材料成型原理與工藝之焊接部分總結(jié).ppt

1、Chapter 1 焊接成形概述,第一篇 連接成形理論基礎(chǔ),本章講授目的,3、了解焊接熔池特征、焊接熱循環(huán)的主要參數(shù),2、掌握焊接接頭的組織與性能（焊縫、熱影響區(qū)）,1、掌握焊接相關(guān)的概念：焊接、熔焊、壓焊、釬焊、HAZ、焊接溫度場(chǎng)、焊接電弧、聯(lián)生結(jié)晶、焊接熱循環(huán),一、焊接定義,第1節(jié) 焊接定義、分類(lèi)和應(yīng)用,通過(guò)加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料， 使焊接件達(dá)到原子結(jié)合而形成永久性連接的一種方法。,r0,物理本質(zhì)：使兩個(gè)獨(dú)立的工件 實(shí)現(xiàn)了原子間結(jié)合。 只有當(dāng)被連接金屬原子間的 距離接近rA(0.30.5nm)時(shí)， 金屬鍵才能起作用，這時(shí)金屬 原子之間的結(jié)合力最大。,原子間作用力與距

2、離關(guān)系 1斥力；2引力；3合力,如何使金屬原子間的距離接近rA?,使金屬表面緊密接觸的幾種措施： （1）對(duì)被焊接金屬施加壓力或不斷地摩擦，破壞接觸表面的氧化膜，使結(jié)合處緊密接觸。 （2）將金屬加熱熔化或到塑性狀態(tài)，增加原子的振動(dòng)能，施加壓力破壞接觸面的氧化膜，促進(jìn)擴(kuò)散和結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行。 （3）通過(guò)液態(tài)中間材料，如粘結(jié)劑或低熔點(diǎn)金屬，將兩個(gè)固態(tài)金屬連接在一起。,焊接方法分類(lèi),壓焊,摩擦焊,超聲波焊,爆炸焊,擴(kuò)散焊,高頻焊,釬焊及封粘,軟釬焊,硬釬焊,封接,粘接,熔 焊,電弧焊,電渣焊,等離子弧焊,電子束焊,激光焊,手弧焊,氣體保護(hù)焊,埋弧焊,電阻焊,一、熔焊原理,手工電弧焊,熔焊：通過(guò)局部加熱使

3、連接處達(dá)到熔化狀態(tài)，然后冷卻結(jié)晶形成共同晶粒。,1、熔焊本質(zhì)及特點(diǎn)： 熔焊的本質(zhì)是小熔池熔煉與鑄造，是金屬熔化與結(jié)晶的過(guò)程。 熔池存在時(shí)間短，溫度高；冶金過(guò)程進(jìn)行不充分，氧化嚴(yán)重；熱影響區(qū)大。 冷卻速度快，結(jié)晶后易生成粗大的柱狀晶。,熔焊三要素 熱源 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(mǎn)足要求的熱源有電弧、等離子弧、電渣熱、電子束和激光。 熔池的保護(hù) 可用渣保護(hù)、氣保護(hù)和渣-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。 填充金屬 保證焊縫填滿(mǎn)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。,兩種接線(xiàn)方法：在使用直流電焊

4、機(jī)焊接時(shí)，電弧產(chǎn)生的熱量在陽(yáng)極和陰極上有一定的差異。 直流正接：焊件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條） 直流反接：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）,陰極霧化,焊接過(guò)程涉及：加熱、熔化、冶金反應(yīng)、凝固結(jié)晶、固態(tài)相變直至形成焊接接頭。 歸納為三個(gè)相互交錯(cuò)聯(lián)系的局部過(guò)程：,焊接熱過(guò)程,化學(xué)冶金,物理冶金,保護(hù)目的: 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。 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。,熔池的保護(hù),焊接接頭主要由焊縫（weld metal）、熱影響區(qū)（heat affected zone /HAZ）、熔合區(qū)（fusion

5、 zone）組成。,熔池凝固的特點(diǎn) 聯(lián)生結(jié)晶/交互結(jié)晶/外延結(jié)晶 依附于母材晶粒的現(xiàn)成表面而形成共同晶粒的凝固方式 擇優(yōu)成長(zhǎng) 并非“齊步前進(jìn)”。當(dāng)散熱最快的方向與晶體成長(zhǎng)的結(jié)晶位向相同時(shí)，有利于柱狀晶的成長(zhǎng),熔池凝固組織形態(tài)的多樣性 凝固組織的形態(tài)有柱狀晶（平面晶、胞狀晶、胞狀樹(shù)枝晶和樹(shù)枝晶）及等軸晶等,焊縫金屬的組織： 固態(tài)相變，影響因素：化學(xué)成分+冷卻條件,低碳鋼焊縫： 固態(tài)相變時(shí)，首先沿奧氏體晶界析出共析鐵素體，然后發(fā)生共析轉(zhuǎn)變： AP（FFe3C） 得到鐵素體加珠光體。 焊縫金屬過(guò)熱時(shí)，奧氏體晶界或晶粒內(nèi)部還會(huì)析出塑韌性差的網(wǎng)狀魏氏組織。, HAZ組織分布 a. 低碳鋼及不易淬火的低合

6、金鋼（Q235、20、16Mn等） 熔合/半熔化區(qū)：最高溫度在固相線(xiàn)和液相線(xiàn)之間。局部熔化，成分與組織不均勻，塑性差 過(guò)熱區(qū)/粗晶區(qū)：固相線(xiàn)到1100左右。塑韌性差 相變重結(jié)晶區(qū)（正火區(qū)）： 1100Ac3相當(dāng)于 正火組織（細(xì)晶FP）塑韌性好 不完全重結(jié)晶區(qū)：Ac1Ac3， （部分細(xì)晶FP以及粗晶F）組織不均勻,（2）焊接熱影響區(qū)的組織和性能變化,b. 易淬火鋼(低碳調(diào)質(zhì)鋼、中碳鋼、中碳調(diào)質(zhì)鋼，如：18CrMoNb、45、30CrMnSi等) 與焊前熱處理狀態(tài)有關(guān) 焊前正火或退火態(tài)，HAZ主要由完全淬火區(qū)和不完全淬火區(qū)組成。 調(diào)質(zhì)態(tài)， HAZ主要由完全淬火區(qū)、不完全淬火區(qū)和回火區(qū)組成。,Cha

7、pter 2 金屬材料的焊接性能,第一篇 連接成形理論基礎(chǔ),返 回,本章講授目的,重點(diǎn)掌握： 焊接性概念和評(píng)價(jià)方法，尤其是碳當(dāng)量法 利用焊接性分析材料在指定焊接工藝條件下可能出現(xiàn)的問(wèn)題,金屬材料的焊接性,碳鋼的焊接,本章主要內(nèi)容,有色金屬的焊接,鑄鐵的焊補(bǔ),焊接性（Weldability） 指被焊金屬在限定的施工條件（焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式），焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿(mǎn)足預(yù)定服役要求的能力。 即金屬材料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出的焊接難易程度。,金屬材料的焊接性,鋼的焊接性評(píng)價(jià)方法,碳、合金元素含量,焊接性,國(guó)際焊接學(xué)會(huì)IIW,碳鋼及低合金鋼,碳對(duì)冷裂紋敏感性的影響最

8、明顯，其它元素的影響 折合成碳的影響。,間接方法,碳當(dāng)量,CE0.4%，鋼材塑性良好，淬硬和冷裂紋傾向不明顯，可焊性良好。一般不會(huì)產(chǎn)生裂紋，但對(duì)厚大工件或低溫下焊接時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。 CE=0.4%0.6%，鋼材塑性下降，淬硬和冷裂傾向明顯，可焊性較差。需要焊前預(yù)熱，焊后緩冷及一定的焊接工藝措施。 CE0.6%，鋼材塑性較低，淬硬和冷裂傾向很強(qiáng)，可焊性很差。焊前預(yù)熱，減少焊接應(yīng)力和防止開(kāi)裂，焊后熱處理。,碳當(dāng)量越高，焊接性越差,從一般焊接工藝焊后有無(wú)裂縫或裂縫多少，初步評(píng)定試板材料的可焊性；調(diào)整工藝再焊接試板，達(dá)到不裂，從而制訂出合理的焊接工藝規(guī)程與規(guī)范。,直接方法,針對(duì)鋼材在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的裂紋

9、設(shè)計(jì)的直觀(guān)評(píng)價(jià),焊接冷裂紋試驗(yàn),焊接熱裂紋試驗(yàn),再熱裂紋試驗(yàn),層狀撕裂試驗(yàn),脆性斷裂試驗(yàn),Chapter 3 焊接過(guò)程中的冶金反應(yīng)原理（一）,第一篇 連接成形理論基礎(chǔ),焊接方法,焊接材料,焊縫的成份,焊縫的性能,化學(xué)冶金過(guò)程,焊接過(guò)程中，高溫液態(tài)金屬會(huì)與氣體和熔渣之間發(fā)生相互作用（冶金反應(yīng)）。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解影響焊件的性能的氣體和熔渣的來(lái)源及其與金屬的相互作用機(jī)制。,本章講授目的,本章主要內(nèi)容,第1節(jié)連接成形的冶金反應(yīng)特點(diǎn),第2節(jié)液態(tài)金屬與氣體界面的反應(yīng),第4節(jié)合金化及工藝條件對(duì)冶金反應(yīng)的影響,第3節(jié)液態(tài)金屬與熔渣的相互作用,連接成形的冶金反應(yīng)特點(diǎn)： 存在保護(hù)、分區(qū)域（藥皮反應(yīng)區(qū)、熔滴反應(yīng)

10、區(qū)和熔池反應(yīng)區(qū)）進(jìn)行、與焊接工藝有關(guān),藥皮反應(yīng)區(qū)：溫度低（鋼焊條1200）。 水蒸發(fā)及藥皮中固態(tài)物質(zhì)的分解，造渣和造氣。 熔滴反應(yīng)區(qū)：溫度高（21002800 ）、熔滴比表 面積大，是焊接冶金反應(yīng)最激烈的部位。氣體分 解和溶解、金屬蒸發(fā)、氧化還原及焊縫金屬合金化。 熔池反應(yīng)區(qū)：溫度平均1770 左右，反應(yīng)比溶滴區(qū) 弱些。溫度分布不均，不同部位冶金反應(yīng)不同。 頭部金屬熔化和吸氣，尾部金屬凝固和氣體逸出。,N2、H2、O2 CO2 和 H2O,焊接區(qū)的氣體,焊接材料，如：焊條藥皮、焊劑、焊芯、高價(jià)氧化物及有機(jī)物 母材坡口的油污、鐵銹、水分 空氣中的氣體、水分 保護(hù)氣體及其雜質(zhì)氣體,直接進(jìn)入,間接分

11、解,氣體的來(lái)源與產(chǎn)生,1有機(jī)物的分解和燃燒 2碳酸鹽和高價(jià)氧化物的分解 3材料的蒸發(fā) 4、氣體的分解,氣體的間接來(lái)源,氣體的控制措施,限制氣體的來(lái)源 控制工藝參數(shù) 冶金處理,限制氣體的來(lái)源,氮主要來(lái)源于空氣，它一旦進(jìn)入液態(tài)金屬，去除比較困難。因此，控制氮的首要措施是加強(qiáng)對(duì)金屬的保護(hù)，防止空氣與金屬接觸。,限制措施：焊接時(shí)，采用渣保護(hù)、氣保護(hù)或渣氣聯(lián)合保護(hù)。,氫主要來(lái)源于水分，包括原材料（母材、焊接材料等）本身含有的水分、材料表面吸附的水分以及鐵銹或氧化膜中的結(jié)晶水、化合水等。材料內(nèi)的碳?xì)浠衔锖筒牧媳砻娴挠臀鄣纫彩菤涞闹匾獊?lái)源。,限制措施：焊材存放中防吸潮、焊前烘干和去除雜質(zhì)和油污。,限制氣體

12、的來(lái)源,氧主要來(lái)源于焊材或礦石，在焊接要求比較高的合金鋼和活潑金屬時(shí)，應(yīng)盡量選用不含氧或氧含量少的焊接材料，如采用高純度的惰性保護(hù)氣體，采用低氧或無(wú)氧的焊條、焊劑等。,控制工藝參數(shù),增大電弧電壓時(shí)，保護(hù)效果變差，液態(tài)金屬與空氣的接觸機(jī)會(huì)增多，使焊縫中氮、氧的含量增加。因此，應(yīng)盡量采用短弧焊。,焊接電流增加時(shí)，熔滴過(guò)渡頻率增加，氣體與熔滴作用時(shí)間縮短，焊縫中氮、氧含量減少。此外，焊接方法、熔滴過(guò)渡特性、電流種類(lèi)等也有一定的影響。,冶金處理,采用冶金方法對(duì)液態(tài)金屬進(jìn)行脫氮、脫氧、脫氫等除氣處理，是降低金屬中氣體含量的有效方法。 冶金法脫氮 液態(tài)金屬中加入Ti、Al和稀土等對(duì)氮有較大親和力的元素，可

13、形成不溶于液態(tài)金屬的穩(wěn)定氮化物而進(jìn)入熔渣，從而減少金屬的氮含量，降低其形成氣孔和時(shí)效脆化傾向。但要嚴(yán)格控制加鋁量。,焊接過(guò)程中的脫氫 （1）在焊條藥皮和焊劑中加入氟化物 （2）控制焊接材料的氧化勢(shì) （3）在藥皮或焊芯中加入微量稀土元素 （4）焊后消氫處理,熔渣的作用,1. 機(jī)械保護(hù)作用 2. 冶金處理作用 3. 改善成形工藝性能作用,焊接熔渣的類(lèi)型,1.按焊接熔渣的組成物分類(lèi)： 鹽型熔渣 鹽氧化物型熔渣 氧化物型熔渣,2.按熔渣的性質(zhì)分為酸性熔渣和堿性熔渣,熔渣的來(lái)源與構(gòu)成,1、 藥皮焊條電弧焊時(shí)的熔渣與藥皮 2、 埋弧焊、電渣焊過(guò)程中的熔渣與焊劑,熔渣堿度的分子理論,按照分子理論，熔渣的堿度

14、就是熔渣中的堿性氧化物與酸性氧化物濃度的比值。表示為： 堿性氧化物：K2O、Na2O、CaO、MgO、MnO、FeO等 ，酸性氧化物：SiO2、TiO2、P2O5等。 考慮到氧化性強(qiáng)、弱差別，堿度表達(dá)式修正為： 0.018CaO+0.015MgO+0.006CaF2+0.014(K2O+Na2O)+0.007(MnO+FeO) B1 = 0.017SiO2 + 0.005(Al2O3 + TiO2 + ZrO2） 當(dāng)B11為堿性渣，B11為酸性渣，B1=1為中性渣。,2. 熔渣堿度的離子理論,堿度：液態(tài)熔渣中自由氧離子的濃度（或氧離子的活度）。 渣中自由氧離子的濃度越大，其堿度越大。計(jì)算式為：

15、 Mi 是渣中第 I 種氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)，ai 是該氧化物的堿度系數(shù)。 當(dāng)B20時(shí)為堿性渣，B20為酸性渣，B2= 0為中性渣。 表8-4 渣中常見(jiàn)氧化物的ai值,熔渣的物理性質(zhì),熔渣的凝固溫度與密度 熔渣的粘度 熔渣的表面張力及界面張力,熔渣的凝固溫度與密度,討論：Why?,熔渣的熔點(diǎn)：固體熔渣開(kāi)始熔化的溫度 造渣溫度：焊條藥皮開(kāi)始熔化的溫度（藥皮熔點(diǎn)）高,金屬熔焊中，要求熔渣的熔點(diǎn)略低于母材金屬。,密度影響熔渣與液態(tài)金屬間的相對(duì)位置與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。密度大的熔渣易滯留于金屬內(nèi)部形成夾雜。選用焊材時(shí)，首先要保證熔渣具有合適的凝固溫度范圍和較低的密度。,熔渣的粘度,粘度過(guò)大的熔渣會(huì)降低金屬與熔渣

16、之間的冶金反應(yīng)速度，焊縫表面成形不良，易產(chǎn)生氣孔、夾雜。 粘度過(guò)小的熔渣容易流失，不能均勻覆蓋焊縫影響對(duì)熔池（或焊縫）在全位置焊接時(shí)的成形和保護(hù)效果。,根據(jù)熔渣粘度隨溫度變化的速率，熔渣分為“長(zhǎng)渣”和“短渣”。 隨溫度增高粘度急劇下降的渣稱(chēng)為短渣，而隨溫度增高粘度下降緩慢的渣稱(chēng)為長(zhǎng)渣。 短渣在焊縫凝固后迅速凝固，可保證全位置焊縫外觀(guān)成型。,含 SiO2 多的酸性渣為長(zhǎng)渣。 堿性渣中離子尺寸小，粘度低，且隨溫度升高離子濃度增大，粘度迅速下降，因此堿性渣為短渣。加入 CaF2 可起到很好的稀釋作用。,熔渣的表面張力(Surface Tension)及界面張力,熔渣與氣相之間的界面張力熔渣表面張力

17、熔渣與液態(tài)金屬間的界面張力,表面張力的 影響因素,溫度 T，升高，表面張力減小,原子間鍵能（金屬鍵的鍵能大，表面張力大）,堿性渣表面張力較大：易造成熔滴粗化，飛濺增多。酸性焊條施焊時(shí)，過(guò)渡的熔滴顆粒較小，飛濺少，焊縫魚(yú)鱗紋細(xì)密，外觀(guān)成形好。,活性熔渣對(duì)金屬的氧化,擴(kuò)散氧化 置換氧化,脫氧處理,先期脫氧 沉淀脫氧 擴(kuò)散脫氧,在焊接材料中加入合適的材料或鐵合金（脫氧劑：錳鐵、硅鐵、鈦鐵和鋁粉等）使之在冶金反應(yīng)過(guò)程中奪取氧，將金屬還原。,1.應(yīng)用合金焊絲或帶極 2.應(yīng)用藥芯焊絲或藥芯焊條 3.應(yīng)用合金藥皮或粘結(jié)焊劑 4.應(yīng)用合金粉未,合金化的方式,1. 合金過(guò)渡系數(shù)：描述合金元素利用率高低，等于熔敷

18、金屬中的實(shí)際含量與原始含量之比,式中，Cd-合金元素在熔敷金屬中含量 Ce-合金元素原始含量 Cco-合金元素在藥皮中的含量 Ccw-在焊芯中的含量 Kb-焊條藥皮的重量系數(shù),合金化的效果,熔合比：焊縫中局部熔化的母材所占的比例,熔合比,式中，Ap為焊縫截面中母材所占的面積；Ad為焊縫截面中填充金屬所占的面積；為熔合比。,考慮合金元素在焊接中的損失，焊縫金屬中某合金元素的實(shí)際含量Cw為：,式中，Cb為某元素在母材中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Cd為熔敷金屬（即真正過(guò)渡到熔池中去的那部分焊條金屬）中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；為熔合比。,Chapter 4 焊接材料Welding Consumables,焊條Electr

19、ode,焊劑welding flux,焊絲welding wire,重點(diǎn)掌握,1、焊條分類(lèi)及制備 2、焊條、焊劑及焊絲的型號(hào)和牌號(hào) 3、典型焊條的冶金性能 4、焊劑的性能用途 5、氣保焊絲和藥芯焊絲,Introduction,1. Definition of welding consumables 焊接材料是焊接時(shí)所消耗材料的通稱(chēng) (焊條、焊絲、焊劑、氣體等） 2. Function of welding consumables 焊條、焊絲是焊接過(guò)程的一個(gè)電極 焊條、焊絲作為填充金屬 藥皮、焊劑及保護(hù)氣體，保證焊接質(zhì)量及進(jìn)行必要的冶金反應(yīng)。,焊條的型號(hào)是按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)確定的。以結(jié)構(gòu)鋼

20、為例，型號(hào)編制法為字母“E”表示焊條，第一、二位表示熔敷金屬最小抗拉強(qiáng)度，第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置（“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接（即可平、立、仰、橫焊），“2”表示焊條適用于平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊），第三、四位數(shù)字表示焊接電流種類(lèi)及藥皮類(lèi)型。,焊條的型號(hào)與牌號(hào),焊條型號(hào)舉例如下：,E4 303,表示焊條藥皮為鈦鈣型，并可交、直流焊接,表示焊條適用于全位置焊接,表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值（kgf/mm2）,表示焊條,焊條的牌號(hào) 以結(jié)構(gòu)鋼為例：牌號(hào)編制法，結(jié)XXX，結(jié)為結(jié)構(gòu)鋼焊條，第1、2位數(shù)：代表熔敷金屬抗拉強(qiáng)度 ，第3位數(shù)代表藥皮類(lèi)型、焊接電流要求。有特殊性

21、能和用途的，則在牌號(hào)后面加注起主要作用的化學(xué)元素符號(hào)或主要用途的拼音字母。,（1）以結(jié)構(gòu)鋼（包括碳鋼和低合金鋼）焊條為例：,J422，其中： J結(jié)構(gòu)鋼焊條 42熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度大于等于420MPa 2藥皮類(lèi)型（鈦鈣型）和電源種類(lèi)（交直流）,J507CuP,低氫型藥皮、直流,熔敷金屬抗拉強(qiáng)度不低于490MPa,結(jié)構(gòu)鋼焊條,以J 507CuP 焊條為例：,用于焊接銅磷鋼，有抗大氣和耐海水腐蝕的特殊用途,作電極傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧 作填充金屬（調(diào)整成分）,機(jī)械保護(hù)作用(氣體和熔渣) 冶金處理（熔渣） 改善焊接工藝性（引弧容易燃燒穩(wěn)定）,焊條的組成:,焊芯的作用：,藥皮的作用：,專(zhuān)用焊接金屬絲,由多種

22、礦石粉鐵合金配成,電焊條的組成,引弧端,焊芯材料用量最多的是H08、H08A和H08E。,電焊條的選用,不銹鋼、耐熱鋼焊條 按相同成分選擇焊條 結(jié)構(gòu)鋼焊條 按等強(qiáng)原則選相同強(qiáng)度等級(jí)焊條,焊縫和母材具有相同水平的使用性能。,選用原則：,例：16 Mn ，抗拉強(qiáng)度520 Mpa ， 可選用E5003 (J502)， E5015 (J507)， E5016 (J506),焊劑,焊劑：焊接時(shí)能夠熔化形成熔渣和氣體，對(duì)熔化金屬起保護(hù)和冶金處理作用的一種顆粒狀物質(zhì)。 焊劑和焊絲都是埋弧焊、電渣焊時(shí)使用的焊接材料。焊劑相當(dāng)于焊條藥皮，焊絲相當(dāng)于焊條藥芯。,熔煉焊劑形成、特點(diǎn)和分類(lèi)： （1）形成：塊狀組分電弧

23、爐1500-1550熔煉熔融態(tài)經(jīng)水冷粒化烘干篩選 （2）特點(diǎn)： 多數(shù)為MnO、SiO2、CaF2為主的酸性、中性焊劑，工藝性能好； 不能含脫氧劑和合金劑合金化能力差； 抗潮性極強(qiáng)，可長(zhǎng)期保存，用前不烘干。 （3）分類(lèi)：成分、化學(xué)性質(zhì)、顆粒結(jié)構(gòu),按制造方法分類(lèi)： 非熔煉焊劑 熔煉焊劑,焊劑的類(lèi)型,非熔煉焊劑的特點(diǎn)、形成和分類(lèi) 特點(diǎn)： 可制成酸性、堿性、高堿性 可加脫氧劑、合金劑、抗銹、合金化能力強(qiáng)； 吸潮性強(qiáng)，不易保存 分類(lèi)和形成 粘結(jié)焊劑：粉狀組分加水玻璃粘合成團(tuán)?；?jīng)約400烘干 燒結(jié)焊劑：粉狀組分加水玻璃粘合成團(tuán)?；?jīng)約1000烘干,GB52931999埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑 型號(hào)中“F”

24、表示焊劑；第一位數(shù)字表示焊絲焊劑組合的熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值（包括抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率）；第二位字母表示試件的熱處理狀態(tài)，“A”表示焊態(tài)，“P”表示焊后熱處理狀態(tài)；第三位數(shù)字表示熔敷金屬?zèng)_擊吸收功不小于27J時(shí)的最低試驗(yàn)溫度；“”后面表示焊絲牌號(hào)。 完整的焊絲焊劑型號(hào)示例如下：,焊劑型號(hào)和牌號(hào)編制方法,熔煉焊劑的牌號(hào) 字母“HJ（焊劑）”表示埋弧焊及電渣焊焊劑；第一數(shù)字表示焊劑中MnO含量; HJ無(wú)錳 HJ低錳 HJ中錳 HJ高錳,第位數(shù)字表示焊劑中氧化硅、氟化鈣含量 焊劑低硅低氟焊劑中硅低氟 焊劑高硅低氟 焊劑低硅中氟 焊劑中硅中氟 焊劑 高硅中氟 焊劑低硅高氟 焊劑中硅高氟 焊劑待

25、發(fā)展,牌號(hào)第三位數(shù)字表示同一類(lèi)型焊劑的不同牌號(hào) 按、順序排列 對(duì)同一牌號(hào)焊劑生產(chǎn)兩種粒度時(shí)，在細(xì)粒產(chǎn)品后加一個(gè)細(xì)字（X）。 例如：HJ431/焊劑431表示埋弧焊及電渣焊所用焊劑，高錳高硅低氟型,燒結(jié)焊劑的牌號(hào) 字母“SJ（焊劑）”表示埋弧焊用燒結(jié)焊劑；第一位數(shù)字表示焊劑熔渣的渣系類(lèi)型;,第、3位數(shù)字表示同一渣系類(lèi)型的燒結(jié)焊劑的不同牌號(hào)，按01、02，09順序編排。,焊絲的型號(hào)和牌號(hào),1）氣體保護(hù)焊用碳鋼、低合金鋼焊絲型號(hào)表示方法為ER-，“ER”表示焊絲，ER后的兩位數(shù)字表示熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度最低值，短劃“-”后面的字母或數(shù)字表示焊絲化學(xué)成分分類(lèi)代號(hào)。其他化學(xué)元素用元素符號(hào)表示，以短劃“-”

26、與前面數(shù)字分開(kāi)。,型號(hào),實(shí)芯焊絲H08Mn2SiA 藥芯焊絲YJ422-1 有色金屬、鑄鐵焊絲HS221,牌號(hào),焊條、焊絲及焊劑的選用,焊縫機(jī)械性能與基體金屬一致； 其次，在化學(xué)成分方面接近基體 還應(yīng)根據(jù)焊接位置及板厚確定藥皮類(lèi)型。,Chapter 5 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第一篇 連接成形理論基礎(chǔ),重點(diǎn)和難點(diǎn)： 焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和原則 焊接接頭的設(shè)計(jì)（接頭、坡口等） 焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)案例,焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和遵循原則,基本要求：實(shí)用性、安全性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等。 遵循原則： 1) 合理選擇材料的種類(lèi)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和型材。 2) 合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式。盡量采用簡(jiǎn)潔明快的結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式，采用最

27、簡(jiǎn)單和最合理的接頭形式，并且種類(lèi)越少越好，減少短而不規(guī)則的焊縫和避免不易加工的空間曲面結(jié)構(gòu)。 3) 合理地布置焊縫。例如對(duì)稱(chēng)布置焊縫、避免焊縫交叉、密集，重要的工作焊縫要連續(xù)，次要的聯(lián)系焊縫可用斷續(xù)焊縫，這有利于焊接施工和減少焊接工作量，便于控制焊接應(yīng)力和變形。 4) 施工方便并考慮改善工人勞動(dòng)條件。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)就要考慮到日后施工的很多問(wèn)題，如可達(dá)性問(wèn)題，保證各種施工必需的操作空間問(wèn)題等。,焊接接頭形式,對(duì)接接頭,角接接頭及 T字形接頭,搭接接頭,焊接接頭形式,（a）對(duì)接接頭； （b）角接接頭； （c）搭接接頭 焊接接頭的三種形式,焊接坡口 為保證全熔透和焊接質(zhì)量，減少焊接變形，施焊前，一般將焊

28、件連接處預(yù)先加工成各種形狀。 不同的焊接坡口，適用于不同的焊接方法和焊件厚度。,坡口形式,形,V型,單邊V形,U形,J形,基本坡口形狀,組合形狀,坡口形狀,特殊形狀,坡口形式的選擇,熔焊坡口形式根據(jù)其形狀可分為三類(lèi)： 基本型，I形、V形和單V形、U形和單U形等； 特殊型，如卷邊的、帶墊板的、鎖邊的和塞焊、開(kāi)槽焊等； 組合型,壓焊接頭 電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、超聲波焊和爆炸焊統(tǒng)稱(chēng)為壓焊，其中電阻焊和摩擦焊應(yīng)用最廣。 電阻焊和摩擦焊在汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用很普遍，電阻焊中的點(diǎn)焊和縫焊多是采用搭接接頭。摩擦焊接頭通常采用對(duì)接接頭。 釬焊接頭 釬焊接頭也有多種類(lèi)型，但基本類(lèi)型只有對(duì)接接頭和搭接接頭兩種。,坡口

29、形式的選擇,1) 工廠(chǎng)的加工條件。采用雙V形、Y形、單邊V形、雙單邊V形、V形、I形等坡口可用氣割、等離子弧切割或金屬切削方法加工。但雙U形、帶鈍邊U形、帶 鈍邊J形、U形、Y形坡口一般需用刨邊機(jī)加工，效率較熱切割低。 2) 可達(dá)性的好壞。采用Y形、帶墊板Y形、帶墊板V形、VY形(上圖g)、帶鈍邊的U形(上圖h)等坡口的接頭，施焊時(shí)，一般可不需翻轉(zhuǎn)。 內(nèi)徑較小的容器或管道，不便翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，為避免仰焊及不能從內(nèi)側(cè)施焊，可采用這種坡口和焊縫形式。,坡口形式的選擇,3) 減小焊接材料的消耗量。一般熔敷金屬量小，焊接材料消耗也小，也節(jié)省加工時(shí)間。同樣板厚：Y形比雙Y形坡口的熔敷金屬量增加最大可達(dá)50，雙U形或UY形則更加節(jié)省熔敷金屬。因此，常用于大厚度的焊接接頭。 4) 考慮焊接變形與應(yīng)力。例如：?jiǎn)蚊婧缚赡芤鸾亲冃魏秃缚p根部的嚴(yán)重焊接殘余應(yīng)力，此時(shí)要考慮材料(母材)特點(diǎn)，采用適當(dāng)?shù)墓に嚭推驴谛问?，以便獲得合格的接頭。,易于保證焊接質(zhì)量，所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接焊接接頭，必須采用對(duì)接接頭外，其它位置的焊接結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量采用對(duì)接接頭。,焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則,1盡量采用對(duì)接接頭,角焊縫，改用對(duì)接焊縫圖5（a）改為（b）和（c）。 減小了應(yīng)力集