第一节 焊接概述第二节 熔化焊第三节 压力焊第四节 钎焊第五节

1、第一节第一节 焊接概述焊接概述第二节第二节 熔化焊熔化焊第三节第三节 压力焊压力焊第四节第四节 钎焊钎焊第五节第五节 焊接缺陷及其检验焊接缺陷及其检验 焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接焊接过程的实质过程的实质是用加热或加压等手段，借助于金属原子的是用加热或加压等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。 焊接在现代工业生产中具有十分重要地作用，在制焊接在现代工业生产中具有十分重要地作用，在制造大型结构或复杂地机器部件时，更显优越，因为它可造大型结构或复杂地机器部件时，

2、更显优越，因为它可以用化大为小，化复杂为简单地方法准备坯料，然后用以用化大为小，化复杂为简单地方法准备坯料，然后用逐次装配焊接地方法拼小成大，这是其他工艺方法难以逐次装配焊接地方法拼小成大，这是其他工艺方法难以做到的。做到的。q 焊接方法的分类焊接方法的分类q 金属的可焊性金属的可焊性 金属的可焊性金属的可焊性属于工艺性能，是指被焊金属材料在属于工艺性能，是指被焊金属材料在一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。 金属的可焊性主要与下列因素有关金属的可焊性主要与下列因素有关: 1、材料本身的成分组织；、材料本身的成分组织； 2、焊接方法；、焊接方法； 3、焊

3、接工艺条件；、焊接工艺条件； 熔化焊是焊接熔化焊是焊接最基本最基本的焊接方法。根据焊接能源种的焊接方法。根据焊接能源种类、能源传递介质和方式的不同，熔化焊类、能源传递介质和方式的不同，熔化焊可分为可分为电弧焊、电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。q 熔化焊的基本原理熔化焊的基本原理 熔化焊的基本原理熔化焊的基本原理是指将填充材料（如焊丝）和工是指将填充材料（如焊丝）和工件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接成熔池，熔池中的液态金属

4、冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连接成为一个整体。接头，使分离工件连接成为一个整体。 在高温热源的作用下，填充金属（如焊条）和基体在高温热源的作用下，填充金属（如焊条）和基体金属发生局部熔化。熔池金属发生局部熔化。熔池前部（前部（2-1-2区）熔化金属区）熔化金属被电弧吹力吹到熔池后部被电弧吹力吹到熔池后部（2-3-2区），迅速冷却结区），迅速冷却结晶。随着热源不断移动，晶。随着热源不断移动，从而形成连续的致密层状从而形成连续的致密层状组织焊缝。组织焊缝。 一般，一般，低碳钢焊件低碳钢焊件的热影响区较窄，危害性较小，的热影响区较窄，危害性较小，焊后可直接使用；对于焊后可直接使用；对于碳

5、素钢和低合金钢焊件碳素钢和低合金钢焊件，焊后可，焊后可进行正火处理，细化晶粒，改善机械性能；对于进行正火处理，细化晶粒，改善机械性能；对于无法进无法进行热处理的焊件行热处理的焊件，则需正确选择焊接方法和工艺条件，则需正确选择焊接方法和工艺条件，来减小热影响区的范围。来减小热影响区的范围。 焊接时，焊件各部分冷热不均，受热部位产生拉应焊接时，焊件各部分冷热不均，受热部位产生拉应力，未受热部位则产生压应力。当应力达到一定程度，力，未受热部位则产生压应力。当应力达到一定程度，焊件出现变形。焊件出现变形。 手工电弧焊手工电弧焊是利用焊条与工件之间产生的电弧热将是利用焊条与工件之间产生的电弧热将工件和焊

6、条熔化的一种焊接方法。工件和焊条熔化的一种焊接方法。q 手工电弧焊手工电弧焊 焊接电弧焊接电弧是在电极和是在电极和工件间的气体介质中常时间工件间的气体介质中常时间放电的现象。放电的现象。 电弧引燃时，弧柱中充电弧引燃时，弧柱中充满了高温电离气体，发出大满了高温电离气体，发出大量的光和热。量的光和热。钢焊条焊接钢材时的焊接电弧钢焊条焊接钢材时的焊接电弧 焊缝附近焊缝附近基体金属基体金属焊焊 条条药药 皮皮焊焊 芯芯熔熔 渣渣熔熔 化化焊焊 缝缝CO2保护熔池保护熔池电电弧弧电电弧弧 电焊条由焊芯和药皮组成。电焊条由焊芯和药皮组成。导电与充填焊缝。导电与充填焊缝。提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔

7、化金提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素。属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素。 设备简单，易于维护，使用灵活；适于多种钢材设备简单，易于维护，使用灵活；适于多种钢材 和有色金属等，是应用最广泛的焊接方法。和有色金属等，是应用最广泛的焊接方法。焊缝短而不连续，焊缝宽度不均，焊缝质量不稳定。焊缝短而不连续，焊缝宽度不均，焊缝质量不稳定。 埋弧自动焊埋弧自动焊是利用专门的机械设备自动完成手工电是利用专门的机械设备自动完成手工电弧焊中的引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，弧焊中的引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，并使电弧在较厚焊

8、剂下燃烧的熔化焊。并使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。q 埋弧自动焊埋弧自动焊 如图所示，埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝；如图所示，埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝；引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃烧。烧。 焊接材料焊接材料焊焊 剂剂焊焊 丝丝熔熔 炼炼焊焊 剂剂陶陶 瓷瓷焊焊 剂剂相当相当于焊于焊 芯芯相当相当于药于药 皮皮 熔炼焊剂：熔炼焊剂：在熔炼炉中制备，成分均匀，适于大量生产； 陶瓷焊剂：陶瓷焊剂：利用粉末冶金工艺制备，颗粒强度低。 1、焊接质量高且稳定；焊接质量高且稳定； 2、熔深大，节省焊接材料；熔深大，节省焊接

9、材料； 3、无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少；无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少； 4、自动化操作，生产效率高。自动化操作，生产效率高。 5、设备昂贵，工艺复杂，适于长的直线焊缝和圆筒形设备昂贵，工艺复杂，适于长的直线焊缝和圆筒形 工件的纵、环焊缝的批量生产。工件的纵、环焊缝的批量生产。 气体保护焊气体保护焊是利用保护性气体防止外界有害气体对是利用保护性气体防止外界有害气体对熔池进行侵害的特殊焊接方法。它适于一些化学性质活熔池进行侵害的特殊焊接方法。它适于一些化学性质活泼的金属焊缝的焊接作业。泼的金属焊缝的焊接作业。q 气体保护焊气体保护焊 q 一些先进的熔化焊技术一些先进的熔化焊技术 阴极被灯丝加

10、热到阴极被灯丝加热到2600K，并发射大量的电，并发射大量的电子。这些电子在高压电场子。这些电子在高压电场的作用下，经电磁透镜聚的作用下，经电磁透镜聚焦成电子束，高速轰击工焦成电子束，高速轰击工件表面（件表面（160000km/s）。）。电子动能瞬间变成热能电子动能瞬间变成热能（能量密度是普通电弧的（能量密度是普通电弧的1000倍）。倍）。 利用原子受到激发而辐射的原理，使物质受激发而利用原子受到激发而辐射的原理，使物质受激发而产生波长单一、方向一致和能量很高的光束。产生波长单一、方向一致和能量很高的光束。利用激光器受利用激光器受激产生激光束，通过聚焦激产生激光束，通过聚焦系统将其聚集成半径微

11、小系统将其聚集成半径微小的光斑，当调焦到被焊工的光斑，当调焦到被焊工件的接缝时，光能转换为件的接缝时，光能转换为热能，从而使金属熔化形热能，从而使金属熔化形成焊接接头。成焊接接头。 压力焊（俗称固态焊）压力焊（俗称固态焊）是在压力（或同时加热）作是在压力（或同时加热）作用下，在被焊的分离金属结合面产生塑性变形而使金属用下，在被焊的分离金属结合面产生塑性变形而使金属连接成为整体的焊接工艺。连接成为整体的焊接工艺。q 电阻焊电阻焊 电阻焊电阻焊是利用电流通过被焊工件以及接触部分产生是利用电流通过被焊工件以及接触部分产生电阻热，使接触部位达到塑性或局部熔化状态，加压焊电阻热，使接触部位达到塑性或局部

12、熔化状态，加压焊合而使工件焊接在一起的焊接方法。合而使工件焊接在一起的焊接方法。 电阻焊电阻焊对对 焊焊滚滚 焊焊点点 焊焊根据焊接接头根据焊接接头形式的差异形式的差异 加加 压压断电保压断电保压通通 电电去去 压压 对 焊对 焊 是是利用电阻热将利用电阻热将两个工件的整两个工件的整个端面焊接起个端面焊接起来的一种焊接来的一种焊接方法。方法。 摩擦焊摩擦焊是利用工件之间的相互摩擦产生的热量同时是利用工件之间的相互摩擦产生的热量同时加压使工件连接到一起的焊接方法。加压使工件连接到一起的焊接方法。 爆炸焊爆炸焊是利用爆炸产生的巨大冲击波能量，使界面是利用爆炸产生的巨大冲击波能量，使界面在大的接触压

13、力下焊接在一起。在大的接触压力下焊接在一起。 钎焊钎焊是利用熔点比被焊接金属熔点低的金属作钎料，是利用熔点比被焊接金属熔点低的金属作钎料，将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态，借助毛细管作将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态，借助毛细管作用将其吸入到固态间歇内，使钎料与固态工件表面发生用将其吸入到固态间歇内，使钎料与固态工件表面发生原子的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。原子的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。q 钎焊接头的形成过程钎焊接头的形成过程 钎焊接头的形成包括两个过程：钎焊接头的形成包括两个过程： 钎料熔化和流入、钎料熔化和流入、填充接头间歇形成钎料充满焊缝的过程；填充接

14、头间歇形成钎料充满焊缝的过程； 液态钎料与液态钎料与钎焊金属相互作用。钎焊金属相互作用。 软钎焊软钎焊是指使用的钎料熔点低于是指使用的钎料熔点低于450的钎焊，通常的钎焊，通常用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（70MPa）。）。 含少量锑的含少量锑的锡铁合金钎料锡铁合金钎料应用最广泛。应用最广泛。 软钎焊所用的软钎焊所用的钎剂钎剂主要有：松香、主要有：松香、ZnCl2溶液、溶液、 ZnCl2钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区，钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区，增加润湿性）。增加润湿性）。 软钎料软钎料主要应用于主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、焊接受力不大的常温工作的仪表、导电元件等。导电元件等。 q 软钎焊和硬钎焊软钎焊和硬钎焊 硬钎焊硬钎焊是指使用的钎料熔点高于是指使用的