机械工程材料及成型工艺第十一章(3)

1、材料成型基础 焊接 本次课的内容常用焊接方法材料成型基础 焊接 手工电弧焊埋弧自动焊气体保护焊n 电渣焊电阻焊钎焊材料成型基础 焊接 一、手工电弧焊1 1、焊接电弧、焊接电弧电弧的温度电弧的温度阴极区阴极区 2100 ，弧柱弧柱 57007700 ，阳极区阳极区 2300 气体电离气体电离电极发射电子电极发射电子电弧区热量电弧区热量阳极占阳极占43%,阴极区占阴极区占36%, 弧弧 柱区柱区21%。正接法正接法: 工件接正工件接正极极, 焊条接负极焊条接负极材料成型基础 焊接 2、焊接过程、焊接过程手工电弧焊(3) 当电弧向前移动时当电弧向前移动时, 熔池冷却凝固而新的熔池不熔池冷却凝固而新的

2、熔池不断产生断产生, 形成连续的焊缝。形成连续的焊缝。(1)电弧在焊条与被焊件之电弧在焊条与被焊件之间间 燃烧燃烧, 电弧热使工件和焊电弧热使工件和焊条同时熔化成熔池条同时熔化成熔池;(2) 电弧使焊条的药皮熔化电弧使焊条的药皮熔化或燃烧或燃烧, 产生熔渣和气体产生熔渣和气体, 对熔化金属和熔池起保护对熔化金属和熔池起保护作用；作用；材料成型基础 焊接 3、手工电弧焊的特点、手工电弧焊的特点手工电弧焊手工电弧焊有何特点？使用哪种设备？手工电弧焊有何特点？使用哪种设备？优点：设备简单，操作灵活，适应性强。设备简单，操作灵活，适应性强。缺点：生产效率低，劳动强度大，质量不易保证。生产效率低，劳动强

3、度大，质量不易保证。电焊机：直流电焊机：直流电焊机：交流电焊机：交流电焊机：引弧容易，电弧稳定，焊接质量好引弧容易，电弧稳定，焊接质量好结构简单，使用可靠，维修方便结构简单，使用可靠，维修方便材料成型基础 焊接 二、埋弧自动焊1. 埋弧自动焊的焊接过程埋弧自动焊的焊接过程自动焊自动焊焊接动作由机械装置自动完成。焊接动作由机械装置自动完成。埋弧焊埋弧焊电弧在颗粒状焊剂层下燃烧进行焊接。电弧在颗粒状焊剂层下燃烧进行焊接。焊车焊丝焊丝焊剂焊剂材料成型基础 焊接 埋弧自动焊埋弧自动焊自动焊小车自动焊小车埋弧焊生产埋弧焊生产材料成型基础 焊接 2. 埋弧自动焊的特点与应用埋弧自动焊的特点与应用生产效率高

4、生产效率高 （比手弧焊提高（比手弧焊提高5 51010倍）倍）焊接质量好焊接质量好 （ 焊缝内气孔、夹渣少，焊缝美观）焊缝内气孔、夹渣少，焊缝美观）成本低成本低 （省工、省时、省料）（省工、省时、省料）劳动条件好劳动条件好 （无弧光（无弧光, ,、飞溅、飞溅, , 劳动强度低）劳动强度低）适应性差适应性差 （平焊、长直焊缝和较大直径的环缝）平焊、长直焊缝和较大直径的环缝）焊接设备复杂，焊前准备工作严格焊接设备复杂，焊前准备工作严格应用： 成批生产、中厚板结构的长直焊缝和较大成批生产、中厚板结构的长直焊缝和较大直径的环缝，如锅炉、压力容器、船舶等。直径的环缝，如锅炉、压力容器、船舶等。特点：材料

5、成型基础 焊接 压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊纵纵缝缝环缝环缝压力容器压力容器焊接生产焊接生产材料成型基础 焊接 三、气体保护焊1、氩弧焊及其特点氩弧焊及其特点保护气体保护气体氩气氩气CO2氩弧焊氩弧焊CO2气体保护焊气体保护焊钨极钨极金属极金属极材料成型基础 焊接 焊接电流不能过大，只能焊焊接电流不能过大，只能焊4mm以下的以下的薄板薄板；焊接钢材板：直流正接法；焊接钢材板：直流正接法；焊铝、镁合金：直流反接法或交流电源。焊铝、镁合金：直流反接法或交流电源。气体保护焊气体保护焊钨极熔点高，钨极熔点高，发射电子能力强发射电子能力强直流正接直流正接 ： 钨极烧损小。钨极烧损小。直流反接直流反接

6、： 钨极烧损大，钨极烧损大， 电弧不稳，但有电弧不稳，但有“阴极破碎阴极破碎” 作用（焊铝时有利）。作用（焊铝时有利）。应用材料成型基础 焊接 气体保护焊气体保护焊1、以连续送进的金属丝做、以连续送进的金属丝做 电极并填充焊缝；电极并填充焊缝； 2、焊接电流较大、焊接电流较大,生产效率高，生产效率高， 适用焊接较厚的焊件；适用焊接较厚的焊件； （板厚为（板厚为825mm）3、采用直流反接，电弧稳定，焊铝时有、采用直流反接，电弧稳定，焊铝时有“阴极阴极 破碎破碎”作用作用;4、 可采用自动焊或半自动焊。可采用自动焊或半自动焊。 材料成型基础 焊接 气体保护焊气体保护焊 1) 保护效果好，电弧稳定

7、，焊接质量好；保护效果好，电弧稳定，焊接质量好； 2) 电弧热量集中，热影响区小，焊后变形小；电弧热量集中，热影响区小，焊后变形小； 3) 可全方位焊接，便于观察、易于自动控制；可全方位焊接，便于观察、易于自动控制； 4) 氩气成本高，一般情况下不采用。氩气成本高，一般情况下不采用。应用： 用于焊接易氧化的有色金属、用于焊接易氧化的有色金属、合金钢和不锈钢。合金钢和不锈钢。 材料成型基础 焊接 2、 CO2气体保护焊气体保护焊 CO2气体保护焊的焊接过程气体保护焊的焊接过程CO2 电弧CO + O 使金属氧化，使金属氧化，合金元素烧损，不合金元素烧损，不能焊接有色金属和能焊接有色金属和合金钢。

8、合金钢。应用： 用于用于低碳钢、低合金钢薄板低碳钢、低合金钢薄板的焊接。必须采的焊接。必须采用含脱氧剂的焊丝用含脱氧剂的焊丝H08Mn2SiAH08Mn2SiA，直流反接。，直流反接。气体保护焊气体保护焊材料成型基础 焊接 CO2气体保护焊的特点气体保护焊的特点成本低成本低 （为埋弧焊和手弧焊的为埋弧焊和手弧焊的40%40%50%50%）效率高效率高 （电流密度大，熔深大，焊接速度快）电流密度大，熔深大，焊接速度快）焊接质量好焊接质量好 （有气流冷却，热影响区小，（有气流冷却，热影响区小， 变形小）变形小）采用气体保护，能全位置焊接采用气体保护，能全位置焊接焊缝成形差，飞溅大焊缝成形差，飞溅大设备使用维修不方便设备使用维修不方便气体保护焊气体保护焊材料成型基础 焊接 四、电渣焊四、电渣焊 生产率高生产率高 （板厚（板厚 40mm的焊接一次焊成）的焊接一次焊成）焊缝缺陷少焊缝缺陷少,焊接质量好焊接质