金屬加工工藝培訓(xùn)課件

第四篇焊接

焊接是一種永久性連接金屬材料的工藝方法。焊接過程的實質(zhì)是用加熱或加壓力等手段，借助于金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，是分離的金屬材料牢固地連接起來。第一頁，共三十六頁。

按焊接過程的特點分：

熔化焊、壓力焊、釬焊三大類一、熔化焊通過加熱，使被焊金屬自身熔化而相互連接，也稱為自身焊二、壓力焊在加熱的同時加壓，使被焊金屬相互連接三、焊料焊通過加熱，利用焊接材料將被焊金屬相互連接第二頁，共三十六頁。

熔化焊中的電弧焊應(yīng)用極為普遍，包括：

手工電弧焊、埋弧自動焊、氣體保護(hù)焊其他常用焊接方法：電渣焊、等離子弧焊接與切割、真空電子束焊接、激光焊接、電阻焊、摩擦焊第三頁，共三十六頁。埋弧自動焊（也稱溶劑層下自動焊）

特點：生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定、節(jié)省金屬材料、勞動條件改善。但設(shè)備費用高，工藝準(zhǔn)備復(fù)雜，對接頭加工與裝配要求嚴(yán)格，僅適用于批量生產(chǎn)長直線焊縫與圓筒形工件的縱、環(huán)焊縫。第四頁，共三十六頁。氣體保護(hù)焊一、氬弧焊氬弧焊是以氬氣為保護(hù)氣體的電弧焊，氬氣是惰性氣體，可保護(hù)電極和熔化金屬不受空氣的有害作用。高溫情況下，氬氣不和金屬起化學(xué)反應(yīng)，也不溶于金屬，因此氬弧焊的質(zhì)量較高。

第五頁，共三十六頁。二、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊CO2保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。它用焊絲做電極，靠焊絲和焊件之間產(chǎn)生的電弧熔化工件金屬與焊絲，以自動或半自動方式進(jìn)行焊接。

第六頁，共三十六頁。

優(yōu)點：

成本低，可用價廉易得的CO2代替焊劑，焊接成本僅是埋弧自動焊和手弧焊的40%左右。生產(chǎn)效率高、操作性好、質(zhì)量較好。

缺點：

CO2的氧化作用使溶滴飛濺較為嚴(yán)重，因此焊縫成型不夠光滑，另外焊接煙霧較大，弧光強(qiáng)烈，如果控制或操作不當(dāng)，容易產(chǎn)生氣孔。第七頁，共三十六頁。焊料焊接法特點(1)焊料熔化：焊接時只有焊料熔化，而被焊金屬處于固態(tài)，對材料性能影響小。(2)焊料與焊件的成分不同形成接頭(3)金屬的連接可以連接異質(zhì)金屬，包括金屬與非金屬的連接。第八頁，共三十六頁。爐內(nèi)焊接法特點

(1)爐內(nèi)焊接具有真空密閉的焊接條件，金屬不易氧化。

(2)焊件整體加熱均勻，溫度控制準(zhǔn)確。

(3)主要應(yīng)用于金屬一烤瓷基底橋的焊接。第九頁，共三十六頁。激光焊接法

某些物質(zhì)原子中的粒子受光或電刺激，使低能級的原子變成高能級原子，輻射出相位、頻率、方向完全相同的光，具有顏色單純、能量高度集中、光束方向性好的特點。第十頁，共三十六頁。特點：(1)焊接速度快，加工時間短暫(2)準(zhǔn)確性高，被焊金屬無需包埋固定，無變形(3)不受電磁于擾，可直接在大氣中進(jìn)行焊接，操作方便(4)熱影響區(qū)小，激光焊接加熱區(qū)域小、熱量集中、受熱及冷卻快，對焊件影響小(5)無噪聲、污染小第十一頁，共三十六頁。激光點焊機(jī)第十二頁，共三十六頁。點焊法特點：

(1)屬于電阻焊接法。

(2)利用電流通過焊件時產(chǎn)生的電阻熱作為熱源，加熱熔化焊件(不加焊料)進(jìn)行焊接。第十三頁，共三十六頁。第五篇熱處理熱處理是在一定的條件下，給金屬一定的加熱與冷卻，使金屬獲得一定的機(jī)械性能或化學(xué)性能的工藝方法。金屬零件進(jìn)行熱處理的主要目的是：提高硬度、強(qiáng)度及增加耐磨性降低硬度，便于機(jī)械加工消除加工過程中所引起的內(nèi)應(yīng)力提高表面耐磨、耐蝕性能第十四頁，共三十六頁。普通熱處理分類：一、退火二、正火三、淬火四、回火第十五頁，共三十六頁。一、退火把工件加熱到一定溫度（稍高于臨界溫度），經(jīng)過一定時間保溫后，緩慢冷卻下來（一般隨爐冷卻)的過程叫退火。由于加熱溫度和冷卻速度不同，退火處理對改變金屬組織和性能的作用也不同。第十六頁，共三十六頁。常用退火方法一、完全退火，主要是細(xì)化顆粒、消除或減少組織的不均勻性、降低溫度、改善切削加工性、提高韌性和塑性、消除內(nèi)應(yīng)力。二、球化退火，主要用于刀具和冷卻模具的鍛造毛坯，效果同上，為淬火處理作組織準(zhǔn)備。三、消除加工硬化的退火，主要用于消除工件經(jīng)冷拔、冷彎燈產(chǎn)生的硬化現(xiàn)象。四、去應(yīng)力退火，主要用于消除鑄件、焊接件在加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以及精密零件表面加工時留下的加工應(yīng)力。第十七頁，共三十六頁。二、正火正火是退火的一種變態(tài)，正火與完全退火的區(qū)別是：正火是使工件在空氣中冷卻，完全退火是工件隨爐冷卻。正火的目的主要是細(xì)化晶粒、、改善切削加工性、提高韌性和強(qiáng)度、為最后的熱處理做好準(zhǔn)備。對于不重要或不適于淬火處理的零件，正火后可不必做其他處理。第十八頁，共三十六頁。三、淬火把工件加熱到一定溫度（臨界溫度以上），經(jīng)過一定時間保溫后，在水、油或鹽水中急速冷卻的操作過程叫淬火。按加熱程度不同分為：整體淬火和表面淬火。第十九頁，共三十六頁。整體淬火按照冷卻方法不同分為：單液淬火雙液淬火分級淬火等溫淬火第二十頁，共三十六頁。表面淬火表面淬火時把工件表面加熱到淬火溫度后，隨即用水或其他冷卻劑進(jìn)行急速冷卻，以此時工件的表面得到很高的硬度，內(nèi)部卻保持原來的韌性。按加熱方法不同分為：浸液淬火火焰淬火乙炔—氧氣或煤氣—氧氣高頻淬火高頻感應(yīng)電流第二十一頁，共三十六頁。四、回火把淬火的零件加熱到723攝氏度以下某一溫度，經(jīng)過一定時間保溫后，在油、水或空氣中冷卻的操作過程叫回火?；鼗鸬哪康氖牵合驕p少淬火零件的內(nèi)應(yīng)力、降低脆性、硬度、增加韌性、穩(wěn)定淬火后的工件尺寸、防止使用中變形。第二十二頁，共三十六頁。分類一、低溫回火150-150攝氏度可用于各種工具、滾動軸承及滲碳零件的處理二、中溫回火350-500攝氏度用于對彈簧、鍛模和沖擊工具的處理三、高溫回火500-650攝氏度用于各種齒輪、軸、連桿等零件的處理。第二十三頁，共三十六頁?；瘜W(xué)熱處理一、滲碳1、固體滲碳法2、液體滲碳法3、氣體滲碳法二、氮化三、氰化第二十四頁，共三十六頁。二、氮化處理氮化是把放在含氮原子的介質(zhì)中，加熱到500-600攝氏度，使工件表面增氮的一種化學(xué)熱處理。目的在于：提高硬度和耐磨性提高疲勞強(qiáng)度提高抗腐蝕能力分為：液體氮化、氣體氮化、離子氮化第二十五頁，共三十六頁。三、氰化又叫碳氮共滲。特點：時間短、效率高、但是所用氰鹽（氰化鉀、氰化鈉有劇毒）成本高。分為氣體和液體兩種：有可按溫度分為：高溫氰化900-940攝氏度深度氰化中溫氰化820-880攝氏度低溫氰化520-580攝氏度第二十六頁，共三十六頁。第六篇表面加工第二十七頁，共三十六頁。表面處理一、黑色金屬的氧化處理將工件放入含苛性鈉、硝酸鈉溶液中，使工件表面生成一層很薄的黑色氧化膜的過程，簡稱發(fā)黑。二、黑色金屬的磷化處理將工件浸如磷酸鹽溶液中，使表面生成一層磷酸鹽薄膜的過程，叫磷化處理。一般不改變金屬的機(jī)械性能、磁性和零件外形尺寸。分為：冷磷化、高溫磷化、中溫磷化。第二十八頁，共三十六頁。碳鋼表面處理電鍍熱鍍發(fā)黑噴漆第二十九頁，共三十六頁。電鍍利用電解的方法是金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程叫電鍍。第三十頁，共三十六頁。熱鍍

電鍍與熱鍍比較

1.電鍍層均勻，厚度很??；熱鍍層較厚，厚度不均勻。

2.電鍍外觀光亮，熱鍍顏色較暗。

3.電鍍層較薄，耐蝕性較差。熱鍍層較厚，而且與基體金屬形成滲入層，耐蝕性好。第三十一頁，共三十六頁。熱鍍鋅熱鍍鋅是使熔融金屬與鐵基體反應(yīng)而產(chǎn)生合金層，從而使基體和鍍層二者相結(jié)合。熱鍍鋅是先將工件進(jìn)行酸洗，去除工件表面的氧化鐵。酸洗后，通過氯化銨或氯化鋅水溶液或氯化銨和氯化鋅混合水溶液槽中進(jìn)行清洗，最后送入熱浸鍍槽中。熱鍍鋅具有鍍層均勻，附著力強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點。

第三十二頁，共三十六頁。發(fā)黑黑色金屬的氧化處理將工件放入含苛性鈉、硝酸鈉溶液中，使工件表面生成一層很薄的黑色氧化膜的過程，簡稱發(fā)黑。氧化膜的厚度約為0.5-1.5微米。氧化處理后的工件外表美觀，同時具有一定的抗腐蝕能力，常用于各中武器、精密儀器零件的裝飾防護(hù)處理，以及細(xì)鋼絲、薄鋼片制零件的防護(hù)處理。第三十三頁，共三十六頁。不銹鋼表面處理拉絲手工拋光機(jī)器拋光串光震動研磨機(jī)第三十四頁，共三十六頁。塑料電鍍

塑料電鍍的特點：塑料電鍍制品具有塑料和金屬兩者的特性。比重小，耐腐蝕性能良好，成型簡便，具有金屬光澤和金屬的質(zhì)感，還有導(dǎo)電、導(dǎo)磁和焊接等特性。它可以節(jié)省繁雜的機(jī)械加工工序、節(jié)省金屬材料，而且美觀，裝飾性強(qiáng)，同時，它還提高了塑料的機(jī)械強(qiáng)度。第三十五頁，共三十六頁。內(nèi)容總結(jié)第四篇焊接。二、壓力焊在加熱的同時加壓，使被焊金屬相互連接。三、焊料焊通過加熱，利用焊接材料將被焊金屬相互連接。埋弧自動焊（也稱溶劑層下自動焊）。CO2保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。它用焊絲做電極，靠焊絲和焊件之間產(chǎn)