电焊工艺之焊接基础知识培训讲义

1、电焊工艺之焊接基础知识培训讲义2连接技术综述 通过机械、物理和化学方法，以及冶金方式，通过机械、物理和化学方法，以及冶金方式，将多个零件连接成一个整体，并保持相互位将多个零件连接成一个整体，并保持相互位置的工艺方法。置的工艺方法。 机械连接机械连接可拆卸连接可拆卸连接/ /不可拆卸连接不可拆卸连接 物理化学方法物理化学方法钎焊钎焊/ /粘接粘接 冶金方式：焊接冶金方式：焊接3零件的连接方式零件的连接方式4常见连接方法5机械连接可拆卸连接(螺纹连接）6机械连接不可拆卸连接（铆接）7物理化学方法钎焊8物理化学方法粘接9 现代焊接生产中广泛应用的方法几乎都是19世纪末，20世纪初发展起来的。特别是电

2、子工业技术迅速发展，促进了现代焊接工业突飞猛进。各类焊接方法与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等其他金属加工方法构成的金属加工技术是现代一切机器制造工业，其中包括船舰、飞机、航天、石油化工、电子等工业的基本生产工艺。可以毫不夸张地说，没有现代焊接方法发展，就不会有现代工业技术的今天。一个国家焊接技术发展水平往往也是一家工业和科学技术现代化的一个标志。2022-4-1610手工电弧焊手工电弧焊11手工电弧焊手工电弧焊12手工电弧焊手工电弧焊13CO2CO2气体保护焊气体保护焊14 图1气焊 1-焊丝；2-焊嘴；3-工件 15埋弧焊 埋弧焊焊接过程示意图埋弧焊焊接过程示意图1 1焊件焊件 2

3、2焊剂焊剂 3 3焊剂导管焊剂导管 4 4焊丝焊丝 5 5滚轮滚轮 6 6导电嘴导电嘴 7 7渣壳渣壳 8 8焊缝焊缝16氩弧焊氩弧焊17第一节 焊接概述一、焊接一、焊接(Welding)(Welding)的定义的定义 通过加热或加压，或者二者并用，用或者不用通过加热或加压，或者二者并用，用或者不用填充材料，使焊件达到原子间的结合而形成永久性填充材料，使焊件达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。连接的工艺过程。如图如图18释义：释义： 1 1、焊条电弧焊、焊条电弧焊通过电弧加热通过电弧加热焊条熔焊条熔化作为填充材料化作为填充材料2 2、钨极氩弧焊、钨极氩弧焊通过电弧加热通过电弧加热钨极作

4、钨极作为电极不融化为电极不融化焊条或焊丝作为填充材料也焊条或焊丝作为填充材料也可以无填充材料可以无填充材料3 3、电阻焊、电阻焊加热又加压加热又加压无填充材料无填充材料4 4、冷压焊、冷压焊只加压不加热只加压不加热无填充材料无填充材料19二、焊接的分类二、焊接的分类焊接按其过程的不同可分为：焊接按其过程的不同可分为： 熔化焊、压力焊、钎焊熔化焊、压力焊、钎焊 1、熔化焊： 将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等，常见熔化焊焊接接头焊前、焊后如下图所示：20气气 焊焊电弧焊电弧焊螺柱焊螺柱焊熔焊的分类熔焊的分类熔焊熔焊铝热焊铝热焊激光焊激光焊电

5、子束焊电子束焊电渣焊电渣焊熔化极熔化极非熔化极非熔化极焊条电弧焊焊条电弧焊(ARC、手弧焊、手弧焊)埋弧焊埋弧焊(液化气罐的焊接、自动焊液化气罐的焊接、自动焊)CO2气体保护焊气体保护焊(MAG)氩气电弧焊氩气电弧焊(MIG(MIG、惰性气体保护焊、惰性气体保护焊) )钨极氩弧焊钨极氩弧焊(TIG(TIG、惰性气体保护焊、惰性气体保护焊) )原子氢焊原子氢焊等离子弧焊等离子弧焊氧氧氢气焊氢气焊氧氧乙炔气焊乙炔气焊空气空气乙炔气焊乙炔气焊212、压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或加热），以完成焊接的方法称为压焊。包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸焊、扩散焊、磁力焊。 22压焊的

6、分类压焊的分类压焊压焊电阻缝焊电阻缝焊(油桶的焊接油桶的焊接)电阻电焊电阻电焊(水焊、不锈钢茶杯的焊接水焊、不锈钢茶杯的焊接)电阻对焊电阻对焊(闪光对焊、单车钢圈的焊接闪光对焊、单车钢圈的焊接)冷压焊冷压焊超声波焊超声波焊爆炸焊爆炸焊(螺纹钢、钢轨的焊接螺纹钢、钢轨的焊接)锻焊锻焊(菜刀的制作菜刀的制作)扩散焊扩散焊摩擦焊摩擦焊233 3、钎焊、钎焊 采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎采用比母材金属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、低于母材溶化温度，利用液态钎料料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接

7、焊件的润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。通常说的方法。通常说的“银焊银焊”“”“铜焊铜焊”“”“锡焊锡焊”就是使用不同的就是使用不同的焊料的钎焊。焊料的钎焊。钎焊的方法包括：钎焊的方法包括：1 1）烙铁钎焊）烙铁钎焊 2 2）火焰钎焊）火焰钎焊 3 3）盐浴钎焊）盐浴钎焊 4 4）电接触钎焊）电接触钎焊5 5）炉中钎焊）炉中钎焊 6 6）高频钎焊）高频钎焊 7 7）反应钎焊）反应钎焊 8 8）真空钎焊）真空钎焊 24钎焊的分类钎焊的分类钎焊钎焊火焰钎焊火焰钎焊感应钎焊感应钎焊炉钎焊炉钎焊盐浴钎焊盐浴钎焊电子束钎焊电子束钎焊从钎料熔点来分类：从钎料熔点来分类：钎焊钎焊软钎

8、焊软钎焊（450450）硬钎焊硬钎焊（450450）锡锡 焊焊铜铜 焊焊银银 焊焊25三、焊接的特点三、焊接的特点 1、焊接的优点：焊接的优点： (1)(1)节省金属材料，从而减轻结构的质量节省金属材料，从而减轻结构的质量 (2)(2)焊接工艺的过程简单，生产率高焊接工艺的过程简单，生产率高 (3)(3)焊接质量高焊接质量高 (4)(4)能将不同材料连接成整体能将不同材料连接成整体 (5)(5)劳动强度小、噪声低劳动强度小、噪声低 (6) (6)焊接方法多样（已达焊接方法多样（已达5050余种）余种） (7) (7)容易实现自动化容易实现自动化2 2、焊接的缺点：、焊接的缺点： (1)(1)易

9、产生焊接应力，削弱结构承载能力易产生焊接应力，削弱结构承载能力 (2)(2)易产生焊接变形，影响结构尺寸和精度易产生焊接变形，影响结构尺寸和精度 (3)(3)易产生焊接缺陷，影响结构安全性易产生焊接缺陷，影响结构安全性26四、焊接技术的发展趋势四、焊接技术的发展趋势（一）焊接技术发展简史（一）焊接技术发展简史焊接是机械制造中重要的工艺方法之一，焊接工艺作为一门科焊接是机械制造中重要的工艺方法之一，焊接工艺作为一门科学和其他科学技术一样是人类共同创造的财富，也是人类学和其他科学技术一样是人类共同创造的财富，也是人类社会发展的必然产物。焊接在工业生产中仍占据主要地位。社会发展的必然产物。焊接在工业

10、生产中仍占据主要地位。 我国是较早应用焊接技术的国家，但主要是钎焊。我国是较早应用焊接技术的国家，但主要是钎焊。1 1、根据考古发现，远在战国时期的一些金属制品，就以采用、根据考古发现，远在战国时期的一些金属制品，就以采用了焊接技术。了焊接技术。1 1）河南玻璃阁战国墓中出土文物证实，其殉葬铜器的制品、）河南玻璃阁战国墓中出土文物证实，其殉葬铜器的制品、耳足就是钎焊连接的。耳足就是钎焊连接的。2 2）宋代科学家沈括在）宋代科学家沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈一书中就提到钎焊。一书中就提到钎焊。27四、焊接技术的发展趋势四、焊接技术的发展趋势（一）焊接技术发展简史（一）焊接技术发展简史3 3）明代科学家

11、宋应星在）明代科学家宋应星在天之开物天之开物一书中，对锻焊和一书中，对锻焊和钎焊技术也作了详细的叙述，证实了当时人们懂得钎焊技术也作了详细的叙述，证实了当时人们懂得了在锻焊时使用熔剂，获得了较高的质量接头。了在锻焊时使用熔剂，获得了较高的质量接头。4 4）另外古时关于用响铜末者为大焊，用锡末者为小焊的）另外古时关于用响铜末者为大焊，用锡末者为小焊的记载，证实了我们至今还大量使用铜、银、锡及合记载，证实了我们至今还大量使用铜、银、锡及合金的钎焊方法金的钎焊方法5 5）在秦始皇古墓中的铜马车就是大量采用了钎焊的焊接）在秦始皇古墓中的铜马车就是大量采用了钎焊的焊接技术。技术。28四、焊接技术的发展趋

12、势四、焊接技术的发展趋势2 2、近代工业的兴起，电弧焊逐渐应用于手工业生产、近代工业的兴起，电弧焊逐渐应用于手工业生产1 1）上述古时春秋战国的有关事实充分证明，我国是一个具有）上述古时春秋战国的有关事实充分证明，我国是一个具有悠久焊接历史的国家，但不是电弧焊悠久焊接历史的国家，但不是电弧焊2 2）电弧焊是在电能成功地应用于工业生产之后才出现的。）电弧焊是在电能成功地应用于工业生产之后才出现的。3 3）19851985年苏联发明碳弧焊至今以有百余年的历史（发明人是年苏联发明碳弧焊至今以有百余年的历史（发明人是别那尔道斯）。别那尔道斯）。4 4）电弧焊初期，焊接工艺是成熟的，以及在生产中的应用受

13、）电弧焊初期，焊接工艺是成熟的，以及在生产中的应用受到很大限制。到很大限制。5 5）在各国焊接工作者的努力下，）在各国焊接工作者的努力下，2020世纪世纪4040年代才形成较完整年代才形成较完整的焊接工艺体系。的焊接工艺体系。29四、焊接技术的发展趋势四、焊接技术的发展趋势焊接工艺发展概况焊接工艺发展概况 焊接方法：公元七世纪：锡焊、银焊焊接方法：公元七世纪：锡焊、银焊 18851885年：发现电弧年：发现电弧 19301930年：电弧焊年：电弧焊 、埋弧焊、氩弧焊、埋弧焊、氩弧焊 、CO2CO2焊焊 18861886年：电阻焊年：电阻焊 目前：电子焊、激光焊目前：电子焊、激光焊 焊接材料：焊

14、接材料： 2020年代薄皮焊条年代薄皮焊条 3030年代厚皮焊条年代厚皮焊条 4040年代埋弧自动焊年代埋弧自动焊 5050年代年代 CO2CO2气保实芯焊条气保实芯焊条 7070年代气保薄芯焊条年代气保薄芯焊条 3031（二）焊接技术在国民经济中的作用（二）焊接技术在国民经济中的作用 当前焊接技术的先进水平是衡量一个国家工业发达程当前焊接技术的先进水平是衡量一个国家工业发达程度的重要标志，焊接技术已发展成为一门边缘技术，所涉度的重要标志，焊接技术已发展成为一门边缘技术，所涉及的领域相当广泛。传说的焊接方法，高能速的焊接方法及的领域相当广泛。传说的焊接方法，高能速的焊接方法和特种焊接方法都在应

15、用于工业生产之中。和特种焊接方法都在应用于工业生产之中。1 1）在传说的焊接方法中，熔化极气体保护的发展速度最快，）在传说的焊接方法中，熔化极气体保护的发展速度最快，其次钨极氩弧焊和埋弧焊。焊条电弧焊将逐渐被其次钨极氩弧焊和埋弧焊。焊条电弧焊将逐渐被MIG/MAGMIG/MAG焊焊和埋弧焊所淘汰。在国外工业发达国家和埋弧焊所淘汰。在国外工业发达国家80%80%以上的焊接工作以上的焊接工作是由是由MIG/MAGMIG/MAG焊和埋弧焊所完成。焊和埋弧焊所完成。2 2）高能速焊接方法的发展，在工业生产中等离子弧焊，电）高能速焊接方法的发展，在工业生产中等离子弧焊，电子束焊和激光焊，这些焊接方法的共

16、同点是热源的能量密子束焊和激光焊，这些焊接方法的共同点是热源的能量密度高，可以一次性穿透较厚的工件而无需预制坡口，而且度高，可以一次性穿透较厚的工件而无需预制坡口，而且束流的中心温度相当高，可以熔化任何金属材料，因此具束流的中心温度相当高，可以熔化任何金属材料，因此具有较高的经济价值，工业应用前景广泛。有较高的经济价值，工业应用前景广泛。32（二）焊接技术在国民经济中的作用（二）焊接技术在国民经济中的作用3 3）特种焊接方法的发展，工业机器人的焊，接使焊接工艺自）特种焊接方法的发展，工业机器人的焊，接使焊接工艺自动化达到一个崭新的阶段，在一汽大众工业机器人在汽车生动化达到一个崭新的阶段，在一汽大众工业机器人在汽车生产中就成功的应用。产中就成功的应用。4 4）目前，世界上以有近百余种的焊接工艺方法应用于工业生）目前，世界上以有近百余种的焊接工艺方法应用于工业生产中，随着科学技术的发展，电子计算技术在焊接工艺上的产中，随着科学技术的发展，电子计算技术在焊接工艺上的应用，