第八章金属焊接成型

1、 熔化焊是将焊件的连接处局部加热到熔化状熔化焊是将焊件的连接处局部加热到熔化状态，通常还需另加填充金属以形成共同的熔池，态，通常还需另加填充金属以形成共同的熔池，冷却凝固后形成整体零件的焊接方法。冷却凝固后形成整体零件的焊接方法。熔熔 化化 焊焊手工电弧焊手工电弧焊埋弧自动焊埋弧自动焊气体保护焊气体保护焊电渣焊电渣焊气焊气焊激光焊激光焊等离子弧焊等离子弧焊电子束焊电子束焊直流焊机直流焊机 常用直流焊机主要有两种：发电机式直流焊常用直流焊机主要有两种：发电机式直流焊机（目前很少使用），整流式直流焊机。机（目前很少使用），整流式直流焊机。 手工电弧焊是由电焊工用手工操作，利用手工电弧焊是由电焊工用

2、手工操作，利用电弧的热量加热电弧的热量加热, ,熔化金属（焊条和焊件）熔化金属（焊条和焊件）, ,并并凝固成焊缝凝固成焊缝, , 获得牢固接头的电弧焊方法。获得牢固接头的电弧焊方法。变压器变压器整流器整流器380V 380V 交流电交流电降降 压压直流电直流电交流焊机交流焊机焊条焊条焊芯焊芯药皮药皮加入锰铁、硅铁、铬铁等加入锰铁、硅铁、铬铁等, , 起到脱氧作用；起到脱氧作用；加入有益元素加入有益元素, , 如锰、硅、铬、钒、钨等如锰、硅、铬、钒、钨等, , 起到渗合金作用；起到渗合金作用；加入稳弧剂加入稳弧剂, , 起到稳弧的作用；起到稳弧的作用；作用：作用：种类：种类：（焊条按熔渣的化学性

3、质分类）焊条按熔渣的化学性质分类）酸性焊条酸性焊条: 熔渣以酸性氧化物熔渣以酸性氧化物 ( SiO2、TiO2等等 ) 为为 主的焊条。主的焊条。碱性焊条碱性焊条: 熔渣以碱性氧化物熔渣以碱性氧化物 ( CaO、CaF2等等 ) 为为 主的焊条。主的焊条。特点：特点：酸性焊条酸性焊条: 焊缝含氢量较高，抗裂性差，用于一焊缝含氢量较高，抗裂性差，用于一般结构件；交、直流焊机均可使用。般结构件；交、直流焊机均可使用。碱性焊条碱性焊条: 低氢型，低氢型， 焊缝的力学性能和抗裂性较焊缝的力学性能和抗裂性较好，可焊接重要结构件和压力容器；但工艺要求好，可焊接重要结构件和压力容器；但工艺要求高，只用于直流

4、焊机。高，只用于直流焊机。结结( 或或 J ) 50 2表示结构钢焊表示结构钢焊条条表示焊缝金属表示焊缝金属最最低的抗拉强度低的抗拉强度值值500Mpa表示药皮类型和表示药皮类型和焊接电源种类焊接电源种类 E 43 0 3焊接位置焊接位置抗拉强度为抗拉强度为 430Mpa 焊条代号焊条代号 药皮类型药皮类型两种焊条分类的对应关系两种焊条分类的对应关系 要求焊缝金属与母材金属的强度尽量相等。要求焊缝金属与母材金属的强度尽量相等。 要求焊缝金属与母材金属的成分尽量一致。要求焊缝金属与母材金属的成分尽量一致。 焊接件的工艺性与使用条件焊接件的工艺性与使用条件 酸碱性原则酸碱性原则 一般结构件，焊前清

5、理困难，容易生成气孔的一般结构件，焊前清理困难，容易生成气孔的 工件，用酸性焊条。工件，用酸性焊条。重要结构件，对焊缝要求高而母材又容易裂的重要结构件，对焊缝要求高而母材又容易裂的 工件，用碱性焊条。工件，用碱性焊条。生产条件：若无直流焊机，只能采用交、直流生产条件：若无直流焊机，只能采用交、直流 两用焊条（多为酸性焊条）。两用焊条（多为酸性焊条）。埋弧埋弧 电弧在焊剂层下燃烧的电弧焊方法称为电弧在焊剂层下燃烧的电弧焊方法称为埋弧埋弧焊焊；若引弧、焊丝送进、移动电弧以及收弧等均；若引弧、焊丝送进、移动电弧以及收弧等均由机械完成由机械完成, , 称称埋弧自动焊埋弧自动焊。焊接材料焊接材料焊丝焊丝

6、（相当于焊条的焊芯）（相当于焊条的焊芯）焊剂焊剂（相当于焊条的药皮）（相当于焊条的药皮）设备：设备：埋弧自动焊装置包括焊接电源（电弧焊变埋弧自动焊装置包括焊接电源（电弧焊变压器）、控制箱和焊接小车三部分。压器）、控制箱和焊接小车三部分。1 车架车架 2 立柱立柱 3 横梁横梁 4 操纵盘操纵盘 5 焊丝盘焊丝盘 6 机头机头7 焊剂漏斗焊剂漏斗 8 焊缝焊缝 9 渣壳渣壳 10 焊剂焊剂 11 焊接电缆焊接电缆 用外加气体作为电弧介质，保护电弧和焊接用外加气体作为电弧介质，保护电弧和焊接区的电弧焊方法称为气体保护焊。若焊丝既作电区的电弧焊方法称为气体保护焊。若焊丝既作电极导电，又熔化作填充金属

7、，称为极导电，又熔化作填充金属，称为熔化极气体保熔化极气体保护焊护焊；而焊丝只作填充金属，另有钨棒（或钨合；而焊丝只作填充金属，另有钨棒（或钨合金棒）作电极则称为金棒）作电极则称为非熔化极气体保护焊。非熔化极气体保护焊。氩弧氩弧氩弧氩弧COCO2 2气体保护焊气体保护焊COCO2 2COCO2 2气体保护焊气体保护焊电渣电渣电渣焊电渣焊适宜焊接板厚在适宜焊接板厚在40mm40mm以上的直缝以上的直缝或环缝焊件或环缝焊件, , 生生产率高。产率高。冷却速度慢，冶金反应完全，所以焊缝缺陷冷却速度慢，冶金反应完全，所以焊缝缺陷少，焊接质量较好。少，焊接质量较好。焊前的准备工作简单焊前的准备工作简单,

8、 , 节省焊接材料节省焊接材料, , 成本成本低。低。接头组织粗大，接头组织粗大，焊后应作正火处理。焊后应作正火处理。既可用大电流焊厚板，也可用既可用大电流焊厚板，也可用小电流焊薄板。小电流焊薄板。激光焊激光焊一一.压力焊压力焊 在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。或不加热），以完成焊接的方法。 压力焊时不需另加填充金属，通过对两焊件压力焊时不需另加填充金属，通过对两焊件加压使之紧密接触，并在焊接部位产生一定的塑加压使之紧密接触，并在焊接部位产生一定的塑性变形，促使原子扩散，使两工件焊接在一起。性变形，促使原子扩散，使两工件

9、焊接在一起。1.1.电阻焊（包括电阻焊（包括点焊点焊，缝焊缝焊，对焊对焊） 利用电流通过焊件及其接触处产生的电阻热利用电流通过焊件及其接触处产生的电阻热将连接处加热到塑性状态或局部半熔化状态，再将连接处加热到塑性状态或局部半熔化状态，再施加压力形成接头的焊接方法。施加压力形成接头的焊接方法。点点 焊焊缝缝 焊焊 电阻对焊一般仅用于断面简单，截面积小于电阻对焊一般仅用于断面简单，截面积小于250mm2和强度要求不高的杆件对接。和强度要求不高的杆件对接。 闪光对焊的焊接质量比电阻对焊好，可用于闪光对焊的焊接质量比电阻对焊好，可用于焊接重要件，如：刀具、钢筋、钢轨等杆状件的焊接重要件，如：刀具、钢筋

10、、钢轨等杆状件的对接。对接。2. 摩擦焊摩擦焊 摩擦焊是利用焊件接触端面相互摩擦所产生摩擦焊是利用焊件接触端面相互摩擦所产生的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速施加顶的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速施加顶锻力，实现焊接的一种压焊方法。锻力，实现焊接的一种压焊方法。焊接生产率高，成本低，易于实现自动化。焊接生产率高，成本低，易于实现自动化。 焊接非圆截面工件比较困难；盘状工件和薄壁焊接非圆截面工件比较困难；盘状工件和薄壁管件不易夹持，也较难焊接。管件不易夹持，也较难焊接。二二. 钎焊钎焊 采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点而

11、低于母材熔点的件和钎料加热到高于钎料熔点而低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充间隙，并与温度，利用液态钎料润湿母材，填充间隙，并与母材相互扩散，实现焊接。母材相互扩散，实现焊接。 钎焊分为钎焊分为软钎焊软钎焊和和硬钎焊硬钎焊。 钎焊的特点钎焊的特点母材本身的物理和化学性质影响很小母材本身的物理和化学性质影响很小钎焊的应用钎焊的应用 钎焊要求两焊件的接触面清洁，因此，须用钎焊要求两焊件的接触面清洁，因此，须用钎剂清除其表面的杂质。钎剂清除其表面的杂质。软钎焊软钎焊：钎料熔点低于：钎料熔点低于450450，广泛用于电子工，广泛用于电子工业。常用钎料为锡、铅等；常用业。常用钎料为锡、铅等；常用钎剂为松香。