机械制造工艺基础课件压焊和可焊性和焊接结构设计ppt课件

1、机械制造技术基础机械制造技术基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺维持压力或顶锻压力的作用，从维持压力或顶锻压力的作用，从而消除了缩孔和缩松等缺陷，产而消除了缩孔和缩松等缺陷，产生塑变和再结晶，细化晶粒，获生塑变和再结晶，细化晶粒，获得组织致密的焊点。得组织致密的焊点。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接

2、工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺2 2、点焊时的熔核偏移：、点焊时的熔核偏移：在焊接不同厚度或不同资料时，因薄板或导热性好在焊接不同厚度或不同资料时，因薄板或导热性好的资料，吸热少，而散热快，导致熔核偏向厚板或的资料，吸热少，而散热快，导致熔核偏向厚板或导热差的资料的景象。熔核偏移易使焊点减小，导导热差的资料的景象。熔核偏移易使焊点减小，导致接头性能下降。可采用特殊电极和工艺垫。致接头性能下降。可采用特殊电极和工艺垫。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺3 3、点焊工艺参数：、点焊工艺参数：大电流，短时间称为强大电流，短时间称为强规范。主要用于薄板和规范。主

3、要用于薄板和导热性好的金属的焊接，导热性好的金属的焊接，也可用于不同厚度或不也可用于不同厚度或不同资料及多层薄板的点同资料及多层薄板的点焊。焊。小电流，长时间称为弱小电流，长时间称为弱规范。主要用于厚板和规范。主要用于厚板和易淬火钢的点焊。易淬火钢的点焊。 点焊运用点焊运用1 1、2 2机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺2 2闪光对焊：闪光对焊： 先通电，后接触，构成闪光。闪光一先通电，后接触，构成闪光。闪光一方面排除了氧化物和杂质，另一方面使对方面排除了氧化物和杂质，另一方面使

4、对口处的温度迅速升高。口处的温度迅速升高。 闪光对焊主要用于钢轨、锚链、管子、闪光对焊主要用于钢轨、锚链、管子、车轮等的焊接，也可用于异种金属的焊接。车轮等的焊接，也可用于异种金属的焊接。因接头中无过热区和铸态组织，所以性能因接头中无过热区和铸态组织，所以性能高。高。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础

5、-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 钎焊是将熔点比焊件低的钎料加热熔化后渗入固态焊钎焊是将熔点比焊件低的钎料加热熔化后渗入固态焊件间的间隙内，将焊件衔接起来的焊接方法。根据钎料的熔件间的间隙内，将焊件衔接起来的焊接方法。根据钎料的熔点不同钎焊可分为硬钎焊和软钎焊。点不同钎焊可分为硬钎焊和软钎焊。1 硬钎焊硬钎焊 钎料熔点高于钎料熔点高于450，接头强度较高，接头强度较高(200MPa)，主要用于受力较大或任务温度较高的工件。常用的主要用于受力较大或任务温度较高的

6、工件。常用的钎料有铜基、银基和镍基合金等。熔剂为硼砂、硼钎料有铜基、银基和镍基合金等。熔剂为硼砂、硼酸、氯化物和氟化物的各种组成物。主要用于受力酸、氯化物和氟化物的各种组成物。主要用于受力较大的钢材、铜合金构件的焊接和刀具、工具的焊较大的钢材、铜合金构件的焊接和刀具、工具的焊接。接。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺2 软钎焊软钎焊 钎料低于钎料低于450，接头强度低，接头强度低(100MPA )，主要用于受力较小或任务温度较低的工件。常主要用于受力较小或任务温度较低的工件。常用的钎料是锡铅合金用的钎料是锡铅合金(焊锡焊锡)。熔剂是松香、氯化。熔剂是松香、氯化锌或氯化铵溶液。软

7、钎焊广泛用于受力不大的锌或氯化铵溶液。软钎焊广泛用于受力不大的钢构造、铜合金构件和仪表、导电元件的焊接。钢构造、铜合金构件和仪表、导电元件的焊接。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 钎焊的加热方式钎焊的加热方式有烙铁加热、火焰加有烙铁加热、火焰加热、电阻加热、炉内热、电阻加热、炉内加热和盐浴加热等，加热和盐浴加热等，其中烙铁加热温度低，其中烙铁加热温度低，只适宜软钎焊。只适宜软钎焊。 常见钎焊的接头常见钎焊的接头方式如图方式如图4-21。 机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 对工件整体加热时，可同时钎焊由对工件整体加热时，可同时钎焊由多条焊多条焊缝组成的复杂外形

8、构件，消费率高。缝组成的复杂外形构件，消费率高。 钎焊设备简单，消费投资费用少。钎焊设备简单，消费投资费用少。钎焊接头普通为搭接，接头间隙为钎焊接头普通为搭接，接头间隙为0.05-0.2mm. 钎焊焊剂用来消除外表氧化膜和防钎焊焊剂用来消除外表氧化膜和防止钎料的氧化。止钎料的氧化。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺1. 1. 铸铁的

9、焊接性铸铁的焊接性 铸铁碳、硅含量高，塑性很差，属铸铁碳、硅含量高，塑性很差，属于焊接性很差的资料。根本不思索作为于焊接性很差的资料。根本不思索作为 焊焊接构造件接构造件, , 只是对铸造消费时产生的一些只是对铸造消费时产生的一些铸造缺陷或在运用过程中铸件产生的部分破铸造缺陷或在运用过程中铸件产生的部分破损进展焊补和修复。铸铁件的焊补和修复常损进展焊补和修复。铸铁件的焊补和修复常用手弧焊和气焊，焊补方法分为热补焊和冷用手弧焊和气焊，焊补方法分为热补焊和冷补焊。补焊。 机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺铸件在焊接时易产生以下问题：铸件在焊接时易产生以下问题： 熔合区易产生白口组织

10、和淬火组织熔合区易产生白口组织和淬火组织; ; 铸铁因强度低、塑性差，焊接时极易产生裂纹铸铁因强度低、塑性差，焊接时极易产生裂纹; ; 铸铁因碳、硅含量高，焊接时极易产生铸铁因碳、硅含量高，焊接时极易产生COCO、CO2CO2和熔渣，易产生气孔和夹渣缺陷和熔渣，易产生气孔和夹渣缺陷; ; 铸铁熔化后，流动性好，只适宜平焊铸铁熔化后，流动性好，只适宜平焊. .机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 2. 2. 热补焊热补焊 热补焊是铸件焊前预热到热补焊是铸件焊前预热到600600700700，焊后缓冷的方法。热焊法本钱较高，劳动条件焊后缓冷的方法。热焊法本钱较高，劳动条件差，消费率低

11、，普通用于焊补需求切削加工的差，消费率低，普通用于焊补需求切削加工的外形复杂的铸件和重要铸件外形复杂的铸件和重要铸件, , 如内燃机如内燃机 缸盖缸盖和气缸体等。和气缸体等。3. 3. 冷补焊冷补焊 冷补焊是铸件不预热或预热温度在冷补焊是铸件不预热或预热温度在400400以下的焊接方法，主要用于焊补质量要求不以下的焊接方法，主要用于焊补质量要求不高的铸件。焊接时采用细焊条小电流、短弧高的铸件。焊接时采用细焊条小电流、短弧分段焊接工艺分段焊接工艺, , 焊后随即悄然锤击焊缝以松焊后随即悄然锤击焊缝以松弛应力防止裂纹。弛应力防止裂纹。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基

12、础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺焊接的困难增大。焊接的困难增大。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺用垫板。用垫板。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺3.4 焊接件的构造工艺性焊接件的构造工艺性 设计焊接件时设计焊接

13、件时, 不仅要思索到焊件的运用性能，不仅要思索到焊件的运用性能，还要思索低廉。焊件构造工艺性应包括构造资料的选还要思索低廉。焊件构造工艺性应包括构造资料的选择、接头方式、焊缝布置焊件构造的工艺性能，使焊择、接头方式、焊缝布置焊件构造的工艺性能，使焊件消费简便、质量优良、本钱等方面。件消费简便、质量优良、本钱等方面。一一. 焊接构造资料的选择焊接构造资料的选择 1. 在满足焊接件运用性能的前提下，应尽量选用在满足焊接件运用性能的前提下，应尽量选用焊接性能良好的资料。焊接性能良好的资料。 低碳钢和普通低合金钢的焊接性良好，价廉，低碳钢和普通低合金钢的焊接性良好，价廉，焊接工艺简单，易于保证焊接质量

14、，应优先选用。而焊接工艺简单，易于保证焊接质量，应优先选用。而0.5%C的碳钢和碳当量的碳钢和碳当量0.6%的合金钢焊接性能的合金钢焊接性能不好，应尽量防止采用。不好，应尽量防止采用。 在选用两种不同资料进展在选用两种不同资料进展焊接时，应留意它们焊接性的差别。焊接时，应留意它们焊接性的差别。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 2. 在设计焊接在设计焊接构造时，应多采用构造时，应多采用工字钢、槽钢和钢工字钢、槽钢和钢管等成型资料，对管等成型资料，对外形比较复杂的部外形比较复杂的部分可以采用铸钢、分可以采用铸钢、锻钢和冲压件来焊锻钢和冲压件来焊接。这样可减少焊接。这样可减少焊缝数

15、量、简化焊接缝数量、简化焊接工艺，还可以添加工艺，还可以添加构造件的强度和钢构造件的强度和钢度，如图度，如图4-22。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 3. 焊接构造件应尽量采用同等厚度的资料焊接，焊接构造件应尽量采用同等厚度的资料焊接，有利于防止应力集中、接头两边受热不均而产生焊不透等缺有利于防止应力集中、接头两边受热不均而产生焊不透等缺陷。如采用厚度不等的资料焊接时应在较厚的板材上加工出陷。如采用厚度不等的资料焊接时应在较厚的板材上加工出过渡方式，如图过渡方式，如图4-23。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺二二. 焊接接头方式焊接接头方式1. 常见接头方

16、式常见接头方式 接头根本方式有对接接头、搭接接头根本方式有对接接头、搭接接头、角接接头和接头、角接接头和T形接头。接头方式的选择主要根形接头。接头方式的选择主要根据构造外形、运用要求和焊接消费工艺而定。据构造外形、运用要求和焊接消费工艺而定。2. 接头方式的选用接头方式的选用 对接接头应力分布均匀、接头质量容易保证、节对接接头应力分布均匀、接头质量容易保证、节省资料，是运用最多的接头方式，重要的受力焊缝应省资料，是运用最多的接头方式，重要的受力焊缝应尽量选用。但焊前预备和装配要求较高。尽量选用。但焊前预备和装配要求较高。 搭接接头不需开坡口、装配要求不高，常运用于搭接接头不需开坡口、装配要求不

17、高，常运用于受力不大的架构造，但搭接接头受力时产生附加弯矩，受力不大的架构造，但搭接接头受力时产生附加弯矩，且金属耗费量较大，普通应防止采用。且金属耗费量较大，普通应防止采用。 当接头构成直角或一定角度衔接时，那么必需采当接头构成直角或一定角度衔接时，那么必需采用角接接头和用角接接头和T形接头。形接头。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 3.坡口方式、选用及加工要求坡口方式、选用及加工要求 当焊件厚度较大时，为保证焊透，接头处应根当焊件厚度较大时，为保证焊透，接头处应根据工件厚度加工出各种坡口，如图据工件厚度加工出各种坡口，如图4-24(a) 、(b) 、(c) 。 机械制造工

18、艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 由上图可知，常用的坡口方式为由上图可知，常用的坡口方式为I形坡口、形坡口、V形坡口、形坡口、X形坡口、形坡口、U形坡口和形坡口和K形坡口等。形坡口等。 V形和形和U形坡口单面焊，焊条容易到位，但焊后变形较大，形坡口单面焊，焊条容易到位，但焊后变形较大，焊条耗费量也大。焊条耗费量也大。 X形和双形和双U形坡口受热均匀，变形小形坡口受热均匀，变形小,焊条焊条耗费较少耗费较少, 但必需双面施焊，有时受焊件构造所限制。但必需双面施焊，有时受焊件构造所限制。 因此

19、，坡口方式的选择主要根据板厚和熔透要求，同时因此，坡口方式的选择主要根据板厚和熔透要求，同时应思索坡口加工经济性和焊接工艺性。通常，要求焊透的重应思索坡口加工经济性和焊接工艺性。通常，要求焊透的重要受力焊缝应尽量采用双面焊，以利于保证质量。要受力焊缝应尽量采用双面焊，以利于保证质量。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺三三. 焊缝的布置焊缝的布置1. 焊缝的位置应便于操作焊缝的位置应便于操作机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺2. 焊缝应避开应力最大和应力集中的部位焊缝应避开应力最大和应力集中的部位机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 3. 焊缝布置应

20、尽能够分散焊缝布置应尽能够分散 焊缝的交叉和密集使接头部位严重过热，组织恶化，性焊缝的交叉和密集使接头部位严重过热，组织恶化，性能下降，而且会产生变形和裂纹能下降，而且会产生变形和裂纹(图图4-27)。机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺4. 焊缝位置应尽能够对称，以便减少变形焊缝位置应尽能够对称，以便减少变形机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺5. 焊缝位置应远离加工外表焊缝位置应远离加工外表 机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺构造称号：中压容器构造称号：中压容器资料：资料：16MnR16MnR原资料尺寸为原资料尺寸为120012005000mm2

21、5000mm2件厚：筒身件厚：筒身12mm12mm；封头；封头14mm14mm；入孔圈；入孔圈20mm20mm；管接头；管接头7mm7mm消费数量：小批消费消费数量：小批消费 3000 824 管接头 筒身 人孔 封头 中压容器外形图中压容器外形图典型焊件的工艺设计典型焊件的工艺设计机械制造工艺基础机械制造工艺基础-焊接工艺焊接工艺 筒身用钢板冷卷，分为三节，为防止焊缝密集，筒身用钢板冷卷，分为三节，为防止焊缝密集，筒身纵焊缝可相互错开筒身纵焊缝可相互错开180，封头应采用热压成型，封头应采用热压成型，与筒身衔接处应有，与筒身衔接处应有30mm50mm的直段，使焊缝的直段，使焊缝躲开转角应力集中位置。人孔圈如卷板机功率有限躲开转角应力集中位置。人孔圈如卷板机功率有限，可加热卷制，其工艺图如以下图。，可加热卷制，其工艺图如以下图。 机械制造工艺基础机械制造工艺基