工程材料成型基礎 課件 第3-5單元 連接成形、粉末冶金、非金屬材料成型

第三單元連接成形緒論可拆卸連接不必毀壞零件就可以拆卸，如螺栓連接、鍵連接。永久連接其拆卸只有在毀壞零件后才能實現(xiàn)，如鉚接、焊接。緒論b）用鍵連接的汽車輪轂與軸

可拆卸連接a）用螺栓連接的腳手架

緒論a）用鉚釘連接的橋梁

b）用焊接連接的機場

不可拆卸連接第一節(jié)焊接成型的工藝基礎焊接化學冶金過程：熔化焊時，焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下相互作用的過程。各種物質(zhì)：氣體、液態(tài)金屬、熔渣。任務防止或減少有害雜質(zhì)侵入減少合金元素燒損對熔化金屬進行冶金處理焊接化學冶金主要研究在各種焊接工藝條件下，冶金反應和焊縫金屬成分、性能之間的關系及其變化規(guī)律。

焊接化學冶金的特殊性普通化學冶金過程和焊接化學冶金過程對比不同點：1）原材料不同

普冶材料：礦石、焦炭、廢鋼鐵等。焊冶材料：焊條、焊絲、焊劑等。

2）目的不同

普冶：提煉金屬；焊冶：對金屬再熔煉，以滿足構件性能

普通化學冶金過程是對金屬熔煉加工過程，放在特定的爐中進行。焊接化學冶金過程是金屬在焊接條件下，再熔煉的過程，焊接時焊縫相當高爐。二者共同點：金屬冶煉加工。一、焊接時的焊縫金屬保護1、焊縫金屬保護的必要性光焊絲焊接時會有哪些現(xiàn)象？1、含N量達0.105%~0.218%比焊絲中高20~45倍2、含O量達0.14%~0.72%比焊絲中高7~35倍3、Mn、Si等有益元素因燒損和蒸發(fā)而減少電弧燃燒不穩(wěn)定焊條粘鋼板操作困難工藝性不好塑性、韌性急劇下降！低碳鋼無保護焊時焊縫的性能光焊絲無保護焊接是沒有實用價值！2、保護的方式真空保護CO2焊、TIG焊、MIG焊埋弧焊、電渣焊焊條電弧焊、藥芯焊絲焊接真空電子束焊二、焊接化學冶金反應區(qū)1、藥皮反應區(qū)：指焊條受熱后，直到焊條藥皮熔點前發(fā)生的一些反應。焊接方法不同，冶金反應階段也不同。以焊條電弧焊為例1)水分蒸發(fā)2)某些物質(zhì)分解3)鐵合金氧化主要物理化學反應：2）、熔滴反應區(qū)

指熔滴形成、長大、脫離焊條、過渡到熔池之前

特點:１)溫度高（2800℃）２)與氣體、熔渣的比表面積大(103~104cm/kg)３)時間短速度快４)熔渣和熔滴金屬進行強烈的攪拌、混合。主要物理化學反應：金屬的蒸發(fā)、氣體的分解和溶解、金屬的氧化還原劑合金化。3、熔池反應區(qū)

1、熔池溫度低于熔滴（1600～1900℃）2、比表面積小（3～130cm2/kg）3、時間長（3~8s）4、攪拌沒有熔滴階段激烈5、熔池溫度分布不均勻特點：焊接化學冶金反應的特點：1、高溫多相反應3、系統(tǒng)的不平衡性2、分區(qū)域連續(xù)進行

熔焊的發(fā)展過程，某種意義上講也可以說是焊接熱源的發(fā)展過程。

1885年碳弧焊

1891年金屬極電弧焊

20世紀初薄皮焊條電弧焊和氧乙炔氣焊

30年代厚皮焊條電弧

40年代埋弧焊和電阻焊

50年代CO2氣體保護焊和電渣焊

60年代電子束焊和等離子弧焊與切割

70年代激光焊接及切割

80年代完善電子束焊和激光焊太陽能、微波等焊接的發(fā)展趨勢：焊接技術逐步向高效率、高質(zhì)量、低成本、降低勞動強度、降低能耗的方向發(fā)展。作為焊接熱源應當是：能量高度集中、快速實現(xiàn)焊接過程，并保證得到致密而強韌的焊縫和最小的熱影響區(qū)。焊接熱源熱源的性能不僅影響焊接質(zhì)量，而且對焊接生產(chǎn)率有著決定性作用。電弧熱：利用氣體介質(zhì)中放電過程所產(chǎn)生的熱能 化學熱：助燃和可燃氣體（氧、乙炔）的燃燒火焰或鋁、鎂熱劑進行化學反應

電阻熱：電流通過導體時產(chǎn)生的電阻熱 電子束焊：高壓高速運動的電子在真空中猛烈轟擊金屬局部表面，動能轉(zhuǎn)化為熱能激光焊：受激輻射而使放射增強的光，經(jīng)聚焦產(chǎn)生能量高度集中的激光束。等離子弧焊：電弧放電或高頻放電產(chǎn)生高度電離的離子流焊接熱源滿足焊接條件的熱源：摩擦熱：機械摩擦而產(chǎn)生的熱能作為焊接熱源電阻焊接過程等離子弧焊電子束焊高頻熱熱效率：焊接熱源的利用率有效熱功率：母材和填充金屬所吸收的熱量P=ηP0=ηUI焊接熱效率不同焊接方法的η值η——功率有效系數(shù)影響焊接溫度場的因素：1、熱源的性質(zhì)：熱源的性質(zhì)不同，焊接溫度場的分布也不同。2、焊接線能量：熱源功率P與焊接速度v之比（P/v）

物理意義：焊接熱源輸入給單位長度焊縫的能量。3、比熱容(c)：1g物質(zhì)每升高1℃所需的熱c=dQ/dT焊接溫度場的類型：穩(wěn)定溫度場：焊接溫度場各點的溫度不隨時間變動。非穩(wěn)定溫度場：各點溫度隨時間而變動。準穩(wěn)定溫度場：功率恒定的熱源在工件上作勻速直線運動焊接時，經(jīng)過一段時間后焊接過程穩(wěn)定，就形成了一個與熱源作同步運動的不變溫度場。4、被焊金屬的熱物理性質(zhì)：熱導率（λ）、比熱容（c）、熱擴散率(a)、熱焓（H）、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)(α)。

熱導率的物理意義：在單位時間內(nèi)，沿法線方向單位距離相差1℃時，經(jīng)過單位面積所傳遞的熱能。影響焊接溫度場的因素：5工件的形態(tài)三維二維一維焊接熱循環(huán)：在焊接熱源作用下，焊件上某一點的溫度隨時間的變化過程。

焊接熱循環(huán)是描述焊接過程中熱源對被焊金屬的熱作用。距焊縫不同距離的各點，所經(jīng)歷的熱循環(huán)不同。距焊縫越近的點，加熱的最高溫度越高；越遠的點，加熱的最高溫度越低。加熱速度ωH

最高加熱溫度Ｔm

相變溫度以上的停留時間tH

冷卻速度Ωc(或冷卻時間t8

/5)焊接熱循環(huán)的主要參數(shù)：相變組織晶粒大小多層焊熱循環(huán)：

在實際焊接中，厚板多采用多層焊接。多層焊實質(zhì)上是由許多單層焊接熱循環(huán)聯(lián)合在一起的綜合作用，同時相臨焊層之間彼此具有熱處理性質(zhì)。從提高焊接質(zhì)量來看，多層焊比單層焊更為優(yōu)越。

對后一焊道面言，前一焊道具有預熱作用，層間溫度相當于預熱溫度；對前一焊道來說，后一焊道應該起后熱作用，產(chǎn)生一定熱處理效果。長段多層焊的焊接熱循環(huán)注意：淬硬傾向較大的鋼種，不適于長段多層焊接。相鄰各層之間有依次熱處理的作用。短段多層焊1點4點缺點：操作工藝十分繁瑣，生產(chǎn)率低，特殊情況才用。焊接熱循環(huán)的控制及應用焊接方法焊接熱輸入和預熱溫度焊件尺寸接頭形式焊道長度思考：調(diào)整焊接熱循環(huán)的方法有哪些？高溫液態(tài)熔池結晶凝固形成焊縫，由于熔池結晶的特殊性，使焊縫的一次組織在很多情況下不能達到質(zhì)量要求。通過了解熔池的結晶過程，尋找改善焊縫一次組織的方法，為后序的任務打下基礎。一、熔池金屬的凝固過程溫度降低-結晶-室溫熔池的凝固和焊縫金屬的固態(tài)相變決定了焊縫金屬的晶體結構、組織和性能。許多焊接缺欠如氣孔、夾雜物、偏析、結晶裂紋都在此過程中產(chǎn)生。因此了解焊縫的結晶過程，對控制焊縫的質(zhì)量意義重大。1.熔池凝固的特點焊接熔池凝固與一般鑄錠相比有如下特點:(1)熔池的體積小，冷卻速度快。(2)熔池中的溫度處于過熱狀態(tài)。(3)熔池在運動狀態(tài)下結晶。焊接時，熔池是同焊接熱源同步運動的，呈現(xiàn)出前部(abc部分)在熔化，后面(cda部分)在結晶，如圖所示(4)熔池的散熱條件好。熔池周圍母材金屬形成“壁?！保鄢刂苯优c母材金屬接觸，故散熱條件好，形核速度快。(5)熔池的凝固與工藝參數(shù)密切相關。

2.熔池的凝固過程熔池的凝固過程雖然是不平衡狀態(tài)下的結晶，但也是從液態(tài)金屬變?yōu)楣虘B(tài)金屬的過程，必然服從于金屬結晶的基本規(guī)律，是由形核和晶核長大兩個基本過程組成的。一次組織定義：焊接熔池由液態(tài)到完全變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為焊縫的一次結晶，一次結晶后得到的組織稱為一次組織。焊縫的組織和性能主要取決于焊縫的化學成分和組織形態(tài)。改善焊縫的一次組織和性能主要是調(diào)整焊縫成分，控制結晶過程，打亂結晶的方向性，細化晶粒，可以采用冶金手段和工藝措施來實現(xiàn)1.調(diào)整焊縫成分焊縫成分主要取決于焊接材料，其次是母材在焊縫金屬中所占的比例，即熔合比。合理選擇焊接材料，適當控制熔合比，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整焊縫金屬的成分，從而使焊縫能得到所要求的組織和性能。2.對熔池進行變質(zhì)處理通過焊接材料(焊條、焊劑、焊絲)向金屬熔池中過渡某些合金元素，從而使結晶過程發(fā)生變化，達到細化晶粒的目的，這種方法稱為變質(zhì)處理。被加入的合金稱為變質(zhì)劑，其作用主要有兩方面:一是形成難熔質(zhì)點成為新相晶核，增加晶核數(shù)量;二是能阻礙柱狀晶長大，破壞枝晶生長的方向性。變質(zhì)處理對改善焊縫的一次組織和性能十分有效。常用的變質(zhì)劑有Mo,V,Nb,Ti,Zr,Al及稀土元素。這種微量元素的作用比較復雜，特別是幾種元素共存時，需要通過反復試驗才獲得最佳搭配和含量。3.振動結晶振動結晶是通過不同途徑使熔池在振動狀態(tài)下進行結晶，使正在生長的晶粒破碎從而達到細化晶粒的目的，振動結晶同時還有利于氣體上浮的組織的均勻化。目前正在研究和發(fā)展的振動結晶的方法有:低頻機械振動、高頻超聲振動、電磁振動。(1)低頻機械振動。(2)高頻超聲振動。(3)電磁振動。與變質(zhì)處理相比，振動結晶的效果顯著。但由于這種工藝需使用專門的設備，成本高、效率低，在實際生產(chǎn)中還沒有推廣。4.調(diào)整焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)決定了熔池的溫度、形狀、尺寸和冷卻速度，最終直接影響熔池結晶時晶粒成長的方向、晶粒的形狀和尺寸，并影響焊縫金屬的化學不均勻性。在不進行預熱、電弧功率不變時，增大焊接速度，使焊接線能量減小，可使晶粒細化;調(diào)整焊接工藝參數(shù)最主要的出發(fā)點是減少熔池過熱。

5.錘擊坡口或焊道表面錘擊坡口或焊道表面是生產(chǎn)中簡單易行、行之有效的工藝措施，在中厚板多層焊和鑄鐵焊補時經(jīng)常被采用。焊縫凝固后經(jīng)二次結晶后得到最終的組織，通過對二次結晶過程的了解并對低碳鋼和低合金鋼焊縫的二次組織進行分析，提出改善焊縫的二次組織和性能的方法。一、焊縫金屬的二次結晶對于有同素異構轉(zhuǎn)變的焊縫金屬來講，焊接熔池完全凝固后所形成的固態(tài)組織在隨后的連續(xù)冷卻過程中還將發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而形成新的組織，即焊縫最終的組織。對于大多數(shù)鋼來說，焊縫的凝固過程稱為一次結晶，所得到的組織稱為一次組織。焊縫的固態(tài)相變過程稱為二次結晶，所得到的組織稱為二次組織，也稱為室溫組織，二次組織是在一次組織的基礎上形成的，最終直接影響和決定焊縫的性能。

一次組織二次組織液態(tài)---------------結晶（高溫）---------------室溫

固態(tài)相變焊縫金屬的固態(tài)相變遵循一般鋼鐵固態(tài)相變的基本規(guī)律。就鋼鐵材料而言，一般情況下，二次組織主要取決于焊縫金屬的化學成分和冷卻速度。由于鋼材的種類很多，這里以低碳鋼的焊縫固態(tài)相變?yōu)槔M行分析。二、低碳鋼焊縫的固態(tài)相變低碳鋼焊縫的含碳量很低，二次組織主要是鐵素體+少量的珠光體。低碳鋼焊縫中鐵素體和珠光體的比例隨冷卻速度變化而變化。冷卻速度越?jīng)Q，焊縫金屬中珠光體越多，而且組織細化，顯微硬度增高，見下表。具有相同成分的焊縫，最終得到的二次組織可能不同，性能上也有較大差異。因此通過控制焊縫的二次組織，使其具有良好的綜合性能，是獲得高質(zhì)量的焊縫的關鍵。在實際生產(chǎn)中，改善焊縫的二次組織和性能的方法有:1.焊后熱處理焊后熱處理是指焊后為改善焊接接頭組織和性能而進行的熱處理工藝。焊后熱處理可起到改善組織、改善性能、消除殘余應力、消除擴散氫的作用。它既然能改善整個焊接接頭的性能，當然也包括焊縫。熱處理工藝根據(jù)母材化學成分、結構特點、產(chǎn)品的技術要求和焊接方法而定。焊后熱處理的方法主要有正火、高溫回火、消除應力退火和調(diào)質(zhì)處理。2.多層焊接對于相同厚板的焊接接頭，采用多層焊接可以有效地提高焊縫金屬的性能一方面是通過調(diào)整焊道層數(shù)和工藝參數(shù)改善了凝固結晶的條件，更為重要的是后一層焊縫對前一層焊縫起到了附加熱處理作用。多層焊接的后熱效果在焊條電弧比較明顯，幾乎可以覆蓋整個前層焊縫;而對于埋弧焊，由于焊層較厚，后一層的熱作用只能達到3一4mm，不能覆蓋整個前層焊縫。實驗證明:對于低碳鋼焊縫采用多層焊或?qū)缚p進行焊后熱處理也可破壞焊縫的柱狀晶，得到細小的鐵素體和少量珠光體。3.跟蹤回火跟蹤回火是指每焊完一道焊縫立即用火焰加熱焊道表面的工藝手段。跟蹤回火采用中性焰，加熱的溫度為900℃一1000℃

，用焰心對準焊縫中心做“Z”字運動，寬度大于焊縫寬度2~3mm。跟蹤回火可對焊縫表面下3~10mm金屬起到不同程度的熱處理。4.調(diào)整焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)對二次組織的影響主要表現(xiàn)在冷卻速度。5.錘擊坡口或焊道表面錘擊坡口或焊道表面不僅能改善焊縫的一次組織，還能改善焊縫的二次組織。錘擊造成晶粒破碎能改善焊道的韌性。同時錘擊能降低表面的應力，對提高焊縫的疲勞強度和抗裂性均有利。對于一般碳鋼和低合金鋼多用風鏟錘擊，錘頭圓角約為1.0~1.5mm，錘痕深度為0.5~1.0mm。低碳鋼焊縫的組織是鐵素體+珠光體。低合金鋼焊縫的組織比較復雜，隨化學成分和強度級別的不同，可出現(xiàn)不同的組織。一般情況下都是幾種組織的混合。通過焊接金屬CCT圖可以了解焊縫金屬連續(xù)冷卻中的相變行為及相變產(chǎn)物的硬度。改善焊縫二次組織的方法主要有焊后熱處理、多層焊接、跟蹤回火、調(diào)整焊接工藝參數(shù)、錘擊坡口或焊道表面。熔合區(qū)是焊縫和母材的交界處，通過了解熔合區(qū)的形成過程，分析熔合區(qū)的特征，明確熔合區(qū)是焊接接頭中薄弱的環(huán)節(jié)之一。一、熔合區(qū)的概念焊縫與母材之間不是一條簡單的熔合線，而是由一個區(qū)域構成，這個區(qū)域稱為熔合區(qū)。過去人們一直認為熔合區(qū)是熱影響區(qū)的組成部分，隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)熔合區(qū)的組織和性能與熱影響區(qū)有諸多不同之處，故將熔合區(qū)作為焊接接頭的一個組成部分。GB/T3375-1994對熔合區(qū)的定義是“焊接接頭中，焊縫向熱影響區(qū)過渡的區(qū)域”。熔合區(qū)的范圍非常窄，在正常電弧條件下，低碳鋼和低合金鋼的寬度為0.133~0.50mm，奧氏體不銹鋼的寬度為0.06~0.12mm。二、熔合區(qū)的組成熔合區(qū)是由半熔化區(qū)和未混合區(qū)組成。半熔化區(qū)的特征是焊縫與母材未熔化晶粒相互滲透交錯存在，半熔化區(qū)是由于母材坡口表面復雜的熔化狀態(tài)形成的。一方面是由于電弧力和熔滴過渡的周期性造成傳遞到母材表面的熱量是不均勻的，熔化也出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象;另一方面，母材表面晶粒的取向各不相同而造成熔化程度不同，其中晶粒取向與導熱方向一致的晶粒熔化快。陰影部分代表已熔化的部分，其中1,3,5晶粒取向有利于導熱而熔化較多，2,4晶粒不利于導熱而熔化較少，從而形成了液固兩相共存的半熔化區(qū)。熔合區(qū)的主要特征如下。1.化學不均勻性通過了解熔合區(qū)的形成可以知道，熔合區(qū)的范圍非常小，加熱和冷卻時元素不能充分擴散，會呈現(xiàn)出嚴重的化學不均勻性。一般來說，鋼中的合金元素及雜質(zhì)在固相中的溶解度都小于在液相中的溶解度。因此，液相附近化學元素分布較多，固相分布少。在異種材料焊接或同種材料焊接但采用不同填充材料時，這種成分不均勻現(xiàn)象可能會更加明顯。因此，化學成分不均勻是熔合區(qū)最大的特征，從而引起熔合區(qū)組織和性能的不均勻，甚至導致焊接缺欠的產(chǎn)生。2.物理不均勻性在不平衡的加熱和冷卻條件下，熔合區(qū)會發(fā)生空位及位錯等結晶缺陷的聚集或重新分布，就是所謂的物理不均勻性。在熔合區(qū)，加熱溫度高，冷卻速度快，空位密度高。這是因為在焊接加熱過程中，原子的振動加強，鍵結合力減弱，原子容易離開靜態(tài)的平衡位置而使空位密度增大，加熱的溫度越高，空位的密度越大。在冷卻過程中，空位密度應該降低，但由于熔合區(qū)冷卻速度很快，空位來不及遷移而處于過飽和狀態(tài)。這種物理不均勻性對接頭的性能會產(chǎn)生重大的影響，使金屬的抗裂能力降低，聚集的空位可能會成為焊接接頭中延時裂紋的裂源。3.殘余應力大熔合區(qū)殘余應力大是由熔合區(qū)在焊接接頭中所處的位置決定的。如前所述，在焊接中，熔合區(qū)兩側分別是焊縫和熱影響區(qū)，它們之間的分界就是熔合區(qū)的邊界。一方面，這三個區(qū)域的線膨脹系數(shù)不同，因而產(chǎn)生的熱應力不同，在熔合區(qū)的兩個邊界上將產(chǎn)生應力集中;另一方面熔合區(qū)本身較窄，又存在著嚴重的物理不均勻性和化學不均勻性，更加重了應力集中的程度，最終在熔合區(qū)內(nèi)形成了較大的殘余應力。在異種鋼焊接時，焊縫和母材成分差距較大，這個現(xiàn)象顯得尤為突出，應引起高度重視。熔合區(qū)是由半熔化區(qū)和未熔合區(qū)組成的，半熔化區(qū)是焊縫邊界液固兩相共存的區(qū)域，未熔合區(qū)由焊縫邊界焊縫以內(nèi)完全熔化的母材組成。熔合區(qū)存在嚴重的物理和化學不均勻性，在一般條件下，熔合區(qū)通常會成為整個接頭的薄弱環(huán)節(jié)，對接頭質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，很多焊接結構失效的起源往往就在熔合區(qū)。異種鋼焊接時，焊接接頭應力分布復雜。通過了解焊接熱影響區(qū)的形成，焊接熱影響區(qū)熱循環(huán)的特點，加熱和冷卻時組織轉(zhuǎn)變的特點，分析焊接熱影響區(qū)的組織變化，為改善熱影響區(qū)的力學性能打下基礎。一、焊接熱影響區(qū)熱循環(huán)的特點在焊接或切割過程中，母材因受熱作用(但未熔化)而發(fā)生金相組織和力學性能變化的區(qū)域稱為焊接熱影響區(qū)。在焊接熱源作用下，形成焊縫的同時，熱量必然向周圍母材傳遞，使焊縫周圍的母材金屬經(jīng)歷了一次特殊的加熱、冷卻過程，組織會發(fā)生不同程度的改變，力學性能也隨之變化，從而形成了焊接熱影響區(qū)。通過了解焊接熱影響區(qū)的形成，焊接熱影響區(qū)熱循環(huán)的特點，加熱和冷卻時組織轉(zhuǎn)變的特點，分析焊接熱影響區(qū)的組織變化，為改善熱影響區(qū)的力學性能打下基礎。一、焊接熱影響區(qū)熱循環(huán)的特點在焊接或切割過程中，母材因受熱作用(但未熔化)而發(fā)生金相組織和力學性能變化的區(qū)域稱為焊接熱影響區(qū)。在焊接熱源作用下，形成焊縫的同時，熱量必然向周圍母材傳遞，使焊縫周圍的母材金屬經(jīng)歷了一次特殊的加熱、冷卻過程，組織會發(fā)生不同程度的改變，力學性能也隨之變化，從而形成了焊接熱影響區(qū)。和一般條件下的普通熱處理相比，焊接熱影響區(qū)熱循環(huán)有以下特點:(1)加熱的溫度高。一般熱處理條件下，加熱溫度都不超過Ac3以上100℃-200℃。而在焊接時，近縫區(qū)熔合線附近可接近金屬的熔點，對于低碳鋼和低合金鋼來講，一般都在1350℃左右。(2)加熱的速度快。一般熱處理條件下，為了保證工件整體受熱均勻，加熱速度比較緩慢。而焊接時，熱源就集中在熔池周圍，故加熱的速度比熱處理時要快得多，往往超過幾十倍甚至幾百倍。(3)局部加熱。熱處理時工件是在放在爐中整體均勻加熱的。而焊接時是局部集中加熱，并且隨熱源的移動，被加熱的范圍也隨之移動。正是這種局部集中加熱和熱源移動，造成加熱速度快，冷卻速度也快;還造成了熱影響復雜的應力狀態(tài)。(4)高溫停留時間短。在熱處理條件下，可以根據(jù)工件要求和工藝需要對保溫時間任意控制。焊接時在Ac3以上保溫的時間很短，一般焊條電弧焊為4~20s，埋焊時為30~100s。(5)自然條件下連續(xù)冷卻。在熱處理時，可以根據(jù)需要來控制冷卻速度或在冷卻過程中不同階段進行保溫。在焊接時一般都是在自然條件下連續(xù)冷卻，個別情況下才根據(jù)需要進行焊后保溫或焊后熱處理。二、熱影響區(qū)組織的特點部分晶粒嚴重長大這是晶粒長大的一個自發(fā)過程。奧氏體過程完成之后，晶粒開始長大，但長大速度緩慢，當達到某一溫度時，奧氏體晶粒迅速長大。對于一般的低碳鋼和低合金鋼的熱影響區(qū)來說，這一溫度大約是1100℃。由此可見，熔合線附近的熱影響區(qū)峰值溫度很高(Tmax=1300℃~1350℃)，接近于焊縫金屬的熔點，會造成晶粒過熱而嚴重長大，必然使這一區(qū)域的力學性能下降。三、冷卻過程中焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變的特點焊接熱影響區(qū)加熱時的組織轉(zhuǎn)變特點對冷卻時的轉(zhuǎn)變有明顯的影響。也就是說，對于同一材料，在焊接和熱處理條件下，冷卻速度一致，得到的室溫組織并不一樣。由于熔合線附近的焊接熱影響區(qū)是整個焊接接頭的薄弱地帶，所以以此區(qū)的冷卻過程的組織轉(zhuǎn)變作為主要研究對象。這里將焊接條件下和熱處理條件下組織轉(zhuǎn)變進行比較，來說明在這兩種不同熱過程條件下組織轉(zhuǎn)變的差異。冷卻轉(zhuǎn)變曲線(簡稱CCT圖)。由金屬學的原理可知:除Co外，所有固溶在鋼中的合金元素只有充分溶解在奧氏體的內(nèi)部，才能增加奧氏體的穩(wěn)定性，增加淬硬傾向，否則會降低奧氏體的穩(wěn)定性。對于45鋼，焊接條件下峰值溫度高，碳能充分溶入在奧氏體中，同時近縫區(qū)附近的晶粒因過熱而粗化，增加了奧氏體的穩(wěn)定性;對于40Cr鋼，含有碳化物合金元素，在熱處理條件下，可以有充分的時間使碳化物合金元素向奧氏體的內(nèi)部溶解，而在焊接條件下由于加熱速度快、高溫停留時間短，所以這些合金元素不能充分地溶解在奧氏體中，從而降低了奧氏體的穩(wěn)定性。在了解焊接熱影響區(qū)加熱和冷卻時組織轉(zhuǎn)變特點的基礎上，可以分析焊接熱影響區(qū)的組織變化規(guī)律。不同的鋼種其熱影響區(qū)組織和性能的分布也會不同，為了便于分析，把焊接用鋼分為兩大類:一類淬硬傾向比較小，稱為不易淬火鋼;另一類淬硬傾向比較大，稱為易淬火鋼。焊接熱影響區(qū)的組織劃分主要是根據(jù)焊接熱循環(huán)的峰值溫度，不同的峰值溫度，加熱過程中組織及形態(tài)不同，冷卻之后的室溫組織和性能也會出現(xiàn)差異。1.不易淬火鋼熱影響區(qū)的組織分布不易淬火鋼包括常用的低碳鋼和某些低合金鋼，如16Mn,15MnV,15MnTi等，焊接熱影響區(qū)主要由過熱區(qū)、正火區(qū)、不完全重結晶區(qū)組成.(1)過熱區(qū)。過熱區(qū)又稱粗晶區(qū)，緊鄰熔合區(qū)，峰值溫度范圍為固相線至1100℃~1100℃是奧氏體晶粒嚴重長大的溫度。該區(qū)的溫度很高，在加熱過程中全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，金屬處于過熱狀態(tài)，奧氏體晶粒發(fā)生嚴重長大，冷卻后主要得到晶粒粗大的鐵素體和珠光體。在氣焊和電渣焊時還可能出現(xiàn)魏氏組織。因此該區(qū)的韌性很低，通常降低20%一30%，焊接剛度較大的結構時，常在過熱粗晶區(qū)產(chǎn)生脆化或裂紋，因而成為焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)。但應指出，過熱區(qū)的組織及范圍與焊接方法和焊接熱輸入密切相關。一般來講，氣焊和電渣焊時晶粒粗大、過熱區(qū)較寬，焊條電弧焊和埋弧焊時晶粒粗大并不嚴重、過熱區(qū)較窄，而激光束和電子束焊時幾乎沒有過熱區(qū)。(2)正火區(qū)。正火區(qū)又稱完全重結晶區(qū)或細晶區(qū)，峰值溫度范圍為1100℃至Ac3。該區(qū)金屬在加熱過程中全部經(jīng)歷了由鐵素體和珠光體到奧氏體的相變過程，奧氏體晶粒還比較細小，冷卻過程中奧氏體又轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉蔫F素體和珠光體組織，相當于進行了一次正火處理。組織晶粒細小均勻，強度較高，塑性和韌性也比較好，具有較高的力學性能，是熱影響區(qū)中性能最好的區(qū)域。(3)不完全重結晶區(qū)。不完全重結晶區(qū)又稱部分相變區(qū)，峰值溫度范圍為Ac3至Ac1

。該區(qū)金屬在加熱過程中只有一部分經(jīng)歷了由鐵素體、珠光體到奧氏體的轉(zhuǎn)變，冷卻后得到細小的鐵素體和珠光體;而另一部分為始終未能發(fā)生轉(zhuǎn)變的鐵素體，受熱作用使晶粒較為粗大，冷卻后得到粗大的鐵素體組織。因此該區(qū)組織的晶粒大小不一、分布不均，使得該區(qū)的力學性能也不均勻。焊接熱影響區(qū)的大小受許多因素的影響，例如焊接方法、板厚、線能量，以及不同的施工工藝等都會使熱影響區(qū)的尺寸發(fā)生變化，用不同的焊接方法，焊接低碳鋼和不易淬火的低合金鋼時的熱影響區(qū)各區(qū)的尺寸不同。2.易淬火鋼熱影響區(qū)的組織分布易淬火鋼包括某些低合金鋼(如18MnMoNb)、中碳鋼(如45鋼)和低、中碳調(diào)質(zhì)鋼(如30CrMnSi)等，其焊接熱影響區(qū)的組織分布與母材焊前的熱處理狀態(tài)有關。當母材為調(diào)質(zhì)狀態(tài)時，熱影響區(qū)由完全淬火區(qū)、不完全淬火區(qū)和回火區(qū)組成;當母材為退火或正火狀態(tài)時，熱影響區(qū)只由完全淬火區(qū)和不完全淬火區(qū)組成。(1)完全淬火區(qū)。溫度范圍為固相線至Ac3的區(qū)域，它包括了相當于不易淬火鋼的過熱區(qū)和正火區(qū)兩部分。(2)不完全淬火區(qū)。峰值溫度范圍為Ac3至Ac1

。(3)回火區(qū)。焊前處于調(diào)質(zhì)狀態(tài)的母材、熱影響區(qū)中除了具有以上兩個特征區(qū)外，還明顯存在一個回火區(qū)，其峰值溫度為Ac，至T回，T回為原來調(diào)質(zhì)處理的回火溫度。焊接熱影響區(qū)熱循環(huán)的特點是加熱的溫度高、加熱的速度快、局部加熱、高溫停留時間短、自然條件下連續(xù)冷卻。在焊接熱循環(huán)的作用下，焊接熱影響區(qū)具有不均勻的組織分布。不易淬火鋼的熱影響區(qū)組織主要由過熱區(qū)、正火區(qū)、不完全重結晶區(qū)組成。易淬火鋼熱影響區(qū)由完全淬火區(qū)、不完全淬火區(qū)和回火區(qū)(調(diào)質(zhì)狀態(tài)下)組成。第二節(jié)常用焊接方法定義：焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法，它是利用焊條和焊件之間產(chǎn)生的焊接電弧來加熱并熔化焊條與局部焊件以形成焊縫的，是熔化焊中最基本的一種焊接方法，也是目前焊接生產(chǎn)中使用最廣泛的焊接方法。1.焊條電弧焊原理焊條電弧焊的焊接回路如圖2-4所示，它是由弧焊電源、電弧、焊鉗、焊條、電纜和焊件組成。焊接電弧是負載，弧焊電源是為其提供電能的裝置，焊接電纜則連接電源與焊鉗和焊件。1-電焊機

2-面罩

3-護目鏡

4-焊鉗

5-焊條

6-電弧

7-焊件8-工作臺

9-接地線夾具

10-接焊件電纜

11-接焊鉗電纜圖2-4焊條電弧焊焊接回路簡圖2.1推陳出新---焊接方法、設備和材料1.焊條電弧焊原理圖2-5焊條電弧焊原理2.焊條電弧焊設備和工具焊條電弧焊的設備和工具有弧焊電源、焊鉗、面罩、焊條保溫筒、此外還有敲渣錘、鋼絲刷等手工工具及焊工手套、絕緣膠鞋和工作服等防護用品，如圖2-6至2-12所示。2.焊條電弧焊設備和工具圖2-6焊條電弧焊焊機圖2-7焊鉗2.焊條電弧焊設備和工具圖2-8焊接面罩圖2-9焊條保溫筒

2.焊條電弧焊設備和工具圖2-10焊條紅外線烘干箱2.焊條電弧焊設備和工具

圖2-11常用的焊接手工工具a）銼刀b）敲渣錘c）手錘d）鏨子e）鋼絲刷f）角向砂輪機2.焊條電弧焊設備和工具圖2-12常用的焊接防護用品3.焊條電弧焊的焊接材料焊條電弧焊的焊接材料就是焊條。焊條由焊芯和藥皮組成。焊條電弧焊時，焊條既作電極，又作填充金屬熔化后與母材熔合形成焊縫。焊條規(guī)格是以焊芯直徑來表示的，常用的有Φ2、Φ2.5、Φ3.2、Φ4、Φ5、Φ6等幾種。焊條按藥皮熔化后的熔渣特性可分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。酸性焊條工藝性能優(yōu)于堿性焊條，堿性焊條的力學性能，抗裂性能強于酸性焊條。4.焊條電弧焊的特點優(yōu)點：（1）工藝靈活、適應性強（2）應用范圍廣（3）易于分散焊接應力和控制焊接變形（4）設備簡單、成本較低對于不同的焊接位置、接頭形式，焊件厚度及焊縫，只要焊條所能達到的任何位置，均能進行方便的焊接。對一些單件、小件、短的、不規(guī)則的空間任意位置的以及不易實現(xiàn)機械化焊接的焊縫，更顯得機動靈活，操作方便。焊條電弧焊的焊條能夠與大多數(shù)焊件金屬性能相匹配，因而，接頭的性能可以達到被焊金屬的性能。焊條電弧焊不但能焊接碳鋼和低合金鋼、不銹鋼及耐熱鋼，對于鑄鐵、高合金鋼及非鐵金屬等也可以用焊條電弧焊焊接。此外，還可以進行異種鋼焊接和各種金屬材料的堆焊等。由于焊接是局部的不均勻加熱，所以焊件在焊接過程中都存在著焊接應力和變形。對結構復雜而焊縫又比較集中的焊件、長焊縫和大厚度焊件其應力和變形問題更為突出。采用焊條電弧焊，可以通過改變焊接工藝，如采用跳焊、分段退焊、對稱焊等方法，來減少變形和改善焊接應力的分布。焊條電弧焊使用的交流焊機和直流焊機，其結構都比較簡單，維護保養(yǎng)也較方便，設備輕便而且易于移動，且焊接中不需要輔助氣體保護，并具有較強的抗風能力。故投資少，成本相對較低。4.焊條電弧焊的特點缺點：（1）焊接生產(chǎn)率低、勞動強度大（2）焊縫質(zhì)量依賴性強由于焊條的長度是一定的，因此每焊完一根焊條后必須停止焊接，更換新的焊條，而且每焊完一焊道后要求清渣，焊接過程不能連續(xù)地進行，所以生產(chǎn)率低，勞動強度大。

由于采用手工操作，焊縫質(zhì)量主要靠焊工的操作技術和經(jīng)驗保證，所以，焊縫質(zhì)量在很大程度上依賴于焊工的操作技術及現(xiàn)場發(fā)揮，甚至焊工的精神狀態(tài)也會影響焊縫質(zhì)量。且不適合活潑金屬、難熔金屬及薄板的焊接。5.焊條電弧焊的焊接參數(shù)焊接參數(shù)，是指焊接時為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量的總稱。焊條電弧焊的焊接參數(shù)主要包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數(shù)等。5.焊條電弧焊的焊接參數(shù)（1）焊條直徑（2）電源種類和極性（3）焊接電流（4）電弧電壓（5）焊接速度（6）焊接層數(shù)生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)率，應盡可能選用較大直徑的焊條，但是用直徑過大的焊條焊接，會造成未焊透或焊縫成形不良。因此必須正確選擇焊條的直徑。①電源種類用交流電源焊接時，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊接時，電弧穩(wěn)定，飛濺少，但電弧磁偏吹較交流嚴重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差，通常必須采用直流電源。用小電流焊接薄板時，也常用直流電源，因為引弧比較容易，電弧比較穩(wěn)定。②極性極性是指在直流電弧焊或電弧切割時，焊件的極性。焊件與電源輸出端正、負極的接法，有正接和反接兩種。所謂正接就是焊件接電源正極、電極接電源負極的接線法，正接也稱正極性；反接就是焊件接電源負極，電極接電源正極的接線法，反接也稱反極性。對于交流電源來說，由于極性是交變的，所以不存在正接和反接。焊接時，流經(jīng)焊接回路的電流稱為焊接電流，焊接電流的大小直接影響著焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率。焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長度來決定。電弧長，電弧電壓高；電弧短，電弧電壓低。焊接時電弧電壓由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握。在焊接時應力求使用短弧焊接，相應的電弧電壓為16～25V。單位時間內(nèi)完成的焊縫長度稱為焊接速度。焊接速度應該均勻適當，既要保證焊透又要保證不燒穿，同時還要使焊縫寬度和高度符合圖樣設計要求。在中厚板焊接時，一般要開坡口并采用多層多道焊。對于低碳鋼和強度等級低的普低鋼的多層多道焊時，每道焊縫厚度不宜過大，過大時對焊縫金屬的塑性不利，因此對質(zhì)量要求較高的焊縫，每層厚度最好不大于4mm～5mm。埋弧焊定義：是相對于明弧焊而言的，是指電弧在顆粒狀焊劑層下燃燒的一種焊接方法。焊接時，焊機的啟動、引弧、焊絲的送進及熱源的移動全由機械控制，是一種以電弧為熱源的高效的機械化焊接方法。現(xiàn)已廣泛用于鍋爐、壓力容器、石油化工、船舶、橋梁、冶金及機械制造工業(yè)中，如圖2-13、2-14所示。圖2-13長直焊縫的埋弧焊圖2-14外環(huán)焊縫的埋弧焊2.1推陳出新---焊接方法、設備和材料2.1.3埋弧焊1.埋弧焊的原理

埋弧焊是利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧所產(chǎn)生的熱量來熔化焊絲、焊劑和焊件而形成焊縫的。焊接工作原理如圖2-1-15所示。圖2-15埋弧焊原理示意圖圖2-16埋弧焊焊縫斷面示意圖2.埋弧焊機按焊機的結構形式可分為小車式、懸掛式、車床式、門架式、懸臂式等，如圖2-17所示。目前小車式、懸臂式用的較多。圖2-17常見的埋弧焊機結構形式a）小車式b）懸掛式2.埋弧焊機按焊機的結構形式可分為小車式、懸掛式、車床式、門架式、懸臂式等，如圖2-17所示。目前小車式、懸臂式用的較多。圖2-17常見的埋弧焊機結構形式e）懸臂式c）車床式

d）門架式

2.埋弧焊機典型的埋弧焊機組成如圖2-18所示，它是由焊接電源，機械系統(tǒng)（包括送絲機構、行走機構、導電嘴、焊絲盤、焊劑漏斗等），控制系統(tǒng)（控制箱、控制盤）。目前使用最廣泛的是變速送絲式埋弧焊機和等速送絲式埋弧焊機兩種，其典型型號分雖是MZ-1000和MZ1-1000。圖2-18典型埋弧焊機的組成1-焊接電源

2-控制裝置

3-焊絲盤

4-焊絲

5-焊絲送給電動機

6-焊劑漏斗7-焊絲送給滾輪

8-小車

9-軌道3.埋弧焊的焊接材料埋弧焊的焊接材料有焊絲和焊劑，如圖2-19、2-20所示。圖2-20焊劑圖2-19焊絲

3.埋弧焊的焊接材料焊絲定義：焊接時作為填充金屬同時用來導電的金屬絲稱為焊絲。焊劑定義：埋弧焊時，能夠熔化形成熔渣和氣體，對熔化金屬起保護并進行復雜的冶金反應的顆粒狀物質(zhì)叫焊劑。埋弧焊的焊絲按結構不同可分為實芯焊絲和藥芯焊絲兩類，生產(chǎn)中普遍使用的是實芯焊絲，藥芯焊絲只在某些特殊場合使用；埋弧焊的焊絲按被焊材料不同可分為碳素結構鋼焊絲（H08A）、合金結構鋼焊絲（H10Mn2）、不銹鋼焊絲（H03Cr21Ni10）等。常用的焊絲直徑有Φ2mm、Φ3mm、Φ4mm、Φ5mm和Φ6mm等規(guī)格。焊劑具有以下作用：①焊接時熔化產(chǎn)生氣體和熔渣，有效地保護了電弧和熔池。②對焊縫金屬滲合金，改善焊縫的化學成分和提高其力學性能。③改善焊接工藝性能，使電弧能穩(wěn)定燃燒，脫渣容易，焊縫成形美觀。4.埋弧焊的特點①焊接生產(chǎn)率高②焊接質(zhì)量好

③改變焊工的勞動條件④節(jié)約焊接材料及電能⑤焊接范圍廣埋弧焊可采用較大的焊接電流，同時因電弧加熱集中，使熔深增加，單絲埋弧焊可一次焊透20mm以下不開坡口的鋼板。因熔池有熔渣和焊劑的保護，使空氣中的氮、氧難以侵入，提高了焊縫金屬的強度和韌性。焊接過程機械化，操作較簡便，而且電弧在焊劑層下燃燒沒有弧光的有害影響可省去面罩，同時，放出煙塵也少。可不開或少開坡口，減少了焊縫中焊絲的填充量，也節(jié)省因加工坡口而消耗掉的母材。埋弧焊不僅能焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼，還可以焊接耐熱鋼及銅合金、鎳基合金等非鐵金屬。埋弧焊的優(yōu)點4.埋弧焊的特點①埋弧焊采用顆粒狀焊劑進行保護，一般只適用于平焊或傾斜度不大的位置及角焊位置焊接，其他位置的焊接，則需采用特殊裝置來保證焊劑對焊縫區(qū)的覆蓋和防止熔池金屬的漏淌。②焊接時不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，容易產(chǎn)生焊偏及未焊透，不能及時調(diào)整工藝參數(shù)，故需要采用焊縫自動跟蹤裝置來保證焊炬對準焊縫不焊偏。③埋弧焊使用電流較大，電弧的電場強度較高，電流小于100A時，電弧穩(wěn)定性較差，因此不適宜焊接厚度小于1mm的薄件。④焊接設備比較復雜，維修保養(yǎng)工作量比較大。且僅適用于直的長焊縫和環(huán)形焊縫焊接，對于一些形狀不規(guī)則的焊縫無法焊接。埋弧焊的缺點5.埋弧焊的工藝參數(shù)埋弧焊的焊接參數(shù)有：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸出長度、焊絲傾角、焊件傾斜等。其中對焊縫成形和焊接質(zhì)量影響最大的是焊接電流、電弧電壓和焊接速度。

5.埋弧焊的工藝參數(shù)（1）焊接電流

焊接時，若其他因素不變，焊接電流增加，則電弧吹力增強，焊縫厚度增大。同時，焊絲的熔化速度也相應加快，焊縫余高稍有增加。但電弧的擺動小，所以焊縫寬度變化不大。電流過大，容易產(chǎn)生咬邊或成形不良，使熱影響區(qū)增大，甚至造成燒穿。電流過小，焊縫厚度減小，容易產(chǎn)生未焊透，電弧穩(wěn)定性也差。5.埋弧焊的工藝參數(shù)（2）電弧電壓

在其他因素不變的條件下，增加電弧長度，則電弧電壓增加。隨著電弧電壓增加，焊縫寬度顯著增大，而焊縫厚度和余高減小。這是因為電弧電壓越高，電弧就越長，則電弧的擺動范圍擴大，使焊件被電弧加熱面積增大，以致焊縫寬度增大。然而電弧長度增加以后，電弧熱量損失加大，所以用來熔化母材和焊絲的熱量減少，使焊縫厚度和余高減少。5.埋弧焊的工藝參數(shù)電流是決定焊縫厚度的主要因素，而電壓則是影響焊縫寬度的主要因素。5.埋弧焊的工藝參數(shù)（3）焊接速度

焊接速度對焊縫厚度和焊縫寬度有明顯地影響。當焊接速度增加時，焊縫厚度和焊縫寬度都大為下降。這是因為焊接速度增加時，焊縫中單位時間內(nèi)輸入的熱量減少的原故。焊速過大，則易形成未焊透、咬邊、焊縫粗糙不平等缺陷；焊速過小，則會形成易裂的“蘑菇形”焊縫或產(chǎn)生燒穿、夾渣、焊縫不規(guī)則等缺陷。2.1推陳出新---焊接方法、設備和材料2.1.3埋弧焊5.埋弧焊的工藝參數(shù)（4）焊絲直徑

當焊接電流不變時，隨著焊絲直徑的增大，電流密度減小，電弧吹力減弱，電弧的擺動作用加強，使焊縫寬度增加而焊縫厚度減?。缓附z直徑減小時，電流密度增大，電弧吹力增大，使焊縫厚度增加。故用同樣大小的電流焊接時，小直徑焊絲可獲得較大的焊縫厚度。5.埋弧焊的工藝參數(shù)（5）焊絲伸出長度

一般將導電嘴出口到焊絲端部的長度稱為焊絲伸出長度。當焊絲伸出長度增加時，則電阻熱作用增大，使焊絲熔化速度增快，以致焊縫厚度稍有減少，余高略有增加；伸出長度太短，則易燒壞導電嘴。焊絲伸出長度，隨焊絲直徑的增大而增大，一般在15mm～40mm之間。5.埋弧焊的工藝參數(shù)（6）焊絲傾斜角

埋弧焊的焊絲位置通常垂直于焊件，但有時也采用焊絲傾斜方式。

焊絲向焊接方向傾斜稱為后傾，反焊接方向傾斜則為前傾。焊絲后傾時，電弧吹力對熔池液態(tài)金屬的作用加強，有利于電弧的深入，故焊縫厚度和余高增大，而焊縫寬度明顯減小。焊絲前傾時，電弧對熔池前面的焊件預熱作用加強，使焊縫寬度增大，而焊縫有效厚度減小。5.埋弧焊的工藝參數(shù)（7）焊件傾斜

焊件有時因處于傾斜位置，因而有上坡焊和下坡焊之分。上坡焊與焊絲后傾作用相似，焊縫厚度和余高增加，焊縫寬度減小，形成窄而高的焊縫，甚至產(chǎn)生咬邊；下坡焊與焊絲前傾作用相似，焊縫厚度和余高都減小，而焊縫寬度增大，且熔池內(nèi)液態(tài)金屬容易下淌，嚴重時會造成未焊透的缺陷。所以，無論是上坡焊或下坡焊，焊件的傾角α都不得超過6°～8°，否則會破壞焊縫成形及引起焊接缺陷。5.埋弧焊的工藝參數(shù)（8）裝配間隙與坡口角度

當其他焊接工藝條件不變時，焊件裝配間隙與坡口角度的增大，使焊縫厚度增加，而余高減少，但焊縫厚度加上余高的焊縫總厚度大致保持不變。因此，為了保證焊縫的質(zhì)量，埋弧焊對焊件裝配間隙與坡口加工的工藝要求較嚴格。

二氧化碳氣體保護焊1.CO2氣體保護焊原理定義：

CO2氣體保護焊是利用CO2作為保護氣體的一種熔化極氣體保護電弧焊方法，簡稱CO2焊。1.CO2氣體保護焊原理圖2-21CO2氣體保護焊示意圖圖2-21為CO2氣體保護焊示意圖，電源的兩輸出端分別接在焊槍和焊件上。盤狀焊絲由送絲機構帶動，經(jīng)軟管和導電嘴不斷地向電弧區(qū)域送給；同時，CO2氣體以一定的壓力和流量送入焊槍，通過噴嘴后，形成一股保護氣流，使熔池和電弧不受空氣的侵入。隨著焊槍的移動，熔池金屬冷卻凝固而成焊縫，從而將被焊的焊件連成一體。2.CO2氣體保護焊設備1234圖2-22CO2半自動焊設備組成1-CO2氣瓶

2-焊絲及送絲機構

3-焊機

4-焊槍

5-工件CO2氣體保護焊設備有半自動焊設備和自動焊設備。其中半自動CO2焊在生產(chǎn)中應用較廣，常用的CO2半自動焊設備組成如圖2-22所示，主要由焊接電源、焊槍及送絲系統(tǒng)、CO2供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。而自動CO2焊設備還有焊車行走機構。2.CO2氣體保護焊設備CO2焊采用交流電源焊接時，電弧不穩(wěn)定，飛濺較大，所以，必須使用直流電源。通常選用平外特性的弧焊整流器。常用的弧焊整流器有抽頭式硅弧焊整流器、晶閘管弧焊整流器及逆變弧焊整流器。（1）焊接電源2.CO2氣體保護焊設備（2）送絲系統(tǒng)及焊槍

送絲系統(tǒng)由送絲機、送絲軟管、焊絲盤等組成。圖2-24鵝頸式焊槍a）外形b）結構1-噴嘴2-導電嘴3-分流器4-接頭5-槍體6-彈簧軟管2.CO2氣體保護焊設備（2）送絲系統(tǒng)及焊槍焊槍的作用是導電、導絲、導氣。圖2-23CO2半自動焊送絲方式a）推絲式b、c、d）拉絲式e）推拉式1-電動機2-焊絲盤3-送絲滾輪4-送絲軟管5-焊槍2.CO2氣體保護焊設備（3）CO2焊供氣系統(tǒng)CO2焊的供氣系統(tǒng)是由氣源（氣瓶）、預熱器、減壓器、流量計和氣閥組成，如氣體不純，還需串接高壓和低壓干燥器。CO2焊供氣系統(tǒng)示意圖，如圖2-25所示。圖2-25CO2焊供氣系統(tǒng)示意圖1-氣源

2-預熱器

3-高壓干燥器

4-氣體減壓閥5-氣體流量計

6-低壓干燥器

7-氣閥2.CO2氣體保護焊設備（4）控制系統(tǒng)CO2焊控制系統(tǒng)的作用是對供氣、送絲和供電系統(tǒng)實現(xiàn)控制。常用的CO2半自動焊機如圖2-26所示。

圖2-26CO2半自動焊機3.CO2焊的焊接材料CO2焊所用的焊接材料是CO2氣體和焊絲3.CO2焊的焊接材料

焊接用的CO2一般是將其壓縮成液體貯存于鋼瓶內(nèi)。CO2氣瓶的容量為40L，可裝25Kg的液態(tài)CO2，占容積的80%，滿瓶壓力約為5～7Mpa，氣瓶外表涂鋁白色，并標有黑色“液化二氧化碳”的字樣。焊接用CO2氣體的純度應大于99.5%，含水量不超過0.05%，否則會降低焊縫的力學性能，焊縫也易產(chǎn)生氣孔。如果CO2氣體的純度達不到標準，可進行提純處理。（1）CO2氣體3.CO2焊的焊接材料

對焊絲的要求：CO2焊焊絲必須比母材含有較多的Mn和Si等脫氧元素，以防止焊縫產(chǎn)生氣孔，減少飛濺，保證焊縫金屬具有足夠的力學性能；限制焊絲含C量在0.10%以下，并控制S、P含量；焊絲表面鍍銅，鍍銅可防止生銹，有利于保存，并可改善焊絲的導電性及送絲的穩(wěn)定性。（2）焊絲

目前常用的CO2焊焊絲有ER49-1和ER50-6等。CO2焊所用的焊絲直徑在0.5～5mm范圍內(nèi)，CO2半自動焊常用的焊絲有Φ0.6mm、Φ0.8mm、Φ1.0mm、Φ1.2mm等幾種。4.CO2氣體保護焊的特點成本低生產(chǎn)率高質(zhì)量高變形小應力小操作性能好適用范圍廣優(yōu)點CO2氣體來源廣、價格低，而且消耗的焊接電能少，所以CO2焊的成本低，僅為埋弧焊及焊條電弧焊的30%～50%。由于CO2焊的焊接電流密度大，使焊縫厚度增大，焊絲的熔化率提高，熔敷速度加快；另外，焊絲又是連續(xù)送進，且焊后沒有焊渣，特別是多層焊接時，節(jié)省了清渣時間。所以生產(chǎn)率比焊條電弧焊高1～4倍。CO2焊對鐵銹的敏感性不大，因此焊縫中不易產(chǎn)生氣孔。而且焊縫含氫量低，抗裂性能好。由于電弧熱量集中，焊件加熱面積小，同時CO2氣流具有較強的冷卻作用，因此，焊接應力和變形小，特別宜于薄板焊接。因是明弧焊，可以看清電弧和熔池情況，便于掌握與調(diào)整，也有利于實現(xiàn)焊接過程的機械化和自動化。CO2焊可進行各種位置的焊接，不僅適用焊接薄板，還常用于中、厚板的焊接，而且也用于磨損零件的修補堆焊。4.CO2氣體保護焊的特點①使用大電流焊接時，焊縫表面成形較差，飛濺較多。②不能焊接容易氧化的非鐵金屬材料。③很難用交流電源焊接及在有風的地方施焊。④弧光較強，故應特別重視對操作者的勞動保護。

由于CO2焊的優(yōu)點顯著，而其不足之處，隨著對CO2焊的設備、材料和工藝的不斷改進，將逐步得到完善與克服。因此，CO2焊是一種值得推廣應用的高效焊接方法。缺點5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊絲直徑應根據(jù)焊件厚度、焊接空間位置及生產(chǎn)率的要求來選擇。當焊接薄板或中厚板的立、橫、仰焊時，多采用直徑1.6mm以下的焊絲；在平焊位置焊接中厚板時，可以采用直徑1.2mm以上的焊絲。（1）焊絲直徑5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊接電流的大小應根據(jù)焊件厚度、焊絲直徑、焊接位置及熔滴過渡形式來確定。焊接電流越大，焊縫厚度、焊縫寬度及余高都相應增加。（2）焊接電流5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。電弧電壓必須與焊接電流配合恰當，否則會影響到焊縫成形及焊接過程的穩(wěn)定性。電弧電壓隨著焊接電流的增加而增大。（3）電弧電壓5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。在一定的焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓條件下，隨著焊速增加，焊縫寬度與焊縫厚度減小。焊速過快，不僅氣體保護效果變差，可能出現(xiàn)氣孔，而且還易產(chǎn)生咬邊及未熔合等缺陷；但焊速成過慢，則焊接生產(chǎn)率降低，焊接變形增大。一般CO2半自動焊時的焊接速度在15m/h～40m/h。（4）焊接速度5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊絲伸出長度取決于焊絲直徑，一般約等于焊絲直徑的10倍，且不超過15mm。伸出長度過大，焊絲會成段熔斷，飛濺嚴重，氣體保護效果差；過小，不但易造成飛濺物堵塞噴嘴，影響保護效果，也影響焊工視線。（5）焊絲伸出長度5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。CO2氣體流量應根據(jù)焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長度及噴嘴直徑等選擇。氣體流量過小電弧不穩(wěn)，有密集氣孔產(chǎn)生，焊縫表面易被氧化成深褐色；氣體流量過大會出現(xiàn)氣體紊流，也會產(chǎn)生氣孔，焊縫表面呈淺褐色。（6）CO2氣體流量5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。

為了減少飛濺，保證焊接電弧的穩(wěn)定性，CO2焊應選用直流反接。焊接回路的電感值應根據(jù)焊絲直徑和電弧電壓來選擇。（7）電源極性與回路電感5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。由于CO2焊，焊絲直徑較細，電流密度大，電弧穿透力強，電弧熱量集中，一般對于12mm以下的焊件不開坡口也可焊透，對于必須開坡口的焊件，一般坡口角度可由焊條電弧焊的60°左右減為30°～40°，鈍邊可相應增大2mm～3mm，根部間隙可相應減少1mm～2mm。（8）裝配間隙及坡口尺寸5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。噴嘴與焊件間的距離應根據(jù)焊接電流來選擇。（9）噴嘴至焊件的距離圖2-27噴嘴至焊件的距離與焊接電流的關系5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。焊槍傾角也是不容忽視的因素，焊槍傾角過大（如前傾角大于25°）時，將加大熔寬并減少熔深，還會增加飛濺。當焊槍與焊件成后傾角時（電弧指向已焊焊縫），焊縫窄，熔深較大，余高較高。焊槍傾角對焊縫成形的影響如圖2-28所示。（9）焊槍傾角5.CO2氣體保護焊的工藝CO2氣體保護焊的主要焊接參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件的距離等。（9）焊槍傾角圖2-28焊槍傾角對焊縫成形的影響鎢極惰性氣體保護焊（TIG焊）鎢極惰性氣體保護焊（TIG焊）是使用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢等）作電極的惰性氣體保護焊。TIG焊一般采用氬氣作保護氣體，故稱鎢極氬弧焊。由于鎢極本向不熔化只起發(fā)射電子產(chǎn)生電弧的作用，故也稱不熔化極氬弧焊，TIG焊如圖2-24所示。圖2-24TIG焊1.TIG焊的工作原理及分類TIG焊是利用鎢極）與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱，來熔化附加的填充焊絲或自動給送的焊絲（也可不加填充焊絲）及基本金屬形成熔池而形成焊縫的。焊接時，氬氣流從焊槍噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧區(qū)形成嚴密的保護氣層，將電極和金屬熔池與空氣隔離，以形成優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。TIG焊工作原理如圖2-25所示。圖2-25TIG焊工作原理1.TIG焊的工作原理及分類按電流種類分直流TIG焊交流TIG焊脈沖TIG焊按操作方式分手工TIG焊自動TIG焊在實際生產(chǎn)中，手工TIG焊應用最廣。2.TIG焊的焊接材料TIG焊材料鎢極焊絲保護氣體2.TIG焊的焊接材料TIG焊時，鎢極的作用是傳導電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。所以要求鎢極具有較大的許用電流，熔點高、損耗小，引弧和穩(wěn)弧性能好等特性。常用的鎢極有純鎢極、釷鎢極和鈰鎢極三種，它們的牌號、特點見表2-1。（1）鎢極2.TIG焊的焊接材料表2-1常用鎢極的牌號、特點鎢極種類常用牌號特點純鎢極W1、W2熔點高達3400℃，沸點約為5900℃，基本上能滿足焊接過程的要求，但電流承載能力低，空載電壓高，目前已很少使用。釷鎢極WTh-7WTh-10WTh-15在純鎢中加入1～2%的氧化釷（ThO2），顯著提高了鎢極電子發(fā)射能力。與純鎢極相比，引弧容易，電弧穩(wěn)定；不易燒損，使用壽命長；電弧穩(wěn)定但成本比較高，且有微量放射性，必須加強勞動防護。鈰鎢極WCe－10WCe－15WCe－20在純鎢中加入2%的氧化鈰（CeO）。與釷鎢極相比，引弧容易、電弧穩(wěn)定；許用電流密度大；電極燒損小，使用壽命長；幾乎沒有放射性，是一種理想的電極材料。（1）鎢極2.TIG焊的焊接材料

為了使用方便，鎢極的一端常涂有顏色，以便識別。例如，釷鎢極涂紅色，鈰鎢極涂灰色，純鎢極涂綠色。常用的鎢極直徑為0.5、1.0、1.6、2.0、2.5、3.2、4.0、5.0等規(guī)格鎢極使用前應修磨成一定形狀和尺寸。鎢極與鎢極磨尖機如圖2-26所示。（1）鎢極圖2-26鎢極及鎢極磨尖機a）

鎢極b）鎢極磨尖機2.TIG焊的焊接材料（1）鎢極鈰鎢極牌號意義如下：2.TIG焊的焊接材料（2）焊絲

焊絲選用的原則是熔敷金屬化學成分或力學性能與被焊材料相當。氬弧焊用焊絲主要分鋼焊絲和非鐵金屬焊絲兩大類。2.TIG焊的焊接材料（3）保護氣體

TIG焊的保護氣體大致有氬氣、氦氣及氬-氫和氬-氦的混合氣體三種，使用最廣的是氬氣。氦氣由于比較稀缺，提煉困難，價格昂貴，國內(nèi)極少使用。氬-氫和氬-氦的混合氣體，氬-氫僅限于不銹鋼、鎳及鎳-銅合金焊接。3.TIG焊設備手工鎢極氬弧焊設備包括電源、焊槍、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分，如圖2-27所示。1234圖2-27手工鎢極氬弧焊設備示意圖1-流量計2-氬氣瓶3-電源4-填充金屬5-工件6-焊槍3.TIG焊設備（1）電源

電源也稱焊機，有交流電源、直流電源、交直流電源及脈沖電源等。由于氬氣的電離能較高，難以電離，引燃電弧困難，但又不宜使用提高空載電壓的方法，所以鎢極氬弧焊必須使用高頻振蕩器來引燃電弧。對于交流電源，由于電流每秒有100次經(jīng)過零點，電弧不穩(wěn)，故還需使用脈沖穩(wěn)弧器，以保證重復引燃電弧并穩(wěn)弧。3.TIG焊設備（2）焊槍

鎢極氬弧焊焊槍的作用是夾持電極、導電和輸送氬氣流。氬弧焊槍分為氣冷式焊槍（QQ系列）和水冷式焊槍（QS系列）。氣冷式焊槍使用方便，但限于小電流（I＝100A）焊接使用；水冷式焊槍適宜大電流（I>100A）和自動焊接使用。焊槍的外形如圖2-28所示。圖2-28氬弧焊焊槍焊槍一般由槍體、噴嘴、電極夾持機構、電纜、氬氣輸入管、水管和開關及按鈕組成。3.TIG焊設備（3）供氣系統(tǒng)鎢極氬弧焊的供氣系統(tǒng)由氬氣瓶、減壓器、流量計和電磁閥組成。減壓器用以減壓和調(diào)壓。流量計是用來調(diào)節(jié)和測量氬氣流量的大小，現(xiàn)常將減壓器與流量計制成一體，成為氬氣流量調(diào)節(jié)器，如圖2-29所示。電磁氣閥是控制氣體通斷裝置。圖2-29氬氣流量調(diào)節(jié)器3.TIG焊設備（4）冷卻系統(tǒng)一般選用的最大焊接電流在150A以上時，必須通水來冷卻焊槍和電極。冷卻水接通并有一定壓力后，才能起動焊接設備，通常在鎢極氬弧焊設備中用水壓開關或手動來控制水流量。3.TIG焊設備（5）控制系統(tǒng)鎢極氬弧焊的控制系統(tǒng)是通過控制線路，對供電、供氣、引弧與穩(wěn)弧等各個階段的動作程序?qū)崿F(xiàn)控制。圖2-30為交流手工鎢極氬弧焊的控制程序方框圖。圖2-30交流手工鎢極氬弧焊控制程序4.TIG特點TIG焊除具有氣體保護焊共有的特點外，還有一些特點，其特點和應用如下：4.TIG特點

氬氣是惰性氣體，不與金屬起化學反應，合金元素不會氧化燒損，而且也不溶解于金屬。焊接過程基本上是金屬熔化和結晶的簡單過程，因此保護效果好，能獲得高質(zhì)量的焊縫。（1）焊接質(zhì)量好4.TIG特點

采用氬氣保護無熔渣，填充焊絲不通過電流不產(chǎn)生飛濺，焊縫成形美觀；電弧穩(wěn)定性好，即使在很小的電流（＜10A）下仍能穩(wěn)定燃燒，且熱源和填充焊絲可分別控制，熱輸入容易調(diào)節(jié)，所以特別適合薄件、超薄件（0.1mm）及全位置焊接（如管道對接）。（2）適應能力強4.TIG特點

TIG焊幾乎可焊接除熔點非常低的鉛、錫以外的所有的金屬和合金，特別適宜焊接化學性質(zhì)活潑的金屬和合金。常用于鋁、鎂、鈦、銅及其合金和不銹鋼、耐熱鋼及難熔活潑金屬（如鋯、鉭、等鉬）等材料的焊接。由于容易實現(xiàn)單面焊雙面成形，有時還可用于焊接結構的打底焊。（3）焊接范圍廣4.TIG特點

由于用鎢作電極，承載電流能力較差，焊縫易受鎢的污染。因而TIG焊使用電流較小，電弧功率較低，焊縫熔深淺，熔敷速度小，僅適用于焊件厚度小于6mm的焊件焊接，且大多采用手工焊，焊接效率低。（4）焊接效率低4.TIG特點

由于使用氬氣等惰性氣體，焊接成本高，常用于質(zhì)量要求較高焊縫及難焊金屬的焊接。（5）焊接成本較高電渣焊

電渣焊是利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱進行焊接的方法。它可一次完成任意厚度工件的焊接，是40mm以上厚板接頭的經(jīng)濟而優(yōu)質(zhì)的一種焊接方法。電渣焊已廣泛應用于大型電站鍋爐、大型水輪機、重型機械、大噸位船舶、大型冶金設備和核能裝置等重型部件的制造中。能力知識點一電渣焊的原理和特點

電渣焊原理如圖所示。焊前先把工件垂直放置，兩工件間預留一定間隙（一般為20～40mm），并在工件上、下兩端分別裝好引弧槽和引出板，在工件兩側表面裝好強迫成形裝置。由于高溫的液態(tài)熔渣具有一定的導電性，焊接電流流經(jīng)渣池時在渣池內(nèi)產(chǎn)生大量電阻熱將工件邊緣和焊絲熔化，熔化的金屬沉積到渣池下面形成金屬熔池。隨著焊絲的不斷送進，熔池不斷上升并冷卻凝固形成焊縫。

主要優(yōu)點：

①可不開坡口焊厚大件且全厚度一次成形，效率高、成本低；

②焊接熱循環(huán)平緩、焊縫成分易調(diào)整且少氣孔和夾渣。

主要缺點：

①不適用于焊薄板和短縫；

②接頭沖擊韌性低。

電渣焊時接頭沖擊韌性低的原因及措施是：焊接熱輸入比其他熔焊方法大得多，焊縫和熱影響區(qū)在高溫停留時間長，易引起晶粒粗大和產(chǎn)生過熱組織，造成焊接接頭沖擊韌度降低。一般焊后應進行正火和回火熱處理，但這對厚大工件來說有一定的困難。2．電渣焊的特點電渣焊的分類及應用電渣焊按電極形式的不同，可分為絲極電渣焊、板極電渣焊和熔嘴電渣焊等。１.絲極電渣焊特點：①用焊絲作電極，送絲機構隨渣池一起提升；②厚板可用多根焊絲并加擺動；③工藝、設備及操作較復雜；④焊后易產(chǎn)生角變形。適用范圍：①適合于環(huán)焊縫和高碳鋼、合金鋼對接及Ｔ形接頭的焊接；②常用于焊接厚度為40-50mm和焊縫較長的工件（一般的對接焊縫、Ｔ形焊縫中較少用）。2.板極電渣焊特點:①用板條作電極;②可用多板極(無須擺動);③板極送進設備高大且板件與工件容易短路;④操作復雜。

應用:焊材的來源靈活，尤適于不宜拉拔成焊絲的合金鋼材料的焊接和堆焊；設備、工藝簡單。較適用于大斷面短焊縫的焊接，目前多用于模具鋼的堆焊、軋輥的堆焊等(一般不用于普通材料的焊接)。

3.熔嘴電渣焊

特點：①以固定在接頭間隙中的熔嘴和不斷向熔池中送進的焊絲作填充材料（焊絲作電極）；

②可以采用多個熔嘴(通常由鋼板和鋼管點焊而成))；

③填充效率高；

④設備簡單、操作方便；

⑤可焊接不規(guī)則形狀的焊縫。應用：對接焊縫和Ｔ形焊縫的主要焊接方法，用于梁體等復雜結構的焊接和大截面結構的焊接，同時應用于曲線及曲面焊縫的焊接。

1．電阻焊的實質(zhì)要形成一個牢固的焊接接頭，兩工件間必須有足夠量的共同晶粒。熔焊是利用外加熱源使連接處熔化，凝固結晶而形成焊縫的，而電阻焊則利用本身的電阻熱及大量塑性變形能量，形成結合面的共同晶粒而得到焊點、焊縫或?qū)咏宇^。從連接的物理本質(zhì)來看，二者都是靠工件金屬原子之間的結合力結合在一起的，但它們之間的熱源不同，在接頭形成過程中有無必要的塑性變形也不同，即實現(xiàn)接頭牢固結合的途徑不同。這便是電阻焊與一般熔化焊的異同之處。

電阻焊的實質(zhì)和分類

電阻焊的種類很多，通常可根據(jù)所使用的接頭形式和工藝特點等進行分類，如圖7-1所示。按接頭形式可把電阻焊歸納成搭接接頭電阻焊和對接接頭電阻焊兩大類，點焊、凸焊和縫焊同屬搭接接頭電阻焊類，電阻對焊和閃光對焊都屬對接電阻焊類。

圖7-1電阻焊分類2.電阻焊的分類

按工藝特點可直接將電阻焊分為點焊、凸焊、縫焊、電阻對焊和閃光對焊五類。圖7-2為按工藝特點分類的電阻焊方法的原理圖。圖7-2電阻焊方法的原理圖

電阻焊的特點及應用1．電阻焊的優(yōu)點（1）焊接生產(chǎn)率高（2）焊接質(zhì)量好（3）焊接成本較低（4）勞動條件較好

2．電阻焊的缺點（1）對參數(shù)波動敏感（2）焊后難于無損檢測（3）結構受較多限制（4）設備功率大、復雜

3．電阻焊的應用電阻點焊、縫焊和凸焊主要用于焊接厚度小于3mm的薄板組件。對焊主要適用于對接直徑在20mm以內(nèi)的棒材或線材。電阻焊不但可以焊接碳素鋼、低合金鋼，而且還可以焊接鋁、銅等非鐵金屬及其合金。電阻熱及影響因素（一）電阻熱的產(chǎn)生

1、電阻熱——電阻焊的熱源：

Q=I2Rt2、影響產(chǎn)熱的因素：

⑴電阻焊件本身電阻RW=ρL/s

其中ρ是一個重要參數(shù)，且會隨溫度的升高而增大。當焊件表面清理十分潔凈時，接觸電阻RC

僅在通電開始極短的時間內(nèi)存在，隨后會迅速消失。但它在焊接時間很短的情況下，對熔核的形成和焊點強度的穩(wěn)定性仍有顯著影響。

釬焊

釬焊作為一種金屬連接方法，已有幾千年歷史。隨著科學技術的進步，釬焊技術才有了較大的發(fā)展。目前釬焊已成為現(xiàn)代焊接技術的三大重要組成部分之一，并在各工業(yè)部門中起著越來越重要的作用，特別是在機電、電子、儀表及航空工業(yè)已成為一種不可取代