金屬的焊接-PP模板課件

第一節(jié)焊接概述第二節(jié)熔化焊第三節(jié)壓力焊第四節(jié)釬焊第五節(jié)焊接缺陷及其檢驗(yàn)第五章金屬的焊接

焊接是一種永久性連接金屬材料的工藝方法。焊接過程的實(shí)質(zhì)是用加熱或加壓等手段，借助于金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來。焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要地作用，在制造大型結(jié)構(gòu)或復(fù)雜地機(jī)器部件時(shí)，更顯優(yōu)越，因?yàn)樗梢杂没鬄樾?，化?fù)雜為簡(jiǎn)單地方法準(zhǔn)備坯料，然后用逐次裝配焊接地方法拼小成大，這是其他工藝方法難以做到的。第一節(jié)焊接概述常見的焊接方法

焊接方法的分類

熔化焊是焊接最基本的焊接方法。根據(jù)焊接能源種類、能源傳遞介質(zhì)和方式的不同，熔化焊可分為電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊和等離子焊等。第二節(jié)熔化焊

熔化焊的基本原理

熔化焊的基本原理是指將填充材料（如焊絲）和工件的連接區(qū)基體材料共同加熱至熔化狀態(tài)，在連接處形成熔池，熔池中的液態(tài)金屬冷卻凝固后形成牢固的焊接接頭，使分離工件連接成為一個(gè)整體。

熔焊焊縫的形成

在高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，填充金屬（如焊條）和基體金屬發(fā)生局部熔化。熔池前部（2-1-2區(qū)）熔化金屬被電弧吹力吹到熔池后部（2-3-2區(qū)），迅速冷卻結(jié)晶。隨著熱源不斷移動(dòng)，從而形成連續(xù)的致密層狀組織焊縫。焊縫形成過程示意圖

焊接接頭的組織和性能焊縫區(qū)：結(jié)晶從熔池壁向中心推進(jìn)，形成柱狀的鑄態(tài)組織。與基體金屬性能接近，但熔池中心易出現(xiàn)雜質(zhì)、疏松等。熔合區(qū)：未熔化的過熱組織和部分熔化的結(jié)晶鑄態(tài)組織。很大程度上決定焊件接頭的性能。

焊接時(shí)，焊件各部分冷熱不均，受熱部位產(chǎn)生拉應(yīng)力，未受熱部位則產(chǎn)生壓應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度，焊件出現(xiàn)變形。

焊接應(yīng)力和變形

對(duì)焊焊縫的應(yīng)力分布

邊緣焊的變形

手工電弧焊是利用焊條與工件之間產(chǎn)生的電弧熱將工件和焊條熔化的一種焊接方法。

手工電弧焊

焊接電弧

焊接電弧是在電極和工件間的氣體介質(zhì)中常時(shí)間放電的現(xiàn)象。電弧引燃時(shí)，弧柱中充滿了高溫電離氣體，發(fā)出大量的光和熱。

鋼焊條焊接鋼材時(shí)的焊接電弧

手工電弧焊的焊接過程

手工電弧焊焊接過程示意圖焊縫附近基體金屬焊條藥皮焊芯熔渣熔化焊縫CO2↑保護(hù)熔池電弧電弧

埋弧自動(dòng)焊是利用專門的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)完成手工電弧焊中的引燃電弧、送進(jìn)焊條以及移動(dòng)電弧等焊接動(dòng)作，并使電弧在較厚焊劑下燃燒的熔化焊。

埋弧自動(dòng)焊

焊接過程如圖所示，埋弧焊的焊接過程可概括為：自動(dòng)送絲；引弧；焊劑自動(dòng)下料；焊機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)；電弧在焊劑下燃燒。

埋弧自動(dòng)焊接過程（焊縫剖面圖）

焊絲與焊劑焊接材料焊劑焊絲熔煉焊劑陶瓷焊劑相當(dāng)于焊芯相當(dāng)于藥皮

熔煉焊劑：在熔煉爐中制備，成分均勻，適于大量生產(chǎn)；

陶瓷焊劑：利用粉末冶金工藝制備，顆粒強(qiáng)度低。

氣體保護(hù)焊是利用保護(hù)性氣體防止外界有害氣體對(duì)熔池進(jìn)行侵害的特殊焊接方法。它適于一些化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬焊縫的焊接作業(yè)。

氣體保護(hù)焊

氬弧焊

氬弧焊示意圖

CO2氣體保護(hù)焊

CO2氣體保護(hù)焊示意圖

真空電子束焊

一些先進(jìn)的熔化焊技術(shù)（適于稀有和難熔金屬的焊接和普通材料的高精度焊接）

陰極被燈絲加熱到2600K，并發(fā)射大量的電子。這些電子在高壓電場(chǎng)的作用下，經(jīng)電磁透鏡聚焦成電子束，高速轟擊工件表面（160000km/s）。電子動(dòng)能瞬間變成熱能（能量密度是普通電弧的1000倍）。

激光焊激光：利用原子受到激發(fā)而輻射的原理，使物質(zhì)受激發(fā)而產(chǎn)生波長(zhǎng)單一、方向一致和能量很高的光束?；驹恚豪眉す馄魇芗ぎa(chǎn)生激光束，通過聚焦系統(tǒng)將其聚集成半徑微小的光斑，當(dāng)調(diào)焦到被焊工件的接縫時(shí)，光能轉(zhuǎn)換為熱能，從而使金屬熔化形成焊接接頭。

壓力焊（俗稱固態(tài)焊）是在壓力（或同時(shí)加熱）作用下，在被焊的分離金屬結(jié)合面產(chǎn)生塑性變形而使金屬連接成為整體的焊接工藝。第三節(jié)壓力焊

電阻焊

電阻焊是利用電流通過被焊工件以及接觸部分產(chǎn)生電阻熱，使接觸部位達(dá)到塑性或局部熔化狀態(tài)，加壓焊合而使工件焊接在一起的焊接方法。

焊接分類電阻焊對(duì)焊滾焊點(diǎn)焊根據(jù)焊接接頭形式的差異

點(diǎn)焊和滾焊加壓斷電保壓通電去壓工藝步驟：

對(duì)焊是利用電阻熱將兩個(gè)工件的整個(gè)端面焊接起來的一種焊接方法。

對(duì)焊

對(duì)焊示意圖

摩擦焊是利用工件之間的相互摩擦產(chǎn)生的熱量同時(shí)加壓使工件連接到一起的焊接方法。

摩擦焊

摩擦焊示意圖

釬料填充焊縫過程示意圖液態(tài)釬料和固態(tài)金屬之間的相互作用

軟釬焊是指使用的釬料熔點(diǎn)低于450℃的釬焊，通常用烙鐵加熱。軟釬焊的接頭強(qiáng)度不高（＜70MPa）。含少量銻的錫鐵合金釬料應(yīng)用最廣泛。軟釬焊所用的釬劑主要有：松香、ZnCl2溶液、ZnCl2釬劑膏等（釬劑主要用來清除氧化物，保護(hù)釬焊區(qū)，增加潤(rùn)濕性）。軟釬料主要應(yīng)用于焊接受力不大的常溫工作的儀表、導(dǎo)電元件等。

軟釬焊

軟釬焊和硬釬焊

硬釬焊

硬釬焊是指使用的釬料熔點(diǎn)高于450℃的釬焊。其主要加熱方式有：火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、爐內(nèi)加熱、鹽浴加熱等。軟釬焊的