)力大，結(jié)晶后易生成粗大的柱狀晶晶后易生成粗大的柱狀晶。132電弧焊工藝基礎(chǔ)電

5、弧焊工藝基礎(chǔ) 3/29/2022熔化焊的三要素熔化焊的三要素 熔池的保護(hù)熔池的保護(hù) 可用渣保護(hù)、氣保護(hù)和渣可用渣保護(hù)、氣保護(hù)和渣-氣聯(lián)合保護(hù)。以防止氧化，氣聯(lián)合保護(hù)。以防止氧化，并進(jìn)行脫氧、脫硫和脫磷，給熔池過(guò)渡合金元素。并進(jìn)行脫氧、脫硫和脫磷，給熔池過(guò)渡合金元素。 填充金屬填充金屬 保證焊縫填滿及給焊縫帶入有益的合金元素，并達(dá)到保證焊縫填滿及給焊縫帶入有益的合金元素，并達(dá)到力學(xué)性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊絲。力學(xué)性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊絲。 熱源熱源 能量要集中，溫度要高。以保證金屬快速熔化，減小能量要集中，溫度要高。以保證金屬快速熔化，減小熱影響區(qū)。滿足要求的熱源有電弧

6、、等離子弧、電渣熱影響區(qū)。滿足要求的熱源有電弧、等離子弧、電渣熱、電子束和激光。熱、電子束和激光。3/29/2022焊接電弧焊接電弧 電弧是指兩電極之間強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象。電弧是指兩電極之間強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象。電弧放電電壓最低，電流最大，溫度最高，發(fā)光最強(qiáng)。電弧放電電壓最低，電流最大，溫度最高，發(fā)光最強(qiáng)。將電弧放電用作焊接熱源，既安全，加熱效率也高。將電弧放電用作焊接熱源，既安全，加熱效率也高。電弧的三個(gè)區(qū)電弧的三個(gè)區(qū) 陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)焊接電弧的溫度焊接電弧的溫度C和熱量分布和熱量分布 溫度溫度 C 熱量分布熱量分布 陽(yáng)極區(qū)：陽(yáng)極區(qū)： 2600 43 弧

7、柱區(qū)：弧柱區(qū)： 60008000 21 陰極區(qū)陰極區(qū) ： 2400 36 3/29/2022 由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽(yáng)極和陰極上有一定的差異，由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽(yáng)極和陰極上有一定的差異，在使用直流電焊機(jī)焊接時(shí)，有兩種接線方法：在使用直流電焊機(jī)焊接時(shí)，有兩種接線方法：直流正接：直流正接：焊件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條）焊件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條）直流負(fù)接：直流負(fù)接：焊件接負(fù)極，焊條接正極（薄板、堿性低氫焊焊件接負(fù)極，焊條接正極（薄板、堿性低氫焊 條、低合金鋼和鋁合金）條、低合金鋼和鋁合金）3/29/2022 藥皮燃燒后與液體金屬起物理化學(xué)作用，所形成的熔渣和氣藥皮燃燒后與液體

8、金屬起物理化學(xué)作用，所形成的熔渣和氣體可防止空氣中氧、氮的侵入，其保護(hù)熔化金屬的作用。體可防止空氣中氧、氮的侵入，其保護(hù)熔化金屬的作用。13.2.2 13.2.2 電弧焊的焊接過(guò)程：電弧焊的焊接過(guò)程： 手工電弧焊是利用焊條與工件手工電弧焊是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱，將工件熔化而間產(chǎn)生的電弧熱，將工件熔化而進(jìn)行焊接的。進(jìn)行焊接的。 電弧在焊條與被焊工件之間燃燒，電弧熱使工件（基本電弧在焊條與被焊工件之間燃燒，電弧熱使工件（基本金屬）和焊條同時(shí)熔化成為熔池，焊條金屬熔滴借重力金屬）和焊條同時(shí)熔化成為熔池，焊條金屬熔滴借重力和電弧氣體吹力的作用逐漸過(guò)渡到熔池當(dāng)中。和電弧氣體吹力的作用逐漸過(guò)渡到熔

9、池當(dāng)中。3/29/2022電弧焊的冶金過(guò)程特點(diǎn)：電弧焊的冶金過(guò)程特點(diǎn)： 電弧和熔池金屬溫度高于一般的冶煉溫度。使金屬電弧和熔池金屬溫度高于一般的冶煉溫度。使金屬元素強(qiáng)烈蒸發(fā)，導(dǎo)致元素強(qiáng)烈蒸發(fā)，導(dǎo)致金屬燒損金屬燒損或形成或形成有害雜質(zhì)有害雜質(zhì)。 金屬熔池體積小，熔池處于液態(tài)的時(shí)間很短，一般在金屬熔池體積小，熔池處于液態(tài)的時(shí)間很短，一般在秒左右。導(dǎo)致化學(xué)秒左右。導(dǎo)致化學(xué)成分不夠均勻成分不夠均勻，氣體和雜質(zhì)來(lái)，氣體和雜質(zhì)來(lái)不及浮出，易產(chǎn)生不及浮出，易產(chǎn)生氣孔和夾雜氣孔和夾雜等缺陷。等缺陷。 熔池不斷更新，有害氣體容易進(jìn)入熔池，形成熔池不斷更新，有害氣體容易進(jìn)入熔池，形成氧化氧化物物、氣孔、雜質(zhì)氣孔、

10、雜質(zhì)等缺陷。等缺陷。3/29/2022 焊劑保護(hù)的效果焊劑保護(hù)的效果形成熔融的液態(tài)焊劑薄膜，使熔池與空氣隔絕，大大減少焊縫中的形成熔融的液態(tài)焊劑薄膜，使熔池與空氣隔絕，大大減少焊縫中的含氣量，提高焊縫韌性。含氣量，提高焊縫韌性。延長(zhǎng)熔池存在時(shí)間，加強(qiáng)了冶金反應(yīng)，有利于氣孔、夾渣的析出。延長(zhǎng)熔池存在時(shí)間，加強(qiáng)了冶金反應(yīng)，有利于氣孔、夾渣的析出。13.2.3 13.2.3 熔池的保護(hù)熔池的保護(hù)焊劑是由焊劑是由SiO2，MnO、MgO及及CaF等組成的硅酸鹽。等組成的硅酸鹽。3/29/2022渣保護(hù)渣保護(hù) 為了使熔池與空氣隔離，為了使熔池與空氣隔離，可在熔池上覆蓋一層熔渣可在熔池上覆蓋一層熔渣 一方

11、面防止金屬氧化和吸氣一方面防止金屬氧化和吸氣 另一方面向熔池過(guò)渡合金元素，另一方面向熔池過(guò)渡合金元素，提高焊縫性能提高焊縫性能 同時(shí)，還可以減少散熱，提同時(shí)，還可以減少散熱，提高生產(chǎn)率，防止強(qiáng)光輻射高生產(chǎn)率，防止強(qiáng)光輻射 3/29/2022氣保護(hù)氣保護(hù) 用于保護(hù)熔池和溶滴的氣用于保護(hù)熔池和溶滴的氣 體應(yīng)是惰性氣體，并在高體應(yīng)是惰性氣體，并在高溫下不分解，或是低氧化溫下不分解，或是低氧化性的不溶于金屬液體的雙性的不溶于金屬液體的雙原子氣體原子氣體( (如如Ar或或CO2) )。 噴嘴結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能使氣體噴嘴結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能使氣體以層流流出。以層流流出。3/29/2022CO2氣體氣體 COCO2 2為

12、無(wú)色無(wú)味氣體，密度是空氣的為無(wú)色無(wú)味氣體，密度是空氣的1.51.5倍，在常溫下很穩(wěn)定，但在高倍，在常溫下很穩(wěn)定，但在高溫下易分解。溫下易分解。 COCO2 2氣體密度大，受熱后體積膨脹大，所以在隔離空氣保護(hù)焊接熔池和氣體密度大，受熱后體積膨脹大，所以在隔離空氣保護(hù)焊接熔池和電弧方面，效果良好。電弧方面，效果良好。 但但COCO2 2氣體為氧化性氣體，在高溫下將分解為氣體為氧化性氣體，在高溫下將分解為COCO和和O O2 2： COCO2 2 CO + OCO + O2 2 所以二氧化碳在高溫時(shí)有強(qiáng)烈的氧化性。所以二氧化碳在高溫時(shí)有強(qiáng)烈的氧化性。氬氣氬氣 氬氣為惰性氣體，高溫下不溶入液態(tài)金屬，也

13、不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氬氣為惰性氣體，高溫下不溶入液態(tài)金屬，也不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，氬氣是一種理想的保護(hù)氣體。因此，氬氣是一種理想的保護(hù)氣體。 由于氬弧溫度高，因此一旦引燃，電弧就很穩(wěn)定。由于氬弧溫度高，因此一旦引燃，電弧就很穩(wěn)定。 氬弧焊一般要求氬氣純度達(dá)氬弧焊一般要求氬氣純度達(dá)99.9%99.9% 氬弧焊對(duì)焊前的除油、去銹、去水等準(zhǔn)備工作要求嚴(yán)格氬弧焊對(duì)焊前的除油、去銹、去水等準(zhǔn)備工作要求嚴(yán)格3/29/2022渣渣- -氣聯(lián)合保護(hù)氣聯(lián)合保護(hù) 利用渣的良好的冶金反應(yīng)利用渣的良好的冶金反應(yīng)和焊縫成型特點(diǎn)以及氣體和焊縫成型特點(diǎn)以及氣體的優(yōu)良電弧熱效率和穩(wěn)弧的優(yōu)良電弧熱效率和穩(wěn)弧作用，可獲得

14、良好的熔池作用，可獲得良好的熔池保護(hù)效果。如焊條的藥皮保護(hù)效果。如焊條的藥皮及二氧化碳加藥芯。及二氧化碳加藥芯。3/29/2022填充金屬填充金屬 填滿焊縫，提高焊縫填滿焊縫，提高焊縫性能，使性能，使焊縫與母材焊縫與母材等強(qiáng)度等強(qiáng)度，用焊絲和焊，用焊絲和焊芯（填充金屬）過(guò)渡芯（填充金屬）過(guò)渡合金元素。合金元素。 常用的焊條鋼芯為碳素鋼絲、合金鋼絲和常用的焊條鋼芯為碳素鋼絲、合金鋼絲和不銹鋼絲。不銹鋼絲。3/29/202213.2.4 電焊條電焊條 電焊條的組成及作用電焊條的組成及作用組成：組成：焊芯和藥皮焊芯和藥皮作用：作用：焊芯焊芯填充金屬填充金屬 藥皮藥皮穩(wěn)弧、造氣、造渣、脫氧、合金、粘結(jié)

15、等。穩(wěn)弧、造氣、造渣、脫氧、合金、粘結(jié)等。藥皮必須含有造氣劑和造渣劑。藥皮必須含有造氣劑和造渣劑。藥皮中還應(yīng)含有穩(wěn)弧劑和合金化劑，以及脫氧劑、脫硫劑和去氫劑等。藥皮中還應(yīng)含有穩(wěn)弧劑和合金化劑，以及脫氧劑、脫硫劑和去氫劑等。 焊條的種類(lèi)和編號(hào)焊條的種類(lèi)和編號(hào)種類(lèi)：種類(lèi)：結(jié)構(gòu)鋼焊條、鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低結(jié)構(gòu)鋼焊條、鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鈦及鈦合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鈦及鈦合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條、特殊用途焊條。焊條、特殊用途焊條。編號(hào)：編號(hào)：以結(jié)構(gòu)鋼焊條為例：以結(jié)構(gòu)鋼焊條為例：4224

16、22 其中：其中： 結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條 焊縫金屬抗拉強(qiáng)度大于等于焊縫金屬抗拉強(qiáng)度大于等于 藥皮類(lèi)型（鈦鈣型）和電源種類(lèi)（交直流）藥皮類(lèi)型（鈦鈣型）和電源種類(lèi)（交直流） 507 7 507 7 低氫，直流低氫，直流3/29/2022酸性藥皮與堿性藥皮兩者的性質(zhì)酸性藥皮與堿性藥皮兩者的性質(zhì) 堿性藥皮在高溫下，易生成較多的有毒物質(zhì)（堿性藥皮在高溫下，易生成較多的有毒物質(zhì)（HF等），因而應(yīng)注意通風(fēng)。等），因而應(yīng)注意通風(fēng)。 堿性藥皮氧化性強(qiáng)，對(duì)銹、油、水的敏感性大，易堿性藥皮氧化性強(qiáng)，對(duì)銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)生飛濺和產(chǎn)生飛濺和CO氣孔。氣孔。 堿性藥皮中因不含有機(jī)物，也稱低氫型藥皮。堿性藥皮中因不

17、含有機(jī)物，也稱低氫型藥皮?？梢钥梢蕴岣吆缚p金屬的抗裂性。提高焊縫金屬的抗裂性。 酸性藥皮工藝性好，而酸性藥皮工藝性好，而堿性藥皮工藝性差堿性藥皮工藝性差。堿性藥皮中有益元素多，堿性藥皮中有益元素多，能使焊接接頭力學(xué)性能提高能使焊接接頭力學(xué)性能提高。3/29/2022電焊條的選用原則電焊條的選用原則 焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的專(zhuān)用焊條。選用相應(yīng)的專(zhuān)用焊條。 低碳鋼低碳鋼與與低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按某一種鋼接頭中焊接，可按某一種鋼接頭中強(qiáng)度較低強(qiáng)度較低的鋼材來(lái)選用相應(yīng)的焊條。的鋼材來(lái)選用相應(yīng)的焊條。 同一強(qiáng)度等級(jí)的酸

18、性焊條和堿性焊條的選用。主要同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條和堿性焊條的選用。主要應(yīng)考慮：應(yīng)考慮：焊接件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)焊接件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性能而定和抗裂性能而定。 等強(qiáng)度原則等強(qiáng)度原則：低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，一般都：低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，一般都要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度，要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度， 因此可根據(jù)鋼材強(qiáng)度因此可根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級(jí)來(lái)選用相應(yīng)的焊條。等級(jí)來(lái)選用相應(yīng)的焊條。3/29/2022焊縫區(qū)的高溫向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然焊縫區(qū)的高溫向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。生變化。 焊縫區(qū)

19、焊縫區(qū)在焊接接頭橫截面上在焊接接頭橫截面上 測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)域。測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)域。 熔合區(qū)熔合區(qū)熔合線兩側(cè)有一個(gè)很熔合線兩側(cè)有一個(gè)很 窄的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)。窄的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)。 熱影響區(qū)熱影響區(qū)-受焊接熱循環(huán)的影響，受焊接熱循環(huán)的影響， 焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生 組織或性能變化的區(qū)域組織或性能變化的區(qū)域（過(guò)熱區(qū)、（過(guò)熱區(qū)、 正火區(qū)、部分相變區(qū)）正火區(qū)、部分相變區(qū)）。熱影響區(qū)中的熱影響區(qū)中的過(guò)熱區(qū)過(guò)熱區(qū)，對(duì)焊接接頭有不利影響，應(yīng)使之盡可能減小。，對(duì)焊接接頭有不利影響，應(yīng)使之盡可能減小。 熔合區(qū)熔合區(qū)成分不均，組織為粗大的過(guò)熱組織或淬硬組織，

20、是焊接接頭中的最成分不均，組織為粗大的過(guò)熱組織或淬硬組織，是焊接接頭中的最差的部位。差的部位。 13.3 13.3 焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能 3/29/2022焊縫熱影響區(qū)焊縫熱影響區(qū)在低碳鋼焊接接頭中，熔合區(qū)很窄，但因強(qiáng)度、塑性和韌性都下在低碳鋼焊接接頭中，熔合區(qū)很窄，但因強(qiáng)度、塑性和韌性都下降，而且此處接頭斷面變化，引起應(yīng)力集中，在很大程度上決降，而且此處接頭斷面變化，引起應(yīng)力集中，在很大程度上決定焊接接頭的性能。定焊接接頭的性能。3/29/2022焊縫的組織和性能焊縫的組織和性能 熱源移走后，熔池焊熱源移走后，熔池焊縫中的液體金屬立刻開(kāi)始縫中的液體金屬立刻開(kāi)始冷卻結(jié)晶冷卻

21、結(jié)晶，以垂直熔合線，以垂直熔合線的方式向熔池中心生長(zhǎng)為的方式向熔池中心生長(zhǎng)為柱狀樹(shù)枝晶。柱狀樹(shù)枝晶。 低熔點(diǎn)物質(zhì)將會(huì)被推向低熔點(diǎn)物質(zhì)將會(huì)被推向焊縫最后結(jié)晶部位，形成焊縫最后結(jié)晶部位，形成成分成分偏析偏析。3/29/2022 焊接接頭熱循環(huán)的特焊接接頭熱循環(huán)的特點(diǎn)是：加熱和冷卻速度很點(diǎn)是：加熱和冷卻速度很快，對(duì)易淬火鋼，易導(dǎo)致快，對(duì)易淬火鋼，易導(dǎo)致馬氏體相變馬氏體相變；對(duì)其它材料，；對(duì)其它材料，易易產(chǎn)生焊接變形產(chǎn)生焊接變形、應(yīng)力及應(yīng)力及裂紋。裂紋。3/29/2022焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因：焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因： 焊接過(guò)程的加熱和冷卻受到周?chē)浣饘俚木惺?，不能焊接過(guò)程的加熱和冷卻受到周?chē)浣?/p>

22、屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。自由膨脹和收縮。13.4 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形 3/29/2022焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生當(dāng)拘束很大時(shí)（如大平板對(duì)接），則會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，無(wú)當(dāng)拘束很大時(shí)（如大平板對(duì)接），則會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，無(wú) 殘余變形。殘余變形。當(dāng)拘束較?。ㄈ缧“鍖?duì)接焊）時(shí)，既產(chǎn)生殘余應(yīng)力，又產(chǎn)當(dāng)拘束較小（如小板對(duì)接焊）時(shí)，既產(chǎn)生殘余應(yīng)力，又產(chǎn) 生殘余變形。生殘余變形。3/29/2022上次課內(nèi)容的回顧上次課內(nèi)容的回顧熔焊的本質(zhì)及特點(diǎn)：熔焊的本質(zhì)及特點(diǎn)：小熔池熔煉與鑄造、熔池存小熔池熔煉與鑄造、熔池存在時(shí)間短，溫度高；冷卻速度快在時(shí)間短，溫度高；冷卻速度快熔化焊的三要素：熔化焊

23、的三要素：熱源、熔池的保護(hù)、填充金屬熱源、熔池的保護(hù)、填充金屬直流正接與直流負(fù)接直流正接與直流負(fù)接熔池的保護(hù)：熔池的保護(hù)：渣保護(hù)、氣保護(hù)、渣渣保護(hù)、氣保護(hù)、渣-氣聯(lián)合保護(hù)氣聯(lián)合保護(hù)電焊條：電焊條：組成與作用組成與作用酸性藥皮與堿性藥皮兩者的性質(zhì)酸性藥皮與堿性藥皮兩者的性質(zhì)電焊條的選用原則：電焊條的選用原則：等強(qiáng)度原則等強(qiáng)度原則3/29/20223/29/2022焊件焊后的變形形式主要有：焊件焊后的變形形式主要有：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等。等。3/29/202213.4.1 13.4.1 焊接變形與應(yīng)力的危害焊接變形與應(yīng)力的危

24、害 產(chǎn)生焊接變形，可能使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接變形，可能使焊接結(jié)構(gòu)尺寸不合要求尺寸不合要求，組裝組裝困難困難，間隙大小不一致等，從而，間隙大小不一致等，從而影響焊件質(zhì)量影響焊件質(zhì)量。 焊接殘余應(yīng)力會(huì)增加工件工作時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，焊接殘余應(yīng)力會(huì)增加工件工作時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，降低承載降低承載能力能力；還會(huì)引起；還會(huì)引起裂紋裂紋，甚至造成，甚至造成脆斷脆斷，應(yīng)力的存在會(huì)，應(yīng)力的存在會(huì)誘發(fā)誘發(fā)應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕裂紋。 殘余應(yīng)力是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，在一定條件下會(huì)衰減而殘余應(yīng)力是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，在一定條件下會(huì)衰減而產(chǎn)生一定的變形，使構(gòu)件產(chǎn)生一定的變形，使構(gòu)件尺寸不穩(wěn)定尺寸不穩(wěn)定，所以減少和防，所以減少和防止焊接變形和應(yīng)力是十分必要的。止焊接變形和應(yīng)力是十分必要的。3/29/202213.4.2 13.4.2 焊接應(yīng)力的防止及消除焊接應(yīng)力的防止及消除采取合理的采取合理的焊接順序焊接順序，使焊縫能夠自由地收縮，以減少，使焊縫能夠自由地收縮，以減少 應(yīng)力（圖應(yīng)力（圖a）。而圖）。而圖b因先焊焊縫因先焊焊縫1導(dǎo)致對(duì)焊縫導(dǎo)致對(duì)焊縫2的拘束度的拘束度 增加，而增大殘余應(yīng)