模塊一鑄、鍛、焊工藝及應(yīng)用-焊接

1、14253概述手工電弧焊其他焊接方法常用金屬資料的焊接焊接構(gòu)造工藝設(shè)計模塊一 鑄、鍛、焊工藝及運(yùn)用.4.1 概述焊接是利用加熱或加壓或者加熱和加壓，使分別的兩部分金屬靠得足夠近，原子相互分散，構(gòu)成原子間的結(jié)合的銜接方法。在機(jī)械制造、建筑、車輛、石油化工、原子能、航空航天等部門得到廣泛運(yùn)用。焊接的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1銜接性能好，密封性好，承壓才干高 ；2省料，分量輕，本錢低；3加工裝配工序簡單，消費(fèi)周期短 ；4易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。 缺陷：1焊接構(gòu)造是不可裝配的，改換修繕不便 ；2焊接接頭的組織和性能往往要變壞；3要產(chǎn)生焊接剩余應(yīng)力和焊接變形； 4會產(chǎn)生焊接缺陷，如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等。.焊接

2、方法可分為： 1熔焊：利用部分加熱的方法，把工件的焊接處加熱到熔化形狀，構(gòu)成熔池，然后冷卻結(jié)晶，構(gòu)成焊縫，將兩部分金屬銜接成為一個整體的工藝方法。 2壓焊：在焊接過程中需求加壓的一類焊接方法。3釬焊：利用熔點(diǎn)比母材低的填充金屬熔化后，填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互分散實現(xiàn)銜接的一種焊接方法。焊接方法在工業(yè)中主要用于：1制造金屬構(gòu)造件。2制造機(jī)器零件和工具。3修復(fù)。4.1 概述.手工電弧焊是熔化焊中最根本的一種焊接方法。利用電弧作為熱源，手工支配焊條進(jìn)展焊接的方法。手工電弧焊的特點(diǎn)：1設(shè)備簡單、操作靈敏；2可焊接多種金屬資料；3室內(nèi)、外焊接效果相近；4對焊工操作程度要求較高，消費(fèi)率較低。4.2.

3、1 焊接電弧1. 電弧的引燃 焊接電弧是在焊條與工件之間產(chǎn)生的劇烈、耐久又穩(wěn)定的氣體放電景象。焊接引弧時，焊條和工件瞬間接觸構(gòu)成短路，強(qiáng)大的電流產(chǎn)生劇烈電阻熱使接觸點(diǎn)熔化甚至蒸發(fā)，當(dāng)焊條提起時，在電場作用下，熱的金屬發(fā)射大量電子，電子碰撞氣體使之電離，正、負(fù)離子和電子構(gòu)成電弧。4.2 手工電弧焊.2. 焊接電弧的構(gòu)造 電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成，如圖4-1所示。1陰極區(qū)：電子發(fā)射區(qū)，熱量約占36%，平均溫度2400K；2陽極區(qū)：受電子轟擊區(qū)域，熱量約占43%，平均溫度2600K；3弧柱區(qū)：陰、陽兩極間區(qū)域，幾乎等于電弧長度，熱量21%，弧柱中心溫度可達(dá)60008000K。4.2 手

4、工電弧焊圖4-1 電弧的構(gòu)造表示圖.4.2.2 焊接接頭1.焊縫構(gòu)成過程熔焊焊縫的構(gòu)成閱歷了部分加熱熔化，使分別工件的結(jié)合部位產(chǎn)生共同熔池，再經(jīng)凝固結(jié)晶為一個整體的過程。2.焊接的冶金過程焊接的冶金過程如圖4-2所示,母材、焊條受電弧高溫作用熔化構(gòu)成金屬熔池，將進(jìn)展熔化、氧化、復(fù)原、造渣、精煉及合金化等物理、化學(xué)過程。金屬與氧的作用對焊接質(zhì)量影響最大，氧與多種金屬發(fā)生氧化反響：4.2 手工電弧焊圖4-2 焊條電弧焊過程. 能溶解在液態(tài)金屬中的氧化物如氧化亞鐵，冷凝時因溶解度下降而析出，嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量；而大部分金屬氧化物如硅、錳化合物不溶于液態(tài)金屬，可隨渣浮出，凈化熔池，提高焊縫質(zhì)量。 氫易溶

5、入熔池，在焊縫中構(gòu)成氣孔，或聚集在焊縫缺陷處呵斥氫脆。 其次空氣中的氮?dú)庠诟邷貢r大量溶于液體金屬，冷卻結(jié)晶時，氮溶解度下降；析出的氮在焊縫中構(gòu)成氣孔，部分還以針狀氮化物Fe4N方式析出；焊縫中含氮量提高，使焊縫的強(qiáng)度和硬度添加，塑性和韌性猛烈下降。 4.2 手工電弧焊.4.2.3 焊條1. 焊條的組成和作用 焊條由焊芯和藥皮組成。1焊芯：一方面作電極，起導(dǎo)電作用，產(chǎn)生電弧，提供焊接熱源；另一方面作為填充金屬，與熔化的母材共同組成焊縫金屬。焊芯采用焊接公用金屬絲。如H08C等。2藥皮：焊條藥皮的主要作用有：改善焊接工藝性；機(jī)械維護(hù)作用；冶金處置作用。焊條藥皮的組成物按其作用分為：穩(wěn)弧劑、造氣劑、

6、造渣劑、脫氧劑、合金劑、粘結(jié)劑、稀渣劑、增塑劑等。2. 焊條分類焊條的種類。按用途分為：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、堆焊焊條、鎳和鎳合金焊條、銅合銅合金焊條、鋁和鋁合金焊條等。 按藥皮性質(zhì)分為：酸性焊條酸性氧化物為主、堿性焊條堿性氧化物和螢石CaF2為主。4.2 手工電弧焊.3. 焊條型號與牌號焊條型號：國家規(guī)范中的焊條代號。如E4303，E表示焊條，43表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值kgf/mm2 ；03表示焊接位置為全位置、電流種類為交直流及藥皮類型為鈦鐵礦型 。焊條牌號：焊條行業(yè)一致的焊條代號，用一個大寫漢語拼音字母和三個數(shù)字表示。如J422，J表示構(gòu)造鋼焊條；42表示焊縫

7、金屬抗拉強(qiáng)度等級kgf/mm2 ；2表示藥皮類型和電流種類。4.焊條的選用原那么1等強(qiáng)度原那么；2同成分原那么；3抗裂性要求；4抗氣孔要求；5低本錢要求。4.2 手工電弧焊.4.2.4 焊接接頭的金屬組織與性能1.焊接工件溫度的變化與分布在焊接加熱和冷卻過程中，焊接接頭上某點(diǎn)的溫度隨時間變化的過程如圖4-3所示。不同點(diǎn)，其熱循環(huán)不同，即最高加熱溫度、加熱速度和冷卻速度均不同。對焊接質(zhì)量起重要影響的參數(shù)有：最高加熱溫度、在過熱溫度11000C以上停留時間和冷卻速度等。其特點(diǎn)是加熱和冷卻速度都很快。對易淬火鋼，焊后發(fā)生空冷淬火，對其他資料，易產(chǎn)生焊接變形、應(yīng)力及裂紋。 4.2 手工電弧焊圖4-3

8、焊縫區(qū)各點(diǎn)溫度變化表示圖.2.焊接接頭金屬組織與性能的變化以低碳鋼為例，闡明焊接過程呵斥金屬組織和性能的變化。如圖4-4所示。受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材組織或性能發(fā)生變化的區(qū)域，叫焊接熱影響區(qū)。熔焊焊縫和母材的交界限叫熔合線。熔合線兩側(cè)有一個很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)，叫熔合區(qū)。焊接接頭由焊縫區(qū)、熔合區(qū)和熱影響區(qū)組成。4.2 手工電弧焊圖4-4 低碳鋼焊接熱影響區(qū)組織變化.1.焊縫區(qū) 焊接熱源向前移去后，熔池液體金屬迅速冷卻結(jié)晶，結(jié)晶從熔池底部未熔化的半個晶粒開場，垂直熔合線向熔池中心生長，呈柱狀樹枝晶，如圖4-5所示；結(jié)晶過程中將在最后結(jié)晶部位產(chǎn)生成分偏析。同時焊縫組織是從液體金屬

9、結(jié)晶的鑄態(tài)組織，晶粒粗大，成分偏析，組織不致密。但由于熔池小，冷卻快，化學(xué)成分控制嚴(yán)厲，碳、硫、磷都較低，并含有一定合金元素，故可使焊縫金屬的力學(xué)性能不低于母材。2焊接熱影響區(qū)1.熔合區(qū) 化學(xué)成分不均勻，組織粗大，往往是粗大的過熱組織或粗大的淬硬組織，使強(qiáng)度下降，塑性、韌性極差，產(chǎn)生裂紋和脆性破壞，其性能是焊接接頭中最差的。2過熱區(qū)： 最高加熱溫度在Ac3以上100200的區(qū)域，晶粒粗大，甚至產(chǎn)生過熱組織。塑性和韌性明顯下降，是熱影響區(qū)中力學(xué)性能最差的部位。4.2 手工電弧焊圖4-5 焊縫的柱狀樹枝晶.3正火區(qū)：最高加熱溫度在Ac3至Ac3 以上100200的區(qū)域，焊后空冷得到晶粒較細(xì)小的正火

10、組織，力學(xué)性能較好。4部分相變區(qū)：最高加熱溫度在Ac1至Ac3的區(qū)域，只需部分組織發(fā)生相變，晶粒不均勻，性能較差。4.2.5焊接應(yīng)力和變形 金屬構(gòu)件在焊接以后，總要發(fā)生變形和產(chǎn)生焊接應(yīng)力，且二者是伴生的。1焊件在焊接過程中遭到部分加熱和冷卻是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的主要緣由。2焊接變形的根本方式如表4-1所示。3焊接應(yīng)力的防止及消除措施：1構(gòu)造設(shè)計要防止焊縫密集交叉，焊縫截面和長度要盡能夠??； 2采取合理的焊接順序，使焊縫較自在的收縮，如圖4-6所示；3焊縫仍處在較高溫度時，錘擊或輾壓焊縫使金屬伸長，減少剩余應(yīng)力；4采用小線能量焊接，多層焊，減少剩余應(yīng)力；5焊前預(yù)熱可減少工件溫差，減少剩余應(yīng)力；6

11、焊后進(jìn)展去應(yīng)力退火，消除焊接剩余應(yīng)力。 4.2 手工電弧焊.4.3.1 埋弧自動焊埋弧焊是電弧在焊劑層下熄滅進(jìn)展焊接的方法，其電弧的引燃、焊條送進(jìn)和電弧挪動都采用機(jī)械來完成。1.埋弧自動焊的焊接過程埋弧焊焊接過程如圖4-7所示。2. 埋弧焊特點(diǎn)及運(yùn)用優(yōu)點(diǎn)：1焊接質(zhì)量好；2消費(fèi)率高；3節(jié)省焊接資料4易實現(xiàn)自動化，勞動條件好，強(qiáng)度低，操作簡單。4.3 其他焊接方法.缺陷：1順應(yīng)性較差 ，焊前預(yù)備任務(wù)量大；2焊接電流強(qiáng)度大，不適于3mm以下薄板；3難以完成鋁、鈦等強(qiáng)氧化性金屬及合金的焊接；4設(shè)備一次性投資較大。埋弧自動焊通常用于碳鋼、低合金構(gòu)造鋼、不銹鋼和耐熱鋼等中厚板構(gòu)造的長直縫、直徑大于300m

12、m環(huán)縫的平焊。此外，它還用于耐磨、耐腐蝕合金的堆焊、大型球墨鑄鐵曲軸以及鎳合金、銅合金等資料的焊接。4.3.2氣體維護(hù)電弧焊氣體維護(hù)焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并維護(hù)電弧區(qū)的熔滴和熔池及焊縫的電弧焊。常用維護(hù)氣體有惰性氣體氬氣、氦氣和混合氣體和活性氣體二氧化碳?xì)鈨煞N，分別成為惰性氣體維護(hù)焊和CO2焊。4.3 其他焊接方法.1. 氬弧焊 維護(hù)氣體有氬氣Ar和氦氣He，或其混合氣體，分別稱為氬弧焊和氦弧焊及混合氣體維護(hù)焊。 氬弧焊分為鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊，如圖4-8所示。1鎢極氬弧焊：電極資料可用純鎢或鎢合金，普通采用鈰鎢極，其在焊接過程中不熔化，故需采用焊絲。焊接電流較小，適于薄板焊接。鎢極氬

13、弧焊普通采用直流正接，以減少鎢極燒損，但焊接鋁、鎂金屬時，為去除氧化物而利用“陰極破碎可采用直流反接。2熔化極氬弧焊采用焊絲作為電極，可運(yùn)用大電流，適于中厚板焊接。熔化極氬弧焊普通采用直流反接。氬弧焊適于焊接鋁、鎂、鈦及其合金，稀有金屬鋯、鉬，不銹鋼，耐熱鋼，低合金鋼等。 4.3 其他焊接方法2. CO2氣體維護(hù)焊 CO2焊采用CO2為維護(hù)氣體，其焊接過程如圖4-9所示。 CO2在高溫下會分解氧化金屬，故不能焊接易氧化的非鐵金屬和不銹鋼。同時需采用能脫氧和滲合金的特殊焊絲。 CO2焊可分為自動CO2焊和半自動CO2焊送絲自動，電弧挪動手工。其設(shè)備包括：主電路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、焊槍、供氣系統(tǒng)、冷卻

14、系統(tǒng)。.CO2焊的特點(diǎn)：1消費(fèi)率高；電流大，易于自動化，無渣殼。2本錢低；無需涂料焊條和焊劑， CO2價廉；3焊縫質(zhì)量較好；4采用氣體維護(hù)，能全位置焊接，易于自動控制 ；5焊縫成形差，飛濺大 ；6不能焊接易氧化的非鐵金屬和不銹鋼；7設(shè)備較復(fù)雜，運(yùn)用和維修不便。 CO2焊適于焊接低碳鋼和強(qiáng)度級別不高的普通低合金構(gòu)造鋼。 4.3 其他焊接方法.4.3.3 氣焊和氣割1.氣焊 氣焊是利用氣體火焰作熱源的焊接方法。最常用的是氧-乙炔焊，氧-乙炔焰進(jìn)展焊接。 氣焊設(shè)備簡單、操作靈敏方便、不需電源，但氣焊火焰溫度較低，且熱量較分散，工件變形大，所以運(yùn)用不如電弧焊廣泛。4.3 其他焊接方法1氣焊火焰的種類1

15、中性焰：最適宜氣焊任務(wù)，如焊接低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼、紫銅、鋁合金等。2碳化焰：通常用于焊接高碳鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金等。3氧化焰：除焊接黃銅之外，普通很少運(yùn)用。.4.3 其他焊接方法2接頭方式和焊接預(yù)備 氣焊可以進(jìn)展立、橫、仰等各種空間位置的焊接。 其接頭方式也有對接、搭接、角接和T型接頭等。3焊絲和焊劑 在焊劑時，氣焊的焊絲作為填充金屬，與熔化的母材一同構(gòu)成焊縫，因此對焊絲質(zhì)量對焊件性能有很大的影響。 焊劑的作用是維護(hù)熔池金屬，除去焊接過程中的氧化物，添加液態(tài)金屬的流動性。.2.氣割 氣割是利用高溫的金屬在純氧中熄滅而將工件分別的方法。符合以下條件的金屬才干進(jìn)展氣割：1金屬的燃點(diǎn)應(yīng)低于本身的

16、熔點(diǎn)，否那么變?yōu)槿鄹?，使切割質(zhì)量降低，甚至不能切割。2金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬本身的熔點(diǎn)。3金屬的導(dǎo)熱性不能太高，否那么使氣割處的熱量缺乏，呵斥氣割困難。4金屬在熄滅時所產(chǎn)生的大量熱能應(yīng)能維持氣割的進(jìn)展。碳素鋼和合金構(gòu)造鋼具有很好的氣割性能。4.3 其他焊接方法.4.3 其他焊接方法4.3.4.電渣焊 電渣焊是利用電流經(jīng)過熔渣產(chǎn)生的熔渣電阻熱加熱熔化母材與電極填充金屬的一種焊接方法。按電極外形可分為絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊和熔管電渣焊。 絲極電渣焊過程如圖4-10所示。焊接過程為先引弧，構(gòu)成渣池，電弧過程變?yōu)殡娫^程，熔化金屬凝固成形。電渣焊的特點(diǎn):1可一次焊成很厚的焊縫；2消費(fèi)率

17、高，焊接資料耗費(fèi)少，不需開坡口；3焊縫金屬較純真，渣池覆蓋住熔池，維護(hù)良好，有利于氣體和雜質(zhì)浮出；4接頭金屬在高溫下停留時間長，過熱區(qū)大，接頭金屬組織粗大，焊后應(yīng)進(jìn)展正火處置。電渣焊主要用于厚壁壓力容器和鑄焊、鍛焊、厚板拼焊等大型構(gòu)件的制造，厚度應(yīng)大于40mm的碳鋼、合金鋼和不銹鋼等。.4.3 其他焊接方法4.3.5.等離子弧焊 1等離子弧的產(chǎn)生： 等離子弧是一種電離度很高的緊縮電弧，溫度高，能量密度大，其發(fā)生安裝如圖4-11所示。在三個緊縮作用下構(gòu)成等離子弧。a機(jī)械緊縮效應(yīng)；b熱緊縮效應(yīng)；c電磁緊縮效應(yīng)。溫度可達(dá)24000K 50000K。2等離子切割。它利用能量密度高的高溫高速的等離子流，

18、將切割金屬部分熔化并隨即吹除，構(gòu)成整齊的切口。常用于切割不銹鋼、鋁、銅、鈦、鑄鐵及鎢、鋯等難熔金屬和非金屬資料。2等離子弧焊接：需用等離子弧焊電源和等離子焊槍及填充金屬。分為 大電流等離子弧焊。這種焊接又可分為穿孔型等離子弧焊和熔入型等離子弧焊。 微束等離子弧焊。其特點(diǎn)是： 有小孔效應(yīng)，能較好實現(xiàn)單面焊雙面自在成形； 微束等離子弧焊可焊接箔材和薄板。 能量集中，熱影響區(qū)小，焊接質(zhì)量好，消費(fèi)率高。3等離子弧焊用于航空航天等軍工和尖端工業(yè)技術(shù)的銅及銅合金、鈦及鈦合金、合金鋼、不銹鋼、鉬等金屬的焊接。.4.3 其他焊接方法4.3.6.壓焊與釬焊1.壓焊是指在加熱或不加熱形狀下對組合焊件加壓，使其產(chǎn)生

19、塑性變形，并經(jīng)過再結(jié)晶和分散等作用，使兩個分別外表的原子到達(dá)構(gòu)成金屬鍵而銜接的焊接方法。常用的有電阻焊和摩擦焊。1電阻焊是利用電流經(jīng)過焊接接頭的接觸面及臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，把焊件加熱到塑性或部分熔化形狀，再在電極壓力作用下構(gòu)成接頭的一種焊接方法。電阻焊可分為點(diǎn)焊、縫焊、對焊。 1.點(diǎn)焊 點(diǎn)焊：是利用電流經(jīng)過兩圓柱形電極和搭接的兩焊件產(chǎn)生電阻熱，將焊件加熱并部分熔化，構(gòu)成一個熔核其周圍為塑性形狀，然后在壓力下熔核結(jié)晶，構(gòu)成一個焊點(diǎn)的焊接方法。如圖4-12所示。點(diǎn)焊的接頭方式如圖4-13所示，均為搭接接頭，焊接前應(yīng)清理。 點(diǎn)焊的主要焊接參數(shù)是電極壓力、焊接電流和通電時間。壓力過大、電流過小，會使

20、熱量少，焊點(diǎn)強(qiáng)度下降；壓力過小、電流大會使熱量大而不穩(wěn)定，易飛濺，燒穿。 點(diǎn)焊時會發(fā)生點(diǎn)焊分流景象，如圖4-14所示，故焊點(diǎn)間距不宜過小。.4.3 其他焊接方法(2).縫焊 縫焊與點(diǎn)焊同屬于搭接電阻焊，焊接過程與點(diǎn)焊類似，采用滾盤作電極，邊焊邊滾，相鄰兩個焊點(diǎn)重疊一部分，構(gòu)成一條有密封性的焊縫。焊接原理如圖4-15所示。焊接接頭方式如圖4-16所示。焊接分流景象較嚴(yán)重，故同等條件下焊接電流較大，主要用于有密封性要求的薄板件。(3). 對焊 對焊是利用電阻熱將焊件斷面對接焊合的一種電阻焊，可分為電阻對焊和閃光對焊。如圖4-17所示。對焊的運(yùn)用可見圖4-18所示。1電阻對焊：先加預(yù)壓，使兩端面壓緊

21、，再通電加熱，使待焊處到達(dá)塑性溫度后，再斷電加壓頂鍛，產(chǎn)生一定塑性變形而焊合。適于截面簡單、直徑小于20mm和強(qiáng)度要求不高的桿件。2閃光對焊：兩焊件不接觸，先加電壓，再挪動焊件使之接觸，由于接觸點(diǎn)少，其電流密度很大，接觸點(diǎn)金屬迅速到達(dá)熔化、蒸發(fā)、爆破，呈高溫顆粒飛射出來，稱為閃光；經(jīng)多次閃光加熱后，端面均勻到達(dá)半熔化形狀，同時多次閃光把端面的氧化物也去除干凈，于是斷電加壓頂鍛，構(gòu)成焊接接頭。 對焊斷面外形應(yīng)相近，以保證斷面均勻加熱。 其焊接質(zhì)量較高，常用于重要零件焊接。.4.3 其他焊接方法4. 電阻焊特點(diǎn)及運(yùn)用1加熱迅速，溫度較低，焊接熱影響區(qū)及變形小，易獲得優(yōu)質(zhì)接頭；2不需外加填充金屬和焊

22、劑；3電阻對焊無弧光，噪聲小，煙塵、有害氣體少，勞動條件好；4焊件構(gòu)造簡單、分量輕、氣密性好，易于獲得外形復(fù)雜的零件；5易實現(xiàn)機(jī)械化、自動化，消費(fèi)率高。6焊接接頭質(zhì)量不穩(wěn)定；7焊機(jī)復(fù)雜，造價較高； 點(diǎn)焊適于低碳鋼、不銹鋼、銅合金、鋁鎂合金，厚度4mm以下的薄板沖壓構(gòu)造及鋼筋的焊接?？p焊適于板厚3mm以下，焊縫規(guī)那么的密封構(gòu)造的焊接。對焊主要用于制造封鎖形零件，軋制資料接長、異種資料制造的焊接。.4.3 其他焊接方法(2)摩擦焊:是利用工件金屬焊接外表相互摩擦產(chǎn)生的熱量，將金屬部分加熱到塑性形狀，然后在壓力下完成焊接的一種熱壓焊接方法。 1). 摩擦焊的工藝過程 摩擦焊過程如圖4-19所示，分為

23、延續(xù)驅(qū)動式和儲能式。2). 摩擦焊接頭方式 接頭普通是等斷面，也可為不等斷面，但其中必需有一個為圓形。如圖4-20所示。3). 摩擦焊的特點(diǎn)及運(yùn)用a接頭質(zhì)量好且穩(wěn)定；b消費(fèi)率高、本錢低；c適用范圍廣；d消費(fèi)條件好；e焊機(jī)所需功率小，省電。 摩擦焊用于圓形工件、棒料管子的對接。.4.3 其他焊接方法2.釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬資料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潮濕母材，填充接頭間隙并與母材相互分散實現(xiàn)銜接的焊接方法。釬焊按釬料熔點(diǎn)可分為軟釬焊、硬釬焊。釬劑能除去氧化膜和油污等雜質(zhì)，維護(hù)母材接觸面和釬料不受氧化，并添加釬料潮濕性和毛細(xì)流動性。 1釬料1

24、. 易熔釬料 釬料熔點(diǎn)在4500C以下的釬焊；常用錫鉛釬料，松香、氯化鋅溶液作釬劑。其接頭強(qiáng)度低，任務(wù)溫度低，具較好的焊接工藝性，用于電子線路的焊接。2. 難熔釬料 釬料熔點(diǎn)在4500C以上的釬焊；常用銅基和銀基釬料；硼砂、硼酸、氯化物、氟化物組成釬劑。接頭強(qiáng)度較高，任務(wù)溫度也高，用于機(jī)械零部件的焊接。 .4.3 其他焊接方法2釬焊方法1焊件去膜：常用的方法有釬劑去膜法和機(jī)械去膜法。2接頭方式：釬焊的接頭方式有板料搭接、套件鑲接等，如圖4-21所示。3加熱方法：釬焊的加熱方式有：火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、爐內(nèi)加熱、鹽浴加熱和烙鐵加熱。4. 釬焊特點(diǎn)及運(yùn)用1采用低熔點(diǎn)的釬料作為填充金屬，釬料

25、熔化，母材不熔化；2工件加熱溫度較低，接頭組織、性能變化小，焊件變形小，接頭光滑平整，焊件尺寸準(zhǔn)確；3可焊接異種金屬，焊件厚度不受限制；4消費(fèi)率高，可整體加熱，一次焊成整個構(gòu)造的全部焊縫，易于實現(xiàn)機(jī)械化自動化。5釬焊設(shè)備簡單，消費(fèi)投資費(fèi)用少。釬焊主要用于焊接精細(xì)、微型、復(fù)雜、多焊縫、異種資料的焊件。.4.4 常用金屬資料的焊接4.4.1碳鋼的焊接1.低碳鋼：焊接性能優(yōu)良，可采用任何一種焊接方法。2.中碳鋼：焊接性能中等，焊縫易產(chǎn)生熱裂，熱影響區(qū)易產(chǎn)生脆硬組織甚至冷裂。常采用手工電弧焊和氣焊，須預(yù)熱。3.高碳鋼：焊接性能差，采用焊條電弧焊對其補(bǔ)焊，應(yīng)預(yù)熱。4.4.2低合金構(gòu)造鋼的焊接1.強(qiáng)度用鋼

26、焊接常用方法有焊條電弧焊、埋弧焊和CO2焊等。2.公用鋼焊接珠光體耐熱鋼常用焊條電弧焊時，要選用與母材成分相近的焊條，預(yù)熱溫度150400，焊后應(yīng)及時機(jī)進(jìn)展高溫回火處置。低溫鋼含鉛不需預(yù)熱，焊條成分要與母材匹配。耐蝕鋼不需預(yù)熱或焊后熱處置。.4.4 常用金屬資料的焊接4.4.3 不銹鋼的焊接奧氏體型不銹鋼焊接性良好，焊接時普通不需求采取工藝措施，焊條、焊劑和焊絲的選用應(yīng)保證與母材成分類型一樣。鐵素體不銹鋼焊前預(yù)熱溫度應(yīng)在150以下，并采用小電流、快速焊等工藝。馬氏體不銹鋼焊前預(yù)熱溫度200400，焊后要進(jìn)展熱處置。4.4.4 鑄鐵的焊補(bǔ)鑄鐵的焊接性能差。1焊接接頭易產(chǎn)生白口和脆硬組織；2裂紋傾

27、向大；3焊縫中易產(chǎn)生氣孔和夾渣。 鑄鐵不宜作焊接構(gòu)造資料，只進(jìn)展修復(fù)性補(bǔ)焊。常采用不預(yù)熱焊法和熱焊法兩種。.4.4 常用金屬資料的焊接4.4.5 非鐵金屬的焊接1.鋁及鋁合金的焊接焊接特點(diǎn)如下：1極易氧化，應(yīng)去除氧化物，采用氬氣維護(hù)；2容易構(gòu)成氣孔；3容易產(chǎn)生熱裂紋；4易產(chǎn)生焊縫塌陷，須采用墊板。目前，氬弧焊是焊接鋁合金最理想的熔焊方法。在氬弧焊條件下，純鋁、防銹鋁合金、少部分鑄造鋁合金焊接性較好。2. 鈦及鈦合金1焊接時易吸收氣體使接頭變脆。2易產(chǎn)生裂紋。 常采用氬弧焊、等離子弧焊、真空電子束焊、點(diǎn)焊。.4.4 常用金屬資料的焊接3.銅及銅合金的焊接焊接性能比低碳鋼差，焊接的主要問題是：1導(dǎo)

28、熱性好，熱容量大，易產(chǎn)生焊不透景象；2線膨脹系數(shù)大，凝固收縮率大，焊接應(yīng)力或變形大；3易生成氫氣孔；4銅在高溫易氧化，引起熱裂紋；5銅合金中的合金元素易氧化和蒸發(fā)，降低焊縫力學(xué)性能，易產(chǎn)生熱裂、氣孔和夾渣。常采用氬弧焊、氣焊和釬焊。焊前預(yù)熱，焊后熱處置。可采取如下措施：1嚴(yán)厲控制母材和填充金屬的有害成分，可采用脫氧銅；2去除焊件、焊絲等外表上的油、銹和水分，減少氫的來源；3焊前預(yù)熱，焊后再結(jié)晶退火。.4.5 焊接構(gòu)造工藝設(shè)計 4.5.1 焊接構(gòu)造消費(fèi)工藝過程概述 焊接構(gòu)造的主要消費(fèi)工藝過程為： 備料裝配焊接焊接變形矯正質(zhì)量檢驗外表處置。1備料 包括型材選擇，型材外形校正，按比例放樣、畫線，下料

29、切割，邊緣加工，成形加工等。2裝配 利用公用卡具或其他緊固件安裝將加工好的零件或部件組裝成一體，進(jìn)展定位焊，預(yù)備焊接。3焊接 根據(jù)焊件材質(zhì)、尺寸、運(yùn)用性能要求、消費(fèi)批量及現(xiàn)場設(shè)備情況選擇焊接方法，確定焊接工藝參數(shù)，按合理順序施焊。.4.5 焊接構(gòu)造工藝設(shè)計 4.5.2 焊接構(gòu)造工藝設(shè)計 1. 焊縫的布置 焊縫布置影響構(gòu)造件的焊接質(zhì)量和消費(fèi)率，應(yīng)思索以下原那么：1. 焊縫應(yīng)盡量處于平焊位置2. 焊縫要布置在便于施焊的位置 如圖4-22，如圖4-23所示。 3. 焊縫布置要有利于減少焊接應(yīng)力與變形1盡量減少焊縫數(shù)量及長度，減少不用要的焊縫截面尺寸，如圖4-24所示。2焊縫布置應(yīng)防止密集或交叉，如圖

30、4-25所示。3焊縫布置應(yīng)盡量對稱，如圖4-26所示。4焊縫布置應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力位置或應(yīng)力集中位置，如圖4-27所示。5焊縫布置應(yīng)避開機(jī)械加工外表。如圖4-28所示。.4.5 焊接構(gòu)造工藝設(shè)計 2.焊接方法的選擇 選擇焊接方法時應(yīng)根據(jù)以下原那么：1焊接接頭運(yùn)用性能及質(zhì)量要符合構(gòu)造技術(shù)要求。2提高消費(fèi)率，降低本錢。3. 焊接接頭設(shè)計 焊接接頭設(shè)計包括焊接接頭方式設(shè)計和坡口方式設(shè)計。1.焊接接頭方式設(shè)計 常用的根本接頭方式有對接接頭、蓋板接頭、搭接接頭、角接接頭、T形接頭、十字接頭和卷邊接頭等，如圖4-29所示。其選擇應(yīng)根據(jù)構(gòu)造的外形和焊接消費(fèi)工藝而定，要思索易于保證焊接質(zhì)量和盡量降低本錢。 對

31、于釬焊，電阻焊的點(diǎn)焊和縫焊采用搭接；對焊采用對接；熔化焊可采用對接、搭接，角接和T形接對比選擇。壓力容器普通采用對接，桁架構(gòu)造普通采用搭接。對于氣焊和鎢極氬弧焊可采用卷邊接頭。 .4.5 焊接構(gòu)造工藝設(shè)計 2. 焊接接頭坡口方式設(shè)計 開坡口的目的是為了使接頭根部焊透，使焊縫成形美觀，經(jīng)過控制坡口大小調(diào)理母材金屬和填充金屬的比例。加工方法有氣割、切削加工、碳弧氣刨等。坡口方式主要取決于板料厚度。1對接接頭坡口方式設(shè)計。 對接接頭的根本坡口方式有I形坡口、Y形坡口、雙Y形坡口、U形坡口、雙U形坡口等，如圖4-30所示。同樣板厚條件下：雙Y形坡口比V形坡口所需金屬少，焊接工時也少，焊接變形也小；U形

32、坡口也比V形坡口省焊條，省工時，焊接變形也小。 2角接接頭坡口方式設(shè)計。 角接接頭根本坡口方式有I形坡口、錯邊I形坡口、Y形坡口、V形坡口等，如圖4-31所示。3T形接頭坡口方式設(shè)計。 T形接頭根本坡口方式有I形坡口、V形坡口等，如圖4-32所示。4對不同厚度的板材，接頭兩側(cè)板厚截面應(yīng)盡量一樣或相近，如圖4-33所示。.4.5 焊接構(gòu)造工藝設(shè)計 4.5.3 焊接構(gòu)造消費(fèi)設(shè)計實例例題 圖4-34所示為低壓儲氣罐，壁厚為8mm，壓力為1.0MPa，常溫任務(wù)，緊縮空氣，大批量消費(fèi)。1構(gòu)造分析：筒體由筒節(jié)、封頭焊合。整個構(gòu)造由筒體再加四個法蘭管座焊合而成，如圖4-34所示。2選擇母材資料：封頭需拉伸，

33、筒節(jié)卷圓，故需較好塑性，再思索焊接工藝及本錢，故筒節(jié)、封頭、法蘭選用普通碳素構(gòu)造鋼Q235A，短管選用優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼10鋼。3設(shè)計焊縫位置及焊接接頭、坡口方式： 筒節(jié)縱焊縫與環(huán)焊縫采用對接I型坡口雙面焊，法蘭與短管采用不開坡口角焊縫；法蘭管座與筒體采用開坡口角焊縫。如圖4-34所示。4選擇焊接方法和焊接資料： 角焊縫采用手工電弧焊，選用構(gòu)造鋼焊條J422；選用弧焊變壓器；對接焊縫采用埋弧焊，焊絲選用H08A，配合焊劑HJ431。5主要工藝流程如圖4-35。.焊接變形 焊接變形根本方式圖產(chǎn) 生 原 因 收縮變形 焊接后縱向(沿焊縫方向)和橫向(垂直于焊接方向)收縮引起的角變形V形坡口對接焊后，由于焊縫截面外形上下不對稱，焊縫收縮不均所致彎曲變形焊接T形梁時，由于焊縫布置不對稱，焊縫縱向收縮引起的