焊接基本概念与方法

1、 本章学习的本章学习的根本目的根本目的是掌握焊接成形的是掌握焊接成形的 基本原理、焊接的主要成形方法及金属材料基本原理、焊接的主要成形方法及金属材料 的焊接性。的焊接性。 要求掌握常用要求掌握常用焊接方法焊接方法的工艺要求和适的工艺要求和适 用范围；用范围； 掌握各种金属材料的焊接性能；掌握各种金属材料的焊接性能； 了解了解焊条的型号、牌号、焊接缺陷及其检验焊条的型号、牌号、焊接缺陷及其检验 方法。方法。 重点重点：各种焊接方法及工艺：各种焊接方法及工艺 焊接基本概念焊接基本概念 熔化焊工艺方法熔化焊工艺方法 压力焊工艺方法压力焊工艺方法 钎焊工艺方法钎焊工艺方法 一、金属的连接方法一、金属的

2、连接方法 二、焊接的定义二、焊接的定义 通过通过物理或化学物理或化学的手段，的手段， 使两个相分离的物体（同种材使两个相分离的物体（同种材 料或异种材料）产生原子（分料或异种材料）产生原子（分 子）间的结合而连接成一体的子）间的结合而连接成一体的 连接方法。连接方法。 l以两材料发生结合时的以两材料发生结合时的物理状态物理状态为焊接为焊接 过程最主要的特征，分为三大类：过程最主要的特征，分为三大类： 1 1、 熔化焊（液相）熔化焊（液相） 2 2、 压力焊（固相）压力焊（固相） 3 3、 钎焊（固相兼液相）钎焊（固相兼液相） l 按热源的类型分类，如电弧热、电阻按热源的类型分类，如电弧热、电阻

3、 热、化学反应热、机械能、间接热能、热、化学反应热、机械能、间接热能、 高能束等。高能束等。 四、焊接的特点四、焊接的特点 结构重量轻、省工省料、密封性好结构重量轻、省工省料、密封性好 等特点。等特点。 在制造业中，材料焊接技术是一种在制造业中，材料焊接技术是一种 十分重要的加工工艺，已广泛应用于十分重要的加工工艺，已广泛应用于 机械制造、造船、海洋开发、汽车制机械制造、造船、海洋开发、汽车制 造、石油化工、航空航天、原子能、造、石油化工、航空航天、原子能、 电力、电子技术及建筑等部门。电力、电子技术及建筑等部门。 利用利用局部加热局部加热, ,将工件的焊接处加将工件的焊接处加 热到熔化状态热

4、到熔化状态, ,形成形成熔池熔池，然后，然后冷却冷却 结晶结晶，形成焊缝的焊接方法，形成焊缝的焊接方法 。 由于所用热源的不同，熔化焊分为由于所用热源的不同，熔化焊分为： （1）气焊气焊 （2 2）电弧焊）电弧焊 （3 3）激光焊激光焊 （4 4）激光切割激光切割（5 5）电子束焊（）电子束焊（6 6）电渣焊）电渣焊 （7 7）等离子弧焊）等离子弧焊 电弧焊电弧焊 一、什么叫焊接电弧一、什么叫焊接电弧 它是在具有一定电压的两它是在具有一定电压的两 电极间或电极与焊件间，气体电极间或电极与焊件间，气体 介质产生强烈而持久的放电现介质产生强烈而持久的放电现 象。象。 它是一种它是一种气体放电气体放

5、电。气体在一般情。气体在一般情 况下是不导电的。要使气体导电，须况下是不导电的。要使气体导电，须 将两个电极之间的气体电离，并在两将两个电极之间的气体电离，并在两 电极间加上一定的电压，使这些电极间加上一定的电压，使这些带电带电 离子在电场作用下作定向运动离子在电场作用下作定向运动，两个，两个 电极间的气体中能连续不断地通过很电极间的气体中能连续不断地通过很 大的电流，从而形成电弧。电弧导电大的电流，从而形成电弧。电弧导电 时，产生大量的热量，同时发出强烈时，产生大量的热量，同时发出强烈 的弧光。的弧光。 1 1、电弧的构造、电弧的构造 2 2、焊条在电弧下的熔化及焊缝的成形过程焊条在电弧下的

6、熔化及焊缝的成形过程 电弧的构造电弧的构造 钢焊条的钢焊条的电弧弧柱区电弧弧柱区的温度高达的温度高达50005000K K以上。以上。 阴极区和阳极区的温度较低，约为阴极区和阳极区的温度较低，约为24002400K K和和26002600K K。 其几何长度很小，仅为其几何长度很小，仅为10104 410105 5cmcm。 我们所看到的电弧实际上是电弧的弧柱区。我们所看到的电弧实际上是电弧的弧柱区。 阴极区和阳极区阴极区和阳极区所产生的热量占电弧热的近所产生的热量占电弧热的近8080。 弧柱区弧柱区产生的热量仅约占产生的热量仅约占2020。 三、电弧焊的类型三、电弧焊的类型 对电弧与焊缝的保

7、护方法的不同，可对电弧与焊缝的保护方法的不同，可 分以下三种：分以下三种： 、手工电弧焊、手工电弧焊：利用焊条与工件间产利用焊条与工件间产 生的电弧热，将工件和焊条熔化而进生的电弧热，将工件和焊条熔化而进 行焊接的工艺方法。行焊接的工艺方法。 （1）手工电弧焊焊接过程手工电弧焊焊接过程 1)1)操作灵活，可焊接各种空间位操作灵活，可焊接各种空间位 置的焊缝。置的焊缝。 2)2)焊接质量受焊工技术水平、施焊接质量受焊工技术水平、施 工条件等影响，变动幅度大。工条件等影响，变动幅度大。 3)3)焊接辅助时间长，生产效率低。焊接辅助时间长，生产效率低。 、埋弧自动焊 焊接电弧将焊接电弧将焊剂、焊丝焊

8、剂、焊丝及及工件工件焊焊 接处熔化后形成熔池，熔池冷却后接处熔化后形成熔池，熔池冷却后 形成焊缝。形成焊缝。液态熔渣液态熔渣形成形成焊渣焊渣，焊，焊 后履盖在焊缝表面起保护焊缝的作后履盖在焊缝表面起保护焊缝的作 用。用。 （1 1）埋弧自动焊的焊接过程埋弧自动焊的焊接过程 埋弧自动焊示意图埋弧自动焊示意图 1-焊接小车焊接小车 2-控制盘控制盘 3-焊丝盘焊丝盘 4-焊剂漏斗焊剂漏斗 5-焊接机头焊接机头 6-焊剂焊剂 7-渣壳渣壳 8-焊缝焊缝 9-焊接电缆焊接电缆 10-焊接电源焊接电源 11-控制箱控制箱 埋弧自动焊焊接过程纵截面图埋弧自动焊焊接过程纵截面图 1-焊丝焊丝 2-电弧电弧

9、3-焊件焊件 4-熔池熔池 5-焊缝焊缝 6-渣壳渣壳 7-液态熔渣液态熔渣 8-焊剂焊剂 （1）焊前准备）焊前准备 I型坡口型坡口板厚板厚14mm Y型坡口型坡口1422mm 双双Y型坡口型坡口2250mm（或（或U型坡口）型坡口） 最常采用的为最常采用的为Y型坡口型坡口和和X型坡口型坡口 以防止以防止起弧起弧和和熄弧熄弧时产生的气孔、夹杂、时产生的气孔、夹杂、 缩孔、缩松等缺陷进入工件焊缝之中。缩孔、缩松等缺陷进入工件焊缝之中。 焊后去除引弧板和熄弧板焊后去除引弧板和熄弧板 引弧板和熄弧板引弧板和熄弧板 1-引弧板引弧板 2-熄弧板熄弧板 l双面焊双面焊 （图（图a ） 最常用最常用 l焊

10、丝起弧点与环中心线偏离一距离焊丝起弧点与环中心线偏离一距离e e， 防止熔池金属流淌。防止熔池金属流淌。 两个以上焊丝同时进行焊接，提高效率。两个以上焊丝同时进行焊接，提高效率。 埋弧自动焊的埋弧自动焊的主要优点主要优点（与手工焊相比）（与手工焊相比） 1 1）生产率高）生产率高：可用的电流比手工电弧焊大。可用的电流比手工电弧焊大。 2 2）焊接质量好）焊接质量好：电弧被液态熔渣所包围，可以：电弧被液态熔渣所包围，可以 防止空气的浸害，因而焊缝质量好。防止空气的浸害，因而焊缝质量好。 3 3）电弧的）电弧的热量损失小热量损失小，能量集中。，能量集中。 4 4）节省金属与电能）节省金属与电能：焊

11、丝连续送进，节省金属：焊丝连续送进，节省金属 材料，节省辅助时间；埋弧焊熔化深度大，节材料，节省辅助时间；埋弧焊熔化深度大，节 省了电能。省了电能。 5 5）改善了劳动条件）改善了劳动条件：没有弧光，送入与运出实：没有弧光，送入与运出实 现机械化，减少了工人的劳动强度，改善了劳现机械化，减少了工人的劳动强度，改善了劳 动条件。动条件。 适合中等厚度的板材的适合中等厚度的板材的直、长缝直、长缝 或大圆圈或大圆圈环形焊缝环形焊缝的焊接。的焊接。 如压力容器的环缝焊和直缝焊，如压力容器的环缝焊和直缝焊， 锅炉冷却壁的长直焊缝焊接等。锅炉冷却壁的长直焊缝焊接等。 压力容器环焊缝的焊接压力容器环焊缝的焊

12、接 压力容器的封头与筒体组焊压力容器的封头与筒体组焊 埋弧焊接压力容器纵焊缝埋弧焊接压力容器纵焊缝 埋弧焊压力容器施工现场图埋弧焊压力容器施工现场图 、气体保护焊、气体保护焊 用外加气体作为用外加气体作为电弧介质电弧介质并保护电弧并保护电弧 和焊接区的电弧焊。和焊接区的电弧焊。 外加气体有以下二种：外加气体有以下二种： 氩气氩气与与二氧化碳二氧化碳气体保护焊气体保护焊 氩弧焊氩弧焊：氩气是惰性气体，不与金属起化：氩气是惰性气体，不与金属起化 学反应；不溶解于液体金属。学反应；不溶解于液体金属。 氩弧焊可以获得高质量的焊缝，是焊氩弧焊可以获得高质量的焊缝，是焊 接不锈钢的主要方法，也广泛用于焊接

13、铝接不锈钢的主要方法，也广泛用于焊接铝 合金、钛合金、锆合金等材料；用于航空合金、钛合金、锆合金等材料；用于航空 航天、核工业等部门。航天、核工业等部门。 l 钨极氩弧焊钨极氩弧焊 l 熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊 l 脉冲氩弧焊脉冲氩弧焊 氩弧焊的焊接过程及主要优缺点氩弧焊的焊接过程及主要优缺点 高熔点的高熔点的钍钨棒钍钨棒或或铈钨棒铈钨棒作电极，由于钨作电极，由于钨 的熔点高达的熔点高达34103410，焊接时钨棒，焊接时钨棒基本不熔化基本不熔化， 只是作为只是作为电极电极起导电作用，填充金属需另外添加。起导电作用，填充金属需另外添加。 在焊接过程中，氩气通过喷嘴进入电弧区将在焊接过程中，氩气

14、通过喷嘴进入电弧区将 电极、焊件、焊丝端部与空气隔绝开。电极、焊件、焊丝端部与空气隔绝开。 其焊接方式有其焊接方式有手工焊和自动焊手工焊和自动焊两种，两种， 主要区别在于主要区别在于电弧移动电弧移动和和送丝方式送丝方式， 前者为手工完成，后者由机械自动完成。前者为手工完成，后者由机械自动完成。 钨极氩弧焊示意图（自动焊）钨极氩弧焊示意图（自动焊） 1-1-熔池熔池 2-2-焊丝焊丝 3-3-送丝滚轮送丝滚轮 4-4-焊丝盘焊丝盘 5-5-钨极钨极 6-6-导电嘴导电嘴 7-7-焊炬焊炬 8-8-喷嘴喷嘴 9-9-保护气体保护气体 10-10-电弧电弧 （1 1）采用）采用纯氩气纯氩气保护，焊缝

15、金属纯净，特保护，焊缝金属纯净，特 别适合于非铁合金、不锈钢、钛及钛合别适合于非铁合金、不锈钢、钛及钛合 金等材料的焊接。金等材料的焊接。 （2 2）焊接过程）焊接过程稳定稳定，所有焊接参数都能精，所有焊接参数都能精 确控制，明弧操作，易实现机械化、自确控制，明弧操作，易实现机械化、自 动化。动化。 （3 3）焊缝成形好焊缝成形好，特别适合，特别适合3mm3mm以下的薄以下的薄 板焊接、全位置焊接和不用衬垫的单面板焊接、全位置焊接和不用衬垫的单面 焊双面成形。焊双面成形。 l工艺参数工艺参数：钨极直径、焊接电流、：钨极直径、焊接电流、 电源种类和极性、喷嘴直径和氩电源种类和极性、喷嘴直径和氩

16、气流量、焊丝直径等。气流量、焊丝直径等。 l应用：应用：易氧化的非铁合金、不锈易氧化的非铁合金、不锈 钢、高温合金、钛及钛合金以及钢、高温合金、钛及钛合金以及 难熔的活性金属（钼、铌、锆）难熔的活性金属（钼、铌、锆） 等材料的薄壁结构的焊接和钢结等材料的薄壁结构的焊接和钢结 构的打底焊。构的打底焊。 采用采用焊丝焊丝作电极并作电极并兼作填充金属兼作填充金属， 焊丝在送丝滚轮的输送下，进入到导焊丝在送丝滚轮的输送下，进入到导 电嘴，与焊件之间产生电弧，并不断电嘴，与焊件之间产生电弧，并不断 熔化，形成熔化，形成很细小的熔滴很细小的熔滴，以喷射形，以喷射形 式进入熔池，与熔化的母材一起形成式进入熔

17、池，与熔化的母材一起形成 焊缝。焊缝。 焊接方式有焊接方式有半自动焊半自动焊和和自动焊自动焊两种两种 熔化极氩弧焊示意图（自动焊）熔化极氩弧焊示意图（自动焊） 1-1-焊接电弧焊接电弧 2-2-保护气体保护气体 3-3-焊炬焊炬 4-4-导电导电 嘴嘴 5-5-焊丝焊丝 6-6-送丝滚轮送丝滚轮 7-7-焊丝盘焊丝盘 8-8-喷嘴喷嘴 9-9-熔熔 池池 熔化极氩弧焊均采用熔化极氩弧焊均采用直流反接直流反接， 以提高电弧的稳定性，以提高电弧的稳定性，没有电极烧没有电极烧 损损问题，焊接电流的范围大大增加，问题，焊接电流的范围大大增加， 因此可以焊接因此可以焊接中厚板中厚板。 例如焊接例如焊接铝

18、镁合金铝镁合金时，当焊接电时，当焊接电 流为流为450A450A左右时，不开坡口可一次左右时，不开坡口可一次 焊透焊透20mm20mm，同样厚度用钨极氩弧焊，同样厚度用钨极氩弧焊 时则要焊时则要焊6 67 7层层。 焊丝直径、焊接电流和电弧电压、焊丝直径、焊接电流和电弧电压、 送丝速度、保护气体的流量等。送丝速度、保护气体的流量等。 熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊主要用于主要用于焊接高合焊接高合 金钢、化学性质活泼的金属及合金。金钢、化学性质活泼的金属及合金。 如如铝及铝合金铝及铝合金、铜及铜合金铜及铜合金、钛、钛、 锆及其合金锆及其合金等。等。 将电流波形调制成脉冲形式，将电流波形调制成脉冲形式，

19、 用用高脉冲高脉冲来焊接，来焊接，低脉冲低脉冲用来维用来维 弧和凝故，可控制焊缝的尺寸与弧和凝故，可控制焊缝的尺寸与 焊件品质。焊件品质。 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 以以COCO2 2作为保护介质的气体保护焊方法。作为保护介质的气体保护焊方法。 （1 1）二氧化碳气体保护焊的特殊性）二氧化碳气体保护焊的特殊性 * *氧化性气体氧化性气体，会使焊缝金属氧化，故须采，会使焊缝金属氧化，故须采 取脱氧措施。如用取脱氧措施。如用SiSi、MnMn较高的焊丝或合金钢较高的焊丝或合金钢 焊丝焊丝H08MnSiAH08MnSiA、 H10MnSiMoH10MnSiMo等。等。 * *由于由于CO

20、CO2 2气体的特殊的物理性质，在熔滴中气体的特殊的物理性质，在熔滴中 反应生成的反应生成的COCO气体，会在电弧高温作用下急剧气体，会在电弧高温作用下急剧 膨胀，使熔滴爆破引起膨胀，使熔滴爆破引起金属飞溅金属飞溅。 故要求使用故要求使用直流焊机直流焊机，且大多直流反接。，且大多直流反接。 （2） 汽车传动轴的焊接汽车传动轴的焊接 CO2气体保护半自动焊示意图气体保护半自动焊示意图 1-焊接电源及控制箱焊接电源及控制箱 2- CO2钢瓶钢瓶 3-加热器加热器 4-送丝机构送丝机构 5-焊枪焊枪 6-焊件焊件 生产率高生产率高 比手工电弧焊高比手工电弧焊高1 15 5倍倍。工作时连。工作时连 续

21、焊接续焊接, ,不需要换焊条不需要换焊条, ,不需要敲渣。不需要敲渣。 成本低成本低 COCO2 2气体是很多工业部门的副产品，气体是很多工业部门的副产品， 成本较低。成本较低。 焊接时焊接时COCO2 2流量通常为流量通常为5 515 L/min15 L/min， 保护气体流量偏大或偏小均会使保护效保护气体流量偏大或偏小均会使保护效 果变差。果变差。 二氧化碳气体保护焊是一种重要的焊二氧化碳气体保护焊是一种重要的焊 接方法，主要用于焊接接方法，主要用于焊接低碳钢低碳钢和和低合金低合金 钢。钢。 在汽车行业和其他工业部门中广泛应在汽车行业和其他工业部门中广泛应 用。用。 4 4、电子束焊、电子

22、束焊 当阴极被灯丝加热到当阴极被灯丝加热到 2600K2600K时，能发出大量电子，时，能发出大量电子， 这些电子在阴极与阳极这些电子在阴极与阳极 （焊件）间的高电压作用（焊件）间的高电压作用 下，经电子透镜聚焦成电下，经电子透镜聚焦成电 子流束，以极大的速度子流束，以极大的速度 （可达（可达160000km160000kmS S）射向）射向 焊件表面，电子的动能变焊件表面，电子的动能变 为热能。能量密度比普通为热能。能量密度比普通 电弧可大电弧可大50005000倍倍，它使焊，它使焊 件金属迅速熔化甚至气化。件金属迅速熔化甚至气化。 根据焊件的熔化程度，逐根据焊件的熔化程度，逐 渐移动焊件，

23、即能得到要渐移动焊件，即能得到要 求的焊接接头。求的焊接接头。 （点击点击 观看动画观看动画） 真空电子束焊接的特点真空电子束焊接的特点 （1 1）在真空中进行焊接，金属不会）在真空中进行焊接，金属不会氧化氧化 氮化氮化。且无金属电极沾污，能保证焊缝金。且无金属电极沾污，能保证焊缝金 属的属的高纯度高纯度。表面平滑洁净，没有孤坑或。表面平滑洁净，没有孤坑或 其他表面缺陷。焊缝内部熔合得好，无气其他表面缺陷。焊缝内部熔合得好，无气 孔夹渣孔夹渣 。 （2 2）热源能量密度大、熔深大、焊速快、）热源能量密度大、熔深大、焊速快、 焊缝深而窄，焊缝深宽比可达焊缝深而窄，焊缝深宽比可达2020：1 1，

24、能，能 单道焊厚件。焊接热影响区很小，基本上单道焊厚件。焊接热影响区很小，基本上 不产生焊接变形。可防止难熔金属焊接时不产生焊接变形。可防止难熔金属焊接时 易产生的裂纹和泄漏。易产生的裂纹和泄漏。 （3 3）焊接时一般不加填充金属。因而接）焊接时一般不加填充金属。因而接 头要加工得平整清洁、装配紧密，不留头要加工得平整清洁、装配紧密，不留 间隙。任何厚度的工件都间隙。任何厚度的工件都不开坡口不开坡口。 （4 4）电子束参数可在较宽范围内调节、）电子束参数可在较宽范围内调节、 控制灵活、精度高、适应性强。控制灵活、精度高、适应性强。 （5 5）真空电子束焊接的）真空电子束焊接的缺点缺点是设备复杂

25、、是设备复杂、 造价高。使用维护技术要求高、焊件尺造价高。使用维护技术要求高、焊件尺 寸受真空室限制，对焊件清整装配质量寸受真空室限制，对焊件清整装配质量 要求严格，因而其应用受到一定限制。要求严格，因而其应用受到一定限制。 5 5、电渣焊、电渣焊 两个工件位于垂直位置，工件待焊两个工件位于垂直位置，工件待焊 端面两侧，装有冷却铜滑块，使液端面两侧，装有冷却铜滑块，使液 态熔渣及金属不会外流，冷水从其态熔渣及金属不会外流，冷水从其 内部通过，迫使熔池冷却凝固成为内部通过，迫使熔池冷却凝固成为 焊缝。焊缝。 固态焊剂熔化后形成的渣池具有固态焊剂熔化后形成的渣池具有 较大的电阻，当电流通过时产生大

26、较大的电阻，当电流通过时产生大 量电阻热，使渣池温度保持在量电阻热，使渣池温度保持在17001700 一一20002000。焊丝与工件焊丝与工件被被渣池加热渣池加热 熔化而形成熔池。熔化而形成熔池。 焊接过程中，焊丝不断送进并被焊接过程中，焊丝不断送进并被 熔化，熔池及渣池逐渐上升（冷却熔化，熔池及渣池逐渐上升（冷却 滑块也同时逐渐上升），下面的金滑块也同时逐渐上升），下面的金 属则逐渐凝固组成焊缝从而使焊缝属则逐渐凝固组成焊缝从而使焊缝 一次焊成。一次焊成。 （点击点击 观看动画观看动画） 电渣焊特点电渣焊特点： （1 1）很厚的工件可一次焊成）很厚的工件可一次焊成。 改变了重型机械制造的工

27、艺，可改变了重型机械制造的工艺，可 用铸一锻一焊组合结构代替巨大的铸、用铸一锻一焊组合结构代替巨大的铸、 锻整体结构。锻整体结构。 （2 2）生产率高）生产率高。 焊接材料消耗少。任何厚度的工件焊接材料消耗少。任何厚度的工件 都不需开坡口，只要使焊接面之间保都不需开坡口，只要使焊接面之间保 持持25-3525-35mmmm的间隙就可一次焊成。的间隙就可一次焊成。 （3 3）焊缝金属比较纯净。）焊缝金属比较纯净。 渣池覆盖在熔池上保护作用良好，熔池渣池覆盖在熔池上保护作用良好，熔池 存在的时间较长，熔池中的气体与杂质有较存在的时间较长，熔池中的气体与杂质有较 充分的时间逸出。且焊缝自下而上结晶也

28、有充分的时间逸出。且焊缝自下而上结晶也有 利于排出低熔点杂质和气体。利于排出低熔点杂质和气体。 （4 4）热影响区大热影响区大 由于较厚工件用电渣焊焊接是一次焊成，由于较厚工件用电渣焊焊接是一次焊成， 焊接速度比较慢，焊缝区在高温停留较长的焊接速度比较慢，焊缝区在高温停留较长的 时间。时间。热影响区热影响区比其他焊接方法都比其他焊接方法都大大，晶粒，晶粒 粒大、易产生粒大、易产生过热组织过热组织，力学性能有显著下，力学性能有显著下 降所以对较重要的构件，焊后须进行正火处降所以对较重要的构件，焊后须进行正火处 理。理。 6 6、等离子弧焊和切割、等离子弧焊和切割 等离子弧实质是一种导电截面被压缩

29、得等离子弧实质是一种导电截面被压缩得 很小、能量转换非常激烈、电离度很大、很小、能量转换非常激烈、电离度很大、 热量非常集中的热量非常集中的压缩电弧压缩电弧。这种电弧受三。这种电弧受三 种压缩作用：种压缩作用： 一一 是两极间的电弧通过是两极间的电弧通过喷嘴细孔道喷嘴细孔道的机械压缩，的机械压缩， 称为称为机械压缩效应机械压缩效应； 二二 是水冷喷嘴使弧柱外层冷却，迫使带电粒子流是水冷喷嘴使弧柱外层冷却，迫使带电粒子流 向弧柱中心收缩称为向弧柱中心收缩称为 热压缩效应热压缩效应； 三三 是无数根平行导体所产生的自身磁场，使弧柱是无数根平行导体所产生的自身磁场，使弧柱 进一步压缩，称进一步压缩，

30、称磁压缩效应磁压缩效应。 电弧压缩成能量高度集中的高温等离子电弧压缩成能量高度集中的高温等离子 弧，温度可达弧，温度可达240002400050000K50000K，能量密度，能量密度 可达可达l0l05 5-10-106 6W/cmW/cm2 2。 弧柱内的气体被充分电离，形成离子弧柱内的气体被充分电离，形成离子 化的导电气体，即等离子体。等离子弧焰化的导电气体，即等离子体。等离子弧焰 流速可达数倍音速，表现出强大的冲击力。流速可达数倍音速，表现出强大的冲击力。 等离子弧技术可应用于等离子弧技术可应用于切割切割。即利用。即利用 等离子弧的高温将被割件熔化，并借助弧等离子弧的高温将被割件熔化，

31、并借助弧 焰的机械冲击力把熔融金属强制排除，从焰的机械冲击力把熔融金属强制排除，从 而形成割缝以实现切割。而形成割缝以实现切割。 等离子切割特别适用于切割等离子切割特别适用于切割高合金钢、高合金钢、 铸铁、铜、铝、镍、钛及其合金、难熔金铸铁、铜、铝、镍、钛及其合金、难熔金 属属。 （点击点击 观看动画观看动画） 在焊接过程中，对焊件施加一定在焊接过程中，对焊件施加一定 压力（加热或不加热），以完成焊压力（加热或不加热），以完成焊 接的方法。接的方法。 压力焊的主要方法有：压力焊的主要方法有： 【电阻焊】【电阻焊】【 摩擦焊摩擦焊】【】【扩散焊扩散焊】 【爆炸焊爆炸焊】 （）（）爆炸焊原理爆炸焊

32、原理 （）（）爆炸焊生产过程爆炸焊生产过程 电阻焊电阻焊 利用电流通过焊件时产生的利用电流通过焊件时产生的电阻热电阻热加热加热 焊件，在压力下进行焊接。焊件，在压力下进行焊接。 电阻焊接头的形状不同分为电阻焊接头的形状不同分为 点焊、缝焊点焊、缝焊和和对焊对焊等。等。 一、点焊一、点焊：利用上、下电极对焊件施加压力，：利用上、下电极对焊件施加压力， 通电加热在压力下成形焊接。通电加热在压力下成形焊接。 1 1、焊点的形成过程焊点的形成过程 2 2、点焊是应用最广的焊接工艺之一。、点焊是应用最广的焊接工艺之一。 点焊汽车驾驶室点焊汽车驾驶室 利用滚盘对焊件进行加压，通电进利用滚盘对焊件进行加压，

33、通电进 行焊接。行焊接。 缝焊最适合焊接缝焊最适合焊接要求密封要求密封的薄板件的薄板件 生产。生产。 例如例如: : 1 1、汽车油箱的焊接汽车油箱的焊接 2 2、自行车钢圈的生产与缝焊的过程自行车钢圈的生产与缝焊的过程 被焊工件被焊工件两端面两端面连接的电阻焊。连接的电阻焊。 它分为它分为闪光对焊闪光对焊与与电阻对焊电阻对焊 、闪光对焊、闪光对焊 将二件夹在两电极间经通电将二件夹在两电极间经通电- -爆裂闪光爆裂闪光- - 移动工件移动工件- -连续产生爆裂、闪光连续产生爆裂、闪光- -快速加快速加 压压- -切断电流切断电流- -形成焊接。形成焊接。 * *闪光对焊的焊接过程闪光对焊的焊接

34、过程 * *自行车钢圈的焊接自行车钢圈的焊接 * *铁锚链铁锚链 将二件夹在两电极间经将二件夹在两电极间经加压、加压、 通电、顶锻通电、顶锻将焊件焊接起来。将焊件焊接起来。 * *大功率三极管的外壳大功率三极管的外壳 利用熔点比工件材料低的填充金利用熔点比工件材料低的填充金 属熔化以后，填充接头间隙并与工件属熔化以后，填充接头间隙并与工件 材料材料相互扩散相互扩散实现连接的焊接方法。实现连接的焊接方法。 【钎焊的定义钎焊的定义】 （1 1）硬钎焊）硬钎焊 钎料的熔点钎料的熔点高于高于450450的钎焊，接头强的钎焊，接头强 度较高，都在度较高，都在200MPa200MPa以上。以上。 属于此类

35、钎料有属于此类钎料有铜基、银基、镍铜基、银基、镍 基等。基等。 一般焊件多采用黄铜钎料。一般焊件多采用黄铜钎料。 【 车刀的焊接车刀的焊接 】 【 铣刀的焊接铣刀的焊接】 【 自行车三角架盐液钎焊自行车三角架盐液钎焊】 钎料的熔点钎料的熔点低于低于450 450 的钎焊。接头的钎焊。接头 强度较低，一般不超过强度较低，一般不超过70MPa70MPa，它具有良好，它具有良好 的润湿性和导电性。的润湿性和导电性。 常用钎料常用钎料锡铅合金，通称锡焊。锡铅合金，通称锡焊。 广泛用于焊接受力不大的常温工作的仪广泛用于焊接受力不大的常温工作的仪 表、导电元件及钢铁、铜及铜合金等制造表、导电元件及钢铁、铜

36、及铜合金等制造 的构件。的构件。 【锡焊锡焊】【】【印刷电路板的波峰焊接印刷电路板的波峰焊接】 l母材的接触面应很干净，因此要用钎剂。母材的接触面应很干净，因此要用钎剂。 l钎剂的作用是去除母材和钎料表面的钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧氧 化物和油污化物和油污杂质，保护钎料和母材接触杂质，保护钎料和母材接触 面不被氧化，增加钎料的润湿性和毛细面不被氧化，增加钎料的润湿性和毛细 流动性。流动性。 l钎剂的钎剂的熔点应低于钎料熔点应低于钎料，钎剂残渣对母，钎剂残渣对母 材和接头的腐蚀性应较小。材和接头的腐蚀性应较小。 l软钎焊常用的钎剂是软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌松香或氯化锌溶液，溶液，

37、l硬钎焊常用的钎剂是硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性硼砂、硼酸和碱性 氟化物氟化物的混合物。的混合物。 组织和力学性能变化很小，变形也小，组织和力学性能变化很小，变形也小， 光滑平整，尺寸精确；光滑平整，尺寸精确； 可焊异种金属，厚度差无限制可焊异种金属，厚度差无限制 生产率高，复杂构件生产率高，复杂构件 设备简单，投资费用少。设备简单，投资费用少。 但焊前清理要求严格，钎料价格较贵，但焊前清理要求严格，钎料价格较贵， 主要用于精密仪表、电气零部件，异种主要用于精密仪表、电气零部件，异种 金属构件及某些复杂薄板结构。金属构件及某些复杂薄板结构。 焊接焊接 方法方法 主要主要 接头接头 型式型式 焊焊 接接 位位 置置 被焊材料选择被焊材料选择应用选择应用选择 手工手工 电弧焊电弧焊 对接对接 角接角接 搭接搭接 T形接形接 全全 位位 置置 碳钢、低合金钢、铸铁、铜及铜合金、碳钢、低合金钢、铸铁、铜及铜合金、 铝及铝合金铝及铝合金 各类中小型结构各类中小型结构 埋弧自埋弧自 动焊动焊 平平 焊焊 碳钢、合金钢碳钢、合金钢 成批生产、中厚板长直焊缝和较成批生产、中