工艺技术_金属工艺学之焊接工艺课件

2020 2 27 1 第四篇焊接 2020 2 27 2 本章重点 深刻地理解焊接工程的基本理论 对焊接接头的组织与性能 焊接应力与变形的形成过程有清楚的认识 掌握防止和消除焊接变形的常用方法 第13章焊接工艺基础 13 1概述13 2电弧焊工艺基础13 3焊接接头的组织与性能13 4焊接应力与变形 作业 P19913 1 13 4 13 7 2020 2 27 3 焊接 通过加热或加压 或两者兼用 并且用或不用填充金属 使分离的两部分金属形成原子间结合的一种工艺方法 焊接是一种永久连接金属材料的工艺方法 第一节概述 一 焊接成形的特点 1 重量轻 节省材料 2 生产率高 生产周期短 劳动强度低 易实现自动化 3 可实现异种金属的连接 4 可进行组合件的生产 5 焊接应力变形大 接头易产生裂纹 夹渣 气孔等缺陷 2020 2 27 4 二 焊接成形的分类 1 熔化焊 把焊件连接处局部加热到熔化状态 然后冷却凝固成一体 不加压力完成的焊接方法 2 压力焊 在焊接过程中必须对焊件施加压力 加热或不加热 的焊接方法 3 钎焊 在焊接过程中采用低熔点的填充金属 钎料 熔化后 与固态母材相互扩散 冷凝后实现连接的焊接方法 2020 2 27 5 压力焊 摩擦焊 超声波焊 爆炸焊 扩散焊 感应焊 钎焊 软钎焊 硬钎焊 熔化焊 电弧焊 电渣焊 高能束焊 化学热焊 手工电弧焊 气体保护焊 埋弧焊 电阻焊 等离子弧焊 电子束焊 激光焊 2020 2 27 6 三 各种焊接方法的特征 2020 2 27 7 气门芯 2020 2 27 8 第二节电弧焊工艺基础 1 焊接电弧的概念在焊条末端和工件两极之间的气体介质中 产生强烈而持久的放电现象 电弧形成条件 1 使气体电离 2 阴极发射电子 2 电弧的构造及热量分布 阴极区 2400k36 阳极区 2600k42 弧柱区 5000 8000k21 2020 2 27 9 3 电弧的极性 1 直流电源正接 正极接工件 工件温度稍高 直流电源反接 负极接工件 工件温度稍低 对薄板的焊接 可采用反接 2 交流焊机无正反接特点 两极温度均为2500K 3 适当的空载电压以保证引弧 一般为50 90V 4 提供电弧工作电压 保证电弧稳定燃烧 电弧长度越大 电弧工作电压也越高 一般为16 35V 2020 2 27 10 4 电弧焊冶金过程 1 在电弧高温作用下 工件和焊条同时产生局部熔化 形成熔池 2 电弧的移动形成动态熔池 熔池前部的加热融化与后部的顺序冷却结晶 形成完整的焊缝 3 药皮熔化 进入熔池发生冶金反应 形成熔渣 构成渣壳保护 药皮分解 CO2 CO H2等气体 围绕在电弧和熔池周围 保护熔化熔池 2020 2 27 11 5 电弧焊冶金特点 电弧焊冶金反应的本质是小熔池熔炼与铸造 是金属熔化与结晶的过程 熔池存在时间短 温度高 冶金过程进行不充分 氧化严重 热影响区大 冷却速度快 结晶后易生成粗大的柱状晶 有害气体容易进入熔池 形成氧化物 气孔等缺陷 使焊缝金属的塑性 韧性下降 2020年2月27日12时48分 6 熔化焊的三要素 熔池的保护可用渣保护 气保护和渣 气联合保护 以防止氧化 并进行脱氧 脱硫和脱磷 给熔池过渡合金元素 填充金属保证焊缝填满及给焊缝带入有益的合金元素 并达到力学性能和其它性能的要求 主要有焊芯和焊丝 热源能量要集中 温度要高 以保证金属快速熔化 减小热影响区 满足要求的热源有电弧 等离子弧 电渣热 电子束和激光 2020 2 27 13 氧化钛型 氧化钛钙型 钛铁矿型 氧化钛型 纤维素型 低氢钾型 低氢钠型 石墨型 盐基型 药皮的种类 焊缝的填充材料 填充焊缝 保护焊缝和焊接过程控制焊缝金属的化学成分稳定电弧 电极传导电流 导电 电焊条 焊芯 药皮 7 电焊条的组成及作用 2020 2 27 14 J507 药皮种类 低氢钠型 抗拉强度500MPa 结构钢焊条 药皮种类 氧化钙钛型 抗拉强度420MPa 结构钢焊条 8 电焊条的分类结构钢焊条 J 钼和铬耐热钢焊条 R 低温钢焊条 W 不锈钢焊条 A 堆焊焊条 D 铸铁焊条 Z 镍及镍合金焊条 Ni 铜及铜合金焊条 T 铝及铝合金焊条 L 特殊用途焊条 TS J422 2020 2 27 15 在熔渣中以酸性氧化物为主 TiO2 SiO2 Fe2O3 在熔渣中以碱性氧化物为主 K2O Na2O CaO MnO 9 电焊条的选用 等强度原则 低碳钢和普通低合金钢构件 一般都要求焊缝金属与母材等强度 因此可根据钢材强度等级来选用相应的焊条 同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用 主要应考虑 焊接件的结构形状 钢板厚度 载荷性质和抗裂性能而定 低碳钢与低合金结构钢焊接 可按某一种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条 焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材 应选用相应的专用焊条 2020 2 27 16 第三节焊接接头的组织与性能 焊缝区 焊接热影响区 1 焊缝区 2 焊接热影响区 焊接热循环的特点是加热和冷却速度很快 对易淬火钢 易导致马氏体相变 对其它材料 易产生焊接变形 应力及裂纹 1 焊接热循环 2 焊接接头金属组织与性能的变化 焊接接头 熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织 焊缝两侧的母材 由于焊接热的作用 其组织和性能发生变化的区域 热影响区包括 熔合区 过热区 正火区和部分相变区 2020 2 27 17 熔合区是焊缝和母材金属的交界区 0 1 1mm 加热温度 T液 T固熔合区成分不均 组织为粗大的过热组织或淬硬组织 是焊接接头中的最差的部位 强度 塑性 韧性极差 是裂纹和局部脆断的发源地 过热区 在热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域 1 3mm 加热温度 T固 1100 力学性能较母材稍差 塑性和韧性很低 是裂纹的发源地 2020 2 27 18 正火区在热影响区内相当于受到正火处理的区域 1 2 4mm 加热温度 1100 AC3力学性能优于母材 部分相变区在热影响区内发生部分相变的区域 加热温度 AC3 AC1力学性能较母材稍差 力学性能最差的区域 熔合区和过热区 2020年2月27日12时48分 焊缝的组织和性能热源移走后 熔池焊缝中的液体金属立刻开始冷却结晶 以垂直熔合线的方式向熔池中心生长为柱状树枝晶 低熔点物质将会被推向焊缝最后结晶部位 形成成分偏析 2020 2 27 20 第四节焊接应力与变形 焊接应力状态 焊缝区域 拉应力 两侧冷金属 压应力 焊接变形 一 焊接应力与变形产生的原因 根本原因 焊件在焊接过程中受到局部加热和快速冷却 2020 2 27 21 二 焊接变形的基本形式 1 收缩变形 2 角变形 3 弯曲变形 4 扭曲变形 5 波浪形变形 2020 2 27 22 不正确 正确 三 焊接应力与变形的防止1 设计时 焊缝不要密集交叉 截面和长度也应尽可能小 2020 2 27 23 2 合理选择焊接顺序 尽量保证焊缝能自由收缩 先自由后约束 1 4 3 2 1 2 3 4 5 6 1 4 5 2 3 6 1 2 3 4 使其变形能相互抵消或减弱 2020 2 27 24 4 采用小能量 多层焊5 焊前预热 150 350 6 焊后热处理 去应力退火 可消除应力80 左右 3 反变形法 2020 2 27 25 7 采用焊前刚性固定法 8 焊接变形的矫正 机械矫正 火焰矫正 2020 2 27 26 思考题 减少焊接应力考虑 拼焊如图1所示的钢板时 应怎样确定焊接顺序 试在图中标出 并说明理由 图1 2020 2 27 27 思考题 减少焊接应力考虑 拼焊如图1所示的钢板时 应怎样确定焊接顺序 试在图中标出 并说明理由 图1 先焊成三个长条 然后再焊在一起 即先焊1 2 1 3 4 5 6 7 然后再焊两个长缝 2020 2 27 28 第一节手工电弧焊 一 手工电弧焊的特点 1 设备简单 应用灵活方便 2 劳动条件差 生产率低 质量不稳定 二 手工电弧焊焊接过程 引弧 焊接过程冶金特点 1 熔池金属温度高于一般冶金温度 2 熔池金属冷却快 处于液态的时间短 2000k 使金属元素强烈蒸发 烧损 10s 化学成分不均匀 焊缝区易产生气孔 夹渣等缺陷 第十四章其他常用焊接方法 2020 2 27 29 第二节埋弧焊 一 埋弧焊的原理及特点 埋弧自动焊是用焊剂进行渣保护 焊丝为一电极在焊剂层下引燃电弧燃烧 因电弧在焊剂包围下燃烧 所以热效率高 焊丝为连续的盘状焊丝 可连续馈电 焊接无飞溅 可实现大电流高速焊接 生产率高 金属利用率 焊接质量好 劳动条件好 埋弧焊适于平直长焊缝和环焊缝的焊接 1 设备及焊接过程 焊接电源控制箱焊接小车 焊接热源 电弧热溶池保护 焊剂 气 渣 2020 2 27 30 板厚小于14mm时 可不开坡口 板厚为14 22mm时 应开Y型坡口 板厚为22 50mm时 可开双Y型或U型坡口 Y型和双Y型坡口的角度为50 60 二 埋弧自动焊工艺 1 焊前准备 2020 2 27 31 2 采取防漏措施 双面焊 手工电弧焊封底 焊剂垫 采用锁底坡口 水冷铜垫板 3 要有引弧板和引出板 环焊缝 焊丝起弧点应与环的中心偏离一定距离a a 20 40mm 直径小于250mm一般不采用埋弧焊 焊缝间隙应均匀 焊直缝时 应安装引弧板和熄弧板 以防止起弧和熄弧时产生的气孔 夹杂 缩孔 缩松等缺陷进入工件焊缝之中 2020 2 27 32 1 生产率高 手弧焊的5 10倍 2 焊接质量高且稳定 3 节约金属材料 生产成本低 4 劳动条件好 5 只能在水平位置焊接 应用 主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径的环形焊缝焊接 如压力容器的环焊缝和直焊缝 锅炉冷却壁的长直焊缝 船舶和潜艇壳体 其重机械 冶金机械 高炉炉身 等的焊接 三 埋弧自动焊工艺特点 2020 2 27 33 第三节气体保护焊 一 氩弧焊 利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法 焊接热源 电弧热 保护介质 Ar Ar 不与金属发生化学反应 不产生夹渣缺陷 不溶解于液体金属中 不产生气孔缺陷 比重大于空气 25 1 非熔化极氩弧焊 适于6mm以下工件的焊接 钨极氩弧焊以钨钍合金和钨铈合金为阴极 利用钨合金熔点高 发射电子能力强 阴极产热少 钨极寿命长的特点 形成不熔化极氩弧焊 2020 2 27 34 2 熔化极氩弧焊 25mm以下的工件 以焊丝为一电极 正极 工件为另一电极 负极 焊丝熔滴通常呈很细颗粒的 喷射过渡 进入熔池 所用电流比较大 生产率高 板厚8mm以上的铝容器 为使电弧稳定 熔化极氩弧焊通常采用直流反接 这对于焊铝工件正好有 阴极破碎 作用 2020 2 27 35 3 氩弧焊的特点及应用 机械保护效果好 焊缝金属纯净 焊缝成形美观 焊接质量优良 电弧燃烧稳定 飞溅小 焊接热影响区和变形小 可进行全位置焊接 氩气昂贵 设备造价高 应用 适用所有金属材料的焊接 适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接 如 铝 镁 钛及其合金和耐热钢 不锈钢等 2020 2 27 36 焊接热源 电弧热 保护介质 CO2 CO2 与金属发生化学反应 产生夹渣缺陷 溶解于液体金属中 产生CO气孔缺陷 比重大于空气 25 氧化严重 气孔倾向大 CO 飞溅严重 二 CO2气体保护焊 CO2 Fe FeO CO FeO进入熔池和熔滴 与熔池和熔滴中的碳反应 FeO C Fe CO生成的CO在熔池和熔滴内体积急剧膨胀而爆破 导致飞溅 以CO2气体作为保护性介质的电弧焊方法 1 存在问题 2020 2 27 37 防止飞溅的措施CO2焊常用H08Mn2SiA焊丝来进行脱氧 合金化 采用短路过渡和细颗粒过渡 为使电弧稳定 飞溅少 CO2焊采用直流反接 采用含硅 锰 钛 铝的焊丝 防止铁的氧化 采用药芯焊丝 CO2焊成本低 生产率高 焊缝质量较好 主要用于低碳钢和低合金结构钢薄板的焊接 2020 2 27 38 2 CO2气体保护焊的特点及应用 生产率高 是手弧焊的1 3倍 成本低 是手弧焊的40 焊接热影响区和变形小 可进行全位置焊接 飞溅严重 焊缝成形差 应用 适用于低碳钢和强度级别不高的低碳钢和低合金结构钢薄板的焊接 目前广泛用于造船 机车车辆 汽车制造 农业机械等 2020 2 27 39 利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热 同时加热熔化焊丝和金属母材的焊接方法 第四节电渣焊 焊接热源 电阻热 保护介质 液态熔渣 1 焊接过程 2020 2 27 40 2 焊接特点及应用 1 大厚度工件可一次焊成 2 生产率高 成本低 3 焊接质量好 不易产生夹渣 气孔等缺陷 4 热影响区大 焊后热处理 应用 适用于碳钢 合金钢 不锈钢等材料 适用于厚大工件 厚度大于40mm的大型结构件 2020 2 27 41 第五节等离子弧焊 利用机械压缩效应 电弧通过喷嘴细小孔道时的被迫收缩 热压缩效应 在冷气流的强迫冷却下 带电粒子流 离子和电子 往弧柱中心集中 和电磁收缩效应 弧柱带电粒子的电流线为平行电流线 相互磁场作用使电流线产生相互吸引而收缩 将电弧压缩为细小的等离子体 等离子弧温度高达24000K以上 能量密度可达105 106W cm2 因而可一次性熔化较厚的材料 等离子弧可用于焊接和切割 等离子弧的形成 2020 2 27 42 等离子弧焊接工艺 穿孔型等离子弧焊接最适用于焊接3 8mm不锈钢 12mm以下钛合金 2 6mm低碳钢或低合金钢 以及铜 黄铜 镍及镍基合金的对接缝 可实现不开坡口 不加填充金属 不用衬垫的单面焊双面型 厚度大于上述范围时可采用Y型坡口多层焊 在大电流 100 300A 和大的离子气流量的工艺参数条件下 利用穿孔焊接可在不用衬垫的情况下实现单面焊双面成形 因而受到特别重视 1 穿孔型等离子弧焊接 2020 2 27 43 2 熔入型等离子弧焊接 当等离子弧的离子气流量较小时 穿孔效应消失 等离子弧焊接同钨极氩弧焊相似 称为熔入型等离子弧焊 熔入型等离子弧焊适用薄板 多层焊缝的盖面及角焊缝的焊接 填加或不加填充焊丝 优点是焊速较快 由于喷嘴的拘束作用和维弧电流的同时存在 小电流的等离子弧可以十分稳定 目前已成为焊接金属薄箔的有效方法 2020 2 27 44 3 微束等离子弧焊接15 30A以下的熔入型等离子弧焊接通常称为微束等离子弧焊接 除此之外还有脉冲等离子弧焊接 熔化极等离子弧焊接和变极性等离子弧焊接 4 等离子弧切割等离子弧切割通常采用氮和压缩空气作离子气 将切口金属熔化并吹除 特别是空气等离弧切割 近年来受到国内外的重视 由于空气等离子弧的热焓值高 加上氧和金属相互作用过程中放热 切割速度提高 切口质量也很好 等离子弧切割低碳钢的厚度为0 6 80mm 2020 2 27 45 5 等离子弧焊的特点及应用等离子弧能量密度大 弧柱温度高 穿透能力强 10 12mm厚钢材可不开坡口 一次焊透双面成型 焊接速度快 生产率高 应力变形小 电流小到0 1A时 电弧仍能稳定燃烧 能保持良好的挺直度与方向性 所以可焊接很薄的箔材 等离子弧焊接在生产中已广泛应用 特别是国防工业及尖端技术所用的铜合金 合金钢 钨 钼 钴 钛等金属的焊接 如钛合金导弹壳体 波纹管及膜盒 微型继电器 电容器的外壳封焊以及飞机上一些薄壁容器均可用等离子弧焊接 但等离子弧焊接设备比较复杂 气体耗量大 只宜于室内焊接 2020 2 27 46 第六节压力焊 压力焊 通过加压 或同时加热加压 使焊件产生塑性变形 并经再结晶和扩散作用 使两部分金属达到原子间的结合 实现连接的焊接方法 一 电阻焊 对组合焊件经电极加压 利用电流通过焊接接头的接触面及邻近区域产生的电阻热 实现焊接 点焊 1 点焊 焊接时电极压紧工件 接通电流 电阻热使局部金属熔化形成熔核 断电后继续保持压力或加大压力 使熔核凝固形成焊点 电极压力焊接电流 适中 通电时间 影响焊接质量的主要因素 2020 2 27 47 2 缝焊 太近 分流现象严重太远 强度不够 焊点距离 和点焊过程相似 只是用旋转的圆盘状滚动电极代替柱状电极 盘状电极压紧焊件并滚动 同时也带动焊件向前移动配合断续通电 形成连续重叠的焊缝 应用 要求密封性好的3mm以下的薄壁结构 如 密封的容器 油箱 水箱等 管道等 太近 分流现象严重太远 强度不够 焊点距离 缝焊 点焊接头形式 分流现象 一个点焊好后 焊另一个点 有一部分电流流经已焊好的点处的现象 应用 主要适用于薄板搭接接头 2020 2 27 48 3 对焊主要用于棒料的对接 1 电阻对焊应用 用于断面简单 直径 或边长 小于20mm或强度要求不太高的工件 2 闪光对焊应用 用于重要工件的焊接 可焊相同金属 也可焊异种金属 铝 钢 铝 铜等 工件直径 0 01mm 200mm 对焊 2020 2 27 49 摩擦焊是利用焊件接触面相对旋转运动中相互摩擦所产生的热 使端部达到塑性状态 然后迅速顶锻 完成焊接的一种压焊方法 二 摩擦焊1 摩擦焊焊接过程 2 摩擦焊接头型式 3 特点及应用 质量稳定 不需填充金属及焊剂 生产率高 易实现自动化 应用 适用于黑色金属 有色金属 也适用于特种材料 异种材料焊接 2020 2 27 50 2 硬钎焊钎料的熔点在450 以上 接头强度高 在200MPa以上 工作温度较高 1 软钎焊钎料的熔点在450 以下 接头强度低 一般为60 190MPa 工作温度低于100 将钎料熔化 利用液态钎料湿润母材 填充接头间隙并与母材相互扩散 冷凝后实现连接的焊接方法 第七节钎焊 一 钎焊的种类 2020 2 27 51 钎料的作用 连接 填充 软钎料 锡铝合金 焊锡 硬钎料 铝基 铜基 银基 镍基合金等 2 溶剂 溶剂的作用 清理作用 降低表面张力 保护作用 去除表面氧化皮 改善液态钎料对焊件的湿润性 增强毛细管作用 二 钎料和溶剂 1 钎料 钎料的种类 2020 2 27 52 2 可焊同种 异种金属和厚薄悬殊的工件 3 生产率高 易于实现自动化 4 设备简单 生产投资费用少 应用 主要焊接精密 微型 复杂 多焊缝异种金属的焊接 目前 软钎焊广泛用于电子 电器 仪表等行业 硬钎焊用于硬质合金刀具 钻探钻头 换热器的焊接 加热温度低 接头组织 性能变化小 焊接变形小 工件尺寸精确 三 钎焊的特点及应用 2020 2 27 53 电子束焊接过程电子束焊是利用高速运动的电子撞击工件时 将动能转化为热能将焊缝熔化进行的熔化焊方法 为扩大电子束焊的应用范围 先后研制出了低真空电子束焊和非真空电子束焊 为防止电子枪的污染 采用氦气隔离电子枪与工作室 使电子束能在大气中进行焊接 电子束焊一般不加填充金属 如要求焊缝有突出表面的堆高可在接缝预加垫片 对接缝间隙为0 1倍的板厚 一般不能超过0 2mm 第九节电子束焊 2020 2 27 54 电子束焊的特点及应用保护效果好 焊缝质量高 适用范围广 能量密度大 穿透能力强 可焊接厚大截面工件和难熔金属 加热小 焊接变形小 电子束焊成本高 主要用于微电子器件焊装 导弹外壳的焊接 核电站锅炉汽包和精度要求高的齿轮等的焊接 2020 2 27 55 第十节激光弧 1 激光焊接过程利用光学系统将激光聚焦成微小光斑 使其能量密度达到1013W cm2 从而使材料熔化焊接 激光焊分为脉冲和连续激光焊 脉冲激光焊主要用于微电子工业中的薄膜 丝 集成电路内引线和异材焊接 连续激光焊可焊较厚的板材 接缝间隙很小 2 激光焊的特点 高能高速焊 无焊接变形 灵活性大 生产率高 材料不易氧化 设备复杂 目前主要用于薄板和微型件的焊接 2020 2 27 56 第十五章常用金属材料的焊接 一 可焊性的概念 金属材料的可焊性 是指在一定焊接工艺条件下 金属获得优质焊接接头的难易程度 即金属材料在一定的焊接工艺条件下 表现出 好焊 和 不好焊 的差别 碳当量法 碳钢及低合金结构钢的碳当量经验公式为 第一节金属材料的焊接性 二 钢的可焊性评定 2020 2 27 57 根据经验 C当量 0 4 时 钢材塑性良好 淬硬倾向不明显 可焊性良好 在一般的焊接工艺条件下 焊件不会产生裂缝 但对厚大工件或低温下焊接时应考虑预热 C当量 0 4 0 6 时 钢材塑性下降 淬硬倾向明显 可焊性较差 焊前工件需要适当预热 焊后应注意缓冷 要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂缝 C当量 0 6 时 钢材塑性较低 淬硬倾向很强 可焊性不好 焊前工件必须预热到较高温度 焊接时要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施 焊后要进行适当的热处理 才能保证焊接接头质量 2020 2 27 58 第二节碳钢的焊接 1 低碳钢的焊接 低碳钢 C 0 25 CE 0 4 焊接性良好 使用任何一种焊接方法和最普通的焊接工艺都能获得优质焊接接头 只在下列情况下需采取相应措施 1 在零度以下的低温环境中焊接厚件时 应预热焊件 2 厚度大于50mm时 常用大电流多层焊 焊后应进行消除内应力退火 2020 2 27 59 2 中碳钢的焊接 中碳钢 C 0 25 0 60 问题 焊缝区易产生热裂纹 热影响区易产生淬硬组织甚至导致冷裂纹 措施 焊前预热 150 250 焊后缓冷 选用低氢型焊条 焊件开坡口 且采用细焊条 小电流 多层焊 2020 2 27 60 3 高碳钢的焊接 高碳钢 C 0 60 焊接性差 CE 0 60 问题 焊缝区易产生热裂纹 热影响区易产生淬硬组织甚至导致冷裂纹 措施 焊前预热 250 350 焊后缓冷 选用低氢型焊条 焊件开坡口 且采用细焊条 小电流 多层焊 高碳钢一般不用于焊接结构 只用于修补 2020 2 27 61 第三节合金结构钢的焊接 合金结构钢 普通低合金结构钢 低强度普通低合金结构钢 高强度普通低合金结构钢 s 400MPa CE 0 4 16Mn 09Mn2Si s 400MPa CE 0 4 0 5 焊接性良好 焊接性较差 15MnVN 18MnMoNb 14MnMoV 焊前预热 150 250 焊后缓冷 选用低氢型焊条 焊件开坡口 且采用细焊条 小电流 多层焊 机械制造用结构钢 调质钢 渗碳钢 普通低合金结构钢 压力容器 锅炉 桥梁 车辆 船舶等结构 2020 2 27 62 第四节铸铁的补焊 1 熔合区易产生白口组织和淬硬组织 2 焊缝区易产生裂纹 3 焊缝区易产生气孔 4 熔池金属易流失 一 铸铁焊补的特点 困难 二 铸铁焊补的方法 1 热焊法焊前将焊件整体或局部预热至600 700 并施焊 焊后缓冷 用于形状复杂 焊后需要机械加工的重要件 如汽缸体 汽缸盖 机床导轨等 2020 2 27 63 2 冷焊法 焊前不预热或低温预热 400 的焊补方法 焊条 钢芯铸铁焊条 适用于非加工表面的焊补 石墨化铸铁焊条 高钒铸铁焊条 镍基铸铁焊条 铜基铸铁焊条 适用于较大灰口铸铁件的焊补 主要用于一般铸铁件的焊补 主要用于重要件加工表面的焊补 可进行机械加工 塑性和抗裂较好 焊缝性能与母材基本相同 具有良好的加工性 抗裂性好 可进行机械加工 具有良好的抗裂性与加工性 主要用于一般铸铁件的焊补 2020 2 27 64 第五节有色金属的焊接 一 铝及铝合金的焊接1 铝及铝合金的焊接特点1 易氧化 2 易产生气孔 3 易变形开裂 4 接头易软化 2 铝及铝合金的焊接方法氩弧焊 气焊 钎焊 电阻焊 2020 2 27 65 二 铜及铜合金的焊接1 铜及铜合金的焊接特点1 易氧化 2 易产生气孔 3 易变形开裂 4 难熔合 2 铜及铜合金的焊接方法氩弧焊 气焊 钎焊 碳弧焊 2020 2 27 66 上次课内容回顾 埋弧自动焊应用 主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径的环形焊缝焊接 如压力容器的环焊缝和直焊缝 锅炉冷却壁的长直焊缝 船舶和潜艇壳体等的焊接 氩弧焊应用 适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接 如 铝 镁 钛及其合金和耐热钢 不锈钢等 CO2气体保护焊应用 适用于低碳钢和强度级别不高的低碳钢和低合金结构钢薄板的焊接 点焊应用 主要适用于薄板搭接接头 缝焊应用 要求密封性好的3mm以下的薄壁结构 如 密封的容器 油箱 水箱等 管道等 摩擦焊应用 适用于黑色金属 有色金属 也适用于特种材料 异种材料焊接 软钎焊广泛用于电子 电器 仪表等行业 硬钎焊用于硬质合金刀具 钻探钻头 换热器的焊接 2020 2 27 67 第十六章焊接结构设计 1 优先选用低碳钢和低强度低合金钢 2 对于重要件应优先选用镇静钢 3 尽量选用同一牌号的材料 4 材料的厚度最好相等 5 尽量选用型材 1焊接结构材料的选择 2焊接方法的选择 焊接方法的选择应充分考虑材料的焊接性 焊件厚度 焊缝长短 生产批量及焊接质量等因素 2020 2 27 68 生产单件钢结构件1 板厚小于3mm 焊缝较短应选用CO2焊 2 板厚在3 10mm 强度较低 且焊缝较短应选用手弧焊 3 板厚在10mm以上 焊缝为长直焊缝或环焊缝应选用埋弧焊 生产大批量钢结构1 板厚小于3mm 无密封要求应选用电阻点焊 有密封要求应选用缝焊 2 板厚在3 10mm 焊缝为长直焊缝或环焊缝 应选用CO2自动焊 3 板厚大于10mm 焊缝为长直焊缝和环焊缝隙 应选用埋弧焊或电渣焊 生产不锈钢 铝合金和铜合金结构1 板厚小于3mm 应选用脉冲钨极和钨极氩弧焊 2 板厚在3 10mm 焊